اختيار أدوات القياس هو خطوة أساسية في المعالجة الميكانيكية ومراقبة الجودة.اختيار أدوات القياس المناسبة لا يزيد من كفاءة الكشف فحسب بل يقلل أيضًا من خطر الخاطئةعندما تواجه الشركات العديد من أدوات القياس مثل المسامير، الميكرومترات، مؤشرات الموجات، مؤشرات الرافعة، مقاييس الارتفاع، مقاييس الشبكات، ومقاييس الحلقات،غالبا ما يواجهون مشاكل مثل الدقة المفرطةفي ما يلي، من وجهات نظر تحديد موقع مهمة القياس، والمطابقة الدقيقة، ونوع الأداة، والتقييم الاقتصادي،وعملية الاختيار، نستكشف بشكل منهجي المبادئ الأساسية ومعايير التقييم لاختيار أدوات القياس.
I. نظام تحديد موقع مهمات القياس وتصنيف الأدوات
1المرحلة الأولية من اختيار الأداة تنطوي على تقسيم مهام القياس إلى أربع فئات رئيسية: قياس الأبعاد ، قياس التسامح في الشكل والموقع ، قياس جودة السطح ،وقياس المعلمات المتخصصةقياس الأبعاد يشمل الكميات الهندسية الأساسية مثل الطول والقطر والعمق والسمك ؛ قياس التسامح الشكل والموقف يشمل الاستقامة والسطحية والطول ،الهدر، عمودية، و coaxiality، الخ؛ قياس جودة السطح يشمل الخردة، الموجة، صلابة، الخ؛ قياس المعلمات المتخصصة تشمل قطر الخيوط الصغيرة،ملف أسنان العدادات، مسافة العدادات، الخ
2وفقا لمستوى دقة القياس، يمكن تصنيف أدوات القياس إلى ثلاث فئات تقريبًا: المستوى العادي، مستوى الدقة، ومستوى الدقة العالية.أدوات قياس المستوى العادية مثل عدادات فيرنيير والميكرومترات العادية مناسبة للتفتيش العشوائي السريع بين العمليات؛ تستخدم أدوات قياس مستوى الدقة مثل الميكرومترات الرقمية، وميكرومترات الرافعة، ومقاييس الارتفاع للتفتيش النهائي أو لتأكيد الأبعاد الحرجة.أدوات قياس عالية الدقة مثل المقارنات البصرية، أجهزة قياس ثلاثية الإحداثيات، مقاييس الدوارة، ومقاييس خشونة السطح مستهدفة لمختبرات القياس أو للتحقق من البحث والتطوير.
3وفقًا لطريقة القياس ، يمكن تصنيف أدوات القياس إلى نوع القراءة المباشرة ونوع المقارنة ونوع الفحص الشامل.أدوات القياس من نوع القراءة المباشرة يمكن أن تعرض مباشرة القيمة المقاسة، مثل العدادات الرقمية والميكرومترات؛ أدوات القياس من نوع المقارنة تحتاج إلى الاعتماد على أجزاء قياسية للمقارنة النسبية، مثل مقارنات الرافعة وأدوات القياس الهوائية.أدوات قياس من نوع التفتيش الشامل، مثل مقاييس القابس ومقاييس الحلقات ، يمكن أن تحدد فقط ما إذا كان مؤهلاً أم لا ، ولكن لا تقدم قيم محددة.يمكن أن يساعد تحديد مهمة القياس والمتطلبات الدقيقة بوضوح على تجنب اختيار نوع الخطأ من أدوات القياس.
مبدأ مطابقة الدقة ومراقبة عدم اليقين في القياس
1المبدأ الأساسي لاختيار دقة أدوات القياس هو أن عدم اليقين في القياس يجب أن يكون أقل من نسبة معينة من نطاق التسامح للأبعاد المقاسة.الممارسة الشائعة في الصناعة هي استخدام الحد الأدنى لقيمة التدرج لأداة القياس أو عدم اليقين في القياسعلى سبيل المثال، إذا كان التسامح في البعد المقاس ± 0.05 مليمتر،يجب أن تكون الحد الأدنى لقيمة التدرج لأداة القياس 0.01 مليمتر، مما يعادل خمس نطاق التسامح؛ إذا كان التسامح ±0.01 مليمتر، ميكرومتر مع قيمة التدرج 0.001 مليمتر أو أداة أكثر دقة يجب اختيار.
