يوجد اليوم عدد كبير من الأدوات التي يمكنك من خلالها إجراء قياسات لأنواع مختلفة: الخطي ، والوزن ، ودرجة الحرارة ، والطاقة ، وما إلى ذلك. تختلف الأجهزة في الدقة ، ومبدأ التشغيل ، والغرض ، والسعر.
من أجل أداء العمل الضروري بشكل صحيح ، يجب أن تفكر بعناية في اختيار أدوات القياس. هم ، بدورهم ، مقسمون أيضًا إلى عدة أنواع اعتمادًا على المعايير التي تم النظر فيها.
تصنيف الأدوات
أدوات القياس هي أدوات وأدوات تستخدم لقياس الكميات المادية. لكل منهم يتم تحديد الأخطاء المحددة في الوثائق التنظيمية واللوائح الفنية.
أدوات القياس مقسمة إلى أنواع مختلفة وفقًا للمعايير التالية:
- عرض أداة للعمل ؛
- مبدأ العمل
- المقارنة مع المعيار المقبول ؛
- تطبيق القياس
أنواع الأدوات
الأنواع الأكثر شيوعًا من أدوات القياس مذكورة أدناه.
القياس هو أداة قياس تستخدم لإعادة إنتاج الحجم المطلوب للكمية المادية المعتبرة. على سبيل المثال ، يتم استخدام الوزن لإعادة إنتاج الكتلة المطلوبة. هناك مقاييس أحادية القيمة ومتعددة القيم ، وفي بعض الحالات مخازن كاملة للمقاييس. إجراء لا لبس فيه ضروري لإعادة إنتاج قيمة حجم واحد فقط. تُستخدم المقاييس متعددة القيم لتحديد عدة أحجام للقيم المادية (على سبيل المثال ، يختارون أدوات قياس للأبعاد الخطية ، والتي يمكنك من خلالها معرفة السنتيمترات والمليمترات).
المرجع - مقاييس بمستوى عالٍ جدًا من الدقة. يتم استخدامها للتحكم في صحة أدوات القياس.
محول الطاقة هو أداة قياس تقوم بتحويل إشارة معلومات القياس إلى شكل آخر. هذا يجعل من السهل نقل الإشارة لمزيد من المعالجة والتخزين. لكن لا يمكن للمراقب أن يرى الإشارة المحولة دون استخدام أداة خاصة. من أجل التصور ، يجب إرسال الإشارة إلى جهاز الإشارة. لذلك ، عادة ما يتم تضمين محول الطاقة في التصميم الكامل لأداة القياس أو يستخدم بالاقتران معها.
جهاز القياس - وسيلة لإجراء القياسات التي يتم استخدامهاتوليد إشارة في شكل متاح من أجل التصور اللاحق من قبل مراقب. هناك تصنيفات مختلفة لهذه الأجهزة اعتمادًا على مجموعة من العوامل. حسب الغرض ، يتم تقسيمها إلى عالمية وخاصة وتحكم. وفقًا للجهاز البناء ، يمكن أن تكون ميكانيكية وبصرية وكهربائية وهوائية. حسب درجة الأتمتة ، فهي مقسمة إلى أجهزة ميكانيكية ، يدوية ، أوتوماتيكية وشبه أوتوماتيكية.
قياس التثبيت عبارة عن مجموعة من الأدوات والعناصر المساعدة مجتمعة لأداء وظيفة معينة. الغرض من أجزاء مثل هذا التثبيت هو إنشاء إشارات معلومات في شكل يكون من المناسب للمراقب إدراكه. في هذه الحالة ، عادة ما يكون التثبيت الكامل للقياس ثابتًا.
نظام القياس - مجموعة من الأدوات ، ترتبط عناصرها بقنوات اتصال موجودة داخل المساحة التي يتم التحكم فيها بالكامل. الغرض منه هو قياس كمية مادية واحدة أو أكثر موجودة في الفضاء قيد الدراسة.
معايير الاختيار
عند اختيار أدوات القياس ، من الضروري أولاً وقبل كل شيء مراعاة الدقة التي يجب تحقيقها عند أداء العمل. يشار إليه في الوثائق التنظيمية أو في الوثائق الفنية للجزء.
بالإضافة إلى ذلك ، عند اختيار أداة للقياس ، يجب مراعاة الانحرافات الحدية ، وكذلك طرق تنفيذ العمل وطرق التحكم فيها.
المبدأ الرئيسي لاختيار أدوات القياس هو امتثالها للمتطلبات المحددة لـالحصول على نتائج موثوقة مع الالتزام بالدقة التي تحددها اللوائح. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم مراعاة تكاليف المواد والوقت: يجب أن تكون بأقل قدر ممكن.
البيانات الأولية
من أجل الاختيار الصحيح لأدوات القياس ، من الضروري أن يكون لديك بيانات أولية عن النقاط التالية:
- الوزن الاسمي لقيمة القياس ؛
- قيمة الفرق بين أعلى وأدنى قيمة
- معلومات حول ظروف العمل المتاحة للقياسات.
