Что называется абсолютным методом измерения
Виды измерений (абсолютные и относительные, однократные и многократные)
Виды измерений (прямые и косвенные, совокупные и совместные измерения).
Видом измерений названа часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.
Измерение физической величины (измерение величины; измерение) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины ( РМГ 29 – 99).
Метод измерений – совокупность приемов использования принципов и средств измерений.
Прямые и косвенные измерения различают в зависимости от способа получения результата измерений.
Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Формальная запись такого измерения Q = F (X, Y, Z ), где X, Y, Z – результаты прямых измерений.
Прямые и косвенные измерения характеризуют измерения некоторой конкретной одиночной физической величины. Измерение любого множества физических величин классифицируется в соответствии с однородностью (или неоднородностью) измеряемых величин.
При совокупных измерениях осуществляется измерение нескольких одноименных величин, например, длин L1, L2, L3 и т.д.
Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
Это крайне неудачное определение сопровождается примером (измерение силы F = mg основано на измерении основной величины — массы m и использовании физической постоянной g в точке измерения массы), который подтверждает нелепость предложенной трактовки. В примечании сказано, что понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах.
Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Пример — Измерение активности радионуклида в источнике по отношению к активности радионуклида в однотипном источнике, аттестованном в качестве эталонной меры активности.
Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение (измерения с многократными наблюдениями) – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений.
Занятие 5. Измерение размеров изделия абсолютным методом
Изучение характеристик измерительных инструментов. Определение параметров вала и их соответствия нормируемым значениям.
Примерное содержание практических заданий
Задание 1. ИЗМЕРЕНИЕ РАЗМЕРОВ АБСОЛЮТНЫМ МЕТОДОМ
Под абсолютным методом измерения понимают измерения, когда значение всей измеряемой величины (размера) оценивают непосредственно по показаниям измерительного средства. Примерами абсолютного метода измерения являются измерения размеров деталей при помощи штангенциркуля, микрометра, рычажного микрометра, длинномера и других измерительных средств.
Штангенциркуль (рисунок 1) представляет собой штангу, жестко соединенную с измерительной губкой 1 (штангоузел). На штанге нанесена шкала в миллиметрах (основная шкала).
По штанге, как по направляющей может перемещаться рамка 3 с другой измерительной губкой 2 (рамкоузел).
Рисунок 1. Штангенциркуль
Зажимной винт 4 служит для фиксации рамки 3 после окончания измерения. Глубиномерная линейка 5 служит для измерения глубин отверстий и пазов.
Нижние губки служат для наружного измерения, верхние губки – для внутреннего измерения, причем губки заходят одна за другую, что дает возможность при измерении внутренних размеров вести отсчет от нуля.
На скосе рамки 3 нанесен нониус – дополнительная линейка со шкалой, служащая для отсчета дробных долей интервала деления основной шкалы. Величина отсчета по нониусу
где: а – интервал деления основной шкалы (чаще всего а=1);
п – число делений шкалы нониуса от 0 до ближайшего, совпадающего с каким-либо делением основной шкалы.
После сдвига измерительных губок до соприкосновения с измеряемой поверхностью определяют число делений (рисунок 2), расположенных между нулевыми штрихами основной шкалы и нониуса, например А=58 мм.
Рисунок 2. Пример отсчета
Затем находят дробные доли (размер X),равные порядковому номеру штриха нониуса, совпадающего с каким-либо штрихом шкалы штанги, умноженному на цену деления шкалы нониуса: Х=3·0,1=0,3 мм.
Измеряемый размер Вполучают сложением целых и дробных значений:
В=А+X=58+0,3=58,3 мм.
Технические характеристики штангенциркуля: – пределы измерения, мм – (0. 150 мм); цена деления шкалы нониуса, мм – 0,02; 0,05; 0,1; предельная погрешность измерения, мм – (± 0,05; ± 0,1; ± 0,2).
