Виды и классификация измерительного инструмента

Классификация контрольно-измерительного инструмента

В промышленности, строительстве и быту используются всевозможные средства измерения и контроля. Они позволяют получить точные геометрические размеры и другие параметры предметов, объектов, деталей, заготовок, материалов и т.д.

Для простой ориентации в разнообразии средств измерения и контроля можно выделить три основных группы:

Инструмент представляет собой простейшие средства измерения – линейки, рулетки, штангенинструмент и т.д. Зачастую они универсальны и могут применяться повсеместно: от станкостроения до косметического ремонта.

Мерами называют средства хранения и воспроизведения различных физических величин и свойств: меры длины, шероховатости, образцы твёрдости, калибры и т.д.

Приборы отличаются от инструмента более сложной конструкцией, могут предполагать использование измерительного инструмента. Например, нутромеры, микрокаторы и пр.

Измерение и контроль

Измерением называют процесс определения физических величин с помощью технических средств, т.е. сопоставление физической величины с условно принятой единицей. К единицам величины относятся, например, миллиметр или метр (единицы длины). В промышленности под техническим измерением понимается определение геометрических параметров заготовок, отклонений формы и расположения, шероховатости, чистоты, волнистости поверхностей и т.д. Инструмент для определения данных величин называют шкальным, так как он оснащен измерительной шкалой или механизмом.

Контроль подразумевает выявление соответствия параметров детали заданным нормам. Так как контрольный и поверочный инструмент является бесшкальным, он не позволяет узнать абсолютное значение контролируемой величины. Его используют для контроля формы, размера, взаимного расположения поверхностей и т.д. с целью выявления брака на производстве, при приемке товара и т.д.

Классификация контрольно-измерительных средств

По числу параметров, которые можно определить при одной установке детали, выделяют измерительные приборы:

По степени автоматизации процесса измерения:

• ручные средства,
• механизированные,
• полуавтоматические,
• автоматические.

По характеру применения:

Универсальные измерительные инструменты и приборы в зависимости от принципа работы и конструкции делятся на такие группы:

• механические: штриховой инструмент с нониусом (угломеры, штангенинструмент) и микрометрический (микрометры, микрометрические глубиномеры и нутромеры и пр.);
• рычажно-механические: микрокаторы, индикаторы и другие приборы с рычажным, зубчатым, рычажно-зубчатым, пружинным механизмом;
• оптические (измерительные микроскопы, интерферометры, проекторы);
• оптико-механические (длиномеры, оптиметры);
• пневматические;
• электроинструмент.

Всё большей популярностью пользуется лазерный измерительный инструмент: дальномеры, нивелиры, угломеры и т.д.

Специальный измерительно-контрольный инструмент делят на группы в зависимости от измеряемых параметров:

• отклонения взаимного расположения и формы поверхностей (поверочные плиты, линейки, уровни, угольники);
• шероховатость и другие свойства поверхностей (профилометры, приборы светового сечения и др.);
• резьбы (шагомеры, резьбовые микрометры);
• параметры зубчатых передач (нормалемеры, зубомеры).

В статье использованы материалы из источника: Кострицкий В.Г., Кострицкий В.Г., Кузьмин А.И. Контрольно-измерительные инструменты и приборы в машиностроении: Справочник. – К.: Техника, 1986 г., 4-13 с.

Измерительный инструмент: виды и классификация

В строительстве и промышленности, а также в науке и технике без точного определения параметров изготовляемого, применяемого и изучаемого материала не обойтись. С этой целью широко используется различный измерительный инструмент, который позволяет избежать досадных и опасных для жизни ошибок.

Измерительный инструмент: виды

В зависимости от поставленных мерочных задач, применяется тот или иной вид контрольно-измерительных приборов и инструментов:

Все виды различаются между собой простотой и сложностью, начиная с линейки, лекал, заканчивая совершенными цифровыми датчиками, приборами автоматического контроля необходимых параметров.

Многие устройства измерения позволяют изучить не только физические параметры, но и пространственные – допустимый предел значений, отклонений, размеров. Такой вид приборов называется контрольно-измерительными, широко применяются в различных сферах машиностроения.

