2.4.Классы точности средств измерений

Под классом точности средств измерений понимают их обобщенные характеристики, определяемые пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности, влияющих на их точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности хотя и характеризует совокупность метрологических свойств данного средства измерений, однако не определяет однозначно точность от метода измерений и условий их выполнения.

Единые правила установления пределов допускаемых погрешностей показаний по классам точности средств измерений регламентирует Обозначения классов точности. В связи с большим разнообразием средств измерений и их метрологических характеристик ГОСТом определены способы обозначения, причем выбор того или иного способа зависит от того, в каком виде нормирована погрешность средств измерений. Примеры обозначения классов точности приведены в таблице 1. При выборе прибора для измерений следует учитывать, что класс точности прибора определяется основной предельной абсолютной погрешностью, которой на различных отметках шкалы будут соответствовать разные значения относительной погрешности.

С целью уменьшения относительной погрешности надо выбирать верхний предел шкалы измерительного прибора таким, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины (показание) находилось в последней трети (или половине) ее.

Таблица 1

Примеры обозначения классов точности.

Формула для определения пределов доп. Погрешностей	Примеры пределов допустимой основной погрешности	Обозначения класса точности		Примечания
		В документации	На СИ
		Кл. точности М	М
		Кл. точности С	С
		Кл. точности 1,5	1,5	Если XN выражено в ед. величины
		Кл. точности 0,5	0,5	Если XN определяется длиной шкалы (ее части)
		Кл. точности 0,5	0,5
		Кл. точности 0,02/0,01	0,02/0,01

При выборе прибора для измерений следует учитывать, что класс точности прибора определяется основной предельной абсолютной погрешностью, которой на различных отметках шкалы будут соответствовать разные значения относительной погрешности.

С целью уменьшения относительной погрешности надо выбирать верхний предел шкалы измерительного прибора таким, чтобы ожидаемое значение измеряемой величины (показание) находилось в последней трети (или половине) ее.

В зависимости от точности все СИ делят на эталоны, образцовые и рабочие СИ. По эталонам и исходным образцовым СИ проводят поверку метрологических (точностных) характеристик СИ более низшего классов точности – подчиненных образцовых и рабочих средств измерений.

2.5. Выбор точности средств измерений

Перед выбором точности средств измерений или контроля следует решить вопросы выбора организационно-технических форм целесообразности контроля определенного вида параметров и производительности таких средств (универсальных или специальных, автоматизированных или автоматических). Как правило, одну метрологическую задачу можно решить с помощью различных измерительных средств, которые имеют не только разную стоимость, но и разные точность и другие метрологические показатели, а следовательно, дают неодинаковые результаты измерений. Это объясняется отличием точности результатов наблюдения от точности измерения самих измерительных средств, различием методов использования измерительных средств и дополнительных приспособлений, применяемых в сочетании с универсальными и специализированными средствами (стойками, штативами, рычажными и безрычажными передачами, элементами крепления и базирования, измерительными наконечниками и др.). В связи с этим вопрос выбора точности средств измерения или контроля приобретает первостепенное значение. Так предельные погрешности измерения наружных линейных размеров контактными средствами в диапазоне 80 – 120 мм составляют: для штангенциркулей 100 – 200 мкм, для индикаторов часового типа 10 – 15мкм, для гладких микрометров 10 – 15мкм, для рычажных микрометров и скоб 5 – 15мкм, для узкопредельных индикаторов 2 – 4 мкм, для рычажно – 3убчатых головок 2,5 мкм, для пружинных головок 1 мкм, для оптиметров 0,5 – 1мкм, для длиномеров 0,1 – 1мкм, для интерферометров 0,05 – о,2 мкм, для лазерных интерферометров до 10^-7 мкм. Таким образом, чем выше требуемая точность СИ, тем оно массивнее и дороже, тем выше требования, предъявляемые к условиям его использования

Согласно ГОСТ 8.051 – 81 пределы допускаемых погрешностей измерения для диапазона 1 – 500мм колеблются от 20 (для грубых квалитетов) до 35% табличного допуска. Стандартизированные погрешности измерения являются наибольшими и включают как случайные, так и систематические (неучтенные) погрешности измерительных средств, установочных мер, элементов базирования и т.д. Случайная погрешность измерения не должна превышать 0,6 предела допускаемой погрешности. Ее принимают удвоенному среднеквадратическому отклонению погрешности измерения. Допускаемые погрешности измерения являются максимальными из возможных. Однако экономически нецелесообразно выбрать их менее 0,1 табличного допуска. Следовательно точность средств измерений должна быть примерно на порядок выше точности контролируемого параметра изделия. Таким образом увеличение точности средств измерений изделий неизбежно приводит к необходимости опережающего создания средств измерения со значительно большей точностью измерения.

Следовательно экономически и технически оправданным вариантом расположения предельной погрешности измерения относительно предельного размера изделия является симметричное расположение. Однако при этом некоторые бракованные изделия могут быть ошибочно признаны годными. Чтобы ни одно бракованное изделие не попало к потребителю, приемочные границы смещают внутрь поля допуска изделия на величину «С». Если точность технологического процесса известна, смещение «С» подлежит расчету, если точность технологического процесса не известна, то С=_мет /

На выбор измерительных средств влияют форма, число контролируемых параметров, габариты и вес детали.

Для контроля деталей больших габаритов и большого веса применяют переносные измерительные средства. Если контролируется значительное число параметров, то рекомендуется применять многомерные показывающие приборы.

При контроле деталей простой формы, небольшого веса, с небольшим числом проверяемых параметров. В особенности при многодиапазонной сортировке, эффективно применение контрольных автоматов. Выбирают средство и методы измерения, с учетом материала контролируемой детали, жесткости конструкции и шероховатости обработанной поверхности. Так, контроль размеров тонкостенных деталей и деталей из легких сплавов рекомендуется осуществлять бесконтактным методом или на приборах с небольшими измерительными усилиями.