5. Выбор средств измерения

При выборе средств измерения должны быть учтены не только метрологические данные, но и их экономическая целесообразность. Принимаемые методы и средства измерения должны удовлетворять условию получения необходимых действительных размеров проверяемых деталей при наименьших затратах времени, сил и средств.

Выбор средств измерения зависит от вида проводимого контроля. В условиях машиностроительного завода контроль различают на лабораторный и производственный.

К лабораторным средствам измерения предъявляются требования получения высокой точности при достаточной универсальности как в области использования, так и в области диапазона измерений. Поэтому в лабораторных условиях используются меры (концевые и угловые), универсальные измерительные инструменты и приборы.

Для производственных измерений применяются калибры, универсальные средства измерений, контрольные приспособления и автоматы.

Производственный контроль бывает выборочным или сплошным. Выборочный контроль осуществляется при надежных и устойчивых технологических процессах. Целью контроля при этом является не столько проверка качества изготовленной продукции, сколько наблюдение за ходом и состоянием технологического процесса. При выборочном контроле требуются средства измерений, по которым может быть отсчитан действительный размер детали.

При неустойчивых технологических процессах, не обеспечивающих однородности изготовленной продукции, необходим сплошной контроль. В этих условиях важно не столько обеспечить измерение действительного размера детали, сколько отсеять брак. При этом целесообразно использование средств, обеспечивающих высокую производительность, таких как калибры, контрольные приспособления, контрольные автоматы.

Методика выполнения измерений (МВИ) представляет собой установленную совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.

Разработку МВИ выполняют на основе исходных данных, которые включают назначение измеряемой величины, требования к погрешности измерений, условия измерений, требования к обеспечению безопасности выполняемых работ и другие.

Разработка МВИ включает следующие этапы:

- написание, согласование и утверждение технического задания на разработку МВИ;

- формирование исходных данных для разработки;

- выбор метода и средств измерений, осуществляемый на основе НД;

- установление последовательности и содержания операции при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных результатов и вычисление окончательных результатов измерений;

- установление приписанных характеристик погрешностей измерений – характеристик погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики;

- подготовку нормативов и процедур контроля точности получаемых результатов измерений;

- составление документа или раздела составного документа на МВИ;

- метрологическая экспертиза проекта документов на МВИ – анализ и оценка выбора методов и СИ, операций и правил проведения измерений и обработки их результатов с целью установления соответствия МВИ предъявляемым метрологическим требованиям;

- аттестация МВИ, представляющая собой процедуру установления и подтверждения соответствия МВИ предъявляемым к ней метрологическим требованиям; осуществляют путем метрологической экспертизы документации, теоретических или экспериментальных исследований МВИ; аттестованные МВИ подлежат метрологическому контролю и надзору.

Метрологическая характеристика СИ – характеристика одного из его свойств, влияющих на результат измерений или его погрешность, предназначенная для оценки технического уровня и качества средства измерения.

Основными характеристиками СИ являются: принцип действия, отсчетное устройство, указатель отсчетного устройства, шкала, деление шкалы, цена деления шкалы, диапазон показателей, номинальное значение, класс точности.

Принцип действия – физический принцип, положенный в основу средств измерения данного типа.

Отсчетное устройство – часть элементов средства измерения, показывающая значение измеряемой величины.

Указатель отсчетного устройства – часть отсчетного устройства, положение которого относительно отметок шкалы определяет показание СИ.

Шкала средств измерения - часть отсчетного устройства, представляющая собой упорядоченный ряд отметок, соответствующих последовательному ряду значений величины, вместе со связанной с ними нумерацией.

Деление шкалы – промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерения.

Цена деления шкалы – разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Диапазон показателей средства измерения – область значений шкалы прибора, ограниченная конечным и начальным значением шкалы, которые называют верхним и нижним пределами измерений соответственно.

Номинальное значение – значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении.

Класс точности – обобщенная характеристика средства измерения.

Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы:

1) свойства, определяющие область применения СИ;

2) свойства, определяющие качество измерения.

К основным метрологическим характеристикам, определя­ющим свойства первой группы, относятся диапазон измерений и порог чувствительности.

Порог чувствительности — наименьшее изменение измеряе­мой величины, которое вызывает заметное изменение выходно­го сигнала. Например, если порог чувствительности весов ра­вен 10 мг, то это означает, что заметное перемещение стрелки весов достигается при таком малом изменении массы, как 10 мг.

К метрологическим свойствам второй группы относятся свойства, определяющие качество измерений: точ­ность, сходимость, воспроизводимость, правильность и достоверность измерений.

Точность измерений СИ — качество измерений, отражающее близость их результатов к действительному (истинному) значе­нию измеряемой величины.

Сходимость результатов измерений — характеристика каче­ства измерений, отражающая близость друг к другу результа­тов измерений одной и той же величины, выполненных повтор­но одними и теми же средствами, одним и тем же методом, в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

Воспроизводимость результатов измерений — повторяе­мость результатов измерений одной и той же величины, полу­ченных в разных местах, разными методами, разными операто­рами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).

Под правильностью измерений понимают качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в результатах измерений.

Достоверность характеризует степень доверия к результатам измерений.