Бастапқы кəсіби білім беру бағдарламасын жүзеге асыратын білім беру орындарының оқу үдерісінде қолдануға арналған оқулық ретінде «Білімді дамытудың федералды институты» федералды мемлекеттік мекемесімен ұсынылған

Бұл кітап Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі жəне «Кəсіпқор» холдингі» КЕАҚ арасында жасалған шартқа сəйкес ««ТжКБ жүйесі үшін шетел əдебиетін сатып алуды жəне аударуды ұйымдастыру жөніндегі қызметтер» мемлекеттік тапсырмасын орындау аясында қазақ тіліне аударылды. Аталған кітаптың орыс тіліндегі нұсқасы Ресей Федерациясының білім беру үдерісіне қойылатын талаптардың ескерілуімен жасалды. Қазақстан Республикасының техникалық жəне кəсіптік білім беру жүйесіндегі білім беру ұйымдарының осы жағдайды ескеруі жəне оқу үдерісінде мазмұнды бөлімді (технология, материалдар жəне қажетті ақпарат) қолдануы қажет. Аударманы «Delta Consultіng Group» ЖШС жүзеге асырды, заңды мекенжайы: Астана қ., Иманов көш., 19,

«Алма-Ата» БО, 809С , телефоны: 8 (7172) 78 79 29, эл. поштасы: іnfo@dcg.kz

Бақылау-өлшеу аспаптары мен құралдары : К64 оқулық орта кəсіби білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған / [С.А.Зайцев, Д.Д.Грибанов, А.Н.Толстов, Р.В.Меркулов]. — 8-ші басылым., стер. — М.

: «Академия» баспа орталығы, 2016. — 464 б.

Машина жасауда қолданылатын өлшеу жəне бақылау құралдарының жіктелуі мен түпкі сұлбасы, Ресей Федерациясындағы бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету қағидалары, өлшеу жəне бақылаудың дəлдігін қамтамасыз ету əдістері мен өлшеу ортасының жалпы метрологиялық сипаттамасы қарастырылған. Өлшеу теориясының ережелері, өлшеу жəне бақылау құралдарын таңдау бойынша мəліметтер, барлық өмірлік цикл кезеңдерінде бұйымның сапасын бақылау қағидалары келтірілген. Оқулық металл өңдеумен байланысы бар мамандықтар бойынша «Шектер мен техникалық өлшемдер» жалпы кəсіби пəнін меңгеру кезінде қолданылуы мүмкін.

Орта кəсіби білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған.

© Зайцев С.А., Грибанов Д.Д., Толстов А.Н., Меркулов Р.В., 2009

© «Академия» білім беру-баспа орталығы, 2011

© Рəсімделуі. «Академия» баспа орталығы, 2011

Қурметті оқырмандар!

Бұл оқулық металл өңдеумен байланысы бар мамандықтар  бойынша оқу-əдістемелік жинақтың бөлшегі болып табылады. Оқулық «Шектер мен технологиялық өлшемдер» жалпы кəсіби пəнін оқытуға арналған. Қазіргі ұрпақтың оқу-əдістемелік жинақтары жалпы білім  беру жəне жалпы кəсіби пəндер мен кəсіби модульдерді  оқытуды қамтамасыз етуге мүмкіндік беретін дəстүрлі жəне инновациялық оқу материалдарын қамтиды. Əр жинақ жалпы жəне кəсіби құзыреттілікті, соның ішінде жұмыс берушінің талаптарын да ескере отырып, меңгеруге қажетті оқулықтар мен оқу құралдарын, оқыту жəне бақылау құралдарын қамтиды. Оқу баспалары электрондық білім беру ресурстарымен толықтырылады. Электрондық ресурстар  интерактивті  жаттығулар  мен шынығулар бар теориялық жəне тəжірибелік модульдерді, мультимедиялық      нысандарды,        қосымша материалдар мен Ғаламтордағы      ресурстарға     сілтемелерді     қамтиды.        Оларда терминологиялық сөздік пен электрондық журнал қосылған, онда оқу үрдісінің негізгі өлшемдері тіркеледі: жұмыс жасау уақыты, бақылау жəне тəжірибелік тапсырмаларды орындау нəтижесі. Электрондық ресурстар оқу үрдісіне жеңіл кірістірілді жəне əр түрлі оқу бағдарламаларына бейімделуі мүмкін.

Алғы сөз

Заманауи машина жасау бөлшектерді дайындау, тораптарды, тетіктер мен машиналарды жинақтаудың жоғары өнімділігімен жəне нақтылығымен сипатталады. Өнімді дайындаудың барлық циклінде  маңызды  орын бұйымдардың нақты өлшемдерін өлшеу мен бақылау əдістері мен құралдарын, олардың физико-математикалық жəне сапалық көрсеткіштерін, дайындау мен сынақтан өткізу технологиялық үрдістердің өлшемдерін тиімді таңдау мəселелеріне беріледі. Өнімді дайындау кезінде бақылау операцияларының жалпы көлемдегі еңбек сыйымдылығы жекелеген жағдайларда 35 %-ға жəне одан жоғарыға дейін жетеді. Бақылау-өлшеу аспаптары мен құралдары тек өндіріс саласында ғана емес, техникалық жүйелерді пайдалану, диагностикалау кезінде, олардың экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз етуде де қолданылады. Өлшеу жəне бақылау аспаптары мен құралдарының,  олардың əрекет ету қағидаларының, баптаулардың, тексерулердің (калибровка) жəне қызмет көрсетудің көптүрлілігі оларды жүйелендіру, бақылау- өлшеу аспаптары мен құралдарының барынша сипатты өкілдерін қарастыру, нақты, барынша кең таралған құрылымдар мен өлшеу əдістерінің негізгі артықшылықтары мен кемшіліктерін талдау қажеттігін туғызады. Ұсынылып отырған оқулықта сыныптаушы келтірілген жəне машина жасауда қолданылатын өлшеу жəне бақылау құралдарының түпкілікті сұлбалары, құрылымдары, Ресей Федерациясында бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету қағидалары қарастырылған. Заманауи бақылау-өлшеу техникасының негіздерін, өлшеу жəне бақылау дəлдігін қамтамасыз ету əдістерін, өлшем құралдарының жалпы метрологиялық сипаттамаларын мазмұндаумен қатар, өлшеу теориясының негізгі қағидалары, өлшеу жəне бақылау құралдарын тиімді таңдау, бұйымның барлық өмірлік цикл кезеңдерінде сапаны бақылау қағидалары бойынша қажетті мəліметтер берілген. Геометриялық шамаларды əмбебап өлшеу жəне бақылау құралдарына байланысты мəселелер баяндалған.

