Өлшеу құралдарының классификациясы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

I. Кіріспе
II. Негізгі бөлім
1. Өлшеу әдістері және оның түрлері.
2. Электрлік өлшеу құралдары және өлшеулер әдістері. Өлшеулер әдістері жайлы жаппы мәлімет. Өлшеу құралдарын жіктеу. Өлшеу құралдарын топтарға бөлу.
3. Мералар және өлшеу түрлендіргіштері
4. Электрмен өлшеу тәсілдері және өлшеу әдістері.
III. Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе
Өлшем деп берілген мөлшердегі физикалық шаманы жаңғырту (сақтау) үшін қолданылатын өлшем құралы. Өлшемнің бұл құралдарына кірлер, ұзындықтық ұштың өлшемдері, т.б. жатады. Тәжірибеде бір мәнді және көп мәнді өлшемдер, сондай-ақ өлшемдер жиыны және магазині қолданылады. Бір мәнді өлшемдер бір мөлшердегі шамаларды жаңғыртады (кірлер). Көп мәнді өлшемдер физикалық шаманың бірнеше өлшемдерін бейнелейді. Мысалы, миллиметрлік сызғыш заттың ұзындығын сантиметрмен де, миллиметрмен де көрсете алады.
Өлшемнің жиындары мен магазиндері шаманың кейбір аралық немесе қосынды мәндерін бейнелеуге мүмкіндік алу үшін бір мәнді және көп мәнді өлшемдердің бірігуін көрсетеді. Өлшемдер жиыны әр түрлі мөлшердегі біртекті өлшемдердің жиынтығын көрсетеді, ол жиынды қолдануға мүмкіндік береді, мысалы, лабораториялық кір жиыны. Өлшемдер магазині - бір механикалық бүтінге конструктивті біріктірілген өлшемдер магазині.
Бір мәнді өлшемдерге стандартты үлгілер және стандартты заттар жатады. Стандартты үлгі - белгілі бір сипаттаманың сандық мәнін орнату мақсатында метрологиялық аттестациялауға ұшырайтын, қажетті түрде рәсімделген заттың белгілі мөлшері (пробасы). Бұл сипаттама (немесе қасиет) сыртқы ортаның белгіленген жағдайларында мәні белгілі шама болып табылады. Мұндай үлгілерге, мысалы, қаттылықтың нақтымәндері бар минералдар жиыны жатады. Олар осы параметрді басқа минералдарда анықтау үшін пайдаланылады (Моос шкаласы).
Өлшемдерді пайдаланғанда олардың номиналды және нақты мәндерін, сондай-ақ өлшем қателігі мен разрядын (дәрежесін) ескеру қажет. Номиналды деп өлшемде көрсетілген мәнді атайды. Өлшемнің нақты мәні ресми эталонды пайдаланған жоғары сапалы өлшеу нәтижесі ретінде арнайы куәлікте көрсетілуі керек.
Номиналды және нақты мәндердің айырмасы өлшемнің қателігі деп аталады. Қателікке таңбасы бойынша қарама-қарсы шама өлшемде көрсетілген номиналды мәнге түзетуді білдіреді. Аттестациялау кезінде қателіктер табылуы мүмкін болғандықтан, өлшемдер разрядтарға бөлінеді (1, 2-разрядты) және разрядты эталондар деп аталады (үлгілі өлшеуіш құралдар). Оларды өлшем құралдарды салыстырып тексеру үшін пайдаланады. Өлшем қателіктерінің шамасы өлшемдерді топтарға (кластарға) бөлу үшін негіз болады.
1. Өлшеу әдістері және оның түрлері.
Өлшем дегеніміз - физикалық шамалардың мәнін, тәжірибелік жолмен, өлшемдік заттарды қолдана отырып табу процесі.
Процестің нәтижесі физикалық шамалардың мәні Q=qU, бұл жердегі q- қабылданған бірлікке сәйкес алынған физикалық шаманың сандық мәні; U- физикалық шама бірлігі. Өлшеу кезінде табылған физикалық шаманың мәнін Q дұрыс шама деп атайды.
Өлшеу принципі- физикалық құбылыс немесе физикалық құбылыстар жиынтығы, ол өлшеу негізіне жатады. Мысалы, дене массасын ауырлық күшін пайдалана отырып өлшеудің көмегімен шамалау, бұл жерде массаға пропорционал салмақ болады, температураны термоэлектрлік әсерді пайдалана отырып өлшеу.
