امروزه تعداد زیادی ابزار وجود دارد که با آنها می توانید انواع مختلفی را اندازه گیری کنید: خطی، وزن، دما، قدرت و غیره. دستگاه ها از نظر دقت، اصل کار، هدف و قیمت متفاوت هستند.
برای انجام صحیح کارهای لازم، باید انتخاب ابزار اندازه گیری را به دقت بررسی کنید. آنها نیز به نوبه خود بسته به معیارهای در نظر گرفته شده به چندین نوع تقسیم می شوند.
طبقه بندی سازها
ابزارهای اندازه گیری ابزارها و ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی استفاده می شوند. برای هر یک از آنها خطاهای مشخص شده در اسناد نظارتی و آیین نامه فنی مشخص می شود.
ابزارهای اندازه گیری بر اساس معیارهای زیر به انواع مختلفی تقسیم می شوند:
- نمایش ابزار کار؛
- اصل کار؛
- مقایسه با استاندارد پذیرفته شده؛
- کاربرد اندازه‌شناسی.
انواع ابزار
متداول ترین انواع ابزار اندازه گیری در زیر فهرست شده است.
Measure یک ابزار اندازه گیری است که برای بازتولید اندازه مورد نظر کمیت فیزیکی در نظر گرفته شده استفاده می شود. به عنوان مثال، یک وزنه برای تولید مجدد جرم مورد نیاز استفاده می شود. معیارهای تک ارزشی و چند ارزشی و در برخی موارد انبارهای کل اندازه گیری وجود دارد. یک اندازه گیری بدون ابهام برای بازتولید مقدار تنها یک اندازه ضروری است. از معیارهای چند ارزشی برای تعیین چندین اندازه مقادیر فیزیکی استفاده می شود (به عنوان مثال، آنها ابزار اندازه گیری را برای ابعاد خطی انتخاب می کنند که با آن می توانید هم سانتی متر و هم میلی متر را پیدا کنید).
مرجع - با سطح دقت بسیار بالایی اندازه گیری می کند. آنها برای کنترل صحت ابزارهای اندازه گیری استفاده می شوند.
مبدل اندازه گیری یک ابزار اندازه گیری است که سیگنال اطلاعات اندازه گیری را به شکل دیگری تبدیل می کند. این امر انتقال سیگنال برای پردازش و ذخیره سازی بیشتر را آسان تر می کند. اما سیگنال تبدیل شده توسط ناظر بدون استفاده از ابزار خاصی قابل درک نیست. برای تجسم، سیگنال باید به دستگاه نشانگر مخابره شود. بنابراین، مبدل معمولاً در طراحی کامل ابزار اندازه گیری گنجانده می شود یا به همراه آن استفاده می شود.
دستگاه اندازه‌گیری - وسیله‌ای برای اندازه‌گیری که استفاده می‌شودتولید سیگنال به شکلی که برای تجسم بعدی توسط ناظر در دسترس باشد. بسته به گروهی از عوامل، دسته بندی های مختلفی از این دستگاه ها وجود دارد. بر اساس هدف، آنها به جهانی، ویژه و کنترل تقسیم می شوند. با توجه به دستگاه سازنده، آنها می توانند مکانیکی، نوری، الکتریکی و پنوماتیکی باشند. با توجه به درجه اتوماسیون به دستگاه های مکانیزه، دستی، اتوماتیک و نیمه اتوماتیک تقسیم می شوند.
نصب و راه اندازی اندازه گیری مجموعه ای از ابزارها و عناصر کمکی است که برای انجام یک عملکرد خاص ترکیب شده اند. هدف از قطعات چنین نصبی تولید سیگنال های اطلاعاتی به شکلی است که برای مشاهده گر راحت باشد. در این مورد، کل نصب اندازه گیری معمولاً ثابت است.
