Измерительные приборы их виды и предназначение

Введение

Современное измерительное оборудование предназначено не только для воздействия на органы чувств человека, как, например, в случае сигнализации или подсчета результатов измерений наблюдателем, но все чаще для автоматической регистрации и математической обработки результатов измерений и их передача на расстояние или для автоматического управления какими-либо процессами.

В устройствах и системах используются механические, электрические, пневматические, гидравлические, оптические, акустические сигналы, амплитудная, частотная и фазовая модуляция в разных частях измерительных каналов; Чрезвычайно широко используются импульсные и цифровые устройства, системы слежения. 

Процесс измерения современными измерительными приборами заключается в целенаправленном преобразовании измеряемой величины в форму, наиболее удобную для конкретного использования (восприятия) человеком или машиной. Например, смысл действия всех электрических измерительных приборов (амперметров, вольтметров, гальванометров и т. д.) заключается в том, что с их помощью измеряемая электрическая величина, изменения которой не могут быть количественно определены непосредственно человеческими чувствами, преобразуется в определенное механическое движение указателя (стрелки или световой луч).  То же предназначение многих механических измерительных приборов и измерительных преобразователей, с помощью которых различные физические величины преобразуются в механическое движение (штангенциркуль, микрометр, пружинные весы, ртутный термометр, пружинный манометр или барометр, волосяной гигрометр и т. д.).

Чтобы обеспечить достоверность данных, процессы измерения и контроля должны включать подтверждение того, что инструменты подходят для использования и поддерживаются в рабочем состоянии, с точностью и в соответствии с принятыми стандартами, а также включают средства определения состояния инструментов.

Схема механического измерителя

Простая кинематическая схема передаточного механизма индикатора представляет собой набор наконечника, а также гильзы. Дополнительно имеется измерительный стержень. Крепится он непосредственно к головке в устройстве. Сопорный винт подсоединяется к ободку. Для отображения данных имеется циферблат вместе с указателем.

Более сложная схема измерителя выглядит иначе. В первую очередь стержень в ней неподвижен, боковики поддерживаются на гайках. Также имеется винт, который крепится к державке. Подвижный стрежень соединяется с концевыми мерами длины.

Таким образом, мостик в устройстве является отцентрированным. Рычаг в схеме имеется двухплечий. При этом шток в корпусе устройства расположен вертикально, а пружина находится рядом с наконечником индикатора.

Электромагнитный измерительный механизм

Конструкция цифровых «механизмов» выходит за рамки данной главы, а конструкция подвижных механизмов измерительных приборов очень понятна. Большинство измерительных механизмов основано на принципе электромагнетизма: электрический ток через проводник создает магнитное поле, перпендикулярное оси протекания тока. Чем больше электрический ток, тем более сильное магнитное поле создается.

Если магнитное поле, сформированное проводником, может взаимодействовать с другим магнитным полем, то между двумя источниками полей будет генерироваться физическая сила. Если один из этих источников может свободно перемещаться относительно другого, то это будет происходить по мере того, как через провод будет проходить ток, причем движение (обычно против сопротивления пружины) будет пропорционально силе тока.

Первые измерительные механизмы были известны как гальванометры и обычно разрабатывались с учетом максимальной чувствительности. Очень простой гальванометр можно сделать из намагниченной иглы (такой как стрелка магнитного компаса), подвешенной на нитке и помещенной в катушку из проволоки. Ток через катушку из проволоки создает магнитное поле, которое отклоняет стрелку от указывания в направлении магнитного поля Земли. Старинный гальванометр показан на следующей фотографии:

Рисунок 1 – Старинный гальванометр

Такие инструменты в свое время были полезны, но в современном мире им мало применения, кроме как для проверки концепций и простейших экспериментальных устройств. Они очень чувствительны к любому движению и к любым возмущениям в естественном магнитном поле Земли. Термин «гальванометр» обычно относится к любой конструкции электромагнитного измерительного механизма, созданной для обеспечения исключительной чувствительности, а не обязательно к примитивному устройству, подобно показанному на фотографии.