Авторлар оқырмандарға жəне кəсіпорындардың, оқу орындарының мамандарына оқулықты жақсарту бойынша жолдаған пікірлері мен ұсыныстары үшін алғыс білдіреді. Алғы сөзді, 2, 4-бөлімді, 1.7,1.8 тараушаларды техн.ғыл.кан. С.А. Зайцев, 1.1 – 1.6 – тараушаларды техн.ғыл.кан. Д.Д. Грибанов, 3- бөлімді А.Н. Толстов, 2.5 жəне 2.7 тараушаларды техн.ғыл.кан. Р.В. Меркулов жазды.

1 Тарау

1.1

Метрология

Соңғы онжылдықтарда метрологияның рөлі шамадан тыс өсті. Метрология іс жүзінде адамзат қызметінің барлық салаларында таралағандықтан, метрологиялық терминология əр «арнайы» салалардың терминологиясымен тығыз жанасады. Дегемен де, үйлесімсіздік құбылысын еске салатын бір құбылыс пайда болды. Ғылым мен техниканың бір саласына тиімді болған қандай да бір термин басқасы үшін тиімсіз болып табылады, себебі басқа саланың дəстүрлі терминологиясында бұл сөзбен тіптен басқа түсінік берілуі мүмкін. Мысалы, киімге қатысты өлшем «үлкен», «орташа» жəне «кішкентай» деп беріледі, «мата» сөзінің əр түрлі мағынасы бар:  тоқыма өнеркəсібінде - бұл материал (зығыр матасы), теміржол көлігінде сол көліктің қозғалатын жолын білдіреді (теміржол төсемі). Осы мəселеде белгілі бір тəртіп орнату мақсатында метрологиялық терминологияға мемлекеттік стандарт əзірленіп бекітілді. Қазіргі уақытта оны МАҰ 29-99 «МӨЖ. Метрология. Терминдер мен анықтамалар» алмастырды. Терминдерге қысқа айтушылық талаптары қойылатындықтан, оларға белгілі бір шарттылық тəн.  Бұл  туралы  естен шығармаған жөн. Олардың анықтамасына сəйкес бекітілген терминдерді қолданған жөн, анықтамадаға деректерді басқа терминдермен ауыстыруға болмайды.

Сажын

Бұл қағида ғылым мен техниканың кез келген саласында қабылданған терминге қатысты болса да, бұл метрологияда қабылданған терминдер мен анықтамаларға ерекше маңызды. Бұл қағида метрологиялық терминнің басқа ғылымда қабылданған терминмен сəйкес келмеуімен түсіндіріледі. Мысалы, егер метрологияда метрологиялық сипаттамалар туралы сөз болатын болса, бұл өлшеу құралдарының сипаты екендігін білдіреді.  Басқа ғылымдарда бұл терминмен ғылым ретінде метрология тұрғысынан не талап етілетіндігі түсіндіріледі. Қазіргі уақытта физикалық шамалардың (механикалық, электрлік, жылулық жəне т.б.) өлшем бірліктері, өлшеу құралдары, өлшеу түрлері мен əдістері, кез келген бұйым мен ғылыми зерттеулердің барлық өмірлік циклі кезеңінде метрологиялық қамтамасыз  етуді ұйымдастыру, жəне де кез келген ресурстарды есепке алу метрология нысандары болып табылады. Заманауи метрология басқа ғылымдардың жетістіктеріне арқа тіреген ғылым ретінде өз кезегінде олардың дамуына жəрдемдеседі. Адамзат қызметінің бір де бір саласы өлшем нəтижелерінде алынған сандық бағалауларынсыз аттап кете алмайды. Өлшем адамның табиғатты тануының басты жолы, ғылыми білімдердің негізі болып табылады, материалдық ресурстарды есепке алу, өнімнің талап етілетін сапасын қамтамасыз ету, бөлшектер мен тораптардың  өзара əрекеттесуі, технологияны жетілдіру, өндірісті автоматтандыру, стандарттау, денсаулықты қорғау жəне адамдар мен олардың мүліктерінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қызмет етеді. Дəл осы метрологиялық жасақтаманың дəрежесіне өнімнің жоғары сапасы тəуелді. Ол үшін материалдар  мен  жинақталатын  бұйымдардың сапа өлшемдерін дұрыс өлшеу, өлшем нəтижелерін  дұрыс өңдеу қажет. Өлшем бірлігінің бұзылуы, оларды ойланбастан ұйымдастыру жəне жеткіліксіз нақтылық өте үлкен шығындарға, тіпті құрбандарға əкеліп соғуы мүмкін. Мысалы, 1982 жылы тең ылғалдылықты анықтаудағы 1 %-ға тең салыстырмалы кемшілік көмірдің жылдық құнын анықтауда 73 млн.рубль, ал бидайда 60 млн.рубль дəлсіздікке əкелді.  Барлығы көрнекі болуы үшін, метрологтар əдетте келесі мысалды келтіреді.

Қоймада 100 кг қияр болды. Келтірілген өлшемдер олардың ылғалдылығы 99%-ды құрайды деп көрсетті, яғни 100 кг қиярда 99 кг  су жəне 1 кг құрғақ зат бар деген сөз. Бірнеше уақыттан соң дəл осы қияр партиясының ылғалдылығы өлшенді. Сəйкес хаттамаға енгізілген өлшем        нəтижелері        ылғалдылықтың        98%-ға төмендегенін

байланысты емес, сəйкесінше, ол өзгермеген, 1 кг сол 1  кг  болып қалды, егер ол бұрын 1 %-ды құраса, сақтау уақытынан  кейін  2% болды. Ара қатынасты қүрастырсақ, қиярлардың 50 кг қалғандығын анықтау жеңіл:

Өлшемнің алғашқы фунцияны атқару кезіндегі ықпалы барынша көрнекі болып табылады. Заманауи өндірістегі өлшем рөлінің артуы капиталдық салымдардың жалпы көлемінде метрологиялық  жасақтамаға кететін шығындар үлесін арттыруды талап етеді. КСРО-ның соңғы өмір сүру жылдарында метрологиялық жасақтамаға өнімді шығаруға кететін шығынның 10-нан 15%-ға дейінгі қаражаты бөлінді. «Аппалон» бағдарламасының метрологиялық жасақтамасының шығындары барлық бағдарлама құнының шамамен 60%-ын құрады, ол оның жетістігінің шешуші факторы болды. Жапон өнімдерінің де дəстүрлі жоғары сапасы осыдан. Метрологиялық жасақтамаға салғырт қарау өнімнің сапасын ғана төмендетіп қоймай, оның əрі қарай шығу мүмкіндігіне де күмəн келтіреді.