Использование измерительных поверхностей штангенциркуля
Микрометр гладкий (рисунок 3) состоит из полого стебля 5, жестко связанного со скобой 1. Внутри стебля 5 находится микрометрический винт, торец которого является измерительной поверхностью. Второй измерительной поверхностью является торец пятки 2, запрессованной в скобу 1.
Рисунок 3. Микрометр гладкий
На стебле нанесена продольная линия, по обе стороны ее нанесены шкалы, сдвинутые по отношению друг к другу на 0,5 мм. Цена деления каждой шкалы 1 мм.
На стебель 5 надет корпус барабана 6, жестко связанный с микровинтом 3, имеющим шаг 0,5 мм. Конец барабана имеет скос, на котором нанесена круговая шкала из 50-ти делений. Цена одного деления 0,01 мм. За один полный оборот барабан перемещается вдоль стебля на величину 0,01·50=0,5 мм.
Измерительное усилие при измерении детали должно быть 200. 700 г, поэтому вращение микровинта должно выполняться только при помощи трещотки 7, рассчитанной на передачу этого усилия.
Показание шкалы стебля (рисунок 4) равно 8,5 мм, так как скошенный край барабана прошел через деление 8 нижней шкалы и 0,5 верхней шкалы.
Рисунок 4. Пример отсчета
Пример отсчета по шкалам микрометра приведен ниже.
Показание по шкале барабана равно 36, а так как цена деления шкалы барабана 0,01 мм, то отсчет по шкале барабана определится как 0,01∙36=0,36 мм; полный отсчет по шкалам стебля и барабана будет равен 8,5+0,36=8,86 мм.
Перед измерением необходимо проверить правильность установки барабана 6 в нулевое положение.
Для проверки правильности установки барабана в нулевое положение необходимо, вращая за трещотку 7 микровинт с барабаном (см. рисунок 3), привести в соприкосновение измерительные плоскости микрометра и проверить совпадение нулевого деления шкалы барабана с продольной линией стебля. Для микрометра с пределами измерения 25. 50 мм измерительные плоскости приводят в соприкосновение с эталоном длиной 25 мм. В случае несовпадения микрометр настраивают. Для этого закрепляют стопором 4 микровинт 3 (см. рисунок 3) и осторожно, удерживая одной рукой корпус барабана, другой рукой отвинчивают установочный колпачок 7 на пол-оборота. При этом барабан освобождается, его поворачивают до совпадения нулевого штриха с продольной линией стебля, после чего барабан закрепляют колпачком.
Технические характеристики микрометра гладкого: цена деления шкалы барабана, мм – 0,01; цена деления шкалы стебля, мм –1; пределы измерения шкалы барабана, мм – 0. 0,5; пределы измерения микрометра (в целом), мм – 0. 25; 25. 50; 50. 75; 75. 100 и т.д. до 1000 мм; погрешность показаний микрометра, мм – (± 0,005).
Предельные погрешности при измерении микрометром указывают в аттестате прибора (ориентировочно предельная погрешность микрометра ±0,005 мм).
Микрометр рычажный (рисунок 5) состоит из микрометрической головки и рычажно-зубчатого механизма, передающего перемещение подвижной пятки 2 микрометра на стрелку отсчетной шкалы 1. Измерительное усилие равно 200. 400 г.
Для проверки нулевого отсчета рычажного микрометра вращением барабана 4 (см. рисунок 5) измерительные плоскости приводят в соприкосновение друг с другом или с поверхностью установочной меры, если пределы измерения прибора от 25 до 50 мм. При этом должны совпадать нулевой штрих шкалы барабана с продольным штрихом на стебле и стрелка с нулевым штрихом шкалы рычажного устройства. Если стрелка рычажного устройства не совпадает с нулем шкалы, выполняют регулировку микрометра. Для этого вращением барабана 4 устанавливают стрелку шкалы 1 на нуль, закрепляют стопором 3 микрометрический винт, отвинчивают колпачок 5 барабана, снимают барабан с конуса, поворачивают его до совпадения нулевого штриха с продольным штрихом стебля и завинчивают колпачок 5. После регулировки стопор 3 следует отпустить.