إذا كان من الضروري اختيار نظام قياس ، مع مراعاة عامل الدقة ، فمن الضروري حساب الخطأ. يتم حسابه على أنه مجموع أخطاء جميع المصادر الممكنة (أجهزة القياس ، محولات القيمة ، المعايير) بما يتوافق مع القوانين الموضوعة لكل من المصادر.
في المرحلة الأولى ، يتم اختيار أدوات القياس للدقة وفقًا لمتطلبات العمل. عند اختيار الإصدار النهائي ، يتم أيضًا مراعاة المتطلبات التالية:
- مساحة العمل بالكميات المطلوبة في عملية العمل
- أبعاد الأدوات.
- وزن الأداة.
- ميزات تصميم أداة القياس.
في علم القياس ، يتطلب اختيار أدوات القياس وفقًا لمعيار الدقة وجود البيانات الأولية التالية:
- تكوين معلمات الأداة القابلة للتغيير ؛
- قيمة تحمل الخطأ لأدوات العمل ، وكذلك القيم المسموح بها من الإجماليأخطاء القياس ؛
- القيم المسموح بها لاحتمال حدوث حالات فشل للمعلمات المقاسة ؛
- قواعد توزيع انحرافات المعلمات عن قيمها الحقيقية.
القياسات الموحدة
عادة ما يأخذ اختيار الأدوات في الاعتبار أولوية الوسائل الموحدة لإجراء القياسات. أداة القياس المعيارية هي أداة تم تصنيعها وفقًا للوائح معيار دولي أو خاص لأداء نوع العمل المعني.
وفقًا لذلك ، تعتمد شروط اختيار أدوات القياس على تخصص الإنتاج حيث يتم تنفيذ العمل.
في إنتاج المنتجات الضخمة ، عادةً ما يتم استخدام أدوات القياس والتحكم الحديثة الآلية ، والمصممة لتحقيق إنتاجية عالية. في الإنتاج التسلسلي ، يتم استخدام العديد من القوالب وأجهزة التحكم ، والتي يتم إجراء المقارنات وفقًا لها. في الإنتاج الفردي ، يتم اختيار أدوات القياس العالمية ، والتي يمكنك من خلالها أداء أنواع مختلفة من العمل.
شروط الاستخدام
يتم اختيار أدوات القياس والتحكم على أساس اللوائح الفنية للأجهزة المختارة في ظل ظروف التشغيل والاستخدام العادي.
الظروف العادية هي مثل هذه الظروف التي يمكن بموجبها حذف قيم العوامل التي تؤثر على النتيجة بسبب صغرها. عادة ما يشار إلى الشروط الموصوفة في التعليمات الخاصة بـأدوات القياس أو محسوبة أثناء معايرتها
يجب التمييز بين ظروف التشغيل وظروف الحد للقياسات.
تعتبر ظروف العمل عادة شروط إجراء القياسات ، والتي بموجبها يتم تضمين قيم قيم العوامل المؤثرة في تحمل مناطق العمل. في هذه الحالة ، تسمى منطقة العمل نطاق قيم حجم العامل المؤثر ، والذي يتم من خلاله إعادة الخطأ الحالي إلى طبيعته أو تغيير قيم أدوات العمل.
عادة ما تسمى الشروط المحددة القيم القصوى والدنيا للكميات الفعلية والمؤثرة التي يمكن أن تتحملها أداة القياس دون حدوث أضرار كبيرة وتدهور خصائص وخصائص التشغيل.
عند اختيار أدوات القياس والتحكم للاستخدام في ظروف العمل ، يجب مراعاة العلاقة بين قراءات الأجهزة والكميات المؤثرة. بناءً على ذلك ، من الضروري إدخال تصحيحات في القراءات النهائية لأجهزة القياس أو استخدام الأجهزة والأدوات التصحيحية.
وفقًا للوثائق التنظيمية ، يتم تحديد التعديلات من خلال الخصائص المترولوجية المعيارية لظروف مكان العمل.
تعيين الصك
يعتمد اختيار أدوات القياس على دراسة الفروق بين حالتي استخدامها:
- نتاج قياسات معلمات الجهاز ؛
- ممارسة التحكم في قياس معلمات الجهاز.
في الحالة الأولى ، أثناء العمل من الضروري الوصول إلى قيمة أقل من الحدأخطاء القياس. في الحالة الثانية ، يتم اختيار الأجهزة وفقًا لشرط ألا يكون احتمال أخطاء المعلمة المحتملة أعلى من القيم المسموح بها.
أخطاء
أحد المعايير الرئيسية لاختيار أدوات القياس في المترولوجيا هو نسبة قيم حد الخطأ أو الخطأ المطلق المسموح به (Δ) ومجال التسامح للقيمة المراد قياسها (D).
