Бүгінгі таңда әртүрлі өлшемдерді өлшеуге болатын көптеген құралдар бар: сызықтық, салмақ, температура, қуат және т.б. Құрылғылар дәлдігі, жұмыс принципі, мақсаты және бағасы бойынша ерекшеленеді.
Қажетті жұмысты дұрыс орындау үшін өлшеу құралдарын таңдауды мұқият қарастырған жөн. Олар, өз кезегінде, қарастырылған критерийлерге байланысты бірнеше түрге бөлінеді.
Құралдар классификациясы
Өлшеу құралдары – физикалық шамаларды өлшеуге арналған құралдар мен аспаптар. Олардың әрқайсысы бойынша нормативтік құжаттарда және техникалық регламенттерде көрсетілген қателер анықталады.
Өлшеу құралдары келесі критерийлер бойынша әртүрлі түрлерге бөлінеді:
- жұмыс құралын көру;
- жұмыс принципі;
- қабылданған стандартпен салыстыру;
- метрологиялық қолдану.
Құралдар түрлері
Өлшеу құралдарының ең көп таралған түрлері төменде берілген.
Өлшем – қарастырылатын физикалық шаманың қажетті өлшемін шығару үшін қолданылатын өлшеу құралы. Мысалы, салмақ қажетті массаны көбейту үшін қолданылады. Бір мәнді және көп мәнді өлшемдер, ал кейбір жағдайларда өлшемдердің тұтас қоймалары бар. Бір ғана өлшемнің мәнін шығару үшін бір мәнді өлшем қажет. Көп мәнді өлшемдер физикалық шамалардың бірнеше өлшемдерін анықтау үшін қолданылады (мысалы, олар сантиметрді де, миллиметрді де білуге болатын сызықтық өлшемдер үшін өлшеу құралдарын таңдайды).
Анықтама – өте жоғары дәлдіктегі өлшемдер. Олар өлшеу құралдарының дұрыстығын бақылау үшін қолданылады.
Өлшеу түрлендіргіші – өлшеу ақпарат сигналын басқа пішінге түрлендіретін өлшеу құралы. Бұл сигналды одан әрі өңдеу және сақтау үшін жіберуді жеңілдетеді. Бірақ түрлендірілген сигналды бақылаушы арнайы құралды қолданбай қабылдай алмайды. Көру үшін сигнал индикатор құрылғысына берілуі керек. Сондықтан түрлендіргіш әдетте өлшеу құралының толық құрылымына кіреді немесе онымен бірге пайдаланылады.
Өлшеу құрылғысы - өлшеулерді орындау үшін қолданылатын құралбақылаушының кейінгі визуализациясы үшін қол жетімді пішінде сигнал жасау. Факторлар тобына байланысты бұл құрылғылардың әртүрлі классификациялары бар. Мақсаты бойынша олар әмбебап, арнайы және бақылау болып бөлінеді. Конструктивтік құрылғыға сәйкес олар механикалық, оптикалық, электрлік және пневматикалық болуы мүмкін. Автоматтандыру дәрежесі бойынша олар механикаландырылған, қолмен жұмыс істейтін құрылғылар, автоматты және жартылай автоматты болып бөлінеді.
Өлшеу қондырғысы – белгілі бір функцияны орындау үшін біріктірілген құралдар мен көмекші элементтердің жиынтығы. Мұндай қондырғының бөліктерінің мақсаты - бақылаушы қабылдауға ыңғайлы формада ақпараттық сигналдарды жасау. Бұл жағдайда бүкіл өлшеу қондырғысы әдетте қозғалмайды.
Өлшеу жүйесі – элементтері барлық басқарылатын кеңістікте орналасқан байланыс арналары арқылы қосылған құралдар жиынтығы. Оның мақсаты - зерттелетін кеңістікте бар бір немесе бірнеше физикалық шамаларды өлшеу.