Перед началом измерения проверяют нулевой отсчет
Проверка нулевого отсчета рычажного микрометра
Для проверки нулевого отсчета рычажного микрометра вращением барабана 4 (см. рисунок 5) измерительные плоскости приводят в соприкосновение друг с другом или с поверхностью установочной меры, если пределы измерения прибора от 25 до 50 мм. При этом должны совпадать нулевой штрих шкалы барабана с продольным штрихом на стебле и стрелка с нулевым штрихом шкалы рычажного устройства. Если стрелка рычажного устройства не совпадает с нулем шкалы, выполняют регулировку микрометра. Для этого вращением барабана 4 устанавливают стрелку шкалы 1 на нуль, закрепляют стопором 3 микрометрический винт, отвинчивают колпачок 5 барабана, снимают барабан с конуса, поворачивают его до совпадения нулевого штриха с продольным штрихом стебля и завинчивают колпачок 5. После регулировки стопор 3 следует отпустить.
Измеряемое изделие вводят между измерительными поверхностями пятки и микрометрического винта и вращением барабана приводят в соприкосновение измерительные поверхности прибора с поверхностью изделия. Вращение барабана прекращают, когда стрелка шкалы 1 (см. рисунок 5) окажется вблизи нуля (в пределах ±4 деления), а продольный штрих стебля совпадет с каким-либо штрихом барабана микровинта. За действительный размер принимают алгебраическую сумму отсчетов по шкалам стебля, барабана и рычажного устройства. Отсчет по барабану производится так же, как у гладкого микрометра.
Рисунок 5. Микрометр рычажный
Технические характеристики рычажного микрометра: цена деления шкалы барабана, мм – 0,01; цена деления шкалы рычажно-зубчатого механизма, мм – 0,002; пределы измерения микрометра (в целом), мм – 0. 25; 25. 50; пределы показаний по шкале рычажно-зубчатого механизма, мм – ±0,02; погрешность показаний микрометра, мм – ±0,002
Порядок выполнения работы
1. Выполнить в журнале эскиз заданной детали.
2. Занести в журнал чертежные размеры измеряемых поверхностей. По таблицам допусков ГОСТ 25346-89 (Приложение 1, 2) определить предельные отклонения проверяемых размеров, указать их на эскизе детали и подсчитать предельные размеры.
3. Ознакомиться с имеющимся инструментом и занести в журнал его характеристики.
4. В зависимости от заданной точности поверхности и допустимой погрешности измерения приборов подобрать для каждой измеряемой поверхности инструмент (погрешность измерения не должна превышать 20. 35 % допуска на размер поверхности).
5. Произвести измерение всех заданных поверхностей. Для самой точной поверхности произвести измерение в трех сечениях в двух взаимно-перпендикулярных направлениях (рисунок 6), для остальных – по одному сечению в двух направлениях.
6. Дать заключение о годности по каждой измеряемой поверхности. Определить наибольшие отклонения от правильной геометрической формы для самой точной из поверхностей.
Пример отчета студента
Задание:определить размеры детали и дать заключение о годности измеренных поверхностей.
