Классификация средств измерений.

1. По роли ,выполняемой в системе обеспечения единства измерений , различают следующие средства измерений:

Метрологические, предназначенные для метрологических целей –воспроизведение единиц и (или) ее хранение или передача размера единицы рабочим средствам измерений ;

Рабочие, применяемые для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

Метрологические средства измерений весьма немногочисленны. Их разрабатывают, производят и эксплуатируют в специализированных научно-исследовательских центрах. Поэтому подавляющее большинство используемых на практике средств измерений принадлежит ко 2 группе.

2. по уровню автоматизации и средства измерений бывают :

Неавтоматическими;

Автоматизированными , производящими в автоматическом режиме одну или часть измерительной операции;

Автоматическими , производящими в автоматическом режиме измерения всем операции , связанные с обработкой результатов измерений , регистрацией , передачей и хранением данных или выработкой управляющих сигналов.

Средства измерений разделяют на меры , устройства сравнения, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные системы.

Мера – средство измерений, воспроизводящее физическую величину заданного размера (значения)В качестве меры в радиоизмерениях используют измерительный резистор(мера электрического сопротивления), измерительный конденсатор и т.д. Различают меры: однозначные (конденсатор постоянной емкости); многозначные (конденсатор переменой емкости ); набор мер.

Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера. К однозначным мерам можно отнести отнести стандартные образцы (СО). Существуют стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств. Многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин различного размера, например, потенциометр ,конденсатор переменной емкости .Набор мер- специально подобранный комплект однотипных элементов , применяемых не только по отдельности но и в различных сочетаниях для воспроизведения ряда одноименных величин разного размера. Набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство , в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях , называются магазином мер .Примером такого набора может быть магазин электрических сопротивлений , магазин индуктивности.

Устройство сравнения(компаратор) –средство измерений, позволяющее сравнивать друг с другом меры однородных физических величин или показателей измерительных приборов. В качестве устройства сравнения применяется фотореле , включающее (выключающее)уличное электрическое освещение.

Измерительный преобразователь- средство измерений, вырабатывающий сигнал измерительной информации в форме, удобной для передачи , преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию исследователя.

3.По виду входных и выходных величин различают измерительные преобразователи:

Аналоговые, преобразующие одну аналоговую величину в другую;

Аналогово-цифровые(АЦП), предназначенные для преобразования аналогового измерительного сигнала в цифровой код;

Цифро-аналоговый(ЦАП), предназначенные для преобразования цифрового кода в аналоговую величину.

Измерительный прибор- средство измерений, предназначенное для выработки определенного вида сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператором.

В радиотехнике сигналом измерительной информации электрический сигнал , функционально связанный с измеряемой физической величиной . Информативным параметром входного электрического сигнала средства измерения служит параметр входного сигнала, функционально связанный с измеряемой с измеряемой физической величиной и используемый для передачи ее значения или являющийся самой измеряемой величиной.

По форме преобразования используемых измерительных сигналов приборы делятся на аналоговые и цифровые.

Аналоговый измерительный прибор – средство измерений, показания которого являются непрерывной функцией измерения измеряемой величины различают четыре основные группы аналоговых приборов, применяемых для разных измерительных целей.

Контрольные вопросы

1. Сколько основных и дополнительных физических единиц в системе СИ?                                         2. Дать определение Стерадиан.

3. Дать определение термин сравнения.

4. Какие режимы различают по характеру изменения измеряемой физической величины во времени?

5. Дать определение термин Радиан.

6. Дать определение термин Ампер.

7. Что называется Наблюдением?

8. Дать определение термин Кельвин.

9. Дать определение термин Кандела.

10. Дать определение термин Метр.

Практическая работа № 5

Измерение параметров деталей машин с помощью штангенинструментов

Цель работы: изучение устройства штангенинструментов и измерение деталей с их помощью; штангенинструментами измерить линейные размеры детали, указанные преподавателем; по результатам измерений определить действительный размер детали и указать его на эскизе.

Инструменты и оборудование:штангенциркули ГОСТ 166-89; штангенглубиномеры ГОСТ 162 - 90; штангенрейсмасы ГОСТ 164 — 90; детали для измерения.

Теоретический материал

Для отсчета с помощью нониуса в штангенинструментахсначала определяют целое число миллиметров перед нулевым делением нониуса по основной шкале (рис.1.6). Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалы нониуса ближе к штриху основной шкалы. На рисунке 1.6 измеряемый размер равен 13 мм по основной шкале плюс 0,9 мм по подвижной шкале. Один интервал шкалы нониуса на рисунке составляет 0,1 мм.

Отсчетное устройство штангенинструментов

Рис. 1

При измерении размера, губки штангенинструментов должны соприкасаться своими поверхностями с измеряемыми поверхностями детали без перекосов, а при измерении внутренних размеров необходимо к результату измерения добавить значение размера губок.

Погрешность измерениявсегда равна совокупности всех погрешностей, которые включают в себя погрешность средства измерения (инструментальная погрешность), погрешность метода измерения и др.

Инструментальные погрешности штангенинструментов происходят от неточности делений штанги и нониуса, отклонений от плоскости и параллельности измерительных поверхностей, отклонения от перпендикулярности измерительных поверхностей и направляющей грани штанги. Эти погрешности отдельно не нормируются, а входят в суммарную погрешность инструмента.

ГОСТ 8.051-81 регламентирует для всех инструментовдопускаемые погрешности измерений линейных размеров до 500 мм для всех интервалов размеров и квалитетов. В зависимости от размера и точности изготовления детали (допуска) стандартом устанавливается наибольшая допустимая погрешность измере­ния, которая включает в себя погрешности средства измерения, установоч­ных мер, температурных деформаций, базирования, а также случайные, неучтенные систематические погрешности измерения. Для грубых квалитетов допускаемая погрешность измерения составляет 20%, а для точных квалитетов-около 35% от допуска на изготовление.

Выбор измерительных средств, в общем случае, определяется преде­лами измерений, допускаемыми погрешностями измерений, конструктив­ными особенностями измеряемых деталей, масштабом производства и др.

Нормальным условиям измерения по ГОСТ 8.050-73 должны соответствовать: температура окружающей среды +20°С, атмосферное давление 101324,72 Па, относительная влаж­ность окружающего воздуха 58 % .

Порядок выполнения работы

1. Изучить устройство штангенинструментов.

2. Ознакомиться с измеряемыми деталями, и для каждой детали вычертить эскиз.

3. Выбрать штангенинструменты для измерения соответствующих размеров и внести основные параметры этих инструментов в таблицу 1.1 .

4. Провести однократные измерения размеров и нанести их на эскизы.

5. Оформить отчет.

Таблица 1.1- Средства измерения (Пример).

Контрольные вопросы

1. Средства измерения и их параметры (табл. 1.1).

2. Эскизы проверяемых деталей с указанием измеряемых размеров.

Практическая работа №6