Физикалық шама.

Бұл көптеген физикалық объектілерге (физикалық жүйелерге, олардың ахуалына жəне оларда орын алып жатқан үрдістерге) сапалық тұрғыда ортақ, ал сандық тұрғыда əр объекті үшін жеке қасиет. Сандық тұрғыдағы даралықты келесідей түсінген жөн, яғни қандай да бір қасиет басқаға қарағанда бір нысан үшін белгілі бір санға көп немесе аз болуы мүмкін. «Шама» термині əдетте сандық тұрғыда  бағаланатын  қасиеттер  мен сипаттамаларға қатысты қолданылады, яғни өлшене алады. Мысалы иіс, дəм, түс сынды қасиеттерді замануи ғылым деңгейі əлі де сандық тұрғыда бағалай алмайтын қасиеттер немесе сипаттамалар бар. Сондықтан бұндай сипаттамалар əдетте шама деп аталудан қашып, қасиет деп аталады. Кең маңынада «шама» - көптүрлі түсінік. Оны үшшаманың мысалында көрсетуге болады. Бірінші мысал — бұл ақша бірлігімен айшықталған тауардың бағасы, құны. Бұрында ақша бірліктерінің жүйесі метрологияның құрамдас бөлшегі болатын. Қазіргі уақытта ол өз алдына бір сала. Шама көптүрлілігінің екінші мысалыретінде дəрілік заттардың биологиялық белсенділігін айтуға болады. Бірқатар дарумендердің, антибиотиктердің, гормонды дəрі-дəрмектердің биологиялық белсенділігі И.Е.-мен белгіленетін Халықаралық биологиялық белсенділік бірліктерінде көрсетіледі (Мысалы, медициналық рецепттерде былай жазады: «Пенициллиннің саны – 300 мың И.Е.»). Үшінші мысал— физикалық шамалар, яғни физикалық нысандарға (физикалық жүйелерге, олардың ахуалдарына жəне оларда  орын алатын үрдістерге) тəн қасиеттер. Дəл осы көлемдермен қазіргі метрология айналысады. Берілген нысанда физикалық шаманың сандық үлесі туралы сөз болғандығын атап өтуі қажет жағдайларда, «мөлшер» сөзін қолданған жөн. Берілген шаманың бірқатар бірлік саны түрінде берілген нақты   бір физикалық шаманың сандық бағасы

деп аталады. Шама мəні мен мөлшері арасында түпкілікті айырмашылық бар. Шама мөлшері біздің біліп-білмеуімізге қарамай, шынайы түрде болады. Шаманың мөлшерін кез келген бірлік арқылы көрсетуге болады.

ФШ-ның ақиқаттық мəні (шаманың ақиқаттық мəні) — нысанның сəйкес қасиеттерін сапалық жəне сандық қатынаста мінсіз көрсететін ФШ мəні. Мысалы, вакуумдегі жарық жылдамдығы, +4 °С температурадағы тазартылған судың тығыздығы анықталған мəндер – біз білмейтін жəне біле алмайтын мінсіз мəнге ие.

(шаманың нақты мəні) — тəжірибелік жолмен алынған жəне ақиқаттық мəнге барынша жақындығы сонша берілген мақсат үшін оның орнына қолданылуы мүмкін ФШ мəні. Қандай да болмасын физикалық шаманың бірліктері ережеге  сəйкес, өлшемдермен байланысты. Өлшенетін физикалық шаманың бірлік өлшемі өлшеммен жүзеге асырылатын шаманың өлшеміне тең. Алайда іс жүзінде бір бірлік берілген шаманың үлкен жəне кіші өлшемдерін өлшеу үшін қолайсыз болып табылады. Сондықтан өзара қысқа жəне үлестік қатынастағы бірнеше бірлік қолданылады.

ФШ-ның қысқа бірлігі

ФШ-ның үлестік бірлігі

ФШ-ның қысқа жəне үлестік бірліктері негізгі бірліктерге сəйкес жалғамалардың арқасында қалыптасады (1.1-кесте).

Физикалық шама бірліктерінің жүйесі.

Шама  бірліктеріадамзатта белгілі бір затты сандық түрде білдіру қажеттігі туындаған сəттен бастап пайда бола бастады.

Осыған байланысты «физикалық шама бірлігі» термині пайда болды.

Көбейт кіш

Жалғама

Жалғаманы белгілеу

Көбей ткіш

Жалғама

Жалғаманы белгілеу

халықарал ық

орыс

халықарал ық

орыс

пета

-1

деци d д

тера

-2

санти с с

гига

-3

милли m м

мега

-6

микро m мк

кило k к

-9

нано n н

гекто h г 10-

пико р п

дека da да

-15

фемто f ф

ж

Негізгі ФШ бірлігі (шама бірлігі) —  анықтама бойынша бірлікке  тең сандық мəн берілген физикалық шама. Сол бір ФШ-ның бірліктері əр түрлі жүйелерде өзінше ерекшеленуі мүмкін. Мысалы, метр, фут жəне дюйм ұзындық бірлігі болса да, əр түрлі өлшемге ие:

1 фут = 0,3038 м; 1 дюйм = 0,0254 м.

Физикалық  шама бірліктері бастапқыда        бір-бірімен қандай да бір байланыссыз ерікті түрде таңдалды, бұл біршама қиындықтар туғызды. Техника        мен                халықаралық        байланыстардың        даму        қарқынына байланысты,        əр түрлі бірліктерде көрсетілген өлшемдер нəтижелерін қолдану қиындықтары өсіп, ғылыми-техникалық қарқынды əрі қарай

тежеді.

Физикалық шама бірліктерінің бірыңғай жүйесін құру қажеттілігі туындады. ФШ бірліктерінің жүйесі бір-бірінен  тəуелсіз  таңдалған ФШ негізгі бірліктері мен физикалық тəуелділіктің негізінде негізгілерден алынатын ФШ туынды бірліктерінің жиынтығын білдіреді.