Наименование прибора | Цена деления | Пределы измерений | Предельная погрешность |
Штангенциркуль | 0,1 мм | 0. I50 мм | ± 0,2 мм |
Микрометр | 0,01 мм | 0. 25 мм | ± 0,005 мм |
Рычажный микрометр | 0,005 мм | 0. 25 мм | ± 0,005 мм |
ЭСКИЗДЕТАЛИ
Обозначение размеров по чертежу | Предельные размеры по ГОСТу, мм | Прибор | Результаты измерений, мм | Действительные размеры, мм | Заключение о годности | |||||||
Сечения, перпендикулярные к оси | ||||||||||||
I | П | Ш | ||||||||||
наибол. dmax | наимен. dmin | направления | наиболь. | наимень. | ||||||||
Ø14k6 | 14.012 | 14,001 | Рычажный микрометр | 14,002 | 14.004 | 14,006 | 14,010 | 14,008 | 14,002 | 14.010 | 14,002 | Годен |
Ø24d9 | 23,935 | 23,883 | Микрометр | 23,92 | 23,89 | 23,90 | 23,91 | 23,93 | 23,92 | 23,93 | 23,89 | Годен |
Ø32h14 | 31,38 | Штангенциркуль | 31,9 | 31,8 | 31,8 | 31,7 | 31,9 | 31,8 | 31,9 | 31,7 | Годен | |
Ø2Oh9 | 19,948 | Микрометр | 19,95 | 19,90 | 19,98 | 19,96 | 19,90 | 19,95 | 19,90 | Не годен | ||
Ø16js6 | 16,0055 | 15,9945 | Рычажный микрометр | 16,002 | 15,998 | 16,002 | 16,004 | 16,004 | 15,998 | Годен |
Наибольшие отклонения от нормальной геометрической формы для поверхности 1 в мм
Овальность | 0,003 | Бочкообразность | 0,004 |
Конусообразность | 0,003 | Седлообразность | — |
Вопросы: 1. Что называется абсолютным методом измерения?
Что такое абсолютное и относительное измерения?
Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Абсолютное измерение приводит к значению измеряемой величины, выраженному в ее единицах.
При измерении длины детали штангенциркулем результат выражается в единицах измеряемых величин (в миллиметрах).
Относительное измерение – вид измерения, при котором измеряется отношение величины к одноименной величине, играющей роль единицы или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Примером может служить измеритель скорости у сверхзвуковых самолетов, показывающий отношение скорости самолета к скорости звука, или указатели расхода бензина в автомобилях.
Что такое статические и динамические измерения?
Статические измерения – это измерения физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Например, измерения размеров деталей при нормальной температуре, влажности почвы, зерна, температуры воздуха, размеров земельного участка и др.
Динамические измерения – это измерения, в процессе которых размер физической величины изменяется с течением времени.
Например, измерения давления и температуры в цилиндре работающего двигателя, тяговых усилий трактора, расстояния до поверхности земли со снижающегося самолета.
Строго говоря, все физические величины подвержены тем или иным изменениям во времени. В этом убеждает применение все более и более чувствительных средств измерении, которые дают возможность обнаруживать изменение величин, ранее считавшихся постоянными, поэтому классификация измерений на динамические и статические является условной.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Абсолютный метод измерения ( метод непосредственной оценки) заключается в оценке с помощью измерительных прибороз или мер всего значения измеряемой величины. [2]
Абсолютный метод измерения ( известный также под названием метода магнитных масштабов) применяется в настоящее время для контроля прецизионных зубофрезерных станков крупных габаритов, на которых можно установить диски больших размеров. Изготовление дисков небольших размеров с точно нанесенными магнитными рисками промышленностью не освоено, и поэтому абсолютный метод измерения в приборостроении не нашел применения. Распространению абсолютного метода измерения препят-ствует также и необходимость в большом числе дисков с различным числом магнитных рисок в зависимости от передаточных отношений проверяемых механизмов. [3]
Абсолютный метод измерения заключается в оценке по мере всей величины измеряемого объекта в процессе самого измерения. [5]
Абсолютный метод измерений характеризуется определением всей измеряемой величины непосредственно по показаниям измерительного средства. [7]
Для абсолютных методов измерения в оптических или оптико-механических приборах применяются точные шкалы, нанесенные на стекле. [9]
Сущность абсолютного метода измерения активности сводится к определению полного числа распадов N, происходящих в приборе. При измерениях по этому методу необходимо учитывать роль ряда факторов, нарушающих правильность оценки скорости счета, и вносить поправки в результаты измерений. Наиболее важным из таких факторов является фон счетчика. [11]
