Aujourd'hui, il existe un grand nombre d'outils avec lesquels vous pouvez effectuer des mesures de différents types: linéaire, poids, température, puissance, etc. Les appareils diffèrent par leur précision, leur principe de fonctionnement, leur objectif et leur prix.
Afin d'effectuer correctement les travaux nécessaires, vous devez examiner attentivement le choix des instruments de mesure. Ils sont à leur tour divisés en plusieurs types en fonction des critères pris en compte.
Classification des instruments
Les instruments de mesure sont des outils et des instruments utilisés pour mesurer des grandeurs physiques. Pour chacun d'eux, les erreurs spécifiées dans les documents réglementaires et les règlements techniques sont déterminées.
Les instruments de mesure sont divisés en différents types selon les critères suivants:
- outil d'affichage pour le travail;
- principe de fonctionnement;
- comparaison avec la norme acceptée;
- application métrologique.
Types d'outils
Les types d'instruments de mesure les plus courants sont énumérés ci-dessous.
La mesure est un instrument de mesure utilisé pour reproduire la taille souhaitée de la grandeur physique considérée. Par exemple, un poids est utilisé pour reproduire la masse requise. Il existe des mesures à valeur unique et à valeurs multiples, et dans certains cas des magasins entiers de mesures. Une mesure univoque est nécessaire pour reproduire la valeur d'une seule grandeur. Les mesures à valeurs multiples sont utilisées pour déterminer plusieurs tailles de valeurs physiques (par exemple, elles sélectionnent des instruments de mesure pour les dimensions linéaires, avec lesquels vous pouvez connaître à la fois les centimètres et les millimètres).
Reference - mesure avec un très haut niveau de précision. Ils sont utilisés pour contrôler l'exactitude des instruments de mesure.
Le transducteur de mesure est un instrument de mesure qui transforme le signal d'information de mesure en une autre forme. Cela facilite la transmission du signal pour un traitement et un stockage ultérieurs. Mais le signal converti ne peut être perçu par un observateur sans l'utilisation d'un outil spécial. Pour la visualisation, le signal doit être transmis au dispositif indicateur. Par conséquent, le transducteur est généralement inclus dans la conception complète de l'outil de mesure ou utilisé conjointement avec celui-ci.
Appareil de mesure - un moyen de faire des mesures qui est utilisé pourgénérer un signal sous une forme qui est disponible pour une visualisation ultérieure par un observateur. Il existe différentes classifications de ces dispositifs en fonction d'un groupe de facteurs. Par objectif, ils sont divisés en universel, spécial et contrôle. Selon le dispositif de construction, ils peuvent être mécaniques, optiques, électriques et pneumatiques. Selon le degré d'automatisation, ils sont divisés en appareils mécanisés, manuels, automatiques et semi-automatiques.
L'installation de mesure est un ensemble d'outils et d'éléments auxiliaires combinés pour remplir une fonction spécifique. Le but des parties d'une telle installation est de générer des signaux d'information sous une forme qui sera facile à percevoir pour l'observateur. Dans ce cas, l'ensemble de l'installation de mesure est généralement stationnaire.
Système de mesure - un ensemble d'outils dont les éléments sont reliés par des canaux de communication situés dans tout l'espace contrôlé. Son but est de mesurer une ou plusieurs grandeurs physiques qui existent dans l'espace étudié.
Critères de sélection
Lors du choix des instruments de mesure, il faut tout d'abord prendre en compte la précision qui devra être atteinte lors de l'exécution des travaux. Il est indiqué dans les documents réglementaires ou dans la documentation technique de la pièce.
De plus, lors du choix d'un outil de mesure, les écarts limites doivent être pris en compte, ainsi que les méthodes d'exécution des travaux et les moyens de les contrôler.
Le principe fondamental du choix des instruments de mesure est leur conformité aux exigences fixées pourobtenir des résultats fiables dans le respect de la précision prescrite par la réglementation. De plus, il est important de prendre en compte les coûts de matériel et de temps: ils doivent être aussi minimes que possible.
Données initiales
Pour le bon choix des instruments de mesure, il est nécessaire d'avoir des données initiales sur les points suivants:
- poids nominal de la valeur de mesure;
- valeur de la différence entre les valeurs les plus hautes et les plus basses;
- informations sur les conditions de travail disponibles pour les mesures.
S'il est nécessaire de sélectionner un système de mesure, en tenant compte du facteur de précision, il est nécessaire de calculer l'erreur. Elle est calculée comme la somme des erreurs de toutes les sources possibles (appareils de mesure, convertisseurs de valeur, étalons) conformément aux lois établies pour chacune des sources.
À la première étape, les instruments de mesure sont sélectionnés pour leur précision conformément aux exigences du travail. Lors de la sélection de la version finale, les exigences suivantes sont également prises en compte:
- Zone de travail des quantités nécessaires au cours du travail.
- Dimensions des outils.
- Poids de l'outil.
- Caractéristiques de conception de l'instrument de mesure.
En métrologie, le choix des instruments de mesure selon le critère de précision nécessite la présence des données initiales suivantes:
- composition des paramètres d'outil modifiables;
- la valeur de la tolérance d'erreur des outils de travail, ainsi que les valeurs admissibles du totalerreurs de mesure;
- valeurs admissibles de la probabilité d'occurrence des défaillances pour les paramètres mesurés;
- règles pour la distribution des écarts de paramètres par rapport à leurs vraies valeurs.
Mesures standardisées
Le choix des instruments tient généralement compte de la priorité des moyens standardisés pour effectuer les mesures. Un instrument de mesure normalisé est un tel instrument qui a été fabriqué conformément aux prescriptions d'une norme internationale ou spéciale pour l'exécution du type de travail en question.
Conformément à cela, les conditions de choix des instruments de mesure dépendent de la spécialisation de la production où le travail est effectué.
Dans la production de produits de masse, on utilise généralement des outils modernes de mesure et de contrôle automatisés, conçus pour une productivité élevée. Dans la production en série, divers modèles et dispositifs de contrôle sont utilisés, en fonction desquels des comparaisons sont effectuées. Dans la production individuelle, des instruments de mesure universels sont choisis, avec lesquels vous pouvez effectuer différents types de travaux.
Conditions d'utilisation
Le choix des instruments de mesure et de contrôle s'effectue sur la base de la réglementation technique des instruments sélectionnés dans les conditions normales de leur fonctionnement et de leur utilisation.
Les conditions normales sont des conditions dans lesquelles les valeurs des facteurs influençant le résultat peuvent être omises en raison de leur petitesse. Les conditions décrites sont généralement indiquées dans les instructions pourinstruments de mesure ou calculés lors de leur étalonnage.
Il convient de faire la distinction entre les conditions de fonctionnement et les conditions limites pour les mesures.
Les conditions de travail sont généralement considérées comme les conditions d'exécution des mesures, dans lesquelles les valeurs des valeurs des facteurs d'influence sont incluses dans la tolérance des zones de travail. Dans ce cas, la zone de travail est appelée la plage de valeurs de l'amplitude du facteur d'influence, dans laquelle l'erreur existante est ramenée à la normale ou les valeurs des outils de travail sont modifiées.
Les conditions limites sont généralement appelées les valeurs maximales et minimales des grandeurs réelles et d'influence que l'instrument de mesure peut supporter sans dommages majeurs ni détérioration de ses propriétés et caractéristiques de fonctionnement.
Lors du choix des instruments de mesure et de contrôle à utiliser dans les conditions de travail, la relation entre les lectures des instruments et les grandeurs d'influence doit être prise en compte. Sur cette base, il est nécessaire d'introduire des corrections dans les lectures finales des instruments de mesure ou d'utiliser des dispositifs et instruments de correction.
Selon les documents réglementaires, les modifications sont déterminées par des caractéristiques métrologiques normalisées pour les conditions de travail.
Affectation d'instruments
Le choix des instruments de mesure est basé sur l'étude des différences entre les deux cas d'utilisation:
- produit des mesures des paramètres de l'appareil;
- exercer un contrôle sur la mesure des paramètres de l'appareil.
Dans le premier cas, pendant le travail il faut atteindre une valeur inférieure à la limiteerreurs de mesure. Dans le second cas, les appareils sont sélectionnés en fonction de la condition selon laquelle la probabilité d'éventuelles erreurs de paramètres ne doit pas être supérieure aux valeurs admissibles.
Erreurs
L'un des principaux critères de choix des instruments de mesure en métrologie est le rapport des valeurs de la limite d'erreur ou d'erreur absolue tolérée (Δ) et du champ de tolérance de la valeur à mesurer (D).
Le ratio doit correspondre à l'expression suivante:
Δ ≦ 0,333 D.