Классификация

Ручной и механический контрольно-измерительный инструмент разделяется на следующие классы:

• Бесшкальный – поверочные и лекальные линейки;
• Микрометрический;
• Штанген-инструмент;
• Зубчато-рычажный;
• Пружинный.

Каждый прибор имеет свои первоначальные параметры, определенный строгий диапазон , погрешности. Абсолютно точно измерить что-либо невозможно. Но чем ниже погрешность, тем дороже устройство.

На ошибки измерения также влияют следующие причины:

• Неправильное применение;
• Неисправность;
• Загрязнение.

Согласно, ГОСТ, контрольно-измерительные приспособления подразделяют на следующие основные группы:

• Калибры (гладкие, резьбовые, комплексные, профильные);
• Пневматические устройства;
• Электромеханические приспособления;
• Меры, поверочный инструмент;
• Оптико-механические;
• Нониусные;
• Механические.

Калибры относятся к специальному типу, остальные – к универсальному. Последний вид измерительных устройств позволяет изучить параметры изделия любой конфигурации.

Универсальный инструмент широко распространен. К этому типу относятся:

• Штанген-инструмент : циркуль, глубиномер, рейсмас;
• Микрометр;
• Уровень;
• Угольники;
• Шаблоны;
• Щупы.

Также к простейшим измерительным инструментам можно отнести рулетки, обычные школьные линейки, угольники.

Измерительный инструмент: применение

Любое измерительное устройство имеет первоначально настроенные заводские параметры, которые можно регулировать для достижения идеальной точности. При этом нужно обращать внимание на допустимый диапазон погрешности, который всё равно будет. Этот момент очень важен при изготовлении деталей, которые потом будут соединяться.

Если размеры не совпадают, то конструкцию собрать будет невозможно. Для измерения таких точных параметров применяются калибры или штанген-инструмент. При этом, нужно уметь правильно пользоваться инструментом, понимать, что он показывает.

Ошибки в интерпретации данных приводят к действиям, которые в дальнейшем отражаются в виде преждевременных поломок, перекосов, несостыковок деталей. Также загрязненность, износ мерочных устройств приводит к большим погрешностям в отображении реальных параметров.

Нужно тщательно следить за состоянием всех приспособлений, что применяются для измерений, ремонтировать, чистить, заменять изношенные детали. Цена ошибки высока – жизнь, потерянное здоровье. При изготовлении, испытании, применении высокоточных деталей, конструкций, устройств всегда нужно помнить об этом, не совершать досадных ошибок.

Какие бывают измерительные инструменты?

Измерительный инструмент — это широкое понятие, обозначающее класс устройств, позволяющих устанавливать количественные соотношения каких-либо параметров в сравнении с эталоном. В научной деятельности измерения связаны с определением числовых характеристик самых разных величин: массовых, индукционных, спектральных.

В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом.

Точность и погрешность

Основной характеристикой измерительных инструментов и приборов является точность. Под этим понятием подразумевают ту величину отклонений от истинных значений, которая возникает в результате погрешности измерений. В различных отраслях промышленности требования к точности отличаются. В деревообработке и производстве строительных металлоконструкций допускается погрешность в 1 мм, при слесарных операциях — 0,1-0,05 мм, в точном машиностроении величина отклонений может составлять 0 мкм.

На точность измерений влияет физическое состояние инструмента. Для определения износа выполняется поверка измерительного инструмента — операция по выявлению степени несоответствия мерителей заданным характеристикам. Основные методы поверки, которые используют для оценки работоспособности механического инструмента, — методы непосредственного сличения и прямых измерений. В этих случаях для поверки применяют контрольно измерительные инструменты для разметки. Это приборы, аналогичные по конструкции, параметры которых выверены.

Основное требование к точности заключается в том, чтобы с помощью измерений придать сопрягаемым деталям ту форму, которая нужна для их конструктивного взаимодействия. Точность измерения гладкости обойм и шариков в подшипниках должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить высокую скорость вращения. При сборке рамы, деревянные детали которой не должны двигаться относительно друг друга, достаточно добиться их плотного прилегания.

Большое значение для точности имеют физические свойства обрабатываемых материалов, их способность менять параметры в зависимости от климатических условий. Отсюда вывод: столярный инструмент, измерительные приспособления токаря, слесаря и плотника имеют разную точность.

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс — это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования — те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент — принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

• инструменты для измерения и разметки;
• ручной и механический инструмент;
• металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид — столярный инструмент.

Наиболее популярные типы здесь представлены угольником, малкой, рейсмусом, кронциркулем. Строительные инструменты — это рулетки, спиртовые уровни, складные метры. Многие приборы являются универсальными: ими пользуются мастера всех инженерных профессий.

Измерители, применяемые в металлообработке

Наиболее распространенный универсальный измерительный прибор — линейка. Разметочной линейкой пользуются все специалисты, независимо от профиля. К более специфическому множеству мерных устройств относятся поверочные линейки. Их используют для выявления отклонений изделий по плоскости. Величину отклонений определяют с помощью калиброванных щупов — металлических пластин, толщина которых колеблется от 0,01 мм до нескольких мм. С помощью специальных линеек модельщики определяют усадочный размер горячих слитков.

В сфере металлообработки для измерения линейных характеристик используются два основных вида приборов:

• штриховой прибор с нониусом;
• микрометрический инструмент винтового типа.

Вернуться к оглавлению

Штриховые приборы с нониусными шкалами

Наиболее популярным представителем этого класса является штангенциркуль. Конструктивно прибор представляет собой штангу из твердого сплава, которая с одного конца заканчивается губкой. На поверхности штанги нанесена метрическая шкала с ценой деления 1 мм. По желобу штанги перемещается каретка: один ее конец заканчивается губкой. На каретке нанесена штриховая шкала. В промышленности применяется несколько видов нониусов:

• на 9 или 19 делений — с точностью 0,1 мм;
• на 39 делений — с точностью 0,05 мм.

Разновидностью штангенинструментов являются мерители со стрелочным индикатором и приборы с цифровыми электронными датчиками. В первом случае поступательное движение во вращательное преобразуется системой шестерен с ползуном. Точность такого штангенциркуля повышается до 0,02 мм. Электронные устройства обеспечивают измерения с точностью 0,01 мм. Штангельрейсмасс — подвид штангенциркуля, выполненный на стационарной подставке. Этот ручной прибор предназначен для измерения и нанесения разметки.

Микрометрический инструмент — это винтовая пара с мелкой резьбой, к которой присоединена скоба с прецизионной пяткой. Поступательное движение винту сообщается с помощью двух вращающихся механизмов: барабана и трещотки. Порядок измерения:

• измеряемая деталь устанавливается между винтом и пяткой;
• барабан поворачивают до тех пор, пока деталь не соприкоснется с двух сторон с винтом и пяткой;
• трещоткой доворачивают механизм до полной фиксации детали.

Показания снимают с трех шкал. Первая расположена на стебле снизу: на ней виден примерный размер детали в миллиметрах. На шкале сверху видно, больше или меньше половины миллиметра составляет погрешность первого измерения. По шкале барабана отмечают точное значение сотых долей миллиметра. Итоговый размер детали равен сумме данных со всех шкал.

Обработка древесины

Разметочно-измерительный инструмент для деревообработки включает:

• рулетки, линейки, складные метры;
• малки, кронциркули, нутромеры, рейсмус.

Первые три типа измерительных инструмента представляют собой ленточные, пластинчатые или консольные приборы, оснащенные метрической шкалой линейных мер. Каждая пятая риска миллиметровых делений увеличена на треть, каждая десятая — в полтора раза. Различаются общей длиной: линейка достигает 70-80 мм; рулетка — от 2 до 15. Столярный разметочный инструмент кронциркуль, нутромер, рейсмус.

В плотницком деле важным параметром является отношение детали к линии горизонта. Для определения вертикалей используется отвес — шнур с гирькой. Более универсальным устройством, показывающим угол отклонения от вертикалей и горизонталей, является гидроуровень, или ватерпас: линейка со стеклянными втулками, на 9/10 заполненными спиртом. Указатель — воздушный пузырек, который перемещается в жидкости.