سیستم اندازه گیری - مجموعه ای از ابزارها که عناصر آن توسط کانال های ارتباطی واقع در کل فضای کنترل شده به هم متصل می شوند. هدف آن اندازه گیری یک یا چند کمیت فیزیکی است که در فضای مورد مطالعه وجود دارد.
معیارهای انتخاب
هنگام انتخاب ابزار اندازه گیری، قبل از هر چیز لازم است دقتی را که باید هنگام انجام کار به دست آورد، در نظر گرفت. در اسناد نظارتی یا در اسناد فنی برای قطعه مشخص شده است.
علاوه بر این، هنگام انتخاب ابزار برای اندازه گیری، باید انحرافات حدی و همچنین روش های انجام کار و روش های کنترل آنها را در نظر گرفت.
اصل اصلی انتخاب ابزار اندازه گیری مطابقت آنها با الزامات تعیین شده برایبه دست آوردن نتایج قابل اعتماد با رعایت دقت مشخص شده در مقررات. علاوه بر این، مهم است که هزینه های مواد و زمان را در نظر بگیرید: آنها باید تا حد امکان حداقل باشند.
اطلاعات اولیه
برای انتخاب صحیح ابزار اندازه گیری، داشتن اطلاعات اولیه در مورد نکات زیر ضروری است:
- وزن اسمی مقدار اندازه گیری؛
- مقدار تفاوت بین بالاترین و کمترین مقدار؛
- اطلاعات در مورد شرایط کاری موجود برای اندازه گیری.
در صورت نیاز به انتخاب سیستم اندازه گیری با در نظر گرفتن ضریب دقت، محاسبه خطا ضروری است. به عنوان مجموع خطاهای همه منابع ممکن (دستگاه های اندازه گیری، مبدل های ارزش، استانداردها) با رعایت قوانین تعیین شده برای هر یک از منابع محاسبه می شود.
در مرحله اول، ابزار اندازه گیری برای دقت مطابق با الزامات کار انتخاب می شود. هنگام انتخاب نسخه نهایی، شرایط زیر نیز در نظر گرفته می شود:
- منطقه کاری از مقادیری که در فرآیند کار مورد نیاز است.
- ابعاد ابزارها.
- وزن ابزار.
- ویژگی های طراحی ابزار اندازه گیری.
در اندازه‌شناسی، انتخاب ابزار اندازه‌گیری با توجه به معیار دقت مستلزم وجود داده‌های اولیه زیر است:
- ترکیب پارامترهای ابزار قابل تغییر؛
- مقدار تحمل خطای ابزار کار و همچنین مقادیر مجاز کلخطاهای اندازه گیری؛
- مقادیر مجاز احتمال وقوع خرابی برای پارامترهای اندازه گیری شده؛
- قوانین برای توزیع انحرافات پارامتر از مقادیر واقعی آنها.
اندازه گیری های استاندارد
انتخاب ابزار معمولاً اولویت ابزارهای استاندارد برای انجام اندازه‌گیری را در نظر می‌گیرد. ابزار اندازه گیری استاندارد به ابزاری گفته می شود که مطابق با مقررات یک استاندارد بین المللی یا خاص برای انجام نوع کار مورد نظر ساخته شده باشد.
بر اساس این، شرایط انتخاب ابزار اندازه گیری به تخصص تولیدی که کار در آن انجام می شود بستگی دارد.
در تولید محصولات انبوه معمولاً از ابزارهای اندازه گیری و کنترل مدرن خودکار استفاده می شود که برای بهره وری بالا طراحی شده اند. در تولید سریال از قالب ها و دستگاه های کنترلی مختلفی استفاده می شود که بر اساس آنها مقایسه هایی صورت می گیرد. در تولید انفرادی، ابزارهای اندازه گیری جهانی انتخاب می شوند که با آنها می توانید انواع مختلف کار را انجام دهید.
شرایط استفاده
انتخاب ابزار اندازه گیری و کنترل بر اساس ضوابط فنی ابزارهای انتخابی در شرایط عملکرد و استفاده عادی آنها انجام می شود.