Практические электромагнитные измерительные механизмы теперь могут быть выполнены в виде поворотной катушки из проволоки, подвешенной в сильном магнитном поле и защищенной от большинства внешних воздействий. Такая конструкция обычно известна как механизм с постоянным магнитом и подвижной катушкой или PMMC (permanent-magnet, moving coil):

Рисунок 2 – Механизм PMMC (постоянный магнит, подвижная катушка)

На изображении выше «стрелка» измерительного механизма показана в положении примерно на 35% от полной шкалы, при этом ноль находится на левой стороне дуги, а полная шкала – в крайней правой точке дуги. Увеличение измеряемого тока приведет к тому, что стрелка будет указывать дальше вправо, а уменьшение приведет к тому, что стрелка опустится обратно к своей точке покоя слева. Дуга на дисплее измерительного прибора помечена числами, чтобы указывать значение измеряемой величины, какой бы она ни была.

Другими словами, если требуется ток 50 мкА, чтобы полностью переместить стрелку вправо (то есть полная шкала механизма составляет 50 мкА), на шкале будет записано 0 мкА на крайнем левом конце и 50 мкА на крайнем правом конце, значение 25 мкА будет отмечено на середине шкалы. По всей вероятности, шкала будет разделена на гораздо более мелкие отметки, вероятно, каждые 5 или 1 мкА, чтобы каждый, кто наблюдает за механизмом, мог по положению стрелки определить более точные показания прибора.

Измерительный механизм будет иметь пару металлических клемм на задней панели для входа и выхода тока. Большинство измерительных механизмов чувствительны к полярности: ток в одном направлении перемещает стрелку вправо, а в другом – влево. У некоторых измерительных механизмов стрелка находится в центре пружины в середине развертки шкалы, а не слева, что позволяет проводить измерения любой полярности:

Рисунок 3 – Ноль в центре измерительного механизма

Обычные чувствительные к полярности механизмы включают в себя конструкции Д’Арсонваля и Вестона, оба прибора относятся к типу PMMC. Ток через провод в одном направлении будет создавать вращающий момент по часовой стрелке на механизме стрелки, тогда как ток в другом направлении будет создавать вращающий момент против часовой стрелки.

Некоторые измерительные механизмы нечувствительны к полярности, отклонение стрелки в них зависит от притяжения ненамагниченной подвижной железной планки к неподвижному проводу, через который протекает ток. Такие измерители идеально подходят для измерения переменного тока (AC). Чувствительный к полярности измерительный механизм при подключении к источнику переменного тока будет просто бесполезно дергаться назад и вперед.

Основные специалисты отдела КИП и А

На производственных предприятиях существуют цеха или отделы КИП и А. Руководит этой службой начальник отдела или цеха, иногда эти обязанности возлагаются на главного метролога предприятия. В составе отделов КИП и А часто входят контрольно-измерительные лаборатории (КИЛ). В зависимости от вида производственной деятельности предприятия, зависит и штат сотрудников подразделения КИП и А. Но есть минимальный набор необходимых специалистов, это:

• инженер по контрольно-измерительным приборам;
• мастер по наладке и ремонту КИП;
• наладчик приборов, аппаратуры и систем автоматизированного учета;
• слесарь по ремонту и регулировке КИП и А;
• техник-электрик;
• радио-электронщик;

Слесарь КИП и А — кто он и чем занимается

Слесарь по КИП и А должен иметь среднее техническое образование, опыт работы с оборудованием и квалификацию слесаря 5 разряда. Слесарь по ремонту и наладке контрольно-измерительных приборов и автоматики должен знать:

• принцип работы сложного оборудования, на котором установлены датчики;
• устройство контрольно-измерительных приборов, технологию сборки и разборки и способы юстировки;
• устройство и методы проверки сложных контрольных узлов и агрегатов;
• принципиальные схемы приборов, принцип действия и методы регулировок;
• требования стандартов, инструкций касающихся использования КИП.

Обязанности слесаря КИП и А:

• уметь находить причину поломки, проводить ремонтные и наладочные работы;
• регулировку, монтаж, испытание, юстировку и тарировку приборов и измерительной аппаратуры;
• настраивать датчики конечного положения у клапанов и отсекателей;
• открывать и закрывать импульсные трубки проборов;
• проверку и настройку электроизмерительных приборов, контрольной аппаратуры и блоков автоматики с электронными системами;
• проводить планово-предупредительные работы, выявлять и устранять неполадки в работе приборов и автоматике;
• вести учет приборов, заполнять и вести формуляры на приборы, подавать заявки на ремонт.

