การเลือกเครื่องมือวัด: ประเภท การจำแนก วิธีการและหลักการพื้นฐาน

สารบัญ:

การเลือกเครื่องมือวัด: ประเภท การจำแนก วิธีการและหลักการพื้นฐาน
การเลือกเครื่องมือวัด: ประเภท การจำแนก วิธีการและหลักการพื้นฐาน
Anonim

วันนี้ มีเครื่องมือจำนวนมากที่คุณสามารถทำการวัดประเภทต่างๆ ได้ เช่น เส้นตรง น้ำหนัก อุณหภูมิ กำลัง ฯลฯ อุปกรณ์ต่างกันในด้านความแม่นยำ หลักการทำงาน วัตถุประสงค์ และราคา

เพื่อการทำงานที่จำเป็นอย่างเหมาะสม คุณควรพิจารณาเลือกใช้เครื่องมือวัดอย่างรอบคอบ ในทางกลับกัน พวกเขายังแบ่งออกเป็นหลายประเภทขึ้นอยู่กับเกณฑ์ที่พิจารณา

การจำแนกเครื่องดนตรี

เครื่องมือวัดเป็นเครื่องมือและเครื่องมือที่ใช้วัดปริมาณทางกายภาพ ข้อผิดพลาดที่ระบุไว้ในเอกสารกำกับดูแลและกฎระเบียบทางเทคนิคจะถูกกำหนดสำหรับแต่ละข้อผิดพลาด

เงื่อนไขการเลือกเครื่องมือวัด
เงื่อนไขการเลือกเครื่องมือวัด

เครื่องมือวัดแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

  • ดูเครื่องมือสำหรับทำงาน
  • หลักการทำงาน
  • เปรียบเทียบกับมาตรฐานที่ยอมรับ;
  • มาตรวิทยา

ประเภทเครื่องมือ

ประเภทเครื่องมือวัดที่พบบ่อยที่สุดมีดังต่อไปนี้

เครื่องวัดคือเครื่องมือวัดที่ใช้ในการทำซ้ำขนาดที่ต้องการของปริมาณทางกายภาพที่พิจารณา ตัวอย่างเช่น ใช้ตุ้มน้ำหนักเพื่อสร้างมวลที่ต้องการ มีการวัดค่าเดียวและหลายค่า และในบางกรณี การวัดค่าทั้งหมด การวัดที่ชัดเจนเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างค่าที่มีขนาดเดียวเท่านั้น การวัดค่าหลายค่าใช้เพื่อกำหนดขนาดค่าทางกายภาพหลายขนาด (เช่น เลือกเครื่องมือวัดสำหรับมิติเชิงเส้น ซึ่งคุณสามารถหาได้ทั้งหน่วยเซนติเมตรและมิลลิเมตร)

Reference - วัดได้อย่างแม่นยำในระดับสูงมาก ใช้สำหรับควบคุมความถูกต้องของเครื่องมือวัด

ทางเลือกของวิธีการวัดและการควบคุม
ทางเลือกของวิธีการวัดและการควบคุม

ทรานสดิวเซอร์การวัดเป็นเครื่องมือวัดที่แปลงสัญญาณข้อมูลการวัดให้เป็นรูปแบบอื่น ทำให้ง่ายต่อการส่งสัญญาณสำหรับการประมวลผลและการจัดเก็บต่อไป แต่ผู้สังเกตไม่สามารถรับรู้สัญญาณที่แปลงแล้วได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ สำหรับการแสดงภาพต้องส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์บ่งชี้ ดังนั้น ทรานสดิวเซอร์มักจะรวมอยู่ในการออกแบบที่สมบูรณ์ของเครื่องมือวัดหรือใช้ร่วมกับมัน

