Выбор средств измерений

Выбор средств измерений. При выборе СИ учитывают совокупность метрологических , на деления, погрешность, пределы измерений, измерительное усилие), эксплуатационных и экономических показателей, к которым относятся: массовость (повторяемость измеряемых размере и доступность их для контроля; стоимость и надежность СИ; метод измерения; время, затрачиваемое на настройку и процесс измерения; масса, габаритные размеры, рабочая нагрузка; жесткость объекта контроля, шероховатость его поверхности; режим работы и т. д. Однако некоторые общие принципы выбора на основании накопленного опыта сводятся к следующим положениям: I. Для гарантирования заданной или расчетной относительной погрешности измерения δн относительная погрешность СИ δсн должна быть на 25 30% ниже, чем δн (т. е. δсн= 0,7 δн). Если известна приведенная погрешность γн измерения, то приведенная погрешность СИ γсн=γн*(x/xн) где— x и xн результат измерения и нормированное значение шкалы СИ. II. Выбор СИ зависит от масштаба производства или количества находящихся в эксплуатации однотипных (одноименных) ТС. III. Метод измерения, определяемый целью контроля, выдвигает требования к СИ по базировке: если контролируется точность технологического процесса, то выбирают СИ для технологических баз; если ТС контролируется с точки зрения эксплуатации, то СИ выбирается под эксплуатационные базы. IV. При выборе СИ по метрологическим характеристикам необходимо учитывать следующее: • если технологический процесс неустойчив, т. е. возможны существенные отклонения измеряемого параметра за пределы поля допуска, то нужно, чтобы пределы шкалы СИ превышали диапазон рассеяния значений параметра; • цена деления шкалы должна выбираться с учетом заданной точности измерения. Например, если размер необходимо контролировать с точностью до 0,01 мм, то и СИ следует выбирать с ценой деления 0,01 мм, так как СИ с более грубой шкалой внесет дополнительные субъективные погрешности, а с более точной — выбирать не имеет смысла из-за удорожания СИ. При контроле технологических процессов должны использоваться СИ с ценой деления не более 1/6 допуска на изготовление; • поскольку качество измерения определяется величиной относительной погрешности δ = ±(Δ/х)*100%, т. е. с уменьшением х величина δ увеличивается (качество измерения ухудшается). Следовательно, качество измерений на разных участках шкалы неодинаковоПоэтому при измерениях рабочий участок шкалы СИ должен выбираться по правилу: относительная погрешность в пределах рабочего участка шкалы СИ не должна превышать приведенную погрешность более чем в 3 раза (δ<3γ). V. К регистрирующей аппаратуре предъявляются следующие основные требования: • сигнал, проходящий через СИ, должен сохранять необходимую информацию, не подвергаться искажению и отделяться от помех; • первичные преобразователи (датчики) должны потреблять минимум энергии от объекта измерения, и их подключение не должно нарушать его нормальной работы. Особые требования предъявляются к точности и чувствительности датчиков, так как эти низкие показатели сведут на нет все усилия по повышению точности измерений; • носитель информации должен иметь достаточный объем для регистрации всех необходимых сведений; • регистрирующая аппаратура должна обеспечивать получение информации в возможно сжатые сроки. Диагностирование — процесс распознавания состояния системы в настоящий момент. Прогнозирование есть определение признаков технического состояния объекта на будущий момент или интервал времени. Испытанием называется экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него при его функционировании, а также моделировании объекта и/или воздействий. Экспериментальное определение характеристик свойств объекта при испытаниях может проводиться путем использования измерений, оценивания и контроля. Объектом испытаний является продукция или процессы ее производства и функционирования. В зависимости от вида продукции и программы испытаний объектом может быть как единичное изделие, так и их партия. Объектом испытания может также быть макет или модель изделия. Важнейшим при проведении любых испытаний является задание требуемых реальных или моделируемых условий испытаний. Под условиями испытаний понимается совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях. В нормативно-технических документах на испытания конкретных объектов должны быть определены нормированные условия испытаний. Существует большое число разновидностей испытаний. Они классифицируются по различным признакам. По назначению испытания делятся на исследовательские, контрольные, сравнительные и определительные. По уровню проведения различают следующие категории испытаний: государственные, межведомственные и ведомственные. По виду этапов разработки испытуемой продукции различают предварительные и приемочные испытания. В зависимости от вида испытаний готовой продукции их подразделяют на квалификационные, приемосдаточные, периодические и типовые. Целью испытаний следует считать оценку истинного значения параметра (характеристики) в заданных номинальных условий испытания. Условия испытаний практически всегда отличаются от реальных. Следовательно, результат испытания всегда имеет погрешность, возникающую не только из-за погрешности определения искомой характеристики, но