Развитие абсолютных методов измерения коэффициентов теплопроводности дало возможность накопить достоверные данные по теплопроводности жидкостей и газов, которые можно в настоящее время использовать в качестве эталонных при применении относительных методов. [12]
При абсолютном методе измерения прибор настраивается на номинальный размер окружного шага, и по отклонениям прибора при последовательном измерении шагов устанавливаются действительные размеры последних. [13]
При абсолютном методе измерения прибор настраивается на номинальный размер окружного шага и по отклонениям прибора при последовательном измерении шагов устанавливаются действительные размеры последних. [14]
При абсолютном методе измерения на входном и выходном валах контролируемого механизма устанавливаются диски А и Б с нанесенными импульсами. Предварительно записанные магнитные импульсы должны быть нанесены с возможно большей точностью. Отношение количества импульсов на дисках Л и 5 должно соответствовать передаточному числу контролируемого механизма. Это необходимо для обеспечения равенства числа импульсов, проходящих под магнитными головками за один оборот выходного вала. [15]
Методы измерения
В зависимости от задачи измерения, условий измерения, от количества одновременно выявленных размеров могут быть использованы различные методы и средства измерений.
Метод измерения – это совокупность правил и приемов использования средств измерений, позволяющих решить измерительную задачу (ГОСТ 16263-70).
Дифференцированный (поэлементный) метод измерения – последовательное измерение каждого элемента у детали сложной формы.
Например, при измерении резьбовой детали отдельно определяют значения диаметра наружного, диаметра среднего, размер шага, угол профиля.
Дифференцированные методы и средства наиболее удобны при изготовлении деталей или даже машин (технологический контроль), т.к. позволяют выявить, какой из элементов детали или машины вышел за пределы допускаемых значений и установить причины, т.е. определить, какой параметр технологического процесса повлиял на погрешность изготовления этого параметра.
Комплексный метод измерения позволяет определить соответствие размеров детали предписанным техническими условиям.
При приемке изготовленных деталей или машин удобны комплексные методы и средства измерений, при которых определяется влияние комплекса элементов, из которых состоит деталь (изделие) сложной формы и выявляются эксплуатационные показатели. В этом случае выявляется влияние всех элементов вместе, в их связи.
Так, резьбу можно проверить, взяв точно изготовленную специальную гайку (калибр). При свинчивании выявляется соответствие допускаемым значениям комплекса размеров отдельных элементов резьбы (диаметров, шага, угла профиля).
Прямой метод измерения – метод, при котором значение измеряемой величины устанавливают прямо по показанию прибора.
Косвенный метод измерения – метод, при котором измеряют не искомую величину, а другие величины, связанные с ней известной функциональной зависимостью. Например: зазор до сборки можно определить, измеряя последовательно вал и отверстие образующих соединение.
По способу настройки и определению размера различают следующие методы измерения:
Абсолютный метод измерения – метод, при котором по шкале прибора считывают действительный размер измеряемого объекта с допускаемой точностью (микрометры гладкий, рычажный, штангенциркуль). Приборы абсолютного метода измерения настраиваются на нижний предел измерения.
Относительный метод измерения – метод, при котором с прибора считывают отклонения измеряемой величины от установленной меры или образца (микрокатор, скоба рычажная, индикатор часового типа).
Приборы относительного метода измерения настраивают (как правило) на номинальный размер измеряемой величины по КМД или по образцовой детали.
По характеру взаимодействия средств измерения с поверхностью измеряемой детали методы и средства измерения разделяют на контактные, при которых измерительное средство имеет контакт с поверхностью измеряемого объекта, и бесконтактные, при которых измерительное средство не имеет механического контакта с поверхностью измеряемого объекта (проекционные приборы).