Izbira prave merilne naprave: vrste, klasifikacija, metodologija in osnove

Danes je na voljo veliko število instrumentov, s katerimi je mogoče opravljati različne vrste meritev: linearne, meritve teže, temperature, sile itd. д. Naprave se razlikujejo po natančnosti, načelo delovanja, Njihov namen in cena.

Da bi delo opravili pravilno, je treba skrbno razmisliti o izbiri merilnih instrumentov. Ti se prav tako delijo na več vrst glede na upoštevana merila.

Razvrstitev orodij

Merilni instrument je orodje ali naprava, ki se uporablja za merjenje fizikalne količine. Negotovosti, določene v normativnih dokumentih in tehničnih predpisih, so opredeljene za vsakega od njih.

Merilni instrumenti se delijo na različne vrste glede na naslednja merila:

• vrsta instrumenta za delo;
• načelo delovanja;
• primerjava s sprejeto referenco;
• meroslovna uporaba.

Vrste orodij

К najpogostejše Vrste merilnih instrumentov so naslednje.

Mera je pripomoček, ki se uporablja za predstavitev želene razsežnosti obravnavane fizikalne količine. Za reprodukcijo želene mase se na primer uporabi utež. Obstajajo eno- ali večvrednostni ukrepi in v nekaterih primerih celotne trgovine z ukrepi. Enoštevilčno merilo potrebno za reprodukcija vrednosti samo ene velikosti. Večvrednostne mere se uporabljajo za določanje več dimenzij fizikalnih vrednosti (na primer izbor linearnih merilnih instrumentov, ki se lahko uporabljajo za določanje centimetrov in milimetrov).

referenca je merilo z zelo visoko stopnjo natančnosti. Uporabljajo se za preverjanje natančnosti merilnih instrumentov.

Merilni pretvornik je merilni instrument, ki pretvori merilni informacijski signal v drugo obliko. To olajša prenos signala za nadaljnjo obdelavo in shranjevanje. Vendar opazovalec ne more zaznati transformiranega signala brez posebno orodje. Za vizualizacijo je treba signal prenesti na prikazovalno enoto. Zato je oddajnik običajno vključen v sestavo celotnega merilnega orodja ali se uporablja v kombinaciji z njim.

Merilni inštrument je merilno orodje, ki se uporablja za ustvarjanje signala v obliki, ki jo lahko opazovalec vizualizira. Te enote se razvrščajo glede na vrsto dejavnikov. Glede na namen se delijo na univerzalne, posebne in nadzorne. Strukturno so lahko mehanski, optični, električni ali pnevmatski. Glede na stopnjo avtomatizacije se delijo na mehanizirane in ročne naprave, Avtomatski in polavtomatski.

Merilni sistem je sklop instrumentov in pripomočkov, ki so združeni za izvajanje določene funkcije. Namen delov takega instrumenta je ustvariti informacijske signale v obliki, ki jo opazovalec zlahka zazna. Popolna merilna naprava je običajno fiksna naprava.

Merilni sistem je sklop instrumentov, katerih elementi so povezani s komunikacijskimi kanali, nameščenimi na nadzorovanem območju. Njen namen je izmeriti eno ali več fizikalnih količin, ki so prisotne na preiskovanem območju.

Merila za izbor

Pri izbiri merilnih instrumentov je treba najprej upoštevati natančnost, ki jo je treba doseči pri izvajanju dela. Navedena je v predpisih ali v tehnični dokumentaciji dela.

Poleg tega je treba pri izbiri merilnega instrumenta upoštevati mejna odstopanja ter metode izvajanja dela in metode nadzora.

Glavno načelo pri izbiri merilnih instrumentov je njihova primernost za doseganje zanesljivih rezultatov v okviru natančnosti, določene v predpisih. Upoštevati je treba tudi materialne in časovne stroške: ti morajo biti čim manjši.

Vhodni podatki

Za pravilna izbira Pri merilnih instrumentih je treba upoštevati naslednje točke:

• Nazivna teža merilne vrednosti;
• razlika med najvišjo in najnižjo vrednostjo;
• Informacije o razpoložljivih delovnih pogojih za merjenje.