شرایط عادی شرایطی هستند که در آن مقادیر عوامل مؤثر بر نتیجه به دلیل کوچک بودن آنها حذف می شود. شرایط توصیف شده معمولاً در دستورالعمل ها نشان داده شده استابزارهای اندازه گیری یا محاسبه شده در طول کالیبراسیون آنها.
باید بین شرایط عملیاتی و محدودیتی برای اندازه‌گیری‌ها تمایز قائل شد.
شرایط کار معمولاً شرایطی برای انجام اندازه گیری ها در نظر گرفته می شود که در آن مقادیر مقادیر عوامل تأثیرگذار در تحمل مناطق کار گنجانده می شود. در این حالت، محدوده کار به محدوده مقادیر بزرگی ضریب تأثیرگذار گفته می شود که در آن خطای موجود به حالت عادی رسیده یا مقادیر ابزار کار تغییر می کند.
شرایط حد معمولاً به حداکثر و حداقل مقادیر واقعی و تأثیرگذار گفته می شود که ابزار اندازه گیری می تواند بدون آسیب عمده و زوال خواص و ویژگی های عملکردی خود تحمل کند.
هنگام انتخاب ابزارهای اندازه گیری و کنترل برای استفاده در شرایط کاری، رابطه بین خوانش ابزار و کمیت های تأثیرگذار باید در نظر گرفته شود. بر این اساس لازم است در قرائت نهایی وسایل اندازه گیری اصلاحاتی وارد شود یا از وسایل و ابزار اصلاحی استفاده شود.
طبق اسناد نظارتی، اصلاحات بر اساس ویژگی‌های اندازه‌شناختی عادی شده برای شرایط محل کار تعیین می‌شوند.
تکالیف ابزار
انتخاب ابزار اندازه گیری بر اساس مطالعه تفاوت بین دو مورد استفاده از آنها است:
- محصول اندازه گیری پارامترهای دستگاه؛
- اعمال کنترل بر اندازه گیری پارامترهای دستگاه.
در حالت اول، در حین کار لازم است به مقدار کمتر از حد برسدخطاهای اندازه گیری در حالت دوم، دستگاه ها با توجه به این شرط انتخاب می شوند که احتمال خطاهای احتمالی پارامتر نباید از مقادیر مجاز بیشتر باشد.
خطا
یکی از معیارهای اصلی برای انتخاب ابزار اندازه گیری در مترولوژی، نسبت مقادیر حد مجاز مطلق خطا یا خطا (Δ) و میدان تحمل مقدار قابل اندازه گیری (D) است.
نسبت باید با عبارت زیر مطابقت داشته باشد:
Δ ≦ 0.333 D.
حاشیه خطا را می توان به صورت نسبی نشان داد (خطای نسبی اندازه گیری). در چنین حالتی، باید کمتر یا برابر با 33.3٪ از مقدار کل قسمت تحمل باشد، مگر اینکه محدودیت های خاص دیگری وجود داشته باشد.
خطاهای اندازه گیری مشخص شده در آیین نامه حداکثر خطاهای مجاز هستند. آنها شامل تمام عناصر کار هستند که ممکن است به ابزار اندازه گیری انتخاب شده، تنظیم استانداردها، تغییرات دما و غیره بستگی داشته باشند.
روش انتخاب
روش ابزارهای اندازه گیری به سه نوع تقسیم می شود.
روش تقریبی به طور گسترده در انتخاب تقریبی ابزار برای اندازه گیری و همچنین در کنترل و بررسی برای انطباق با مقررات نظارتی، طراحی و فناوری استفاده می شود. برای انجام این کار، اقدامات زیر را انجام دهید:
- اندازه مجاز قطعه بر اساس GOST تعیین می شود.
- خطای احتمالی اجرای محاسبه شده استاندازه گیری ها به عنوان 25٪ از کل اندازه مجاز در نظر گرفته می شود.