Туынды ФШ (туынды шама) — жүйеге кіретін жəне белгілі физикалық тəуелділіктер бойынша осы жүйенің негізгі шамалары арқылы анықталатын ФШ.

v

l

t

Бастапқыда үш бірлікке негізделген бірліктер жүйесі құрылды: ұзындық-салмақ-уақыт (СГС, - сантиметр –грамм - секунд). Əлемде барынша кең таралған жəне біздің елде қабылданған жеті негізгі бірлікті жəне екі қосымша бірлікті қамтитын Халықаралық бірліктер жүйесін (ИЖ) қарастырайық.Бұл жүйенің ФШ негізгі бірліктері 1.2-кестеде келтірілген.

Қазіргі уақытта МЕМСТ 8.417 — 2002 қолданылады. ИЖ жүйесінің негізгі бірліктеріне анықтама берейік.

жəне 5d

деңгейлері арасындағы өткелге сəйкес келетін сəуле шығару вакуумындағы толқындардың 1 650 763,73 ұзындығына тең.

цезий-133 атомының негізгі жағдайының екі барынша жұқа деңгейлерінің арасындағы өткелге сəйкес келетін 9 192 631 770 сəуле

өзгермейтін тоқтың күшіне тең. Ол бір бірінен 1 м қашықтықта вакуумде орналасқан ұзындығы шексіз жəне шеңберлік көлденең қимасының ауданы болмашы екі параллель тік сызықты өткізгіштің бойымен өткен кезде ұзындығы 1 м өткізгіштің əр  бөлігінде күші 2- 10 -7

судың үштік нүктесінде термодинамикалық температураның 1/273,16 бөлігіне тең. Судың үштік нүктесінің температурасы – бұл мұздың еру нүктесінен 0,01 К немесе 0,01 °С жоғары қатты (мұз), сұйық жəне газ (бу) фазаларындағы судың тепе-теңдік нүктелерінің температурасы.

Атауы

Өлшемділік

метр m м

Салмақ

килограмм kg кг

Уақыт

секунда s с

Электр тоғының күші

ампер

Термодинамикалық температура

кельвин

Заттар саны

моль mol

кандела cd кд

мұндағы Т

Онда

273,15 кезінде t= 0.

Моль 0,012 кг салмақты көміртегі-12-де қанша атом болса, құрамында сонша құрылымдық элементтер бар жүйенің заттарының санына тең.

Гц жиілікті монохроматикалық сəуле шығаратын қайнар көздің берілген бағытындағы жарық күшіне тең, жарықтың қуат күші бұл бағытта 1/683 Вт/ср құрайды. ӨҚ жүйесінің жүйелік бірліктерінен басқа, біздің елде бірқатар жүйелік емес бірліктерді қолдану заңдастырылған: атмосфера (98 кПа), бар,с. бағ. мм ; ангстрем (10 -10

м); киловатт-сағ; сағ (3 600 с); дюйм (25,4 мм) жəне т.б..

Сонымен  қатар,  логарифмдік  ФШ қолданылады –        аттас ФШ-ның өлшемсіз қарым-қатынасының логарифмі (ондық немесе табиғи).

) при Р

мұндағы Р

жəне Р

«Күштік»        шамалар        үшін        (кернеу,        тоқ        күші,        қысым,        өрістің кернеулілігі) бел келесі формула бойынша анықталады

кезінде

2 lg(

Салыстырмалы ФШ-лар кең тарауға ие болды – екі аттас ФШ өлшемсіз қарым-қатынасы. Олар пайызбен, %, өлшемсіз бірліктермен көрсетіледі.

Бірліктер белгілеуін жазудың белгілі бір ережелері бар.

Туындыға жататын бірліктерді белгілеудің туынды бірліктерінің белгіленуін жазу кезінде «•» көбейту белгісі ретінде орта сызықта тұратын нүктелермен ажыратылады.  Мысалы:  Н  •  м  (ньютон-метр), А •м

(ампер-квадраттықметр), Н • с/м

(квадраттық метрге ньютон-- секунд). Сəйкес дəрежеге шығарылған бірліктерді көбейту түрінде көрсету барынша қолданымды, мысалы м

•с -1 .

Еселенген немесе үлестік жалғамалар бар бірліктерді бірліктерді көбейтуге сəйкес атаулар кезінде жалғаманы туындыға кіретін бірінші бірліктің атауына қосқан жөн. Мысалы, күш моментінің 10

ньютон- метр бірлігін — «ньютон-километр» емес «килоньютон-метр» деп атаған жөн. Ол келесі үлгіде жазылады: Н •км емес, кН •м .

Өлшеу əр түрлі операцияларды қамтиды, олардың аяқталуынан кейін өлшеу нəтижесі (тікелей өлшеу) немесе бақылау нəтижесін алуға арналған бастапқы деректер (жанама өлшеу) болып  табылатын  бірқатар нəтиже алынады. Өлшеу өзіне бақылауды қамтиды.

Өлшеу кезіндегі бақылау

Өлшем нəтижелерін пайдалана алу үшін, өлшемнің бірыңғайлығын қамтамасыз ету қажет.

Өлшем бірыңғайлығы

қажет, оларда барлық ӨҚ өлшембөліктендірілген. Бұған бекітілген ФШ бірліктерін нақты көрсету мен сақтау жəне ӨҚ тəжірибесінде қолданылатын олардың өлшемдерін жіберу арқылы қол жеткізіледі.

ФШ шкаласы – əр түрлі өлшемдегі аттас ФШ бірізділігі келісімі бойынша қабылданған ережелерге сəйкес берілген мəндердің бірізділігі ФШ бірліктерін жаңғырту, сақтау жəне жіберу эталондардың көмегімен жүзеге асырылады. ФШ  бірліктерінің  өлшемдерін жіберудегі жоғарғы буын эталондар мен эталон-көшірмелер болып табылады.

Бастапқы эталон

Екінші эталон

Арнайы эталон

Мемлекеттік эталон

Эталон-куəгер

Эталон-көшірме

Салыстыру эталоны

Жұмыс эталоны

Бірлік эталоны

Эталондық қондырғы

Эталондардың негізгі мақсаты – ФШ бірліктерін жаңғырту жəне сақтаудың материалдық-техникалық қорын қамтамасыз ету. Метрологияда дəлдікті (соның ішінде эталондардың) бағалау үшін өлшем нəтижесінің «орташа квадраттық ауытқуы» (ОКА) түсінігі қабылданған. Бұл шама бір ФШ-ның өлшем  нəтижелерінің шашырауын сипаттайды.