В зависимости от эксплуатируемого оборудования на предприятии, слесарь проводит техническое обслуживание и отвечает за работу таких узлов как шкафы КИП и А, щиты управления, консоли, исполнительные устройства и измерительные приборы.

Плюсы и минусы профессии слесаря КИП и А.

Слесарь киповец производит ремонт, наладку контрольно-измерительной аппаратуры и сложных автоматизированных систем.

Плюсы данной профессии:

востребованность, уважение среди рабочих и ИТР;
зарплата выше, чем у такого же слесаря ремонтного цеха;
важность выполняемой работы, и чувства собственной значимости;
уважение в коллективе.

Минусы:

• большая ответственность за выполняемую работу;
• широкий круг служебных обязанностей;
• травмоопасность при проведении ремонтных работ.

Обязанности инженера КИП и А

Инженер КИП и А — специалист отдела, должен иметь высшее техническое образование и опыт работы в инженерных должностях. В некоторых случаях необходимо пройти аттестацию по промышленной безопасности в Ростехнадзоре по эксплуатации установок.

Инженер КИП и А должен знать следующее:

• устройство и принцип работы приборов, узлов, средств автоматики и оборудование предприятия;
• схему, конструкции, технические характеристики и необходимые показатели при эксплуатации обслуживаемого оборудования и агрегатов;
• приемы и способы осмотра оборудования, снятия показаний, измерение параметров и проведение необходимых расчетов;
• методы сбора и анализа информации, принятия технических и технологических решений.

В обязанности инженера отдела КИП и А входит следующее:

• управление и координация служб КИП и А;
• организация работы отдела по обеспечению безаварийной работоспособности оборудования;
• внедрение автоматизированных процессов;
• обеспечение метрологического контроля средств измерений предприятия;
• разработка технической документации (графики поверок приборов, технологические карты, графики и объёмы ППР и т.д.);
• разработка и контроль выполнения планов работ отдела на месяц, на квартал.

От слаженной и грамотной работы специалистов КИП и А во многом зависит работоспособность не только самого оборудования, но и всего предприятия.

Что такое ПИД регулятор для чайников?

Что такое термопара, принцип действия, основные виды и типы

Что такое электроконтактный манометр, назначение, принцип работы, схема подключения и обзор популярных моделей

Термометр сопротивления — датчик для измерения температуры: что это такое, описание и виды

Что такое термостат и какой у него принцип работы

Что такое соленоидный электромагнитный клапан, назначение, устройство и принцип действия

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро-, милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Закон Ома

Согласно Международной системе единиц (СИ), сопротивление участка электрической цепи измеряют в омах (Ом). Эта единица измерения была названа в честь знаменитого немецкого физика Георга Симона Ома (1787—1854). Наибольшую известность этот ученый получил благодаря открытому им закону (был назван в его честь), связывающему сопротивление цепи электрического тока, напряжение и силу тока.

Георг Ом

Наука об атмосфере

Метеорология — это наука об атмосферных и небесных явлениях, строении и свойствах земной атмосферы и совершающихся в ней физических процессах. Само название образовано от греческих слов «meteora» — «атмосфера» и «logiya» — «наука».

Практически до XVII в. предсказание погоды основывалось на наблюдениях за образованием облаков, изменениями направления ветра, поведением животных и т. п. Сейчас метеорологи оснащены большим количество механических и электронных приборов.

Землетрясение предсказал дракон

Первый сейсмограф в 132 г. создал китайский математик и астроном Чжан Хэн (78—139). Когда в результате подземного толчка маятник, находящийся внутри купола, приходил в движение, он выбивал шар из пасти дракона, и тот падал в открытый рот одной из восьми жаб, восседавших у основания сосуда.

Современные сейсмографы также имеют устройство в виде маятника. Его колебания передаются регистратору, который записывает информацию на бумажной ленте. До 1935 г. сила землетрясений определялась по наблюдаемому действию, а затем американским сейсмологом Чарльзом Френсисом Рихтером (1900—1985) была введена шкала для оценки силы землетрясения, получившая международное признание под названием «Шкала Рихтера».

