15. Методы измерений.

Метод измерений – это приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствие с реализованным принципом измерений. Методы измерений определяются видом измеряемых величин, их размерами, требуемой точностью результата, требуемой быстротой процесса изме рения и прочими данными. В предыдущей теме перечислялись виды измерений по способу получения числового значения. Наибольшее распространение, на практике, получили прямые измерения из-за их простоты и скорости исполнения.

Прямые измерения можно производить следующим методами, которые можно разделить на две основных группы:

1. Метод непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по отсчётному устройству мерительного прибора (силу тока по ампер- метру, массы – по циферблатным весам ит.д.).

2. Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной воспроизводимой мерой (измерение массы рычажными весами с уравновешиванием гирями).

А) Дифференциальный метод – метод сравнения с мерой, при котором на измерительный прибор действует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой (измерения, выполняемые при проверке мер длины сравнением с образцовой мерой на компараторе).

Б) Нулевой метод – метод сравнения с мерой, когда результирующий эффект воздействия на прибор сравнения доводят до нуля (измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием).

В) Метод совпадений – метод сравнения с мерой, при котором разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал прибора (измерение линейных размеров с помощью штангенциркуля).

Г) Метод замещения – метод сравнения с мерой, когда измеряемую величину замещают известной величиной воспроизводимой мерой (взвешивание с поочерёдным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашу весов).

16. Универсальные средства измерения.

Универсальные средства измерения (СИ) предназначены для контроля различных геометрических параметров деталей. Для повышения точности измерения они могут использоваться в сочетании со штативами, стойками, плитами и другими приспособлениями. По степени автоматизации измерительного процесса все средства можно разделить на ручные и механизированные приспособления, автоматизированные (полуавтоматические) и автоматические системы. К универсальным СИ относятся следующие устройства.

1. Линейки и рулетки c ценой деления и погрешностью измерения 1 мм.

2. Измерительные штангенинструменты – штангенциркуль, штангенрейсмус и штангенглубиномер. Их цена деления и погрешность составляет 0,1 или 0,05 мм. Штангенциркуль предназначен для измерения наружных и внутренних размеров деталей. Штангенрейсмус используется для определения высоты деталей и проведения разметочных работ, штангенглубиномер – для контроля глубины отверстий и пазов.

3. Микрометрические измерительные инструменты (микрометр, нутромер, глубиномер) с ценой деления и погрешностью измерения 0,01 мм. Промышленностью выпускаются гладкие микрометры типа МК для контроля наружных размеров деталей, а также резьбовые, трубные, зубомерные и другие специальные инструменты, предел измерения которых от 0…25 до 500…600 мм. Нутромеры и глубиномеры предназначены для определения внутренних размеров и глубин деталей. Перед началом работы все эти устройства необходимо настроить на нуль.

4. Механические измерительные приборы – индикаторы часового типа, применяемые в сочетании с нутромером для измерения внутренних параметров, толщины или глубины изделий либо самостоятельно, вместе со стойками и штативами. Их цена деления и погрешность также составляет 0,01 мм. В рычажно-зубчатых микрометрических скобах эти показатели еще выше и равны 0,002 мм.

5. Оптико-механические приборы: контактные (оптиметр, длиномер) и бесконтактные (микроскоп, проектор) - с ценой деления и погрешностью измерения 0,001…0,003 мм. Данные устройства применяются в метрологических лабораториях для контроля калибров, конусов, резьбонарезного инструмента и других изделий высокой точности. Вертикальный оптиметр ИКВ служит для измерения наружных размеров, горизонтальный ИКГ – наружных и внутренних размеров. Длиномеры ИЗВ-1 и ИЗВ-2 предназначены для определения наружных диаметров и длин деталей.

При помощи измерительных микроскопов (ММИ, БМИ, УИМ-21) можно контролировать линейные и угловые размеры изделий. Проекторы используются для контроля и измерения деталей со сложным профилем (шаблоны, лекала, зубчатые колеса, мо- дульные и фасонные фрезы, резьбонарезной инструмент), спроецированных в увеличенном масштабе на экран, путем сравнения, например, действительного контура с предельно допустимым.