Халықаралық бірліктер жүйесінің (ИЖ) негізгі бірліктері мемлекеттік эталондардың көмегімен орталықтан  жаңғыртылуы  қажет. Қосымша, туынды, жəне қажет болған жағдайда жүйеден тыс бірліктер техникалық-экономикалық мақсатына байланысты екі тəсілдің біреуімен жаңғыртылады:

Халықаралық бірліктер жүйесінің (ИЖ) көптеген маңызды туынды бірліктері орталықтан жаңғыртылады: ньютон – күш (1 Н =1 кг•м•с -2

); джоуль— энергия, жұмыс (1 Дж = 1 Н •м ); паскаль— қысым (1 Па = 1 Н•м -2

); ом — электрлік қарсыласу; вольт — электр кернеуі.

Өлшемдері эталонмен тікелей салыстыру арқылы берілмейтін (мысалы, аудан бірлігі) бірліктер  орталықсыздан  жаңғыртылады немесе жанама өлшемдер арқылы тексеру шаралары эталомен салыстырғаннан берік болса жəне қажет дəлдікті қамтамасыз етсе (мысалы, сыйымдылық жəне көлем бірлігі).Сонымен қоса жоғары дəлдіктің тексеру қондырғылары құрылады. Мемлекеттік эталондар мемлекеттік метрологиялық институттарда сақталады. Оларды ведомстволық метрологиялық қызметтер органдарына сақтауға жəне қолдануға жол беріледі. ФШ бірліктерінің ұлттық эталондарынан бөлек, Халықаралық өлшем мен таразы бюросында сақталатын халықаралық эталондар да бар. Халықаралық өлшем мен таразы бюросы эгидасымен ірі метрологиялық зертханалардың ұлттық эталондарының халықаралық эталондармен жəне өзара жүйелік халықаралық салыстыру жүргізіледі.Мысалы, метр мен килограмм эталонын 25 жылда бір рет, электр кернеуінің, қарсылығының жəне жарық эталондары – 3 жылда бір рет салыстырылады.

Эталондардың көпшілігі өзінің қызметі мен қолданысы үшін  жоғары білікті ғалымдарды талап ететін күрделі жəне барынша қымбат физикалық қондырғыларды білдіреді.

1960 жылға дейін келесі метр (м) эталоны қызмет етті. Метр сызғыштың қалыпты қысым кезінде жəне диаметрлері 1 см кем емес бір жазықтықта бір-бірінен 571 мм қашықта бірдей орналасқан екі роликпен ұсталып тұру шартымен Халықаралық өлшем мен таразылар бюросында сақталатын платина-иридий кесегіне жағылған екі көршілес штрихтың арасында 0 °С –тағы қашықтық ретінде анықталды.

Дəлдікті арттыруға қойылатын талап (платина-иридий  кесегі  метрді 0,1 мкм қателікпен жаңғыртуға жол бермейді) жəне де шынайы жəне өлшемсіз эталонды орнату мақсаты 1960 жылы жаңа, қазіргі уақытқа дейін қолданылатын метр эталонының құрылуына əкелді, оның дəлдігі криптон-86- атомының 2р

жəне 5d

деңгейлері арасындағы ауысуға сəйкес келетін сəуле шығару вакуумында 1 650 763,73 толқын ұзындығына тең ұзындық ретінде анықталады. Эталонның физикалық қағидалары: қоздырылған булар мен газдар спектрінде бірқатар сызықтары бар жарық шығарады. Əр  сызық  белгілі бір толқын ұзындығы бар монохроматикалық сəуле шығару көзімен анықталады. Атомдар қоздырылып энергияның барынша жоғары деңгейіндегі (Е

п, ) күйінің біріне өткен кезде жарық шығарады. Кейін атом барынша төмен энергия деңгейі бар қандай да бір басқа, қатаң қолжетімді (дискреттік), энергетикалық жағдайға қайтады. Бұл үрдіс жарық энергиясын шығарумен байланысты. Метр эталонын сақтау орны—Д.И.Менделеев атындағы БМҒЗИ. Метр бірлігін жаңғыртудың орташа квадраттық ауытқуы (ОКА) 5 • Эталон дəлдікті, тұрақтылықты, беріктікті арттыру мақсатында үнемі жетілдіріліп отырады. Əсіресе, метр эталоны үшін қазіргі уақытта монохроматикалық сəуле шығарудың көзі ретінде вакуумде атомдық түйіндерді пайдаланудың негізінде дəлдікті арттыру жолдары қарастырылуда.

Салмақ эталоны.

РФ килограммының (кг) мемлекеттік алғашқы эталоны Д.И. Менделеев  атындағы БМҒЗИ-да  сақталады. Ол ОКА-сы 3 • 10 -8

кг-дан аспайтын салмақ бірлігін жаңғыртуды қамтамасыз етеді. РФ килограммының Мемлекеттік алғашқы эталонының құрамына төмендегілер кіреді:

№12 прототипі;

Уақыт пен жиілік эталоны.

ГРФ-ның уақыт пен жиіліктің мемлекеттік алғашқы эталоны Бүкілресейлік физика-техникалық радиоөлшемдердің ғылыми-зерттеу институтында (БФТРӨҒЗИ) сақталады. Эталонда атомдардағы немесе таңдалған заттың молекулаларында өту жиілігіне сəйкес келетін жиілік тірек  өлшемі  ретінде қабылданатын кванттық өлшемдер қолданылады. Кванттық өлшемдер қада белгілерге жəне сақтаушыларға бөлінеді. Қада белгілер жиілікті ӨҚ тексеру мен реттеу мақсатында қосылады, ал сақтаушылар (сағаттар) үздіксіз жұмыс жасайды.

-13

Бұл эталон Д.И. Менделев атындағы БМҒЗИ-да сақталады. Ол  өзінің құрамына төмендегілерді қамтиды:

Жаңғырту кемшілігінің ОКА-сы 4- 10 -6

көп емес,есептен шығарылмаған жүйелік кемшілік 8 • 10 -6

Температура бірлігінің эталоны.

Бұл эталон өте күрделі құрылымға ие. 0,01 ...0,8 К аралықтағы  температураны  өлшеу магниттік қабылдау термометрінің температуралық шкаласы МҚТТШ бойынша жүзеге асырылады. 0,8.1,5 К  аралығында гелий-3 қаныққан  бу қысымының температураға тəуелділігіне негізделген гелий-3 (

Не) шкаласы қолданылады. 1,5.4,2 К аралығында сол қағидаға негізделген гелий-4 (

Не) шкаласы қолданылады. 4,2.13,81 К аралығында температура ГҚТТШ қарсылығының германий термометрінің шкаласы бойынша өлшенеді.

