Метрология и технические измерения.

Метрология – наука об измерениях физических величин, методах и средствах измерения их единства и способах достижения требуемой точности.

Задачи метрологии.

1. Установление единиц физических величин

2. Государственных эталонов

3. Разработка теорий, методов, средств измерения и контроля

4. Разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля

5. Передача размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Линейные измерения составляют в металлообрабатывающей промышленности 90-98% . Измеряют (10^-15-10^-23 - атомы), размеры атомов.

К линейным измерениям относятся измерения размеров деталей, отклонения формы и взаимного расположения поверхностей, шероховатость поверхности.

Физическая величина единицы (меры)

Средство измерения

методы измерения

Единицы физической величины реализуются в виде эталонов.

Эталон - физическое тело или устройстройство, предназначенное для хранения единиц физической величины.

Основные и производные единицы в си

Основные: длина (м), масса (кг), время (с), сила тока (А), сила света (канделла), количество вещества (моль).

Производные: образованные на основе уравнений между физическими величинами: плотность, объем и т.д.

Естественно, что значение физической величины находят с определенной точностью.

Результатом измерения признается только такое значение физической величины, для которого известно, что погрешность его измерения не превышает установленного значения.

Мера предназначена для воспроизведения заданного размера для физической величины. Большее распространение получили плоскопараллельные концевые меры длины.

Средства измерений – техническое устройство, преобразующее измеренную информацию в форму удобную для восприятия оператора.

К средствам измерения относятся: меры, измерительные приборы, измерительные системы, измерительные преобразователи, вспомогательные средства.

Метрологические характеристики средств измерения.

1. П редел допускаемой погрешности

2. Цена деления – разность значений величин, соответствующим двум соседним отметкам шкалы.

3. Диапазон показаний – область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.

4. Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средств измерения.

По способу получения результата измерения различают на:

Прямое измерение – это измерение, измерение в котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенное измерение – искомую величину находят по известной зависимости между искомой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями

y =f(a,b,c..h)

L₂=L₁-L₃

Определение плотности однородного тела по его массе и геометрическим размерам.

Различают 2 метода измерения: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки – значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора.

Для этого необходимо, чтобы диапазон показаний шкалы был больше значения измеряемой величины.

ДП>L

При методе непосредственной оценки (НО) настройку прибора на нуль производят по базовой поверхности прибора. Под действием различных факторов (изменения температуры, влажности, вибраций и т.д.) может произойти смешение нуля. Поэтому периодически необходимо производить проверку и соответствующую регулировку.

Метод сравнения – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. При измерении методом сравнения с мерой результатом наблюдения является отклонение измеряемой величины от значения меры. Значение измеряемой величины от значения меры. Значение измеряемой величины получают алгебраическим суммированием значения меры и отклонения от этой меры, определенного по показанию прибора.

L=М+П

М етод непосредственной оценки Метод сравнения

ДП>L ДП>L-М

Выбор метода измерения определяется соотношением между диапазоном показаний средства измерения и значением измеряемой величины.

Если диапазон меньше измеряемой величины, то используют метод сравнения.

Метод сравнения используют при измерении, контроле деталей в массовом и серийном производствах, т.е. когда нет частых переналадок измерительного прибора.

Для линейных измерений различие двух методов: - относительно, т.к. измерение - это всегда по существу сравнение с единицей, которая так или иначе заложена в средстве измерения.