Маятник

Определение понятия измерительных приборов

По мере изучения природных явлений человечество запустило различные технологические процессы, которые нуждаются в контроле и измерении. Для этого нужны специальные устройства, которые могут осуществлять постоянный контроль и управление при проведении различных технологических процессов.

Измеритель — это устройство, основное предназначение которого сравнить измеряемую величину с общепринятой единицей измерения. Эти приборы измеряют физические величины, различные процессы, технические параметры. Встречаются механические и электрические. Принцип работы последних основывается на том, что фактически любой физический параметр можно преобразовать в электрический сигнал, который несложно обработать и проанализировать.

На основе полученных данных можно сделать выводы про состояние окружающей среды, о происходящих физических явлениях, параметрах и величинах, свойственных измеряемой области.

В настоящее время измерения производятся не только в научных лабораториях и на больших предприятиях, но также в мелких мастерских и обычном быту, даже если, на первый взгляд, эти устройства незаметны. Они широко применяются в бытовой технике и в привычных предметах домашнего обихода.

Невнимательное отношение к показаниям измерений, слабая подготовка специалистов ведёт к ошибкам на производстве, получению некачественной продукции и угрожает безопасности людей.

Элементы автоматики

В автоматизированных системах управления технологическим процессом (АСУТП), для управления технологическим процесом применяются различные исполнительные устройства.

Исполнительные устройства — элемент автоматической системы, который воздействует на объект управления для совершения какого-нибудь действия. Обычно исполнительные устройства состоят из двух частей — исполнительный механизм и регулирующий орган. Основное назначение исполнительных устройств — это преобразования какого-либо сигнала (электрического, механического, оптического, пневматического) в сигналы для воздействия на элементы управления (включения, отключения, переключения режимов работы механизмов, систем или устройств).

Самые распространенные исполнительные устройства — реле переключения, приводы движущихся частей, поворотные устройства, манипуляторы, электромагнитные вентили (соленоиды), устройства для открытия или закрытия регулирующих и отсечных клапанов и заслонок, включение вариаторов и переключение редукторов.

Виды контрольно-измерительных приборов

• термометры. Используются для определения нагрева вещества или предмета, для определения температуры внутри помещения, для контроля технологических процессов при строительстве и так далее;
• влагомеры. Измеряют количество влаги в твердых, жидких и даже газообразных телах. Широко применяются в промышленности, сельском хозяйстве, при строительных работах и тому подобное;
• анемометры. Используются для измерения скорости воздуха и направления его потоков. Применяются при строительстве вентиляций, в авиа- и судоперевозках;
• люксметры. Проверяют, соответствует ли освещение в помещение всем нормам. Чаще всего используются для выявления нарушений и для охраны труда;
• шумомеры. Из названия становится понятно, что прибор занимается измерением уровня шума и находит свое применение при проверке безопасности рабочего места, при тестировании акустических систем и тому подобное;
• тахометры. Измеряют количество оборотов, что совершает вращающийся предмет. Незаменим для измерения оборотов автомобильного двигателя, для проведения проверок на конвейерных линиях и других производствах, где нарушение скорости вращения может привести к негативным последствиям;
• измерители качества воды. Могут использоваться как для измерения качества воды в домашнем условии, так и на производствах или при проведении проверки. Некоторые измерители способны протестировать воду сразу по нескольким показателям;
• дальномеры. Чаще всего данный электронный прибор используется в таких отраслях, как геодезия, строительство, проектировка и тому подобное. На сегодняшний день, почти-что все модели являются лазерными и имеют дополнительные функции: определение объема, площади и иных величин;
• нивелиры. Позволяют выявить разницу высот между двумя точками. Чаще всего такой инструмент находит свое применение в ландшафтном дизайне, при строительстве зданий в горной инженерии и подобных областях.

Механический — надежный, а электронный — точный

Самым распространенным прибором для измерения скорости движения предмета, например транспортного средства, является спидометр. Простейший спидометр состоит из указателя (стрелки), прикрепленного к алюминиевому кольцу, внутри которого находится постоянный магнит. Магнит связан с ходовой частью транспортного средства и вращается при его движении. Возникающие при этом вихревые токи также создают магнитное поле. Взаимодействие магнитных полей поворачивает кольцо, а вместе с ним и стрелку.

