1.5 Единицы измерения

Международная система единиц (ГОСТ 8.417-2002 «ГСИ. Единицы величин») включает семь основных единиц, большое число производных единиц и несколько внесистемных единиц, допустимых к применению наравне с единицами SI. Для отражения качественного различия между измеряемыми величинами введено понятие размерности. Размерность – это выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных единиц в различных степенях, отражающее связь данной единицы величины с основными единицами. Наименования, обозначения и размерности основных и некоторых производных единиц SI приведены в табл.2.

- 10 -

Таблица 2

Единицы Международной системы единиц (SI)

Единица величины

Величина Наименование Обозначение Размерность

Длина метр м L

Масса килограмм кг M

Время секунда с T

Сила электрического тока ампер А I

Термодинамическая кельвин К Θ

температура

Сила света кандела кд J

Количество вещества моль моль N

Площадь квадратный метр м² L²

Сила ньютон Н L M T^-2

Давление паскаль Па L^-1 M T^-2

Электрическое напряжение вольт В L² M T^-3 I^-1

Электрическое сопротивление ом Ом L² M T^-3 I^-2

1.6 Измерение и контроль

Измерение – нахождение величины экспериментальным путем с помощью специальных средств, называемых средствами измерений. Измерить величину – значит сравнить ее с другой величиной, подобной ей и принятой за единицу. Поскольку истинное значение измеряемой величины принципиально неизвестно, результат измерения формулируется следующим образом: истинное значение величины X находится в диапазоне X_И + X с вероятностью P.

По условиям, определяющим точность результата, измерения делят на три вида:

. эталонные – измерения максимально высокой точности, достижимой при существующем уровне науки и техники;

. контрольно-поверочные, погрешность которых не должна превышать некоторое заданное значение;

. технические, погрешность которых определяется в основном метрологическими характеристиками средств измерений; это – наиболее массовый вид измерений.

Контроль – процедура определения соответствия значения параметров изделия установленным требованиям (нормам). Целью контрольной процедуры является рассортировка партии проверяемых изделий на годные,

- 11 -

контролируемые параметры которых находятся в пределах установленных границ, и бракованные – с параметрами, значения которых вышли за эти границы.

Для получения определенного результата контроля («годен» или «брак») не обязательно проводить измерение. Иногда достаточно зарегистрировать тот факт, что значение контролируемого параметра выходит (или не выходит) за установленные границы, называемые предельными значениями. В таких случаях используют бесшкальные средства измерений – калибры и шаблоны. Если результат контроля определяется на основе значения параметра, полученного измерением, такой контроль называют измерительным.

Уменьшению погрешности результата измерения способствует выполнение принципа инверсии и компараторного принципа Аббе.

Принцип инверсии требует соблюдения преемственности состояния детали при изготовлении, контроле и в эксплуатации. Согласно принципу инверсии деталь необходимо изготовлять и проверять в условиях, тождественных или близких к эксплуатационным. Для этого технологические и измерительные базы должны совпадать с базами конструкторскими (принцип единства баз). Кроме того, схема измерения должна соответствовать схеме формообразования контролируемой поверхности на финишной операции и схеме относительного движения в работающем механизме.

Компараторный принцип Аббе предусматривает последовательное расположение на одной прямой измеряемого линейного размера и основной шкалы средства измерений (или размера меры, по которой произведена его настройка). При несоблюдении принципа Аббе относительный перекос элементов средства измерений приводит к появлению дополнительной инструментальной погрешности.

Одной из субъективных ошибок, которую может внести в результат измерения оператор, является погрешность от параллакса. Этот вид погрешности появляется, когда в конструкции аналогового средства измерений расположены в разных плоскостях шкала и указатель шкалы, или основная и нониусная шкалы. Погрешность от параллакса напрямую зависит от угла между направлением визирования и нормалью к плоскости шкалы. Для устранения погрешности от параллакса в некоторых средствах измерений предусмотрено размещение в плоскости шкалы зеркала; отсчет по шкале прибора оператор производит в тот момент, когда он видит совпадение указателя и его изображения в зеркале, то есть визируя по нормали к плоскости шкалы. В цифровых средствах измерений ошибка от параллакса отсутствует в принципе.