Тема 2. Методи вимірювань, що застосовуються при випробуваннях машин

2.1. Класифікація методів вимірювань і застосовуваних приладів і устаткування

При випробовуваннях машин виникає необхідність у визначенні лінійних і кутових розмірів, швидкостей і прискорень різних ланок механізмів машин, вагових характеристик, деформацій і напруг, що виникають у деталях і вузлах машини і т.д.

Унаслідок диференціальної залежності між переміщеннями, швидкістю і прискоренням, деформацією і напругами кожна із зазначених величин може вимірятися безпосередньо або при допомозі іншої величини з наступним автоматичним диференціюванням або інтегруванням у відповідній апаратурі, а при її відсутності наступну обробку результатів вимірів можна робити графічним або аналітичним способами.

У випадку виміру величин швидко протікаючих процесів їхні миттєві значення можуть бути визначені тільки за допомогою пристроїв, що реєструють, записуючи криву зміни досліджуваної величини в залежності від іншої - звичайно від часу або шляху.

Всяка установка для виміру механічних величин у загальному випадку складається з трьох функціонально різних пристроїв: прийомного, передаючого і реєструючого.

Прийомний пристрій чуттєвим органом сприймає вимірювану величину і, у разі потреби, перетворить її в первинне переміщення або в який-небудь інший вид сигналу. Передаючий пристрій передає первинне переміщення або сигнал від прийомного в пристрій, що відзначає (реєструє).

Первинне переміщення може передаватись як без яких-небудь змін, так і збільшуватися.

Збільшення первинного сигналу, викликаного факторами, що змінюються, і перетворені прийомним пристроєм, можуть підсилюватися до необхідної величини в каскаді посилення передаючого пристрою.

У процесі проведення випробувань передаючий пристрій може перетворювати сигнали, сприйняті прийомним пристроєм, у зручні для передачі і реєстрації переміщення рідини, газу, промені світла або зміни електричного струму.

У залежності від принципу передачі отриманого сигналу передатні пристрої можуть бути гідравлічними, пневматичними, механічними, оптичними, електричними.

Реєструючий пристрій реєструє змінювану величину, що надходить у виді переміщень, електричних сигналів і т.п., за допомогою покажчика, шкали або шляхом запису її на папір, плівку і т.д.

Вимірювальні установки можуть бути виконані у виді одного приладу або у виді декількох приладів і апаратів.

Прийомний пристрій і перетворюючий елемент передатного пристрою, виділені з загальної системи у виді окремого приладу звуться датчики.

При випробуваннях машин застосовують різноманітні види контрольно-вимірювальних приладів, що класифікують по роду вимірюваної величини, принципові дії, ступеня точності, способові і ступеневі захисту від зовнішніх впливів, характерові застосування, способові установки, способові одержання відліку і габаритних розмірів.

Вибір виду і конструкції контрольно-вимірювального приладу для проведення вимірів під час випробувань визначає якість і точність отриманих результатів.

Найбільше поширення при випробуваннях одержали прилади з механічними й електричними передатними пристроями.

Гідравлічні, пневматичні, оптичні й інші види передатних пристроїв застосовуються рідше.

У залежності від задач, що стоять перед випробуванням, методи виміру досліджуваних величин різноманітні. Кожен вид і властивість вимірюваної величини вимагають індивідуального підходу до вибору методу її визначення і виборові відповідного устаткування і приладів.