R = R(t ) тəуелділігі қолданылады. 13,81 ...6 300 К аралығындаəр түрлі заттардың бірқатар теңбе-тең күйлеріне негізделген МТШ 90 халықаралық практикалық шкала қолданылады.

Алғашқы эталоннан жұмыс шаралары мен өлшеу құралдарына өлшем бірліктерін жіберу разрядтық эталондар арқылы жүзеге асырылады.

Разрядтық эталон

Тиісті эталонннан жұмыс өлшеу құралдарына (ЖӨҚ) өлшемдерді жіберу тексеру сұлбасы бойынша жүзеге асырылады.

Тексеру сұлбасы

Эталон-көшірме

1-ші разрядты эталон

Жоғарғы дəлдік

2-ші разрядты эталон

Жоғарғы дəлдік

3-ші разрядты эталон

Орташа дəлдік

4-ші разрядты эталон

Төменгі дəлдік

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерін жіберу сызбасы (метрологиялық тізбек) — эталондардан жұмыс  ӨҚ-ға (алғашқы эталон fі эталон-көшірме fі fі разрядтық эталондар fі жұмыс ӨҚ) 1.2-суретте көрсетілген.Разрядтық эталондар арасында бағыныштылық бар:

құралдарына физикалық шаманың өлшем бірліктерін жіберу

Ең жоғары дəлдікті жеке жұмыс ӨҚ эталон-көшірмелер бойынша, жоғары дəлдікті – 1-ші разряд эталондар бойынша тексеріле алады. Разрядтық эталондар Мемлекеттік метрологиялық қызметтің метрологиялық институттарында, жəне де салалық МҚ тексеру зертханаларында орналасқан, оларға белгіленген тəртіпте ӨҚ тексеру құқығы берілген. ӨҚ разрядтық эталон ретінде Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен бекітіледі. ФШ өлшемдерін дұрыс жіберуді қамтамасыз ету үшін метрологиялық тізбектің барлық буындарында белгілі бір тəртіп орнатылуы тиіс. Бұл тəртіп тексеру сұлбаларында келтіріледі. Мемлекеттік тексеру сұлбалары жəне жергілікті тексеру сұлбаларыболып бөлінеді (мемлекеттік МҚ жеке аймақтық органдарының немесе ведомстволық МҚ-ның). Тексеру сұлбаларында мəтіндік бөлім жəне қажетті сызбаларлар мен сұлбалар қамтылған. Тексеру сұлбаларын қатаң сақтау жəне разрядтық элементтерді уақытылы тексеру – жұмыс өлшем құралдарына шынайы физикалық шаманың өлшем бірліктерін жіберуге арналған қажетті шарттар. Ғылым мен техникада өлшеу үшін тікелей түрде жұмыс өлшемдерінің құралдарын қолданады.

Жұмыс ӨҚ

1.4.

Ақпараттық   теория  тұрғысынан  өлшеу        өлшеу нысаны туралы қосымша ақпарат алуға бағытталған үрдісті білдіреді.

Бұл ақпарат өлшеулі деп аталады, себебі өлшеу нəтижесінде алынады. Осылайша, өлшеу – арнайы техникалық құралдар арқылы ФШ-ның өлшенетін шамасының оның бірлігімен салыстыру тəжірибелік жолымен ФШ мəнін табу.

Өлшем

Өлшеу құралдары өлшеу аспаптарына, өлшеу түрлендірушілеріне жəне өлшеу жүйелеріне (ақпараттық-өлшеу жүйелері) бөлінеді.

Өлшеу аспабы

Өлшеу түрлендірушісі

Өлшеу жүйесі — автоматтық өңдеу, жіберу жəне (немесе) автоматтық басқару жүйелерінде қолдануға ыңғайлы нысанда өлшеулі ақпараттың дабылын өндіруге арналған байланыс арналарымен өзара байланысқан ӨҚ мен көмекші қондырғылардың жиынтығын білдіреді (мысалы, жерсеріктерді қадағалау жүйесі). Жоғарыда айтылғандай, өлшеу кезінде қолданылатын əдістер мен техникалық құралдар мінсіз болып табылмайды, ал экспериментатордыңсезім органдары аспап көрсеткіштерін мінсіз қабылдай алмайды. Сондықтан үрдіс аяқталғаннан кейін  өлшеу нысаны туралы біздің білімімізде белгілі бір белгісіздік болады, яғни ФШ шынайы мəнін алу мүмкін емес.

Өлшенетін        нысан        туралы        біздің        білімімізде        қалған        белгісіздік белгісіздіктің əр түрлі өлшемдерімен сипатталады. Энтропия сынды белгісіздіктің осындай өлшемі ақпарат теориясында барынша кең тараған. Метрологиялық тəжірибеде энтропия іс жүзінде қолданылмайды. Өлшеу теориясында өлшеу нəтижесінің белгісіздік өлшемі бақылау нəтижесінің кемшілігі болып табылады.

Өлшеу нəтижесінің қателігі немесе жай ғана өлшеу қателігі деп өлшеу нəтижесінің өлшенетін физикалық шаманың ақиқат мəнінен ауытқуы айтады. Ол келесідей болып жазылады:

Δ= Хөлш

мұндағы Х өлш

Алайда ФШ-ның ақиқат мəні белгісіз болатындықтан, өлшеу қателігі де белгісіз болып қалады. Сондықтан тəжірибеде қателіктің жуық мəндерімен немесе олардың бағалауымен жұмыс жүргізіледі. Қателікті бағалау формуласына ФШ ақиқат мəнінің орнына оның шынайы мəні жазылады. ФШ шынайы мəні тəжірибелік жолмен алынған жəне ақиқат мəнге жақындығы сонша, берілген мақсат үшін оның орнына қолдануға болатын мəн.

Осылайша, қателікті бағалауға арналған формула келесі түрге ие болады:

өлщ

ш ,

мұндағыQ д

Осылайша, қателік қаншалықты аз болса, өлшеу нəтижесі соншалықты дəл болады.