เครื่องวัด - เครื่องมือวัดที่ใช้กับสร้างสัญญาณในรูปแบบที่พร้อมให้ผู้สังเกตมองเห็นได้ในภายหลัง อุปกรณ์เหล่านี้มีหลายประเภทขึ้นอยู่กับกลุ่มปัจจัย โดยจุดประสงค์ พวกเขาแบ่งออกเป็นสากล พิเศษ และควบคุม ตามอุปกรณ์ก่อสร้างพวกเขาสามารถเป็นเครื่องกลแสงไฟฟ้าและนิวเมติก ตามระดับของระบบอัตโนมัติ พวกมันจะแบ่งออกเป็นกลไก อุปกรณ์แบบแมนนวล อัตโนมัติ และกึ่งอัตโนมัติ

การวัดการติดตั้งคือชุดเครื่องมือและองค์ประกอบเสริมที่รวมกันเพื่อทำหน้าที่เฉพาะ จุดประสงค์ของส่วนต่าง ๆ ของการติดตั้งดังกล่าวคือเพื่อสร้างสัญญาณข้อมูลในรูปแบบที่จะสะดวกสำหรับผู้สังเกตที่จะรับรู้ ในกรณีนี้ การติดตั้งการวัดทั้งหมดมักจะอยู่กับที่

ระบบการวัด - ชุดเครื่องมือ ซึ่งองค์ประกอบต่างๆ จะเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางการสื่อสารที่อยู่ภายในพื้นที่ควบคุมทั้งหมด จุดประสงค์คือเพื่อวัดปริมาณทางกายภาพอย่างน้อยหนึ่งรายการที่มีอยู่ในพื้นที่ที่กำลังศึกษา

เกณฑ์การคัดเลือก

ในการเลือกเครื่องมือวัด ก่อนอื่นต้องคำนึงถึงความถูกต้องซึ่งจะต้องได้รับเมื่อปฏิบัติงาน มีการระบุไว้ในเอกสารกำกับดูแลหรือในเอกสารทางเทคนิคสำหรับส่วนนี้

นอกจากนี้ ในการเลือกเครื่องมือสำหรับการวัด ควรคำนึงถึงขีดจำกัดความเบี่ยงเบน ตลอดจนวิธีการทำงานและวิธีควบคุมด้วย

หลักการสำคัญของการเลือกเครื่องมือวัดคือการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้สำหรับได้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือตามความถูกต้องตามระเบียบข้อบังคับ นอกจากนี้ สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงต้นทุนวัสดุและเวลาด้วย: ควรจะน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้

ข้อมูลเบื้องต้น

สำหรับการเลือกเครื่องมือวัดที่ถูกต้อง จำเป็นต้องมีข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับประเด็นต่อไปนี้:

  • น้ำหนักที่ระบุของค่าที่วัดได้;
  • ค่าความแตกต่างระหว่างค่าสูงสุดและต่ำสุด
  • ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพการทำงานที่ใช้ได้สำหรับการวัด

หากจำเป็นต้องเลือกระบบการวัดโดยคำนึงถึงปัจจัยความถูกต้องก็จำเป็นต้องคำนวณข้อผิดพลาด คำนวณเป็นผลรวมของข้อผิดพลาดของแหล่งที่มาที่เป็นไปได้ทั้งหมด (อุปกรณ์สำหรับการวัด ตัวแปลงค่า มาตรฐาน) ตามกฎหมายที่กำหนดไว้สำหรับแหล่งที่มาแต่ละแหล่ง

วิธีการเลือกเครื่องมือวัด
วิธีการเลือกเครื่องมือวัด

ในระยะแรกเครื่องมือวัดจะถูกเลือกเพื่อความถูกต้องตามข้อกำหนดของงาน เมื่อเลือกเวอร์ชันสุดท้าย ข้อกำหนดต่อไปนี้จะถูกนำมาพิจารณาด้วย:

  • พื้นที่ทำงานของปริมาณที่จำเป็นในกระบวนการทำงาน
  • ขนาดเครื่องมือ
  • น้ำหนักเครื่องมือ
  • คุณสมบัติการออกแบบของเครื่องมือวัด

ในมาตรวิทยา การเลือกเครื่องมือวัดตามเกณฑ์ความแม่นยำจำเป็นต้องมีข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้:

  • องค์ประกอบของพารามิเตอร์เครื่องมือที่เปลี่ยนแปลงได้
  • ค่าความทนทานต่อข้อผิดพลาดของเครื่องมือทำงาน ตลอดจนค่าที่อนุญาตของยอดรวมข้อผิดพลาดในการวัด
  • ค่าที่อนุญาตของความน่าจะเป็นของความล้มเหลวสำหรับพารามิเตอร์ที่วัดได้
  • กฎสำหรับการแจกแจงค่าเบี่ยงเบนพารามิเตอร์จากค่าจริง

ขนาดมาตรฐาน

การเลือกเครื่องดนตรีมักจะคำนึงถึงลำดับความสำคัญของวิธีการมาตรฐานสำหรับการวัดผล เครื่องมือวัดที่ได้มาตรฐานคือเครื่องมือที่ผลิตขึ้นตามข้อบังคับของมาตรฐานสากลหรือมาตรฐานพิเศษสำหรับการปฏิบัติงานประเภทที่เป็นปัญหา

ตามนี้ เงื่อนไขในการเลือกเครื่องมือวัดขึ้นอยู่กับความเชี่ยวชาญในการผลิตที่ดำเนินการ

ทางเลือกของเครื่องมือวัดสำหรับมิติเชิงเส้น
ทางเลือกของเครื่องมือวัดสำหรับมิติเชิงเส้น

ในการผลิตผลิตภัณฑ์มวลรวม มักใช้เครื่องมือวัดและควบคุมอัตโนมัติที่ทันสมัยซึ่งออกแบบมาเพื่อให้ผลผลิตสูง ในการผลิตแบบอนุกรมจะใช้เทมเพลตและอุปกรณ์ควบคุมต่างๆ ตามการเปรียบเทียบ ในการผลิตแต่ละรายการ จะเลือกเครื่องมือวัดอเนกประสงค์ ซึ่งคุณสามารถทำงานประเภทต่างๆ ได้

ข้อกำหนดการใช้งาน

การเลือกเครื่องมือวัดและควบคุมจะดำเนินการตามระเบียบทางเทคนิคสำหรับเครื่องมือที่เลือกภายใต้เงื่อนไขการทำงานและการใช้งานปกติ

เงื่อนไขปกติคือเงื่อนไขดังกล่าวซึ่งค่าของปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อผลลัพธ์สามารถละเว้นได้เนื่องจากความเล็ก เงื่อนไขที่อธิบายไว้มักจะระบุไว้ในคำแนะนำสำหรับเครื่องมือวัดหรือคำนวณระหว่างการสอบเทียบ

การเลือกเครื่องมือวัดเพื่อความแม่นยำ
การเลือกเครื่องมือวัดเพื่อความแม่นยำ

ควรแยกความแตกต่างระหว่างเงื่อนไขการใช้งานและขีดจำกัดสำหรับการวัด

สภาพการทำงานมักจะถือเป็นเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการวัด ซึ่งรวมค่าของค่าของปัจจัยที่มีอิทธิพลในความอดทนของพื้นที่ทำงาน ในกรณีนี้ พื้นที่ทำงานเรียกว่าช่วงของค่าขนาดของปัจจัยที่มีอิทธิพลซึ่งภายในซึ่งข้อผิดพลาดที่มีอยู่ถูกทำให้เป็นปกติหรือค่าของเครื่องมือทำงานเปลี่ยนไป

เงื่อนไขจำกัดมักจะเรียกว่าค่าสูงสุดและต่ำสุดของปริมาณจริงและที่มีอิทธิพลซึ่งเครื่องมือวัดสามารถทนต่อได้โดยไม่มีความเสียหายที่สำคัญและการเสื่อมสภาพของคุณสมบัติและลักษณะการทำงาน

เมื่อเลือกเครื่องมือวัดและควบคุมสำหรับใช้ในสภาพการทำงาน ควรคำนึงถึงความสัมพันธ์ระหว่างการอ่านเครื่องมือและปริมาณที่มีอิทธิพลด้วย จากสิ่งนี้ จึงจำเป็นต้องแนะนำการแก้ไขในการอ่านค่าขั้นสุดท้ายของเครื่องมือวัด หรือใช้อุปกรณ์และเครื่องมือแก้ไข

