- •Метрология, стандартизация и сертификация в машиностроении
- •Предисловие
- •Глава 1. Основы стандартизации
- •1.1 История развития стандартизации
- •1.2 Нормативно - правовая основа стандартизации
- •1.3 Документы в области стандартизации
- •25 Машиностроение
- •1.4 Основные функции и методы стандартизации
- •1.5 Стандартизация и качество продукции
- •Глава 2. Взаимозаменяемость деталей, узлов и механизмов
- •2.1. Структурная модель детали
- •2.2. Основные понятия о взаимозаменяемости деталей,
- •2.3 Понятия о точности и погрешности размера
- •2.4. Размеры, предельные отклонения,
- •2.5. Взаимозаменяемость деталей по форме и взаимному расположению поверхностей
- •2.6. Волнистость и шероховатость поверхности
- •Глава 3 Система допусков и посадок для гладких элементов деталей
- •3.1 Единые принципы построения системы допусков и посадок для типовых соединений деталей машин
- •3.2 Посадки гладких цилиндрических соединений
- •3.3 Обозначение посадок на чертежах
- •Рекомендуемые посадки в системе вала при номинальных размерах от 1 до 500 мм Таблица 3.6
- •3.4 Порядок выбора и назначения квалитетов точности и посадок
- •3.5 Допуски и посадки подшипников качения
- •Глава 4 Система допусков и посадок конусов
- •4.1 Нормирование точности углов конусов
- •4.2 Точность и посадки конических соединений
- •Глава 5 Система допусков резьбовых деталей
- •5.1 Характеристика крепежных резьб
- •5.2 Резьбовые соединения с зазором
- •5.3 Резьбы с натягом
- •Глава 6 Система допусков и посадок шпоночных и шлицевых деталей и соединений
- •6.1 Допуски и посадки шпоночных соединений
- •6.2 Допуски и посадки шлицевых соединений
- •Глава 7 Нормирование точности и контроль зубчатых колес и передач
- •7.1 Разновидность передач по назначению
- •7.2 Допуски зубчатых колес и передач
- •Глава 8 Точность размерных цепей
- •8.1 Термины и определения
- •8.2 Методы расчета размерных цепей
- •9.1.Понятие о метрологии
- •9.2.Физическая величина. Системы единиц физических величин
- •9.4. Основы теории измерений
- •9.5. Обеспечение единства измерений в Российской Федерации
- •9.6. Метрологическое обеспечение изделий на стадиях их жизненного цикла
- •10. Технические измерения
- •10.1. Основные понятия и определения
- •10.2.Классификация средств измерений и контроля по определяющим признакам
- •10.3. Обобщенная структурная схема средств измерений и контроля
- •10.4. Метрологические характеристики средств измерений
- •10.5. Измерения и контроль геометрических величин
- •10.6. Методы и средства измерения и контроля
- •10.7. Средства измерений и контроля с механическим преобразованием.
- •10.8. Средства измерений и контроля с оптическим и оптико-механическим преобразованием
- •10.9. Средства измерений и контроля волнистости и шероховатости.
- •10.10. Средства измерений и контроля с электрическим и электромеханическим преобразованием.
- •10.11. Контроль калибрами
- •10.12. Поверочные линейки и плиты
- •10.13. Автоматические средства контроля
- •10.14. Условия измерения и контроля
- •10.15. Выбор средств измерений и контроля.
10. Технические измерения
10.1. Основные понятия и определения
Рассмотрим классификацию средств измерений, реализующих по совокупности виды измерений, рассмотренных в подразд. 9.4.
Средство измерения (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу ФВ, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Термин “средство измерений” является обобщенным понятием, объединяющим самые разнообразные конструктивно законченные устройства, обладающие одним из двух признаков:
- воспроизведение величины данного (известного) размера,
- выработка сигнала (показания), несущего информацию о размере (значении) измеряемой физической величины.
К средствам измерений относятся меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки, измерительные системы.
Мера – СИ, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью (гиря, измерительный резистор, температурная лампа и др.).
Меры бывают однозначные (воспроизводят ФВ одного размера – концевые меры длины, конденсаторы постоянной емкости), многозначные (воспроизводят ФВ разных размеров – рулетки, разделенные на миллиметры, сантиметры, метры; конденсаторы переменной емкости, меры состава и свойств веществ и материалов, особенно для физико-механических измерений в металлургии, медицине, экологии, производстве продуктов и т.п.).
Измерительный прибор – СИ, предназначенное для получения значений измеряемой ФВ в установленном диапазоне.
По способу измерения информации приборы делятся на прямого действия ( амперметр, термометр) и сравнения (весы, потенциометр), а по способу образования показаний на – показывающие (шкальные приборы –штангенинструмент, нутромеры) и регистрирующие.
Измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, (например, терморезистор, фоторезистор, электропневматический преобразователь), служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.
Преобразователь, стоящий первым в измерительной цепи, обычно называется первичным (термопара). Существуют промежуточные (вторичные) преобразователи, которые, как правило, не меняют род физической величины.
Датчик – конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы.
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких ФВ и расположенная в одном месте.
Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких ФВ, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.
В зависимости от назначения измерительные системы разделяются на измерительные информационные (ИИС), измерительные контролирующие, измерительные управляющие и др.
Одним из важных элементов измерительной системы является средство сравнения. Средство сравнения – техническое средство или специально создаваемая среда, посредством которых возможно выполнять сравнения друг с другом мер однородных величин или показания измерительных приборов.
Широко распространенное средство сравнения – компаратор (например, потенциометр или рычажные весы), предназначенное для сличения мер однородных величин. Он не является хранителем единицы. Хранителем единицы служат меры (нормальный элемент – при электрических измерениях, гиря – при механических измерениях). К средствам сравнения относятся различные среды (например, градуировочная жидкость, температурное поле, создаваемое термостатом).
В качестве вспомогательных элементов (измерительных принадлежностей) измерительных систем применяют устройства, служащие для обеспечения необходимых внешних условий при выполнении измерений. К ним относятся, например, барокамера, термостат, устройства, экранирующие влияние магнитных полей, измерительные усилители, специальные противовибрационные фундаменты и даже обыкновенная лупа. Эти элементы позволяют повышать чувствительность измерительных устройств или предохранять измеряемую величину от искажающего действия влияющих величин.
Более сложной структурной схемой измерительной системы является схема измерительные информационные системы, в состав которой дополнительно входят такие устройства как: различные преобразователи аналогового, аналого-цифрового, цифрового типа, цифровые устройства вывода информации, стандартизованные интерфейсы (шины и узлы), устройство управления и исполнительное устройство и другие. Вспомогательные устройства, служащие для обеспечения операций измерения, передачи и обработки информации (источники питания, коммутаторы, усилители, термостаты и пр.) составляют вид измерительных принадлежностей.