Өлшеу дəлдігі – өлшеулердің сапасы, ол өлшеулер нəтижелерінің өлшенетін шаманың ақиқат мəніне жақындығын білдіреді. Сандық түрде ол өлшеу қателігіне кері болады, мысалы, егер өлшеу қателігі 0,0001-ге тең болса, дəлдік 10 000-ға тең.

Өзінің белгіленуі бойынша өлшеу қателігі абсолютті жəне салыстырмалы болуы мүмкін.

Абсолютті өлшеу қателігі

Қателіктің пайда болуының негізгі себептері қандай? Өлшеу қателіктерінің төрт негізгі тобынатауға болады: Барлық осы қателіктер өлшеудіңқосынды қателігін береді. Метрологияда өлшеудің қосынды қателігін екі құраушы: кездейсоқ жəне жүйелік қателік деп бөлу қарастырылған.

Кездейсоқ өлшеу қателігі – бір өзгермейтін (анықталған) ФШ-ның бірдей дəлдігімен жүргізілген қайталамалы бақылауларда кездейсоқ (белгісі жəне мəні бойынша) өзгеретін өлшеу нəтижелері қателігінің құраушысы. Жиынтық қателіктің кездейсоқ құраушысы олардың дəлдігі сынды өлшеу сапасын сипаттайды. Өлшеу нəтижесінің кездейсоқ қателігі D деп аталатын дисперсиямен сипатталады. Оның өлшемі  өлшенетін  ФШ бірліктерінің квадратымен өрнектеледі. Бұл ыңғайсыз болғандықтан, əдетте іс жүзінде кездейсоқ қателік орташа квадраттық ауытқумен сипатталады. Матемикалық тұрғыда ОКА дисперсиядан квадрат түбір болып өрнектеледі:

σ

= ±        yf .Өлшеу нəтижесінің орташа квадраттық ауытқуы – олардың шашыруын сипаттайтын жəне өлшеу нəтижелерінің дисперсиясынан квадрат түбірге тең өлшеу нəтижелерін орналастыру функциясының өлшемі. Оны келесі жолмен түсіндіруге болады. Егер винтовканы қандай да бір нүктеге дəлдесе, оны жақсылап бекітсе жəне бірнеше рет оқ атса, бұл нүктеге оқтардың барлығы тимейді.  Олар  көздеу нүктесіне жақын орналасатын болады. Олардың көрсетілген нүктеден шашырау дəрежесі орташа квадраттық ауытқуымен сипатталады.

Өлшеудің жүйелік қателігі

Жалпы жағдайда,өлшеу нəтижелерінде бұл екі құраушылар үнемі кездеседі. Іс жүзінде олардың біреуі бірінен басым болатындығы жиі байқалады. Бұндай жағдайларда аз құраушыны елемейді. Мысалы, сызғыш немесе өлшеуіштің көмегімен жүргізілген өлшеулер кезінде, ережеге сəйкес, кездейсоқ қателік құраушысы басым болады, ал жүйелік – аз болып, оны елемейді. Кездейсоқ құраушы бұндай  жағдайда келесі негізгі қағидалармен түсіндіріледі: Жүйелік қателік өлшеуді орындау əдісінің жетілдірілмеуінен, ӨҚ қателіктерінен, математикалық өлшеу моделін дұрыс білмеуден, жағдайлардың ықпалынан, градустау қателігі мен ӨҚ тексеруден, жеке себептерден туындайды. Өлшеу нəтижелерінің кездейсоқ қателіктері кездейсоқ шама болатындықтан, оларды өңдеудің негізіне ықтималдылық пен математикалық статистика теориясының əдістері жатады. Кездейсоқ қателік өлшеу дəлдігі сынды сапаны сипаттаса, ал жүйелік – өлшеу дұрыстығын сипаттайды. Өлшеу дұрыстығы жүйелік қателіктің болуы салдарынан туындаған өлшеу нəтижесінің өлшенетін шаманың шынайы мəнінен ауытқуын білдіреді. Өлшенетін шаманың өрнектелуі бойынша абсолюттік жəне салыстырмалы қателіктер деп бөледі.

Абсолютті қателік

Салыстырмалы қателік

0,0001

қателігі        –

=        0,00002        немесе        0,002%.        Кейде        вобслютті

қателіктің  ФШ-ның  максималды  мəніне        қатынасы алынады, ол ӨҚ деректерімен өлшенуі мүмкін (аспап шкаласының жоғарғы шегі).

Бұндай жағдайда салыстырмалы қателік келтірілген деп аталады. Салыстырмалы        қателік        δəрпімен        белгіленеді        жəне        төмендегідей анықталады:

δ =

изм

д

өлш

ажыратады. Кейде бұл қателікті ағаттығ деп те атайды. Өлшеу нəтижесінің өрескел қателігі – бұл күтілетіннен де  асып түсетін қателік. Аталып өткендей, жалпы жағдайда өлшеудің жиынтық қателігі құраушысының екеуі де біруақытта кездеседі:  кездейсоқ  жəне жүйелік, сондықтан

Мұндағы Δ — өлшеудің жиынтық қателігі, ол ∑

түрінде берілуі мүмкін, Δ – өлшеу қателігінің кездейсоққұраушысы; Θ – өлшеу  қателігінің жүйелік құраушысы.

Өлшеу тəжірибесінде        тек өлшеу құралдарының үлкен саны ғана емес, өлшеу түрлері де кездеседі.

Өлшеу түрлері əдетте келесі белгілер бойынша сыныпталады:

Тең нүктелі өлшеулер

Тең емес нүктелі

Бір реттік өлшеулер

Көп реттік өлшеу

Тікелей өлшеу

Жанама өлшеу

Мысалы: ұзындықты, енін, биіктікті өлшеу арқылы аудан, көлемді табу; электр қуатын тоқ күші мен кернеуді өлшеу əдісі арқылы жəне  т.б.

Жиынтық өлшеулер

Мысалы: жеке гір жиынтықтарының салмақ мəнін гірлердің біреуінің белгілі салмақ мəні бойынша жəне əр түрлі гірлердің үйлесімін өлшеу (салыстыру) нəтижелері бойынша анықтайды. m x , m

, m

− m

Екінші гірдің салмағы бірінші жəне екінші  гірлерМ

салмақтары мен m

бірінші гірінің өлшенген салмағының айырмашылығы ретінде анықталады:

− m

1,2 − − m

Үшінші гірдің салмағы бірінші, екінші жəне үшінгі гір (М

) салмақтарының жəне бірінші мен екінші гірдің (щ, m

)өлшенген салмақтарының айырмашылығы ретінде анықталады:

− m

1,2,3 − − − m

1-мысал. Мəндер жинағы бір уақытта өлшеніп жатқандағы өлшеу түрлендірушісінің сатыланған сипаттамасының

і ...

n ⇓ ⇓ ⇓ ⇓ ⇓

і

n

2-мысал.