Разметочные инструменты — это угольники, малка, ерунок. Эту группу отличает еще одна особенность — инструмент для измерения углов. Малка применяется для определения неплотностей между угловыми сочленениями. Ерунок позволяет вычерчивать углы размером 45 и 135°. Для вычерчивания линий, параллельных заданной плоскости, применяют рейсмус — колодку-кронштейн, в которой закреплены штанги с чертилками.

Перечисленными устройствами выбор инструмента не ограничивается. В отдельный класс выделен лазерный измерительный инструмент — достижение инженерии 21 века.

ТД «Квалитет»

Новосибирск

Виды измерительного инструмента.

Навигация по записям

Современное производство немыслимо без измерительного инструмента, различные его виды используются повсеместно. С помощью измерительного инструмента осуществляется контроль за качеством продукции, за различными технологическими процессами производства. Измерительный инструмент используется в машиностроении, научных лабораториях, строительстве и в быту.

Измерительные инструменты – это средства измерений для предоставления результатов измеряемых физических величин в строгом диапазоне. Если инструмент помимо физических параметров позволяет определить находятся ли размеры объекта в пределах допустимых значений, то он является контрольно-измерительным.

Измерительные инструменты позволяют определить геометрическую форму и размер объекта, его плотность и упругость, прямолинейность и плоскостность.

Каждый измерительный инструмент имеет погрешность, потому что провести абсолютно точное измерение практически невозможно. Именно от значения этой погрешности зачастую зависит цена инструмента. Чем меньше погрешность , тем выше стоимость изделия. Но при использовании любого инструмента возможна ошибка в измерении. Такое происходит от неправильного использования инструмента, его неисправности или загрязнении. Так же ошибки происходят при загрязнении измеряемого объекта, при несоблюдении температурного режима. Чтобы снизить вероятность ошибки и уменьшить погрешность нужно соблюдать правила эксплуатации измерительного инструмента.

По ГОСТ измерительные приборы делятся на 8 групп:

• Калибры гладкие
• Калибры резьбовые
• Калибры комплексные и профильные
• Меры и поверочный инструмент
• Приборы, инструмент и приспособления нониусные
• Приборы, инструмент и приспособления механические
• Приборы, инструмент и приспособления оптикомеханические и электромеханические
• Пневматические приборы и приспособления

Первые 3 группы относятся к специальным типам измерительных инструментов, 5 следующих к универсальному типу. Универсальные инструменты используются для измерения разных линейных параметров изделия, независимо от его конфигурации.

Они включают в себя следующие широко распространенные виды измерительного инструмента:

1. Штангенинструменты, действие которых основано на применении нониуса, позволяющего отсчитывать дробные деления (штангенциркуль — применяется для высокоточных измерений наружных и внутренних измерений, а также глубины отверстий, штангенглубиномер — нужен для измерения глубины отверстий с высокой точностью, штангенрейсмас — используется для разметки деталей, глубины пазов и выемок).
2. Уровень, который позволяет измерить отклонение деталей конструкции по горизонтали и вертикали.
3. Микрометр, который позволяет с высокой точностью измерять малые размеры.
4. Нутромер измеряет размер отверстий, пазов и других внутренних поверхностей.
5. Угольники и угломеры, позволяющие визуализировать и измерять углы.
6. Щупы, предназначенные для контроля зазоров между поверхностями.
7. Шаблоны, в зависимости от вида, используемые для измерения радиуса поверхности или шага профиля резьбы.

Также к универсальным измерительным инструментам можно добавить привычные линейки и рулетки.
К специализированным измерительным инструментам относятся различные калибры, которые предназначены для проверки правильности размеров и форм изделий и позволяют установить, что изделия соберутся друг с другом, а сборка будет правильной. Калибры позволяют измерить какой-то один определенный размер изделия. Они не измеряют фактический размер, а позволяют проверить, что изделие не вышло за пределы указанных в чертеже границ.

Торговый дом «Квалитет» предоставит Вам широкий ассортимент всех видов измерительного оборудования.