Če je treba izbrati merilni sistem, ki upošteva faktor natančnosti, je treba izračunati napako. Izračuna se kot vsota negotovosti vseh možnih virov (merilnih instrumentov, pretvornikov, etalonov) ob upoštevanju zakonov, ki veljajo za vsak vir.

Prva faza je izbira merilnih instrumentov glede na zahteve po natančnosti pri delu. Pri izbiri končne možnosti je treba upoštevati tudi naslednje zahteve:

• Delovno območje količin, ki so potrebne v procesu dela.
• splošne dimenzije instrumentov.
• Teža instrumentov.
• Značilnosti zasnove merilnega instrumenta.

V meroslovju so za izbiro merilnih instrumentov za merilo točnosti potrebni naslednji vhodni podatki:

• sestava parametrov orodij, ki jih je treba spremeniti;
• toleranco negotovosti delovnih orodij in skupne dopustne napake meritev;
• Dovoljene vrednosti verjetnosti odpovedi za parametre, ki jih je treba izmeriti;
• pravila za porazdelitev odstopanj parametrov od njihovih pravih vrednosti.

standardizirane meritve

Na splošno je izbira opreme odvisna od prednosti, ki jo imajo standardizirana orodja za merjenje. Standardiziran instrument je instrument, ki je bil izdelan v skladu s predpisi mednarodnega ali posebnega standarda za zadevno vrsto dela.

Pogoji za izbiro merilnih instrumentov so odvisni od specializacije proizvodnje, v kateri se opravlja delo.

V množični proizvodnji se pogosto uporabljajo visoko zmogljive, avtomatizirane najsodobnejše merilne in preskusne naprave. V serijski proizvodnji se uporabljajo različna merila in pripravki, ki se primerjajo. V individualni proizvodnji je na voljo izbira univerzalnih merilnih instrumentov, s katerimi je mogoče opravljati različne vrste dela.

Delovni pogoji

Merilno in kontrolno opremo je treba izbrati na podlagi tehničnih predpisov za izbrane instrumente v normalnih pogojih uporabe in delovanja.

Normalni pogoji so takšni pogoji, kjer je Vrednosti vplivnih dejavnikov na rezultat se lahko izpustijo zaradi njihove majhnosti. Opisani pogoji so običajno določeni v navodilih za uporabo instrumenta ali izhajajo iz njegove kalibracije.

Razlikovati je treba med delovnimi in omejitvenimi pogoji.

Delovni pogoji so na splošno opredeljeni kot merilni pogoji, pri katerih so vrednosti vplivnih dejavnikov znotraj tolerančnega območja delovnih območij. Delovno območje je območje vrednosti vplivnega dejavnika, znotraj katerega se popravi razpoložljiva napaka ali spremenijo vrednosti delovnih instrumentov.

Mejni pogoji so na splošno največje in najmanjše vrednosti dejanskih in vplivnih veličin, ki jih instrument lahko prenese brez večjih motenj in brez poslabšanja njegovega delovanja lastnosti in značilnosti.

Pri izbiri instrumentov za uporabo v obratovalnih pogojih je treba upoštevati korelacijo med odčitki instrumentov in vplivno količino. Na podlagi tega je treba popraviti končni odčitek merilnega instrumenta ali uporabiti korekcijske naprave ali instrumente.

V skladu z normativnimi dokumenti so popravki določeni z meroslovnimi značilnostmi, normaliziranimi za pogoje na delovnem mestu.

Poimenovanje instrumentov

Izbira merilnih instrumentov temelji na preučitvi razlik med obema primeroma uporabe:

• je zmnožek meritev parametrov naprav;
• nadzor nad merjenjem parametrov naprave.

V prvem primeru si je treba prizadevati za vrednost, ki je nižja od meje napake meritve. V drugem primeru so instrumenti izbrani pod pogojem, da verjetnost morebitne napake parametra ne sme biti večja od dovoljenih vrednosti.

Napake

Eno od osnovnih meril za izbiro merilnih instrumentov v meroslovju je razmerje med absolutnim pogreškom ali mejo pogreška (Δ) in tolerančnim poljem merjene količine (E).

Razmerje mora biti naslednje

Δ ≤ 0,333 D.

mejo dopustnega pogreška je mogoče izraziti v relativnih vrednostih (relativni pogrešek meritve). V takem primeru mora biti manjša ali enaka 33,3 % skupne vrednosti polja tolerance, razen če obstajajo druge posebne omejitve.

