11 Классификация средств измерения

По назначению средства измерения могут быть универсаль­ными и специальными.

Универсальные средства измерения предназначены для изме­рения длин и углов в определенном диапазоне размеров независимо от конфигурации измеряемой детали, специальные - для конкрет­ных размеров деталей определенной формы.

В зависимости от отличительных признаков, имеющихся у средств измерения, их часто классифицируют на меры, измери­тельные инструменты и приборы. Поскольку не всегда можно четко провести точную грань между измерительным инструментом и при­бором, в последнее время отказываются от понятия «измерительный инструмент» и все измерительные средства делят на меры и измери­тельные приборы.

Мера - средство измерения, предназначенное для воспроизве­дения длины (в общем случае - физической величины) заданного размера. Примером меры как специального измерительного средства являются калибры, широко применяемые в серийном и массовом производстве для контроля годности изготовленных изделий.

Калибрами называются меры, имеющие форму поверхности, противоположную (обратную) контролируемому объекту и воспро­изводящие его номинальные (нормальные калибры, шаблоны, щу­пы) или предельные (предельные калибры - проходной ПР и непро­ходной НЕ) размеры.

Существуют и универсальные, так называемые многозначные меры, воспроизводящие ряд одноименных величин различного раз­мера (линейки с делениями, плоскопараллельные концевые меры длины и др.).

Измерительный прибор - средство измерения, предназначен­ное для выработки сигнала измерительной информации, выдавае­мой отсчетными устройствами (шкальными, цифровыми, регистри­рующими).

По характеру оценки измеряемой величины различают абсо­лютный и относительный методы измерения и соответствующие им средства измерения. При абсолютном методе оценка значения всей измеряемой величины производится непосредственно по шкале при­бора (например, при измерении штангенциркулем, микрометром, на длинномере и др.).

Относительный (сравнительный) метод основан на сравнении измеряемой величины с установочной мерой, по которой прибор предварительно настраивается на нуль. По шкале прибора в этом случае определяется отклонение измерительной величины от уста­новочной меры (например, измерение на миниметре, с помощью ин­дикаторного нутромера, тангенциальным зубомером и др.).

Метод измерений может быть прямым или косвенным в зави­симости от способа получения измеряемой величины.

Прямой метод характеризуется непосредственной оценкой из­меряемой величины по показанию прибора.

При косвенном методе измеряют некоторые величины, свя­занные с искомой функциональной зависимостью. На основании результатов измерения искомая величина вычисляется по формулам (например, определение радиуса закругления на основании измере­ния длины хорды и стрелы прогиба или определение угла конуса на основании измерения диаметров в двух сечениях и расстояния меж­ду ними). Косвенным методом измерения пользуются в тех случаях, когда искомая величина недоступна для измерения прямым методом или не может быть измерена с достаточной точностью.

По характеру взаимодействия средств измерения с поверхно­стью измеряемой детали методы и средства измерения разделяются на контактные и бесконтактные.

Контактными называются измерения, при которых измери­тельное средство имеет механический контакт с поверхностью из­меряемого объекта.

Бесконтактными называются измерения, при которых измерительное средство не имеет механического контакта с поверхностью измеряемого объекта. Бесконтактные методы основаны на проекци­онном, фотографическом, пневматическом и других подобных способах измерения.

В зависимости от количества одновременно выявляемых раз­личных параметров методы и средства измерения разделяют на диф­ференцированные (поэлементные) и комплексные.

Дифференцированным (поэлементным) называется измерение, при котором у детали (изделия) сложной формы измеряют каждый из ее элементов или параметров, характеризующих точность. Например, при измерении резьбы каждый ее параметр (диаметр, шаг, угол про­филя) определяют отдельно. Дифференцированные методы и средст­ва измерения наиболее удобны при изготовлении деталей, так как позволяют выявить, какой из элементов детали вышел за пределы допустимых значений.

Комплексными называются измерения, при которых опреде­ляется влияние всех элементов сложных деталей (изделий) вместе, в их взаимосвязи между собой, т.е. выявляются эксплуатационные показатели. Например, проверка резьбы на свинчивание с комплекс­ными резьбовыми калибрами позволяет одновременно определить соответствие допускаемым значениям сразу всего комплекса пара­метров резьбы. Комплексные измерительные средства чаще всего используются при приемочном контроле готовых деталей (изделий), поскольку выявляют свойства, близкие к эксплуатационным.

По характеру взаимосвязи результатов измерения с техноло­гическим процессом производится разделение приборов на актив­ные и пассивные.

Приборы активного контроля предназначены для измерения раз­меров детали в процессе ее обработки на станке и дают информацию о необходимости изменения режимов обработки.

Приборами пассивного контроля производят измерения после окончания обработки и фиксируют полученную точность обработки детали.

Метрологические характеристики (показатели) - совокуп­ность параметров универсальных измерительных средств, характе­ризующих точность измерения, область их возможного и наиболее рационального применения. Ниже приведены основные показатели измерительных средств.