Таңдау критерийлері
Өлшеу құралдарын таңдағанда, ең алдымен жұмысты орындау кезінде қол жеткізу қажет болатын дәлдікті ескеру қажет. Ол нормативтік құжаттарда немесе бөлікке арналған техникалық құжаттамада көрсетілген.
Сонымен қатар, өлшеу құралын таңдағанда шекті ауытқуларды, сондай-ақ жұмысты орындау әдістерін және оларды бақылау тәсілдерін ескеру қажет.
Өлшеу құралдарын таңдаудың негізгі принципі олардың белгіленген талаптарға сәйкестігі болып табылады.нормативтік құжаттарда көрсетілген дәлдікті сақтай отырып, сенімді нәтижелерді алу. Сонымен қатар, материалдық және уақыт шығындарын ескеру маңызды: олар мүмкіндігінше аз болуы керек.
Бастапқы деректер
Өлшеу құралдарын дұрыс таңдау үшін келесі нүктелер бойынша бастапқы деректер болуы қажет:
- өлшем мәнінің номиналды салмағы;
- ең жоғары және ең төменгі мәндер арасындағы айырмашылықтың мәні;
- өлшемдер үшін қолжетімді жұмыс жағдайлары туралы ақпарат.
Егер дәлдік коэффициентін ескере отырып өлшеу жүйесін таңдау қажет болса, қатені есептеу қажет. Ол көздердің әрқайсысы үшін белгіленген заңдарға сәйкес барлық ықтимал көздердің (өлшеу құрылғылары, мәндерді түрлендіргіштер, эталондар) қателерінің қосындысы ретінде есептеледі.
Бірінші кезеңде жұмыстың талаптарына сәйкес дәлдік үшін өлшеу құралдары таңдалады. Соңғы нұсқаны таңдаған кезде келесі талаптар да ескеріледі:
- Жұмыс процесінде қажет шамалардың жұмыс аймағы.
- Құралдар өлшемдері.
- Құрал салмағы.
- Өлшеу құралының дизайн ерекшеліктері.
Метрологияда дәлдік критерийі бойынша өлшем құралдарын таңдау келесі бастапқы деректердің болуын талап етеді:
- өзгеретін құрал параметрлерінің құрамы;
- жұмыс құралдарының қателік төзімділігінің мәні, сондай-ақ жалпы шаманың рұқсат етілген мәндеріөлшеу қателері;
- өлшенген параметрлер үшін ақаулардың пайда болу ықтималдығының рұқсат етілген мәндері;
- параметрлік ауытқуларды олардың шынайы мәндерінен бөлу ережелері.
Стандартталған өлшемдер
Аспаптарды таңдау әдетте өлшеулерді орындау үшін стандартталған құралдардың басымдылығын ескереді. Стандартталған өлшем құралы – бұл қарастырылып отырған жұмыс түрін орындау үшін халықаралық немесе арнайы стандарттың ережелеріне сәйкес жасалған құрал.
Осыған сәйкес өлшеу құралдарын таңдау шарттары жұмыс жүргізілетін өндірістің мамандануына байланысты.
Жаппай өнімдерді өндіруде әдетте жоғары өнімділікке арналған автоматтандырылған заманауи өлшеу және бақылау құралдары қолданылады. Сериялық өндірісте әртүрлі шаблондар мен басқару құрылғылары қолданылады, оларға сәйкес салыстырулар жүргізіледі. Жеке өндірісте әртүрлі жұмыс түрлерін орындауға болатын әмбебап өлшеу құралдары таңдалады.
Қолдану шарттары
Өлшеу-бақылау құралдарын таңдау олардың қалыпты жұмысы мен пайдалануы жағдайында таңдалған құралдарға арналған техникалық регламенттер негізінде жүзеге асырылады.
Нәтижеге әсер ететін факторлардың мәндерін олардың шағындығына байланысты алып тастауға болатын жағдайлар қалыпты жағдайлар. Сипатталған шарттар әдетте нұсқаулықта көрсетілгенөлшеу құралдары немесе оларды калибрлеу кезінде есептелген.