Кроме механических спидометров существуют также электронные. Получая сигнал отдатчиков, расположенных на ходовой части, микрокомпьютер по специальной программе с большой точностью рассчитывает скорость движения транспортного средства. Затем он переводит это значение в привычную для нас единицу измерения (обычно км/ч) и выводит информацию на дисплей, закрепленный на приборной панели.

Электросчетчики

Для учета электрической энергии промышленностью выпускаются электросчетчики активной и реактивной энергии.

На рис. 7 изображен электросчетчик активной энергии. Счетчик имеет две обмотки — параллельную ОН, включенную на напряжение сети, и последовательную ТО, через которую протекает ток, потребляемый электроприборами. Принцип действия следующий. Магнитные потоки Ф от последовательной и параллельной обмоток пересекают край алюминиевого диска Д, в котором наводятся местные вихревые токи, порождающие в нем магнитные поля. Последние, взаимодействуя с основными магнитными потоками, приводят диск во вращение. Обороты диска передаются счетному механизму СМ, который дает отсчет в киловатт-часах. Магнит М предназначен для торможения диска, устраняет самоход счетчика.

Рис. 7. Схема устройства и включения счетчика активной энергии: ТО — токовая обмотка; ОН — обмотка напряжения; Д — диск алюминиевый; ЧМ — червячный механизм; СМ — счетный механизм; М — магнит для притормаживания диска от самохода

Израсходованная энергия регистрируется счетным механизмом (рис. 8), приводимым в движение от червячной передачи (или шестеренки) В, укрепленной на оси счетчика. Движение диска передается пяти роликам, на боковых поверхностях которых нанесены цифры от 0 до 9. Ролики свободно надеты на ось А.

Первый (на рис. 8 — правый) скреплен с шестеренкой и при движении диска счетчика беспрерывно вращается. Один оборот первого ролика вызовет поворот второго ролика на 1/10 часть оборота. Один оборот второго — вызовет поворот третьего ролика на 1/10 часть оборота и т.д. Ролики прикрыты алюминиевым щитком, через отверстия в котором видно только по одной цифре каждого ролика. Прочитанное через отверстия в щитке числовое значение дает величину энергии, учтенную счетчиком за весь период его работы с того момента, когда показания его соответствовали нулевому значению.

Рис. 8. Схема счетного механизма

На шкале электросчетчика указан его тип, напряжение, на которое он рассчитан, величина номинального тока и так называемая постоянная счетчика.

Для измерения электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях применяется трехэлементный счетчик. Он имеет три электромагнитные системы такие же, как и у однофазного счетчика, которые воздействуют на три диска, укрепленные на одной оси. Счетчик имеет один счетный механизм.

Для измерения электроэнергии в трехфазных трехпроводных цепях применяются двухэлементные двухдисковые или однодисковые счетчики (рис. 9).

Рис. 9. Схема устройства и включения двухэлементного однодискового счетчика

Оборудование КИП и А

Начнём разговор с оборудования приборов и автоматики, имеющих отношения не только к промышленности, но и домашнему быту. Это приборы котельного оборудования. Как мы понимаем, котельная может отапливать многоквартирный дом, а может отапливать один частных дом.

Котельная автоматика

Важное оборудование КИП и А для автоматического управления котлами отопления, самого разного уровня, от дачного, до промышленного. Котельная автоматика включает оборудования необходимое для работы отопительных котельных в автоматическом и полу автоматических режимах

Характерными примерами данного оборудования являются: Управляющие блоки, устройства автоматического розжига, различные типы горелок. Контрольные приборы за пламенем, за розжигом,  приборы для регулирования температуры (ручные и автоматические) и давления в котлах. Всевозможные клапаны систем отопления.

Большой выбор приборов КИПиА известных отечественных и зарубежных производителей вы найдёте на сайте https://www.kip72.ru/, компании Алетейя салон автоматики».

Электронно-лучевая трубка

Гораздо более распространенное применение измерения электростатического напряжения наблюдается в устройстве, известном как электронно-лучевая трубка или ЭЛТ (в англоязычной литературе применяется термин CRT, Cathode Ray Tube, «катодная лучевая трубка»). Это специальные стеклянные трубки, очень похожие на трубки старых телевизоров (кинескопы). В электронно-лучевой трубке пучок электронов, движущихся в вакууме, отклоняется от своего курса под действием напряжения между парами металлических пластин, расположенных по обе стороны от пучка.

Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, они, как правило, отталкиваются отрицательной пластиной и притягиваются к положительной пластине. Изменение полярности напряжения на этих двух пластинах приведет к отклонению электронного луча в противоположном направлении, что делает этот тип измерительного «механизма» чувствительным к полярности:

Рисунок 5 – Чувствительная к полярности электронно-лучевая трубка

Электроны, имеющие гораздо меньшую массу, чем металлические пластины, под действием электростатической силы очень быстро и легко перемещаются. Их отклоненный путь можно проследить, когда электроны сталкиваются со стеклянным концом трубки, где они сталкиваются с покрытием из фосфорсодержащего вещества, испуская свет, видимый снаружи трубки. Чем больше напряжение между отклоняющими пластинами, тем дальше электронный луч будет «отклоняться» от своего прямого пути, и тем дальше от центра на конце трубки будет находиться светящееся пятно.

Фотография ЭЛТ показана ниже:

Рисунок 6 – Фотография электронно-лучевой трубки

В реальной ЭЛТ, как показано на фотографии выше, есть две пары отклоняющих пластин, а не одна. Чтобы электронный луч можно было охватить по всей площади экрана, а не только по прямой линии, луч должен отклоняться более чем в одном измерении.

Хотя эти трубки способны точно регистрировать небольшие напряжения, они громоздки и требуют для работы дополнительного электропитания (в отличие от электромагнитных измерительных механизмов, которые более компактны и приводятся в действие величиной тока измеряемого сигнала, проходящего через них). К тому же они намного более хрупкие, чем другие типы электрических измерительных приборов. Обычно электронно-лучевые трубки используются в сочетании с точными внешними цепями для формирования более крупного измерительного оборудования, известного как осциллограф, который может отображать график изменения напряжения во времени, что является чрезвычайно полезным инструментом для определенных типов цепей, где уровни напряжения и/или тока меняются динамически.

Измерительный инструмент

Измерительные инструменты незаменимые приспособление на строительной площадке. Большое количество различных устройств, которые позволяют проверить качество проведенных работ, их точность и безошибочность, есть в наборе каждого профессионала в строительной среде. К ним относятся нивелиры, теодолиты, штативы, нутромеры, секундомеры, механические счетчики, плиты, регистраторы, уровни, калибры, измерительный головки, шаблоны, рулетки, микрометры, скобы и увеличительное стекло.

Нутрометры – это измерительной приспособление, предназначенное для контроля внутренних размеров детали. Эти характеристики определяются при помощи приложения прибора к изминаемому объекту, причем чем больше эта поверхность и чем точнее ее установка, тем качественнее результаты измерения. Бывают индикаторные, цифровые, микрометрические нутрометры.

Еще одним измерительный инструментом является механический счетчик. Он бывает разных видов в зависимости от предназначения. Это ревирсивный счетчик, счетчик оборотов, счетчик длинны, счетчик ходов и другие. В отличие от электронных измерительный приборов механические счетчики способны работать без электроэнергии. Это несомненно преимущество, так счетчики длины обычно работают при помощи мерного колеса, перемещающегося по измерительной поверхности.

К электронными измерительный инструментам относятся регистраторы. Они производят запись измеряемых параметров в заданное время. Такие устройства обычно изменяют изменение температуры или давления, а также изменяют значение величин и сравнивает их с накопленными данными.

Для проверки наружной резьбы используются специальные калибры. Они предназначены для определения погрешностей на цилиндрических и метрических поверхностях.

Шаблоны используются для проверки правильности произведенной сварки. С помощью таких шаблонов определяются параметры качества стык и швов труб.

Рулетки и микрометры – это специальные приспособления для измерения точной длинны. Механическая рулетка является самым распространенным инструментом. Также бывают электронные, цифровые рулетки, ПВХ рулетки и рулетки с магнитом. Микрометры являются более точными измерительными инструментами. Они бывают также цифровые и комбинированные. Контрольно-измерительные инструменты самые важные устройства в наборе каждого строителя. Без своевременного определения ошибок и неточностей невозможно произвести качественные работы и добиться нужного результата

Поэтому важно выбрать нужное и качественное устройство

Подобрать и купить необходимый измерительный инструмент по низкой цене и в кредит Вам помогут специалисты компании ПрофТехСнаб!