и из-за неточности установления номинальных условий испытания. Результатом испытаний называется оценка характеристик, свойств объекта, установления соответствия объекта заданным требованиям, данные анализа качества функционирования объекта в процессе испытаний. Результат испытаний характеризуется точностью — свойством испытании, показывающим близость их результатов к действительным значениям характеристик объекта в определенных условиях испытаний. Контроль — это процесс определения соответствия значения параметра изделия установленным требованиям или нормам. Сущность всякого контроля состоит в проведении двух основных этапов. На первом этапе получают информацию о фактическом состоянии некоторого объекта, о признаках и показателях его свойств. Эта информация называется первичной. На втором этапе первичная информация сопоставляется с заранее установленными требованиями, нормами, критериями. При этом выявляется соответствие или несоответствие фактических данных требуемым. Информация об их расхождении называется вторичной. Она используется для выработки соответствующих решений по поводу объекта контроля. В ряде случаев граница между этапами контроля неразличима. При этом первый этап может быть выражен нечетко или практически не наблюдаться. Измерения и контроль Сходства: Информационная сущность Ряд общих операций, например, сравнение, измерительное преобразование. Различия: • результатом измерения является количественная характеристика, а контроля — качественная; • измерение осуществляется в широком диапазоне значений измеряемой величины, а контроль — обычно в пределах небольшого числа возможных состояний; • контрольные приборы, в отличие от измерительных, применяли для проверки состояния изделий, параметры которых заданы и изменяются в узких пределах; • основной характеристикой качества процедуры измерения является точность, а процедуры контроля — достоверность. Контроль может быть классифицирован по ряду признаков. В зависимости от числа контролируемых параметров он подразделяется на однопараметрический, при котором состояние объекта определяется по размеру одного параметра, и многопараметрический, при котором состояние объекта определяется размерами многих параметров. По форме сравниваемых сигналов контроль подразделяется на аналоговый, при котором сравнению подвергаются аналоговые сигналы, и цифровой, при котором сравниваются цифровые сигналы. В зависимости от вида воздействия на объект контроль подразделяется на пассивный, при котором воздействие на объект производится, и активный, при котором воздействие на объект осуществляется посредством специального генератора тестовых сигналов. Результатом контроля является не число, а одно из взаимоисключающих утверждений: • контролируемая характеристика (параметр) находится в пределах допускаемых значений, т.е. результат контроля — «годен», • контролируемая характеристика (параметр) находится за пределами допускаемых значений, т.е. результат контроля — «негоден» или «брак» Основы метрологического обеспечения Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерении. Основной тенденцией в развитии МО является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задаче обеспечения качества измерений. Качество измерений — понятие более широкое, чем точность измерений. Оно характеризует совокупность свойств СИ, обеспечивающих получение в установленный срок результатов измерений с требуемыми точностью (размером допускаемых погрешностей), достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью. Объектом МО являются все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги. Под ЖЦ понимается совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания изменения состояния продукции от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления. При разработке МО необходимо использовать системный подход, суть которого состоит в рассмотрении указанного обеспечения как совокупности взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью — достижением требуемого качества измерений. Такими процессами являются: • установление рациональной номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерений при контроле качества продукции и управлении процессами; • технико-экономическое обоснование и выбор СИ, испытаний и контроля и установление их рациональной номенклатуры; • стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники; • разработка, внедрение и аттестация современных методик выполнения измерения, испытаний и контроля (МВИ); • поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольноизмерительного и испытательного оборудования (КИО), применяемого на предприятии; • контроль за производством, состоянием, применением и ремонтом КИО, а также за соблюдением метрологических правил и норм на предприятии; • участие в разработке и внедрении стандартов предприятия; • внедрение международных, государственных и отраслевых стандартов, а также иных нормативных документов Госстандарта; • проведение метрологической экспертизы проектов нормативной, конструкторской и технологической документации; • проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и осуществление мероприятий по совершенствованию МО; • подготовка работников соответствующих служб и подразделений предприятия к выполнению контрольно-измерительных операций.