Методы и средства измерений при испытаниях машин
Эксперименты в машиностроении сопряжены с необходимостью измерения различных физических величин:
геометрических (линейных размеров и углов, макро- и микроотклонений формы);
кинематических (скоростей, ускорений, параметров вибрационных процессов);
силовых и энергетических (усилий, давлений, мощностей);
тепловых (температур и теплофизических констант);
технологических (параметров обрабатываемости резанием);
свойств машиностроительных материалов (прочности, твердости, износостойкости) и параметров их внутреннего строения (структуры).
В зависимости от характера измеряемой величины измерения различают следующие виды измерений:
статических величин;
динамических величин.
По способу получения значений измеряемой величины измерения разделяют на:
прямые;
косвенные;
совокупные;
совместные.
В процессе прямых измерений искомое значение физической величины получают непосредственно, например: измерение массы на весах, температуры ртутным или спиртовым термометром, геометрические измерения с помощью линейно-угловых средств (рис.3.1) и т.д.
Рис. 3.1 - Схема прямого измерения диаметра вала
При выполнении косвенных измерений определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, например: нахождение температуры резания по термоЭДС в естественной термопаре, удельного электросопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения, диаметра вала по длине его окружности (рис. 3.2) и т.д.
Рис. 3.2 - Схема косвенного измерения диаметра вала
При совокупных измерениях проводятся одновременно измерения нескольких одноименных величин, а искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях, например, измерение массы отдельных гирь сравнением масс сочетания гирь.
В процессе совместных измерений проводятся одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. Например, измерения, при которых электросопротивление при Т=20 °С и температурные коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.
Принцип измерения - совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.
Методы измерения - совокупности приемов использования принципов и средств измерения.
Средство измерения - техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
Измерительные преобразователи - технические устройства, осуществляющие преобразования величин и образующие канал передачи измерительной информации.
Методы измерения - совокупности приемов использования принципов и средств измерения. Классификация методов измерения приведена на рис.3.3.
Рис. 3.3 - Классификация методов измерения