ตามเอกสารข้อบังคับ การแก้ไขจะถูกกำหนดโดยลักษณะทางมาตรวิทยาที่ทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับสภาพสถานที่ทำงาน

การมอบหมายเครื่องดนตรี

การเลือกเครื่องมือวัดขึ้นอยู่กับการศึกษาความแตกต่างระหว่างการใช้งานทั้ง 2 กรณี:

  • ผลิตภัณฑ์ของการวัดพารามิเตอร์อุปกรณ์
  • ออกกำลังกายควบคุมการวัดพารามิเตอร์อุปกรณ์

ในกรณีแรก ระหว่างทำงาน จำเป็นต้องได้ค่าที่น้อยกว่าขีดจำกัดข้อผิดพลาดในการวัด ในกรณีที่สอง อุปกรณ์จะถูกเลือกตามเงื่อนไขที่ความน่าจะเป็นของข้อผิดพลาดพารามิเตอร์ที่เป็นไปได้ไม่ควรสูงกว่าค่าที่อนุญาต

ข้อผิดพลาด

เกณฑ์หลักประการหนึ่งในการเลือกเครื่องมือวัดในมาตรวิทยาคืออัตราส่วนของค่าขีดจำกัดข้อผิดพลาดสัมบูรณ์ที่อนุญาต (Δ) และฟิลด์ความคลาดเคลื่อนของค่าที่จะวัด (D)

อัตราส่วนต้องสอดคล้องกับนิพจน์ต่อไปนี้:

Δ ≦ 0.333 D.

ระยะขอบของข้อผิดพลาดสามารถแสดงในรูปสัมพัทธ์ (ข้อผิดพลาดในการวัดสัมพัทธ์) ในกรณีเช่นนี้ ต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 33.3% ของมูลค่ารวมของฟิลด์ความคลาดเคลื่อน เว้นแต่จะมีข้อจำกัดพิเศษอื่นๆ

พารามิเตอร์การเลือกเครื่องมือวัด
พารามิเตอร์การเลือกเครื่องมือวัด

ข้อผิดพลาดในการวัดที่ระบุในข้อบังคับคือข้อผิดพลาดสูงสุดที่อนุญาต รวมถึงองค์ประกอบงานทั้งหมดที่อาจขึ้นอยู่กับเครื่องมือวัดที่เลือก มาตรฐานการตั้งค่า การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฯลฯ

วิธีการเลือก

วิธีการวัดแบ่งออกเป็น 3 ประเภท

วิธีการโดยประมาณถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเลือกเครื่องมือโดยประมาณสำหรับการวัด เช่นเดียวกับในการควบคุมและการตรวจสอบการปฏิบัติตามกฎระเบียบ การออกแบบ และเทคโนโลยี ในการดำเนินการนี้ ให้ดำเนินการดังต่อไปนี้:

  1. ขนาดที่อนุญาตของชิ้นส่วนถูกกำหนดตาม GOST
  2. การคำนวณข้อผิดพลาดในการดำเนินการที่เป็นไปได้การวัด คิดเป็น 25% ของขนาดที่อนุญาตทั้งหมด
  3. คำนวณองค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ ซึ่งสามารถตรวจพบได้ในการวัดเกือบทุกประเภท
  4. ตามตารางอ้างอิง การเลือกวิธีการวัดขึ้นอยู่กับประเภทของชิ้นส่วน ข้อผิดพลาดสูงสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้มาตรวิทยาของอุปกรณ์วัดใดๆ ไม่ควรเกินองค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้
  5. คุณลักษณะของอุปกรณ์ที่เลือกสำหรับการวัดจะถูกป้อนในตารางมาตรวิทยา