La marge d'erreur peut être représentée en termes relatifs (erreur de mesure relative). Dans ce cas, elle doit être inférieure ou égale à 33,3 % de la valeur totale du champ de tolérance, sauf autres restrictions particulières.
Les erreurs de mesure spécifiées dans le règlement sont les erreurs maximales tolérées. Ils comprennent tous les éléments de travail qui peuvent dépendre des outils de mesure sélectionnés, de la définition des normes, des changements de température, etc.
Méthode de sélection
La méthode de mesure des instruments est divisée en trois types.
La méthodologie approximative est largement utilisée dans la sélection approximative des instruments de mesure, ainsi que dans le contrôle et l'examen de la conformité aux réglementations réglementaires, de conception et technologiques. Pour ce faire, effectuez les actions suivantes:
- La taille autorisée de la pièce est déterminée selon GOST.
- L'erreur d'exécution possible est calculéedes mesures. Il est considéré comme 25 % de la taille totale autorisée.
- Un élément aléatoire de l'erreur de mesure possible est calculé, qui peut être détecté dans presque tous les types de mesures.
- Selon les tableaux de référence, le choix des moyens de mesure se fait en fonction du type de pièce. L'erreur maximale possible, qui est un indicateur métrologique de tout appareil de mesure, ne doit pas dépasser l'élément aléatoire de l'erreur de mesure possible.
- Les caractéristiques de l'appareil sélectionné pour les mesures sont saisies dans la table métrologique.
La méthode de calcul est utilisée lors du choix d'appareils pour une production unique et à petite échelle, de la mesure des paramètres d'échantillon avec une méthode de contrôle statistique, de la réalisation d'expériences et également de la revérification des pièces défectueuses. Il comprend les étapes d'action suivantes:
- La taille autorisée de la pièce est déterminée selon GOST.
- L'erreur de mesure possible est calculée. Dans cette méthode, pour le calcul, il est nécessaire d'utiliser un tableau du rapport de l'erreur de mesure possible et des tolérances des pièces.
- L'élément aléatoire de l'erreur de mesure possible est calculé, similaire à la valeur de la méthode précédente.
- Selon les tableaux de référence, l'outil est sélectionné en fonction du type de pièce.
- Les caractéristiques de l'appareil sélectionné pour les mesures sont saisies dans la table métrologique.
La méthodologie tabulaire est utilisée lors de la sélection des outils de mesure pour la production à grand volume et en série. Lela méthode peut être appliquée si le travail de fabrication des pièces comprend des mesures, et non un contrôle à l'aide de calibres.
- La taille autorisée de la pièce est déterminée selon GOST, en fonction de la qualité de la précision.
- Calculez l'erreur de mesure possible sur la base des données historiques des périodes passées.
- L'élément aléatoire de l'éventuelle erreur de mesure est calculé, de la même manière que les valeurs précédentes.
- Selon les tableaux de référence, l'outil est sélectionné en fonction du type de pièce.
- Les caractéristiques de l'appareil sélectionné pour les mesures sont saisies dans la table métrologique.
Ainsi, on peut noter que les méthodes de choix des instruments de mesure dépendent du type de production où le travail sera effectué.
Faire un choix
La sélection et l'affectation des instruments de mesure sont effectuées par les services de développement:
- Documentation réglementaire pour les paramètres du choix des instruments de mesure lors de la recherche en laboratoire, contrôle qualité des produits fabriqués, fonctionnement des produits déjà fabriqués, ses composants et matériaux.
- Processus technologiques de standardisation du produit, mesure de ses éléments constitutifs et matériaux.
- Projets de maintenance d'instruments et d'équipements de mesure.
Le choix des moyens et méthodes de mesures en fonction des données initiales disponibles est effectué par des collaborateurs qualifiés. Ils doivent bien connaître les bases des mesures physiques, les méthodes d'enregistrement etl'utilisation des résultats de mesure et des erreurs, ainsi que les principes de normalisation des paramètres métrologiques et le calcul des erreurs instrumentales à partir de ceux-ci.
Des ouvriers spécialisés responsables des instruments de mesure sont chargés d'effectuer des mesures pendant le processus de fabrication.
En conclusion, on peut dire que le bon choix d'instruments de mesure parmi la gamme disponible aujourd'hui est la clé d'une production efficace et de la réduction du nombre de produits défectueux.