Измерительные линейки

Измерительные линейки (рис. 1.7) относятся к штриховым мерам и предназначены для измерения размеров изделий 14… 18 квалитетов точности прямым методом.

Они предназначены для измерений высот, длин, диаметров, глубин в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении. Их основное преимущество — простота конструкции, низкая стоимость, надежность и простота в измерении. Измерение производят прикладыванием линейки к измеряемому объекту, чаще всего совмещая нулевой штрих линейки с краем детали. Отсчет по шкале на другом краю детали дает искомый результат измерения. Но это не обязательно. Так, например, при измерении диаметра отверстия снимаются два показания: с одной стороны отверстия и с другой. Вычитая из большего значения меньшее, получаем размер диаметра.

Конструкции линеек однотипны. Они представляют собой металлическую полосу шириной 20…40 мм и толщиной 0,5… 1,0 мм, на широкой поверхности которой нанесены деления. Линейки изготавливают с одной или двумя шкалами, с верхними пределами измерений 150, 300, 500 и 1 000 мм и ценой деления 0,5 или 1 мм. Линейки с ценой деления 1 мм могут иметь на длине 50 мм от начала шкалы полумиллиметровые деления.

Рис. 1.7. Линейки металлические

Допускаемые отклонения действительной общей длины шкалы линеек от номинального значения находятся в пределах +(0,10…0,20) мм в зависимости от общей длины шкалы, а отдельных подразделений— не более ±(0,05…0,10) мм.

Поверку (калибровку) линеек, т. е. определение погрешности нанесения штрихов, производят по образцовым измерительным линейкам, которые называются штриховыми мерами. Погрешность такого сравнения не превышает 0,01 мм.

Колесо крутится, а счетчик щелкает

Для измерения расстояний служит одометр. Обычно он состоит из большого колеса определенной окружности, прикрепленного к держателю. Число оборотов колеса регистрирует счетчик. Зная их число и длину окружности колеса, можно высчитать расстояние. Одометром в обязательном порядке оснащен каждый автомобиль, где его обычно совмещают со спидометром.

Более современным прибором, предназначенным для измерения больших расстояний, является дальномер. Принцип его действия основан на измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал (звук, радиоволна, луч лазера) для прохождения расстояния до объекта и обратно.

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

• непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
• линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
• закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Но главная цель у них состоит в измерении показаний, их записи и контроле технологических процессов производства. Рекомендуются использовать точные измерительные устройства, однако, устройство становится гораздо сложнее. Это потребует учета большого количества факторов и измерений параметров, чтобы вывести на экран точные показания.

Ферродинамический измерительный механизм

Принцип работы этого измерительного механизма тот же, что и электродинамического. Он отличается от последнего наличием стального сердечника из листовой стали, на который наложена неподвижная катушка, и неподвижного цилиндра из той же стали, который охватывается подвижной катушкой (рис. 6).

Стальной магнитопровод усиливает поле измерительного механизма, вследствие чего увеличивается вращающий момент, что приводит к более прочной конструкции и уменьшает влияние внешних магнитных полей на показания измерительного механизма. Применение стали увеличивает погрешности от остаточной индукции и вихревых токов в магнитопроводе.

Рис. 6. Ферродинамический измерительный механизм

Заключение

Мероприятия по метрологическому обеспечению включают в себя не только метрологов, т.е. лиц или организации, ответственные за единство измерений, но и каждого специалиста как участника процесса получения и обеспечения измерений. 

Современное состояние системы метрологического обеспечения требует высококвалифицированных специалистов. Механический перенос зарубежного опыта в отечественные условия невозможен, и специалистам необходимо иметь достаточно широкий кругозор, чтобы творчески подходить к разработке и принятию творческих решений на основе измерительной информации. Это касается не только работников производственного сектора. Знания в области метрологии также важны для продавцов, менеджеров, экономистов, которые должны использовать надежную измерительную информацию в своей деятельности.