วิธีการคำนวณนี้ใช้เมื่อเลือกอุปกรณ์สำหรับการผลิตแบบเดี่ยวและขนาดเล็ก การวัดค่าพารามิเตอร์ของตัวอย่างด้วยวิธีการควบคุมทางสถิติ การทดลอง และตรวจสอบชิ้นส่วนที่บกพร่องอีกครั้ง รวมถึงขั้นตอนการดำเนินการต่อไปนี้:

  1. ขนาดที่อนุญาตของชิ้นส่วนถูกกำหนดตาม GOST
  2. คำนวณข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ ในวิธีนี้ สำหรับการคำนวณ จำเป็นต้องใช้ตารางอัตราส่วนของข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้และความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วน
  3. คำนวณองค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ คล้ายกับค่าในวิธีก่อนหน้า
  4. ตามตารางอ้างอิง เครื่องมือจะถูกเลือกตามประเภทของชิ้นส่วน
  5. คุณลักษณะของอุปกรณ์ที่เลือกสำหรับการวัดจะถูกป้อนในตารางมาตรวิทยา

วิธีการแบบตารางจะใช้เมื่อเลือกเครื่องมือวัดสำหรับการผลิตในปริมาณมากและจำนวนมาก ดิวิธีการนี้สามารถทำได้หากงานในการผลิตชิ้นส่วนรวมถึงการวัดและไม่ได้ควบคุมโดยใช้เกจ

  1. ขนาดที่อนุญาตของชิ้นส่วนถูกกำหนดตาม GOST ขึ้นอยู่กับคุณภาพของความแม่นยำ
  2. คำนวณข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้โดยอิงจากข้อมูลในอดีตจากช่วงเวลาที่ผ่านมา
  3. มีการคำนวณองค์ประกอบสุ่มของข้อผิดพลาดในการวัดที่เป็นไปได้ เช่นเดียวกับค่าก่อนหน้า
  4. ตามตารางอ้างอิง เครื่องมือจะถูกเลือกตามประเภทของชิ้นส่วน
  5. คุณลักษณะของอุปกรณ์ที่เลือกสำหรับการวัดจะถูกป้อนในตารางมาตรวิทยา

ดังนั้น จะสังเกตได้ว่าวิธีการเลือกเครื่องมือวัดจะขึ้นอยู่กับประเภทการผลิตที่จะดำเนินการ

กำลังตัดสินใจ

การเลือกและกำหนดเครื่องมือสำหรับการวัดดำเนินการโดยฝ่ายพัฒนา:

  • เอกสารข้อกำหนดสำหรับพารามิเตอร์ของการเลือกเครื่องมือวัดระหว่างการวิจัยในห้องปฏิบัติการ การควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตขึ้น การทำงานของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตแล้ว ส่วนประกอบและวัสดุ
  • กระบวนการทางเทคโนโลยีของการกำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์ การวัดองค์ประกอบและวัสดุที่เป็นส่วนประกอบ
  • โครงการบำรุงรักษาเครื่องมือวัดและเครื่องมือ

ทางเลือกของวิธีการและวิธีการวัดตามข้อมูลเบื้องต้นที่มีอยู่ดำเนินการโดยพนักงานที่มีคุณสมบัติเหมาะสม พวกเขาควรจะคุ้นเคยเป็นอย่างดีกับพื้นฐานของการวัดทางกายภาพด้วยวิธีการลงทะเบียนและการใช้ผลการวัดและข้อผิดพลาดตลอดจนหลักการสร้างมาตรฐานของพารามิเตอร์มาตรวิทยาและการคำนวณข้อผิดพลาดของเครื่องมือจากสิ่งเหล่านี้

พนักงานพิเศษที่รับผิดชอบเครื่องมือวัดได้รับมอบหมายให้ทำการตรวจวัดในระหว่างกระบวนการผลิต

ทางเลือกของเครื่องมือวัดสากล
ทางเลือกของเครื่องมือวัดสากล

โดยสรุป กล่าวได้ว่าเครื่องมือวัดที่เหมาะสมจากกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่ในปัจจุบันคือกุญแจสำคัญในการผลิตที่มีประสิทธิภาพและลดจำนวนผลิตภัณฑ์ที่บกพร่อง

แนะนำ: