1. Класифікація засобів вимірювання в техніці
Засоби вимірювань - це технічні засоби, що використовуються при вимірюваннях І які мають нормовані метрологічні характеристики. Засоби вимірювань поділяються на міри, вимірювальні прилади, вимірювальні перетворювачі, допоміжні засоби вимірювань, вимірювальні установки та вимірювальні системи.
Міри - засіб вимірювання, розрахований на відтворення фізичної величини заданого розміру.
Однозначна міра відтворює фізичну величину одного розміру, довжини і міри маси (гиря).
Багатозначна міра відтворює ряд однойменних величин різного розміру, наприклад, штрихова міра довжини і кутова міра (багатогранна призма).
Набором мір називається спеціально підібраний комплект мір, що використовується не тільки самостійно, але і в різних поєднаннях з метою відтворення ряду однойменних величин різного розміру.
Наприклад, набори плоскопаралельних кінцевих мір довжини і набори кутових мір.
Вимірювальні прилади - це засоби вимірювань, призначені з метою вироблення сигналу вимірюваної інформації у формі, що доступна для безпосереднього сприйняття спостерігачем.
Основними ознаками вимірювальних приладів є:
• характер показань;
• призначення приладу;
• принцип дії приладу;
• принцип дії вимірювальної системи.
За характером показань вони можуть бути показуючими і аналоговими.
В залежності від призначення прилади поділяють на універсальні для вимірювання однакових фізичних величин різних об'єктів, та спеціалізовані, що призначені для вимірювання параметрів однотипних виробів (наприклад, розмірів зубчастих коліс) або одного параметра різних виробів (нерівностей, твердості).
За принципом дії - приладами прямої дії, порівняння, інтегруючими та підсумовуючими,
Залежно від принципу дії, який покладено в основу вимірювальної системи, прилади поділяють на механічні, оптичні, оптико-механічні, пневматичні, електричні та ін.
В багатьох випадках назва приладу визначається конструкцією вимірювального механізму. Універсальні прилади для лінійних вимірювань з механічною вимірювальною системою поділяються на штанген-прилади з ноніусом, мікрометричні прилади з мікрометричним і митом, важільно-механічні прилади з зубчастими, важільно-зубчастнми та пружинними механізмами. Згідно з установленою термінологією, прості прилади, наприклад, штанген-прилади і мікрометричні прилади, називають також вимірювальним інструментом.
Вимірювальний перетворювач - це засіб вимірювань, котрий служить для перетворення сигналу вимірювальної інформації у форму, зручну для обробки і збереження, а також передачі на показуючий пристрій. Вимірювальні перетворювачі або входять у конструктивну схему вимірювального приладу, або застосовуються разом з ним, але сигнал перетворювача не піддається безпосередньому сприйманню спостерігача. Наприклад, перетворювач може бути необхідним для передачі інформації в пам'ять комп'ютера, для посилення напруги і т.д. Перетворюючу величину називають вхідною, а результат перетворень - вихідною величиною. Основною метрологічною характеристикою вимірювального перетворювача рахують співвідношення між вхідною і вихідною величинами, що називається функцією перетворювання.
Перетворювачі розділяють на первинні (ті, що безпосередньо приймають величину, що вимірюється), і ті, що передають, на виході яких величина набуває форму, зручну для реєстрації або передачі на відстань, проміжні, що працюють в поєднанні з первинними і не впливають на зміну роду фізичної величини.
Вимірювальні установки і системи - це сукупність заходів, вимірювань, об'єднаних за функціональною ознакою з допоміжними пристроями, для вимірювання однієї або декількох величин об'єкта вимірювань. Звичайно такі системи автоматизовані і забезпечують ввід інформації в систему, автоматизацію самого процесу вимірювання, обробку і відображення результатів вимірювання для сприймання їх користувачем. Такі установки, системи використовують і для контролю (наприклад виробничі процеси), що особливо актуально для методу статистичного контролю, а також в управлінні якістю.
Вимірювальне приладдя - це допоміжні засоби вимірювань величин. Вони необхідні для вираховування поправок до результатів вимірювань, якщо вимагається високий ступінь точності. Наприклад, термометр може бути допоміжним засобом, якщо показники приладу достовірні при суворо регламентованій температурі, психрометр - якщо суворо обумовлюється вологість навколишнього середовища.
Слід зауважити, що вимірювальні прилади вносять певні похибки в результат вимірювань, пов'язані з похибкою самого допоміжного засобу.
За метрологічним призначенням засоби вимірювання поділяють на два види: робочі засоби вимірювань та еталони. Робочі засоби вимірювань застосовують для визначення параметрів (характеристик) технічних пристроїв технологічних процесів, навколишнього середовища та інше. Робочі засоби можуть бути лабораторними (для наукових досліджень), виробничими (для забезпечення і контролю заданих характеристик технологічних процесів), польовими (для літаків, автомобілів, суден і т.д.). Кожний з цих видів робочих засобів відрізняється особливими показниками. Так лабораторні засоби вимірювань найточніші і чуттєві, а їх показники характеризуються високою стабільністю.
Виробничі мають стійкість до впливу різних факторів виробничого процесу: температури, вологості, вібрації, і т.д., що може вплинути на достовірність і точність показань приладів. Польові працюють в умовах, що постійно змінюються в широких межах зовнішнього впливу.
Схема класифікації засобів вимірювання подана на рис. 1.
Рис. 1 - Схема класифікації засобів вимірювання в техніці.