Өлшеу әдістері деп- өлшеу амалдарын және принциптерін пайдаланудың жиынтығын айтады.
Өлшеу құралдарына (СИ) жататындар пайдаланылатын техникалық заттар, олардың нормаланған метрологиялық қасиеттері болады.
Өлшеудің әртүрлі түрлері болады. Өлшеу түрлерін топтастыруды өлшенетін шаманың уақытқа тәуелділік жағдайына, өлшемдік теңдеу түріне жағдайына, өлшеу нәтижелерінің нақтылығын анықтайтын жағдайға және осы нәтижелерді көрсететін тәсілдерге сәйкес жүргізеді.
Өлшенетін шаманың уақытқа тәуелділігіне қарай өлшеуді статикалық және динамикалық деп екіге бөледі.
Статикалық дегеніміз- өлшенетін шама уақытқа тұрақты болып қалады. Бұндай өлшемдерге жататындар, заттың өлшемін өлшеу, тұрақты қысымның, температураның т.б. шамалары.
Динамикалық өлшем дегеніміз- өлшенетін шама уақытқа байланысты өзгеретін процесс, мысалы, қысымды және температураны қозғалтқыш цилиндріндегі газ сығымдалуы кезінде өлшеуді айтады.
Бұл өлшемдердің нәтижелерін алу тәсілдеріне қарай, өлшемдік теңдеу түрін анықтауға байланысты өлшемдерді тіке (тура), жанама, жинақталған және бірлескен өлшеу түрі деп бөледі.
Тікелей өлшеу дегеніміз- бұл жерде ізделіп отырған физикалық шаманың мәнін тікелей тәжірибе мәліметтерінен табады. Тікелей өлшеуді Q=Х формуласымен көрсетуге болады, бұл жердегі Q өлшенген шаманың ізделіп отырған мәні, ал Х- мәні , оны тікелей тәжірибе мәліметтерінен алған. Бұл секілді өлшемдерге мысал ретінде мыналарды алуға болады: ұзындықты сызғышпен немесе рулеткамен өлшеу, диаметрді штангенциркульмен немесе микрометрмен өлшеу, бұрышты бұрыш өлшегішпен өлшеу, температураны термометрмен өлшеу т.б. жатады.
Жанама өлшемдер дегеніміз- бұл жерде шаманың мәні ізделіп отырған шамамен шамалардың арасындағы белгілі байланыс негізінде анықталады, бұл жерде шаманың мәні тікелей өлшеммен табылады. Сонымен, өлшеніп отырған шаманың мәнін мына формула бойынша есептейміз Q=Ғ (х1,х2, ... хN), бұл жердегі Q- өлшеніп отырған шаманың ізделіп отырған мәні; Ғ- белгілі функционалдық тәуелділік, х1, х2, ... хN- тікелей өлшеу арқылы алынған шамалардың мәні. Жанама өлшемдердің мысалдары: денені тікелей оның геометриялық өлшемдеріне қарап көлемін анықтау, өткізгіштің меншікті электрлік кедергісін оның кедергісне қарап анықтау, көлденең қиықтың ұзындығына және көлеміне қарап анықтау, резьбаның орташа диаметрін үш сымды алып өлшеу әдісімен анықтау және т.б. Жанама өлшемдер, ізделіп отырған шаманы тікелеі өлшеуге болмайтын жағдайда кеңінен қолданылады. Мынандай жағдайлар да кездеседі, шаманы тек қана жанама жолмен өлшеуге тура келеді, мысалы, астрономиялық немесе атомішілік өлшемдерді өлшеу.
