Студентки АПК 321 группы Леоненко Регины

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗМЕРЕНИЙ подразумевают изучение закономерностей измерений, методов теорий подобия и размерностей, различных измерительных систем, элементов современной физической картины мира, проблем физико технического обеспечения инженерных решений процедур измерений, физических принципов создания современной эталонной базы на основе различных физических явлений. Физических величин, которые приходиться измерять в быту и производстве несколько тысяч, для каждой из них разрабатываются и используются (и не один) метод измерений и свое (СИ).

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Величины, которые приходиться измерять, можно разделить на 2 вида: нефизические; физические.

Нефизические величины: мораль, красота, ум, …. Эти величины сравнивают между собой с помощью так называемых экспертных оценок. Они не имеют количественных свойств, хотя могут измеряться в баллах, выставляемых экспертами (специалистами, признанными в своем деле общественностью или другими специалистами).

Физическая величина – свойство материальных объектов, общее в качественном отношении для множества объектов, но индивидуальное в количественном отношении для каждого из них. Например, масса – мера инертности (инертная масса) или мера гравитационного взаимодействия (гравитационная масса) любых материальных объектов, но не существует макроскопических материальных объектов с одинаковой массой. Физические величины обладают и качественными, и количественными свойствами. Например, масса как мера инертности (лучше говорить – инерционности) включает в себя качественное свойство материи – инерционность как способность тел сохранять значение импульса при отсутствии действия внешних сил и включает в себя количественное свойство – величину массы.

ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ. 1. По качественным физическим свойствам: инерционность (масса); степень нагретости (температура); взаимодействие с постоянным электрическим полем (диэлектрическая проницаемость); и так далее. Таким образом, можно ввести электрические, механические, оптические, акустические и другие величины. 2. По зависимости величины от направления в данной точке пространства. Эту зависимость описывают три вида физических величин: скаляры (температура, давление, масса, плотность). Их значение не зависит от направления; векторы (скорость, сила, напряженность электрического и магнитного полей, импульс). Значения этих величин не равны нулю только в определенном направлении.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ МЕТОДЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА Наиболее распространенным и доступным методом определения величины износа является метод микрометрических измерений. Этот метод чаще всего используется при условии больших абсолютных величин износа деталей. Он основан на измерении детали при помощи механических контактных или каких-либо других приборов до и после испытания на изнашивание.

зависит от применяемого инструмента. Обычно она составляет 0,01 мм. Применение весьма точных, а также социальных инструментов, позволяющих производить измерения с точностью до 1 мкм, обеспечивает определение величины износа с точностью не менее 5 мкм.

Наибольшее распространение при оценке величины износа методом микрометрирования получили концевые меры длины, Микрометры, Индикаторные нутромеры, рычажные скобы, рычажно- механические приборы, рычажно-оптические приборы, инструментальные и универсальные микроскопы.

МЕТОД МИКРОМЕТРИРОВАНИЯ Методу микрометрирования свойственны погрешности, причина которых в следующем: 1. Если изнашиваются обе стороны, между которыми производится измерение (например, вал или отверстие цилиндра), то в результате микрометража определяется изменение диаметра, а величины линейного износа от начальной поверхности установить не удается. Этот недостаток частично устраняется при применении специальных индикаторных приборов, позволяющих производить измерение расстояния от стенки детали до постоянной неизнашивающейся базы. 2. Если одновременно с изнашиванием может происходить деформация деталей, то методом микрометража определяется совместное изменение размеров от этих двух причин. 3. Повторные измерения не могут быть сделаны точно по одному и тому же направлению.

ВЕСОВОЙ МЕТОД обычно применяется для определения износа небольших деталей. Их взвешивают до и после испытаний. Перед взвешиванием детали должны быть тщательно промыты, просушены, после проведения испытаний с них необходимо смыть продукты износа, смазки и т.д. Взвешивание позволяет с большой точностью определить малый весовой износ небольших образцов. У аналитических весов ВЛА-200 с предельной нагрузкой 200 г допустимая погрешность ±0,2 мг.

Величину износа весовым методом не рекомендуется определять в тех случаях, когда изменение размеров детали произошло не только вследствие отделения частиц, но и по причине пластического деформирования. Весовой метод оказывается неприемлемым и при определении величины износа деталей из пористых материалов пропитанных маслом.

МЕТОД ИСКУССТВЕННЫХ БАЗ В зависимости от способа нанесения углублений подразделяются на метод отпечатков; метод высверленных углублений; метод вырезанных лунок.

МЕТОД ОТПЕЧАТКОВ На испытуемой поверхности каким-либо индентором делается отпечаток известной формы. Материалом индентора преимущественно является алмаз, но может быть и твердый сплав и даже закаленная сталь.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ Измерительными схемами электрических термометров могут являться различные электрические цепи, с помощью которых текущее сопротивление датчика преобразуется в ток, напряжение или другую электрическую величину, вызывающую перемещение стрелки указателя или работу механизма отсчетного устройства. В качестве измерительных схем термометров сопротивления чаще всего применяют равновесные и неравновесные мосты и логометры. Широкое распространение этих схем объясняется тем, что они обладают достаточно высокой чувствительностью и точностью, не требуют больших затрат при изготовлении и эксплуатации.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ЭЛЕКТРОННЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ МОСТОВ Электронные автоматические мосты предназначены для непрерывного измерения, записи и регулирования температуры в комплекте с термометрами сопротивления стандартных градуировок. Их также применяют и для определения других величин, которые могут быть преобразованы в изменения сопротивления датчика. По конструктивному выполнению электронные мосты могут быть самопишущими, показывающими и регулирующими.

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ КОНТАКТНЫМИ МЕТОДАМИ ОПИСАНИЕ ТАХОМЕТРОВ Приборы, предназначенные для измерения угловой скорости вращения валов машин и механизмов называются тахометрами. По принципу действия тахометры классифицируются следующим образом: 1. Механические тахометры – их измерительная цепь состоит из механических преобразователей. К числу механических относятся центробежные, часовые, фрикционные, вибрационные и пневматические тахометры. 2. Магнитные тахометры наряду с механическими преобразователями содержат в составе измерительной цепи магнитный индукционный преобразователь. 3. Электрические тахометры наряду с другими содержат в измерительной цепи электромеханические преобразователи. К числу электрических относятся электромашинные электроимпульсные и фотоэлектрические тахометры. 4. Стробоскопические тахометры основаны применении стробоскопического преобразователя.

Тахометры подразделяются на стационарные, которые предназначены для постоянной установки на каком-либо объекте, и на переносные. Кроме того, различают тахометры, измеряющие скорость контактным и бесконтактным методом. К первой группе относятся все выше названные приборы за исключением фотоэлектрического и стробоскопического тахометров, работающих бесконтактным методом.

МЕТРОЛОГИЯ делится на законодательную и научную. Научная метрология занимается разработкой мер, методов и средств обеспечения единства измерений в рамках требуемой точности. Образно можно сказать, что научная метрология – это философия измерений.

ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ МЕТРОЛОГИЯ – это своеобразный юридический кодекс в области измерений. Законодательная метрология следит за строгим соблюдением методов, методик и правил, обеспечивающих единство измерений в рамках требуемой точности.