- یک عنصر تصادفی از خطای احتمالی اندازه گیری محاسبه می شود که تقریباً در همه انواع اندازه گیری ها قابل تشخیص است.
- طبق جداول مرجع انتخاب وسیله اندازه گیری بسته به نوع قطعه انجام می شود. حداکثر خطای ممکن، که نشانگر اندازه‌شناسی هر وسیله اندازه‌گیری است، نباید از عنصر تصادفی خطای احتمالی اندازه‌گیری تجاوز کند.
- ویژگی های دستگاه انتخاب شده برای اندازه گیری در جدول اندازه گیری وارد شده است.
روش محاسباتی هنگام انتخاب دستگاه‌ها برای تولید تکی و کوچک، اندازه‌گیری پارامترهای نمونه با روش کنترل آماری، انجام آزمایش‌ها و همچنین بررسی مجدد قطعات معیوب استفاده می‌شود. این شامل مراحل عمل زیر است:
- اندازه مجاز قطعه بر اساس GOST تعیین می شود.
- خطای احتمالی اندازه گیری محاسبه می شود. در این روش برای محاسبه باید از جدول نسبت خطای احتمالی اندازه گیری و تلورانس قطعات استفاده کرد.
- عنصر تصادفی خطای احتمالی اندازه گیری، مشابه مقدار در روش قبلی محاسبه می شود.
- طبق جداول مرجع، ابزار بسته به نوع قطعه انتخاب می شود.
- ویژگی های دستگاه انتخاب شده برای اندازه گیری در جدول اندازه گیری وارد شده است.
روش جدولی هنگام انتخاب ابزارهای اندازه گیری برای تولید با حجم بالا و انبوه استفاده می شود. دراین روش را می توان در صورتی انجام داد که کار بر روی ساخت قطعات شامل اندازه گیری باشد، نه کنترل با استفاده از سنج.
- اندازه مجاز قطعه بر اساس GOST و بسته به کیفیت دقت تعیین می شود.
- خطای احتمالی اندازه گیری را بر اساس داده های تاریخی دوره های گذشته محاسبه کنید.
- عنصر تصادفی خطای احتمالی اندازه گیری مشابه مقادیر قبلی محاسبه می شود.
- طبق جداول مرجع، ابزار بسته به نوع قطعه انتخاب می شود.
- ویژگی های دستگاه انتخاب شده برای اندازه گیری در جدول اندازه گیری وارد شده است.
بنابراین می توان اشاره کرد که روش های انتخاب ابزار اندازه گیری به نوع تولیدی که در آن کار انجام می شود بستگی دارد.
انتخاب
انتخاب و تخصیص ابزار برای اندازه گیری توسط بخش های توسعه انجام می شود:
- مستندات نظارتی برای پارامترهای انتخاب ابزار اندازه گیری در طول تحقیقات آزمایشگاهی، کنترل کیفیت محصولات تولیدی، عملکرد محصولات از قبل تولید شده، اجزا و مواد آن.
- فرایندهای فناوری استانداردسازی محصول، اندازه گیری عناصر و مواد تشکیل دهنده آن.
- پروژه های تعمیر و نگهداری ابزار اندازه گیری و تجهیزات.
انتخاب وسایل و روش های اندازه گیری با توجه به داده های اولیه موجود توسط کارکنان واجد شرایط انجام می شود. آنها باید به خوبی با اصول اندازه گیری فیزیکی، با روش های ثبت واستفاده از نتایج و خطاهای اندازه گیری و همچنین اصول استانداردسازی پارامترهای اندازه گیری و محاسبه خطاهای دستگاه از روی آنها.
کارگران ویژه ای که مسئولیت ابزارهای اندازه گیری را بر عهده دارند برای انجام اندازه گیری ها در طول فرآیند تولید منصوب می شوند.
در خاتمه می توان گفت که انتخاب درست ابزار اندازه گیری از طیف موجود امروزی، کلید تولید کارآمد و کاهش تعداد محصولات معیوب است.