Жинақтап бүтіндей өлшеу- бұл өлшемде, өлшенетін шамалардың мәнін бір немесе бірнеше бірдей шамалардың қайтадан өлшенген өлшеу нәтижелеріне қарап анықтайды, бұл жерде әртүрлі шамаларды бірлестіреді. Ізделіп отырған шаманың мәнін бірнеше тікелей өлшемдердің қорытындысын ала отырып теңдеу жүйесімен шешіп анықтайды. Жинақталған өлшемдердің мысалына жекелеген гирлердің жиынтығының массасын анықтау, біреуінің белгілі массасы бойынша колибрлеуді жүргізу және тікелей өлшеудің қорытындысы бойынша әртүрлі үйлесімді гирлердің массасын салыстыру. Енді, бірлескен өлшемдерді қарастырып көрейік, бұл жерде әртүрлі салмақтағы гирлерге калибровка жүргіземіз, олардың массасы 1,2,2; 5,10 және 20 кг (2-ден басқа) гирлер қатары әртүрлі өлшемдегі үлгілік массаны көрсетеді. Жұлдызшамен белгіленген гирлер 2 кг-ның нақты мәнінен ерекше болғандар. Калибровканы массасы белгілі әрбір гирден бір-біреуден алып жүргізеді, мысалы, массасы 1 кг-дық гирді алады. Гирлердің тәсілдерін ауыстыра отырып өлшеу жүргіземіз. Теңдеу құрастырамыз, бұл жерде жекелеген гирлердің массасын санмен белгілейміз, мысалы, 1- үлгіде 1 кг-дық гирдің массасын белгілейміз, оны: 1=1үлгі+а; 1+1 үлгі=2+b; 2[*]=2+c; 1+2+2[*]=5+d т.б. Теңдеудің оң бөлігінде көрсетілген гирлердің массасына қосымша салмақ қосу немесе теңестіру үшін алып тастау қажет болғанда оны a,b,c,d деп белгілейміз. Теңдеудің бұл жүйесін шешіп болғаннан соң, әрбір гирдің массалық мәнін анықтауға болады.
Бірге- бірлестіріп өлшеу әдісінде- бір мезгілде екі немесе одан да көп әртүрлі атаудағы шамаларды өлшейді, бұл, олардың арасындағы функционалдық байланыстарды табу үшін жасалады. Бірлескен өлшемнің мысалына желінің ұзындығын оның температурасына қарап анықтау немесе өткізгіштің электрлік кедергісін оның қысымына және температурасына қарап анықтау жатады. Нәтижелердің нақтылығын анықтау жағдайына сәйкес өлшеулерді үш классқа бөлеміз.
1. Нақты өлшемнің жоғарғы мүмкіндігін анықтау, бұл өлшем техника деңгейінде жүргізіледі. Бұл классқа барлық жоғары нақтылықтағы өлшемдер жатады және бірінші кезекте эталондық өлшемдер, бұлар, физикалық шамалардың бекітіліп берілген бірліктеріне нақты түрде жоғарғы өлшеммен жүргізуге байланысты болады. Бұл өлшемдерге жататындар, физикалық констант, атап айтқанда, барлық көп салалы өлшемдер, мысалы, еркін түсудің жылдамдық шамасының абсолюттік мәнін өлшеу.
2. Байқау-сынау өлшеулері , бұл жердегі қателік белгілі бір берілген мәннен асып кетпеуі тиіс. Бұл классқа жататын өлшемдерге, мемлекеттік қадағалау зертханасында орындалатын өлшемдер, олар техникалық регламенттердің талаптарын сақтауды бақылайды және өлшемдік техниканың жағдайын, сонымен қатар зауыттағы өлшемдік зертхананы қадағалап отырады. Бұл өлшемдер белгілі бір жағдайдағы нәтижелердің қателігінің алдын-ала берілген мәнінен асып кетпеуіне кепілдік береді.
3. Техникалық өлшемдер- бұл жердегі нәтижелердің қателігі өлшеу тәсілінің сипатына қарай анықталады. Техникалық өлшемдердің мысалына, өнеркәсіптік кәсіпорындарындағы өндірістік процестердегі орындалатын өлшемдер жатады, қызмет көрсету аясындағы өлшемдер т.б.
Өлшеу нәтижелерін көрсету тәсіліне қарай абсолютік және салыстырмалы өлшемдер болып екіге бөлінеді.
Абсолюттік өлшем дегеніміз- бір немесе бірнеше шамаларды тікелей өлшеуге немесе оған физикалық констант мәнін пайдалануға негізделген. Абсолюттік өлшеудің мысалына жататындар: ұзындықты метрмен өлшеп анықтау, ампердегі электр тоғының күшін анықтау, еркін түсудің жылдамдығын квадрат метр-секундпен анықтау жатады.