Өлшемдерге арналған жұмыс және шекті шарттарды ажырату керек.
Еңбек жағдайлары, әдетте, жұмыс аймақтарының төзімділігіне әсер етуші факторлардың мәндерінің мәндері енгізілген өлшеулерді орындау шарттары болып саналады. Бұл жағдайда жұмыс аймағы әсер етуші фактор шамасының мәндерінің диапазоны деп аталады, оның шегінде бар қате қалыпты жағдайға келтіріледі немесе жұмыс құралдарының мәндері өзгертіледі.
Шектеу жағдайлары әдетте өлшеу құралы үлкен зақымсыз және оның жұмыс қасиеттері мен сипаттамаларының нашарлауынсыз төтеп бере алатын нақты және әсер етуші шамалардың максималды және ең төменгі мәндері деп аталады.
Еңбек жағдайында пайдалану үшін өлшеу және бақылау құралдарын таңдаған кезде аспап көрсеткіштері мен әсер етуші шамалар арасындағы байланысты ескеру қажет. Осының негізінде өлшеу құралдарының соңғы көрсеткіштеріне түзетулер енгізу немесе түзетуші құрылғылар мен құралдарды пайдалану қажет.
Нормативтік құжаттарға сәйкес түзетулер жұмыс орнының жағдайлары үшін нормаланған метрологиялық сипаттамалармен анықталады.
Құралды тағайындау
Өлшеу құралдарын таңдау оларды пайдаланудың екі жағдайы арасындағы айырмашылықтарды зерттеуге негізделген:
- құрылғы параметрлерін өлшеу өнімі;
- құрылғы параметрлерін өлшеуді бақылау.
Бірінші жағдайда жұмыс кезінде шекті мәннен төмен мәнге жету керекөлшеу қателері. Екінші жағдайда құрылғылар ықтимал параметр қателерінің ықтималдығы рұқсат етілген мәндерден жоғары болмауы шартына сәйкес таңдалады.
Қателер
Метрологиядағы өлшем құралдарын таңдаудың негізгі критерийлерінің бірі рұқсат етілген абсолютті қателік немесе қателік шегі (Δ) және өлшенетін шаманың рұқсат ету өрісі (D) мәндерінің қатынасы болып табылады.
Парақатынас келесі өрнекке сәйкес болуы керек:
Δ ≦ 0,333 D.
Қате шегін салыстырмалы түрде көрсетуге болады (салыстырмалы өлшеу қатесі). Мұндай жағдайда, егер басқа арнайы шектеулер болмаса, ол төзімділік өрісінің жалпы мәнінен 33,3%-дан аз немесе оған тең болуы керек.
Ережелерде көрсетілген өлшеу қателері рұқсат етілген ең үлкен қателер болып табылады. Олар таңдалған өлшеу құралдарына, орнату стандарттарына, температура өзгерістеріне және т.б. байланысты болуы мүмкін жұмыстың барлық элементтерін қамтиды.
Таңдау әдісі
Өлшеу құралдарының әдісі үш түрге бөлінеді.
Шамалау әдістемесі өлшеу құралдарын шамамен таңдауда, сондай-ақ нормативтік, конструкторлық және технологиялық регламенттерге сәйкестігін бақылау мен сараптауда кеңінен қолданылады. Ол үшін келесі әрекеттерді орындаңыз:
- Бөлшектің рұқсат етілген мөлшері ГОСТ бойынша анықталады.
- Орындаудың ықтимал қатесі есептелдіөлшемдер. Ол жалпы рұқсат етілген өлшемнің 25%-ы ретінде алынады.
- Өлшемнің барлық дерлік түрлерінде анықталуы мүмкін ықтимал өлшеу қатесінің кездейсоқ элементі есептеледі.
