- •3. Основы метрологии
- •3.1. Краткая история развития метрологии
- •3.2. Правовые основы метрологической деятельности в Российской Федерации
- •3.2.1. Законодательная база метрологии
- •3.2.2. Юридическая ответственность за нарушение нормативных требований по метрологии
- •3.3. Объекты и методы измерений, виды контроля
- •3.3.1. Измеряемые величины
- •3.3.3. Методы измерений
- •3.3.4. Виды контроля
- •3.4. Средства измерений
- •3.4.1. Виды средств измерений
- •3.4.2. Измерительные сигналы [5]
- •3.4.3. Метрологические показатели средств измерений
- •3.4.4. Метрологические характеристики средств измерений
- •3.4.5. Классы точности средств измерений
- •3.4.6. Метрологическая надёжность средств измерения
- •В процессе эксплуатации может производиться корректировка межповерочного интервала.
- •3.4.7. Метрологическая аттестация средств измерений
- •3.5. Погрешность измерений
- •3.5.1. Систематические и случайные погрешности
- •3.5.2. Причины возникновения погрешностей измерения
- •3.5.3. Критерии качества измерений
- •3.5.4. Планирование измерений
- •3.6. Выбор измерительного средства
- •3.6.1. Подготовка и выполнение измерительного эксперимента [4]
- •Номинальные значения влияющих физических величин
- •3.6.2. Обработка результатов наблюдений и оценивание
- •Если (p)/s(X) 0,8, (3.7)
- •3.6.3. Выбор измерительных средств по допустимой погрешности измерения
- •3.6.3.1. Выбор измерительных средств для контроля размеров
- •Погрешностей измерения
- •По отношению к полю допуска
- •3.6.3.2. Выбор изметительных средств для других параметров [27]
- •Пmin - наименьшее значение измеряемой величины. Верхний предел рабочей части величины
- •Примеры выбора средств изменений
- •3.7. Обеспечение единства измерений
- •3.7.1. Единство измерений
- •3.7.2. Поверка средств измерений
- •3.7.3. Калибровка средств измерений
- •3.7.4. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы [18]
- •3.7.5. Сертификация средств измерений
- •3.8. Государственная метрологическая служба рф
- •3.8.1. Метрологические службы
- •3.8.2. Государственный метрологический контроль и надзор
- •3.8.3. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений
- •3.9. Основы квалиметрии [47]
- •3.10. Общие характеристики измерительных приборов
- •3.10.1. Аналоговые измерительные приборы
- •Оптические (внизу) первичные преобразователи [46]
- •(Внизу) первичные измерительные преобразователи [46]
- •Первичные измерительные преобразователи [46]
- •3.10.2. Цифровые измерительные приборы
- •Цифровых измерительных систем [46]
- •3.11. Расчет точности кинематических цепей
Рис.
2.3. Кривые распределения конролируемых
параметров, построенные с учетом
утехПогрешностей измерения
у(тех;
мет)
n
n
6тех
m
m
c
c
IT
yмет
2мет
2мет
можно допустить при измерении: они включают в себя случайные и неучтенные систематические погрешности измерения, все составляющие, зависящие от измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, базирования и т. д.
Случайная погрешность измерения не должна превышать 0,6 от допустимой погрешности измерения и принимается равной 2, где —значение среднего квадратического отклонения погрешности измерения.
При допусках, не соответствующих значениям, указанным в ГОСТе 8.051 – 81 и ГОСТе 8.050 - 73, допустимую погрешность выбирают по ближайшему меньшему значению допуска для соответствующего размера.
Влияние погрешностей измерения при приемочном контроле по линейным размерам оценивается параметрами:
т—часть измеренных деталей, имеющих размеры, выходящие за предельные размеры, принята в числе годных (неправильно принятые);
п — часть деталей, имеющих размеры, не превышающие предельных размеров, забракованы (неправильно забракованные);
с—вероятностная предельная величина выхода размера за предельные размеры у неправильно принятых деталей.
Значения параметров т, п, с при распределении контролируемых размеров по нормальному закону приведены на рис. 3.4, 3.5 и 3.6.
Сплошные
линии соответствуют распределению
погрешности измерения по нормальному
закону, а пунктирные — по закону равной
вероятности.
При
неизвестном законе распределения
погрешности измерения для параметров
т,
п
и с
рекомендуется принимать средние их
значения, определенных по сплошной и
пунктирной линиям.
Параметры
m
и с
на графиках определены с доверительной
вероятностью 0,9973.
Рис. 3.4. График для определения параметра m
Для определения т с другой доверительной вероятностью необходимо сместить начало координат по оси ординат.
Кривые графиков (сплошные и пунктирные) соответствуют определенному значению относительной погрешности измерения, равной
,
где — среднее квадратическое отклонение погрешности измерения;
IТ—допуск контролируемого размера.
При определении параметров т, п и с рекомендуется принимать
Амет( ) = 16 % для квалитетов 2—7, Амет( ) =12 % - для квалитетов 8, 9,
Амет( ) =10 % - для квалитетов 10 и грубее.
Рис.
3.6. График для определения параметра c
П
Рис.
3.5. График для определения параметра n
для одной границы ,
а для другой - ,
где Т — систематическая погрешность изготовления.
При определении параметров m и n для каждой границы берется половина получаемых значений.
Возможные предельные значения параметров т, п и с/IТ, соответствующие экстремальным значениям кривых (на рис. 3.4 – 3.6), приведены в табл.3.5.
Таблица 3.5
Aмет() |
m |
n |
c/IT |
Aмет() |
m |
n |
c/IT |
1,60 |
0,37-0,39 |
0,70-0,75 |
0,01 |
10,0 |
3,10-3,50 |
4,50-4,75 |
0,14 |
3,0 |
0,87-0,90 |
1,20—1,30 |
0,03 |
12,0 |
3,75-4,11 |
5,40-5,80 |
0,17 |
5,0 |
1,60-1,70 |
2,00-2,25 |
0,06 |
16,0 |
5,00-5,40 |
7,80-8,25 |
0,25 |
8,0 |
2,60-2,80 |
3,40-3,70 |
0,10 |
|
|
|
|
Первые значения т и п соответствуют распределению погрешностей измерения по нормальному закону, вторые—по закону равной вероятности.
Предельные значения параметров т, п и с/IТ учитывают влияние только случайной составляющей погрешности измерения.
ГОСТ 8.051—81 предусматривает два способа установления приемочных границ.
Первый способ. Приемочные границы устанавливают совпадающими с предельными размерами (рис. 3.7, а).
Пример. При проектировании вала диаметром 100 мм оценено, что отклонения его размеров для условий эксплуатации должны соответствовать h6(100-0,022). В соответствии с ГОСТом 8.051 - 81 устанавливают, что для размера вала 100 мм и допуска IТ=0,022 мм допускаемая погрешность измерения изм = 0,006 мм.
В соответствии с табл. 3.5 устанавливают, что для Aмет() = 16% и неизвестной точности технологического процесса m = 5,0 и с = 0,25IТ, т. е. среди годных деталей может оказаться до 5,0 % неправильно принятых деталей с предельными отклонениями +0,0055 и -0,0275 мм.
изм/2 с
Приемочные границы
а) б) в)
Рис.3.7. Варианты расположения приемочных границ