Салыстырмалы өлшемге жататындар, бұл жағдайда, ізделіп отырған шаманы сонымен аттас шамамен салыстырады, ол бірліктің рөлін атқарады немесе бастапқы бірлік болып саналады. Мысалы: обечайканың диаметрін өлшеу ролигінің айналым санына қарап анықтау, ауаның салыстырмалы ылғалдылығын өлшеу, оны 1 куб.м ауадағы су буының мөлшеріне қарап анықтайды, ол 1 куб.м ауаны осы температурада қанықтырады.
Ізделіп отырған шамалардың мәнін анықтау тәсіліне байланысты, өлшеудің негізгі екі әдісі болады, тікелей бағалау әдісі және шамалап салыстыру әдісі.
Тікелей бағалау әдісі- бұл өлшеу әдісінде шаманың мәнін тікелей әсер ететін өлшеу құралының есептегіш құрылымы бойынша анықтайды. Бұған мысал ретінде мынаны алуға болады: сызғыштың көмегімен ұзындықты есептеу, бөлшектердің (детальдар) өлшемдерін микрометрмен, бұрыш өлшегішпен, қысымды манометрмен өлшеу т.б.
Шамалап салыстыру әдісі- бұл өлшеу әдісінде , өлшенетін шаманы мөлшерлік көшірменің шамасымен салыстырады. Мысалы, калибрдің диаметрін өлшеу үшін оптиметрді нөлге қойып ұзындық өлшемінің ұшына дейін блокпен апарады, ал өлшемнің нәтижесін нөлден ауытқу жағдайына қарай оптимер тілінің көрсеткішіне қарап алады. Осындай жағдаймен, өлшенетін шама блоктың соңғы өлшемінің өлшемімен теңестіріледі. Салыстыру әдісінің бірнеше түрлері бар:
а) қарама-қарсы қою әдісі, бұл жерде өлшенетін шама және шамамен жасалған мөлшер бір мезгілде салыстыру құралына әсер етеді, бұл жағдай екі шаманың арасындағы қатынасты жасауға мүмкіндік береді, мысалы, кедергіні өткелдік сызба бойынша өлшеу, бұл жағдайда өткен диагоналін көрсететін құралды іске қосамыз;
б) дифференциалдық әдіс, бұл жерде өлшенетін шаманы, өлшеммен жасалған белгілі шамамен салыстырады. Бұл әдіспен, мысалы, тексеріліп отырған бөлшектің диаметрін оптимермен өлшегенде оны блок бойынша нөлге қойып өлшем шамасының ауытқуын анықтайды;
в) нөлдік әдіс- бұл да шаманы салыстыру әдісінің түріне жатады, бұл жерде шаманың әсерлік тиімділігін салыстыру құралында нөлге дейін жеткізеді. Бұл әдіспен өткел сызбасы бойынша электрлік кедергілерді өлшейді, оны толық теңгеріп алады;
г)сәйкестік әдісінде өлшенетін шама мен мөлшерлеп жасалған шаманың арасындағы айырмашылықты, шкала белгілерінің немесе мерзімдік дабылдардың сәйкес келуін пайдалана отырып анықтайды. Мысалы, штангенциркульмен өлшеген кезде негізгі және синустық шкалалардың белгілерінің сәйкестігін пайдаланады.
Өлшеу ақпараттарын алудың тәсіліне байланысты, өлшемдерді түйіскен және түйіспеген деп бөледі.
Қолданыладытн өлшемдік заттардың түріне байланысты оларды инструменталдық, эксперттік (сараптық), эвристикалық және органолептикалық өлшем әдістері деп бөледі.
Инструменталдық әдіс арнаулы техникалық заттарды пайдалануға негізделген, атап айтқанда, автоматтандырылған және автоматты.
Эксперттік әдіс мамандар тобы талқылап бағалауына негізделген.
Эвристикалық әдіс ішкі түйсікке негізделген.
Органолептикалық әдістер адамның сезім мүшелерін пайдалануға негізделген. Нысанның жағдайын бағалауды элементтік және кешенді өлшемдермен жүргізеді. Элементтік әдісте, заттың әрбір параметрін жекелеп өлшейді. Мысалы, эксцентриситет, сопақша болуы, цилиндр иінінің қырларын өлшеу. Кешенді әдісте сапалылық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.