- Анықтамалық кестелерге сәйкес өлшем құралдарын таңдау бөлшек түріне байланысты жүргізіледі. Кез келген өлшеу құралының метрологиялық көрсеткіші болып табылатын максималды мүмкін қателік мүмкін болатын өлшеу қателігінің кездейсоқ элементінен аспауы керек.
- Өлшемдер үшін таңдалған құрылғының сипаттамалары метрологиялық кестеге енгізілген.
Есептеу әдісі бір және шағын өндіріске арналған құрылғыларды таңдауда, бақылаудың статистикалық әдісімен үлгі параметрлерін өлшеуде, тәжірибелер жүргізуде, сондай-ақ ақаулы бөлшектерді қайта тексеруде қолданылады. Ол келесі әрекет қадамдарын қамтиды:
- Бөлшектің рұқсат етілген өлшемі ГОСТ бойынша анықталады.
- Ықтимал өлшеу қатесі есептеледі. Бұл әдісте есептеу үшін мүмкін болатын өлшеу қателігі мен бөлшектердің рұқсат етілу коэффициенттерінің кестесін пайдалану қажет.
- Мүмкін өлшеу қатесінің кездейсоқ элементі алдыңғы әдістегі мәнге ұқсас есептеледі.
- Анықтамалық кестелерге сәйкес құрал бөлік түріне байланысты таңдалады.
- Өлшемдер үшін таңдалған құрылғының сипаттамалары метрологиялық кестеге енгізілген.
Кестелік әдістеме үлкен көлемді және жаппай өндіріс үшін өлшеу құралдарын таңдау кезінде қолданылады. Theбөлшектерді жасау бойынша жұмыс өлшеуіштерді пайдаланбай бақылауды қамтитын болса, әдісті жүзеге асыруға болады.
- Бөлшектің рұқсат етілген өлшемі дәлдік сапасына байланысты ГОСТ бойынша анықталады.
- Өткен кезеңдердің тарихи деректеріне негізделген ықтимал өлшеу қатесін есептеңіз.
- Мүмкін өлшеу қателігінің кездейсоқ элементі алдыңғы мәндерге ұқсас есептеледі.
- Анықтамалық кестелерге сәйкес құрал бөлік түріне байланысты таңдалады.
- Өлшемдер үшін таңдалған құрылғының сипаттамалары метрологиялық кестеге енгізілген.
Осылайша, өлшеу құралдарын таңдау әдістері жұмыс орындалатын өндіріс түріне байланысты екенін атап өтуге болады.
Таңдау жасау
Өлшеу үшін құралдарды таңдау және тағайындау әзірлеу бөлімдерімен жүзеге асырылады:
- Зертханалық зерттеулер, өндірілген өнімнің сапасын бақылау, қазірдің өзінде шығарылған бұйымдарды, оның құрамдас бөліктері мен материалдарын пайдалану кезінде өлшеу құралдарын таңдау параметрлеріне арналған нормативтік құжаттама.
- Өнімді стандарттаудың технологиялық процестері, оның құрамдас элементтері мен материалдарын өлшеу.
- Өлшеу құралдары мен жабдықтарға техникалық қызмет көрсету жобалары.
Қолда бар бастапқы деректер бойынша өлшеу құралдары мен әдістерін таңдауды білікті қызметкерлер жүзеге асырады. Олар физикалық өлшемдердің негіздерімен, тіркеу әдістерімен және жақсы таныс болуы керекөлшеу нәтижелері мен қателіктерін пайдалану, сондай-ақ метрологиялық көрсеткіштерді стандарттау принциптері және олардан құрал қателерін есептеу.
Өндіріс процесінде өлшеулерді орындау үшін өлшеу құралдарына жауапты арнайы жұмысшылар тағайындалады.
Қорытындылай келе, бүгінгі таңда қолжетімді ассортименттен өлшеу құралдарын дұрыс таңдау тиімді өндірістің және ақаулы өнімдердің санын азайтудың кілті деп айтуға болады.