2يتكون عدم اليقين في القياس من خطأ إشارة أداة القياس نفسها، خطأ القراءة، تأثير درجة الحرارة، عوامل المشغل وخطأ شكل قطعة العمل.عادة ما يكون خطأ الإشارة في عدادات العداد العادي حوالي ± 0.03 مليمتر ، في حين أن عدادات الرقمية يمكن أن تصل إلى ± 0.02 مليمتر. خطأ إشارة ميكروميتر القطر الخارجي هو عموما ± 0.004 مليمتر ،والذي من ميكرومتر القطر الداخلي أكبر قليلاعند اختيار أداة قياس ، يجب أن لا ينظر المرء فقط في الدقة ، ولكن أيضا الانتباه إلى الحد الأقصى للخطأ المسموح به المشار إليه في شهادة المعايرة.
3لا يمكن تجاهل تأثير درجة الحرارة على قياس الحجم الميكانيكي. درجة الحرارة القياسية هي 20 درجة مئوية.التغير في الطول لكل متر لكل درجة مئوية حوالي 11 ميكرومترمعدل التوسع الحراري لقطع العمل من سبائك الألومنيوم حوالي ضعف معدل التوسع الحراري للصلب.عندما تكون مادة الكائن المقاس مختلفة عن مادة أداة القياس أو تختلف درجة الحرارة الفعلية بشكل كبير عن درجة الحرارة القياسيةمن المستحسن اختيار أدوات قياس ذات معامل توسع درجة حرارة مماثل ، أو التحكم في درجة حرارة بيئة القياس ضمن 20 ± 2 درجة مئوية.,حتى أنه مطلوب أن يكون ضمن 20 ± 0.5 درجة مئوية.
III. أنواع أدوات القياس الشائعة وحالات التطبيق النموذجية
1.أجهزة التثبيتوعدادات رقميةمناسبة للقياس السريع لمعايير مختلفة مثل الطول والقطر الخارجي والقطر الداخلي والعمق. نطاق القياس عادة ما يكون من 0 إلى 150 مم أو 0 إلى 200 مم أو 0 إلى 300 مم.مع دقة 0.02mm أو 0.01mm. هذه أدوات القياس مرنة ومريحة، مناسبة للتفتيش على الموقع في عمليات العمل،ولكنها محدودة الدقة وغير مناسبة لتقييم الأبعاد الدقيقة أو التسامح في الشكل والموضع.
2.الميكرومتر الخارجي,الميكرومتر الداخليوميكرومتر العمقمناسبة لقياس الأبعاد الدقيقة. الميكرومتر الخارجي له قيمة التدرج من 0.001 مليمتر ومدى القياس مقسم على 25 مليمتر،مثل 0 إلى 25 ملليمتر، 25 إلى 50 ملليمتر، الخ الميكرومتر الداخلي، عندما يجمع مع قضيب الاتصال، يمكن أن يقيس قطرات كبيرة. استقرار قوة القياس هو مفتاح للحصول على قراءات دقيقة.عند استخدام الميكرومتر، انتبه لتنظيف سطح القياس ومعايرة الموقف الصفر.
3.مؤشرات الاتصالوميكرومتراتتستخدم لقياس تساهلات الشكل والمواقف النسبية. قيمة التدرج لمؤشر العدادات هي 0.01 ملليمتر، مع نطاق قياس من 5 إلى 10 ملليمترات.قيمة التدرج لميكرومتر هي 0.001 مليمتر ، مع نطاق قياس من 1 إلى 5 مليمترات. عندما تستخدم مع قواعد مؤشر مغناطيسي ، أو لوحات مسطحة أو كتلة على شكل V ، يمكنها قياس السطحية ، والتدفق المستدير ،التجانس، إلخ. أثناء القياس ، من الضروري التأكد من أن قضيب القياس عمودي على السطح المقاس ؛ أي ميل سيقدم أخطاء كوسينوس.
4.مقاييس الشحن، مقاييس الحلقاتمقاييس التوقف والتحقق هي أدوات فحص شاملة ، مناسبة للحكم السريع في الإنتاج الضخم. يتم استخدام مقاييس القابس للتحقق من قطر الثقب ،يتم استخدام مقاييس الحلقات للتحقق من قطر العمود، ومقاييس التوقف والتحقق تسمح بالمرور في حين أن مقاييس القفل لا، مما يدل على أن المنتج مؤهل. هذه أدوات القياس عالية الكفاءة،ولكن تحتاج إلى تخصيصها وفقا لحجم قطعة العمل، والتي لديها مرونة ضعيفة ومناسبة للإنتاج الضخم المستقر.