يجب أن تتوافق النسبة مع التعبير التالي:
Δ ≦ 0.333 د
يمكن تمثيل هامش الخطأ بمصطلحات نسبية (خطأ القياس النسبي). في مثل هذه الحالة ، يجب أن تكون أقل من أو تساوي 33.3٪ من القيمة الإجمالية لحقل التفاوت ، ما لم تكن هناك قيود خاصة أخرى.
أخطاء القياس المحددة في اللوائح هي الحد الأقصى للأخطاء المسموح بها. وهي تشمل جميع عناصر العمل التي قد تعتمد على أدوات القياس المختارة ، ووضع المعايير ، وتغيرات درجة الحرارة ، وما إلى ذلك.
طريقة الاختيار
طريقة أدوات القياس مقسمة إلى ثلاثة أنواع
تُستخدم المنهجية التقريبية على نطاق واسع في الاختيار التقريبي لأدوات القياس ، وكذلك في المراقبة والفحص للامتثال للوائح التنظيمية والتصميمية والتكنولوجية. للقيام بذلك ، قم بتنفيذ الإجراءات التالية:
- يتم تحديد الحجم المسموح به للجزء وفقًا لـ GOST.
- يتم حساب خطأ التنفيذ المحتملقياسات. يعتبر 25٪ من الحجم الإجمالي المسموح به
- يتم حساب عنصر عشوائي لخطأ القياس المحتمل ، والذي يمكن اكتشافه في جميع أنواع القياسات تقريبًا.
- وفقًا للجداول المرجعية ، يتم اختيار وسيلة القياس اعتمادًا على نوع الجزء. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للخطأ المحتمل ، وهو مؤشر مترولوجي لأي جهاز قياس ، العنصر العشوائي لخطأ القياس المحتمل.
- يتم إدخال خصائص الجهاز المحدد للقياسات في الجدول المترولوجي.
تُستخدم طريقة الحساب عند اختيار الأجهزة للإنتاج الفردي والصغير ، وقياس معلمات العينة بطريقة إحصائية للتحكم ، وإجراء التجارب ، وكذلك إعادة فحص الأجزاء المعيبة. يتضمن خطوات العمل التالية:
- يتم تحديد الحجم المسموح به للجزء وفقًا لـ GOST.
- يتم حساب خطأ القياس المحتمل. في هذه الطريقة ، من أجل الحساب ، من الضروري استخدام جدول نسبة خطأ القياس المحتمل والتفاوتات المسموح بها للأجزاء.
- يتم حساب العنصر العشوائي لخطأ القياس المحتمل ، على غرار القيمة في الطريقة السابقة.
- وفقًا للجداول المرجعية ، يتم تحديد الأداة اعتمادًا على نوع الجزء.
- يتم إدخال خصائص الجهاز المحدد للقياسات في الجدول المترولوجي.
يتم استخدام المنهجية الجدولية عند اختيار أدوات القياس للإنتاج الضخم والحجم الكبير. اليمكن تنفيذ الطريقة إذا كان العمل على تصنيع الأجزاء يتضمن قياسات ، وليس التحكم باستخدام المقاييس.
- يتم تحديد الحجم المسموح به للجزء وفقًا لـ GOST ، اعتمادًا على جودة الدقة.
- احسب خطأ القياس المحتمل بناءً على البيانات التاريخية من الفترات الماضية.
- يتم حساب العنصر العشوائي لخطأ القياس المحتمل ، على غرار القيم السابقة.
- وفقًا للجداول المرجعية ، يتم تحديد الأداة اعتمادًا على نوع الجزء.
- يتم إدخال خصائص الجهاز المحدد للقياسات في الجدول المترولوجي.
وهكذا يمكن ملاحظة أن طرق اختيار أدوات القياس تعتمد على نوع الإنتاج حيث سيتم تنفيذ العمل.
اتخاذ قرار
يتم اختيار وتخصيص أدوات للقياسات من قبل أقسام التطوير:
- التوثيق التنظيمي لمعلمات اختيار أدوات القياس أثناء البحث المختبري ، ومراقبة جودة المنتجات المصنعة ، وتشغيل المنتجات المصنعة بالفعل ، ومكوناتها وموادها.
- العمليات التكنولوجية لتوحيد المنتج ، وقياس العناصر والمواد المكونة له.
- أدوات القياس ومشاريع صيانة المعدات.
يتم اختيار وسائل وطرق القياس وفقًا للبيانات الأولية المتاحة من قبل موظفين مؤهلين. يجب أن يكونوا على دراية جيدة بأساسيات القياسات الفيزيائية وطرق التسجيل واستخدام نتائج القياس والأخطاء ، وكذلك مبادئ توحيد البارامترات المترولوجية وحساب أخطاء الأجهزة منها.
يتم تعيين العمال الخاصين المسؤولين عن أدوات القياس لإجراء القياسات أثناء عملية التصنيع.
في الختام ، يمكن القول أن الاختيار الصحيح لأدوات القياس من النطاق المتاح اليوم هو مفتاح الإنتاج الفعال وتقليل عدد المنتجات المعيبة.