Merilni pogreški, določeni v predpisih, so največji dopustni pogreški. Vključujejo vse delovne elemente, ki so lahko odvisni od izbranih merilnih instrumentov, nastavitvenih standardov, temperaturnih nihanj itd. д.

Izbirni postopek

Obstajajo tri vrste merilnih postopkov.

Tehnika aproksimacije se pogosto uporablja za indikativno izbiro merilnih instrumentov ter za preverjanje in preverjanje skladnosti z normativnimi, projektnimi in procesnimi predpisi. V ta namen se izvedejo naslednji ukrepi:

1. Dovoljena velikost sestavnega dela v skladu z GOST je opredeljena.
2. Izračuna se verjetna napaka merjenja. To je 25 % celotne dopustne dimenzije.
3. Izračunan je naključni element možne napake meritve, ki jo je mogoče zaznati pri skoraj vseh vrstah meritev.
4. Izbira ustrezne merilne naprave v skladu z referenčnimi tabelami. Največji možni pogrešek, ki je meroslovni kazalnik vsakega merilnega instrumenta, ne sme presegati naključnega elementa možnega pogreška meritve.
5. V meroslovno tabelo vnesete značilnosti izbranega instrumenta.

Postopek izračuna se uporablja pri izbiri naprav za enkratno in maloserijsko proizvodnjo, merjenju parametrov vzorčenja pri statistični metodi nadzora, izvajanju poskusov in ponovnem preverjanju okvarjenih delov. Vključuje naslednje korake:

1. Določite dovoljeno velikost dela v skladu z GOST.
2. Izračunana je možna napaka merjenja. Pri tej metodi izračuna je treba uporabiti tabelo, ki se nanaša na verjetni pogrešek meritev in tolerance sestavnih delov.
3. Izračuna se naključni element verjetne merilne napake, podobno kot pri prejšnji metodologiji.
4. Izbira orodja v skladu z referenčnimi tabelami.
5. V meroslovno tabelo se vpišejo značilnosti izbranega merilnega instrumenta.

Postopek iz preglednice se uporablja za izbiro merilnih instrumentov za velike serije in množično proizvodnjo. Ta metoda se lahko uporablja, če delo vključuje merjenje in ne merjenje.

1. Določitev dovoljene velikosti dela po standardu GOST glede na razred natančnosti.
2. Izračunane so možne napake pri merjenju uspešnosti na podlagi statističnih podatkov iz prejšnjih obdobij.
3. Izračuna se naključni element verjetne napake meritve, podobno kot pri prejšnjih vrednostih.
4. Izbira orodja glede na vrsto obdelovanca se izvede z uporabo referenčnih tabel.
5. V meroslovni tabeli so zabeležene značilnosti izbranega instrumenta za merjenje.

Tako lahko ugotovimo, da so metode izbire instrumentov odvisne od vrste proizvodnje, v kateri je treba opraviti delo.

Izvajanje izbire

Izbiro in dodelitev merilnih instrumentov opravijo projektni oddelki:

• normativna dokumentacija za izbiro merilnih instrumentov med laboratorijskimi preiskavami, kontrolo kakovosti proizvedenih izdelkov, delovanje že proizvedenih izdelkov, njihovih sestavnih delov in materialov.
• tehnološki postopki za standardizacijo izdelkov ter merjenje njihovih sestavnih delov in materialov.
• Projekti vzdrževanja instrumentov in merilne opreme.

Izbiro instrumentov in merilnih metod na podlagi razpoložljivih začetnih podatkov opravijo usposobljeni zaposleni. Dobro morajo poznati osnove fizikalnih meritev, načine, kako se lahko oblikovanje in uporaba rezultate in napake meritev ter načela normalizacije meroslovnih parametrov in izračun napak instrumentov.

Za izvajanje meritev med proizvodnim procesom so določeni delavci dodeljeni merilnim instrumentom.

Na koncu je mogoče ugotoviti, da pravilna izbira pravo merilno orodje iz trenutno razpoložljivega programa - ključ do učinkovite proizvodnje in zmanjšanja števila izdelkov z napako.