Раздел 6 основы метрологии

Тема 6.1 Общие сведения о метрологии

Студент должен иметь представление:

• о современной метрологии и приоритетных ее направлениях, основных терминах и определениях.

Триада приоритетных составляющих метрологии. Задачи метрологии. Нормативно-правовая основа метрологического обеспечения точности. Международная система единиц. Единство измерений и единообразие средств измерений. Метрологическая служба. Основные термины и определения. Международные организации по метрологии.

Литература: [8], с. 177-180; [13]; [21]; [35]

Вопросы для самопроверки:

1. Какие задачи решает метрология в экономике народного хозяйства?

2. Назовите основные задачи метрологии.

3. Какое толкование терминов «метрологии» дает нормативная документация?

4. Что понимается под техническими измерениями?

Тема 6.2 Стандартизация в системе технического контроля и измерения

Студент должен иметь представление:

• о фонде нормативных документов отечественной и международной стандартизации объектов систем технического контроля и измерения.

Документы объектов стандартизации в сфере метрологии на: компоненты систем контроля и измерения, методологию, организацию и управление.

Системные принципы экономики и элементов информационных технологий.

Литература: [8], с. 181-183; [38]; [47].

Вопросы для самопроверки:

1. Как стандартизация обусловила метрологическое обеспечение народного хозяйства?

2. Поясните назначение стандартизации в системе технического контроля, измерения, испытания и роль, выполняемую прикладными фондами стандартов.

Тема 6.3 Средства, методы и погрешность измерения

Студент должен иметь представление:

• об обеспечении качества измерительного оборудования и управлении измерительными процессами (основные положения ИСО 10012-2: 1997);

Студент должен знать:

• средства измерения;

• погрешности измерения;

Студент должен уметь:

• рассчитывать погрешность измерения и выбирать средства измерения.

Средства измерения. Принципы проектирования средств технических измерений и контроля. Выбор средств измерения и контроля. Методы и погрешность измерения. Универсальные средства технических измерений. Автоматизация процессов измерения и контроля.

Литература: [2], с. 90-154; [5]; [7], с. 162-192.

Вопросы для самопроверки:

1. Для каких целей применяются плоскопараллельные концевые меры длины?

2. На какие классы и разряды подразделяются плоскопараллельные меры длины?

3. Каким образом подбирается блок концевых мер для заданного размера?

4. Назначение и устройство нониуса.

5. Какие инструменты основаны на использовании линейки с делением и нониуса?

6. В чем различие штангенциркулей ШЦ1 и ШЦII?

7. Объясните принцип действия микрометра.

8. Почему на стебле микрометра имеется две шкалы?

9. Покажите расчетом, что цена деления барабана микрометра равна 0,01 мм.

10. За счет чего получается увеличение передаточного отношения в рычажно-зубчатых приборах?

11. Где применяются индикаторы?

12. Назовите оптические измерительные приборы и область их применения.

13. В чем разница между угломерами I и II типа?

14. Чем отличается резьбовой микрометр от гладкого?

15. Как отличить проходную и непроходную стороны резьбовых калибров?

16. Для чего предназначены штангензубомер и нормалиемер?

17. Объясните принцип работы профилометра.

18. Какие методы оценки качества поверхности детали Вы знаете?

Методические указания

Для измерения линейных размеров применяется много средств: плоскопараллельные меры длины (ПКМД), штриховые инструменты, рычажно-зубчатые приборы, оптические приборы, поэтому студенту надо знать устройство и назначение этих средств измерений, чтобы правильно их выбрать.

Необходимо уяснить основное назначение концевых мер длины: их применяют для хранения и передачи единицы длины, проверки и градуировки различных приборов и инструментов, а также для непосредственного измерения точных размеров изделий. Надо уметь составлять блок концевых мер для заданного размера, учитывая, какой набор плиток имеется в наличии. Плитки, входящие в набор, могут иметь следующие разности размеров: 0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 1,0; 10, 25, 50, 100, 1000 мм.

Первоначально подбирают меньшую плитку, размер которой содержит последний десятичный знак составляемого размера, затем подбирают плитку, размер которой содержит последний десятичный знак остатка и так далее.

Например, требуется собрать блок концевых мер размером 24,795 мм из набора № 1 без защитных плиток:

1-я плитка - 1,005, остаток 23,790 мм

2-я плитка - 1,290, остаток 22,500 мм

3-я плитка - 2,500, остаток 20,000 мм

4-я плитка - 20,000, остаток 0 мм

Сумма блока -24,795 мм.

Количество плиток в блоке должно быть минимальным, не более 4-5 шт.

В основу устройства всех штангенинструментов положены линейка (штанга), на которой находится основная шкала с делением через 1 мм, и вспомогательная шкала - нониус, перемещающаяся по основной линейке и позволяющая отсчитывать дробные части миллиметра.

Необходимо обращать внимание на исправность и правильное положение инструментов при измерениях. Нужно также приобрести навыки в отсчетах по нониусу.

При изучении микрометрических инструментов надо обратить внимание на то, что в основу их положен микрометр. Следует изучить устройство и принцип работы микрометра, правило установки барабана в нулевое положение перед замерами, уметь проводить замеры.

При изучении рычажно-механических приборов рекомендуется составить схему кинематических связей начальных и конечных перемещений от места контакта измерительного элемента прибора до его шкалы. Затем следует перейти к разбору конструктивных особенностей изучаемых измерительных средств.

Наибольшую точность при измерениях можно получить на оптических приборах. Измерения с помощью оптических приборов более дорогостоящие и трудоемкие, поэтому обычно проводятся в лабораторных условиях.

Принцип устройства средств измерения и методы измерения параметров типовых элементов деталей аналогичны изложенным в предыдущей теме.

Надо изучить устройство и применение угломеров I и II типа, резьбовых микрометров, штангензубомеров, нормалиемеров, шагомеров, калибров для контроля конусов, резьбы, шлицевых изделий, а также другие устройства и приборы для контроля точности типовых элементов деталей.