қарсыласу мен t уақытты біруақытта өлшеу арқылы қарсыласудың температуралық коэффициентін (ҚТК) анықтау, кейін a(t) = AR/At тəуелділігін анықтау:

і

n ⇑ ⇑ ⇑ ⇑ t

, t

..., t і

,... t n Осылайша, физикалық шама өлшеу объектісі болып табылады. Сонымен қатар, физикалық шамамен өлшемі физикалық əдістермен

1.4.4        Өлшеу əдістері

Физикалық шаманың мəні нақты əдістермен өлшеу құралдары арқылы анықталады. Өлшеу əдістері дегеніміз қағидалар жəне өлшеу құралдарын пайдалану əдістерінің жиынтығы. Келесі өлшеу əдістерін ажыратады:

Бұрында көрсетілгендей, физикалық шаманың мəнін оның өлшеу нəтижелері бойынша анықтау түпкілікті мүмкін емес. Өлшеу нəтижелерінің негізінде осы ақиқат  мəннің  бағалануы (оның орташа мəні) жəне ізделетін мəн сенімді ықтималдылықпен орналасқан ауқым алынуы мүмкін. Басқа сөзбен айтқанда, егер қабылданған сенімді ықтималдылық 0,95-ке тең болса, өлшенетін физикалық шаманың ақиқат мəні

% ықтималдылықпенбарлық өлшеулер нəтижелерінің анықталған аралығында болады. Осылайша, өзекшенің ұзындығын көп реттік өлшеудің нəтижесінде оның бағалануы 21,00 см-ге тең деп алынды, ал сенімді аралығы

0,95 сенімді ықтималдылық кезінде ± 0,02 см тең шекараға ие. Бұл өзекшенің ұзындығының ақиқат мəні0,95 ықтималдылықпен (21,00 ± 0,02) см ауқымның ішінде екендігін айтады. Кез келген өлшеудің нəтижелерін өңдеудің соңғы  міндеті өлшенетін физикалық шаманың Q белгіленетін ақиқат мəнінің бағалануын жəне қабылданған сенімді ықтималдылықпен  осы  бағалану орналасқан мəндер ауқымын алу болып табылады. Деректерді өңдеу кезіндегі бақылаулар мен келесі есептеулер нəтижелерінің дəлдігі өлшеу нəтижелерінің қажетті дəлдігімен келісуі қажет. Өлшеу нəтижелерінің қателігін екіден көп емес мəнді  сандармен өрнектеу қажет. Екі мəнді сандарды екі жағдайда берген жөн:

= 22.

Бақылаулар нəтижелерін өңдеген кезде жақын есептеулер қағидаларын пайдаланған жөн, ал дөңелектеуді бекітілген қағидаларға сəйкес орындау қажет. Өлшеу нəтижелерін өңдеу стандарттарға, қағидаларға жəне кеңестерге сəйкес орындалады. Мысалы, тікелей бақылаулар үшін өңдеу МЕМСТ 8.207 — 80 «МӨС. Көп бақылаулы түзу өлшеулер..». бойынша жүргізіледі.

Ресейлік өлшеу жүйесі (РӨЖ) өлшеу жүргізетін ұйымдық жəне функционалдық қатысушылар жəне өлшеу ақпаратының тұтынушылар бірлестігін көрсетеді. РӨЖ-ге ресейлік заңнамаға сəйкес əрекет ететін бірыңғай өлшемді қамтамасыз ететін органдар мен қызметтер, əзірлеушілер, өндірушілер (жеткізушілер) жəне өлшеу құралдарын пайдаланушылар кіреді. РӨЖ-дің басты мақсаты РФ конституциялық нормаларының, заңдарының, РФ Үкіметінің қаулыларының жəне мемлекеттік стандарттарының негізінде өлшеудің бұрыс нəтижелерінен қорғау арқылы қоғамның экономикалық жəне əлеуметтік дамуына ықпал ету болып табылады. Осы мақсатқа жетуге арналған РӨЖ-дің маңызды міндеті азаматтардың өмір сүру деңгейі мен əл-ауқатына, экономика мен өндіріске, құқықтық тəртіпке, қауіпсіздікке, экологияға, ғылым мен техникаға, қорғаныс қабілетіне жəне де  халықаралық  ынтымақтастыққа əсер ететін барлық елдің аумағында бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету бойынша бірыңғай техникалық саясат жүргізу болып табылады. Қазіргі жағдайларда РӨЖ-ді қалыптастыру мен дамытудың бастапқы алғышарттары келесі жағдайлар болып табылады:

Метрология мəселелері бойынша конституциялы қ норма («Р» т., 71-б.) «Өлшем бірлігін қамтамасыз ету туралы» РФ Заңы. 2008 жылы 26 маусымда қабылданды.

Көрнекі болу үшін Ресей Федерациясындағы бірыңғай өлшемді қамтамасыз етудің құқықтық жəне нормативтік базасы 1.3-суретте көрсетілген пирамида түрінде берілуі мүмкін.

Ресейде бірыңғай өлшемді қамтамасыз етудің құқықтық негізін анықтайтын маңызды құжат Ресей Федерациясының Конституциясы болып табылады.

Иерархия бойынша келесі нормативтік құжаттар Ресейдің Мемлекеттік стандартымен жəне ғылыми-метрологиялық орталықтармен əзірленді (1.3-суретті қараңыз). РӨЖ стандарттар, өндірісті метрологиялық қамтамасыз ету, сынау арқылы өнім мен қызметтің сапасын бағалауға арналған объективті құрал болып табылады жəне келесі негіздерге ие:

Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен қадағалау Техникалық реттеу жəне метрология бойынша федералды агенттіктің Мемлекеттік метрология қызметімен жүзеге асырылады, ол  төмендегілерді қамтиды: Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары РФ республика, автономды бірліктері, аймақтары, облыстары, Мəскеу жəне Санкт- Петербург қалаларының аумақтарында мемлекетттік метрологиялық бақылау жəне қадағалау қызметтерін жүзеге асырады. Ресей Федерациясының мемлекеттік басқару органдары жəне де заңды тұлға болып табылатын кəсіпорындар, ұйымдар, мекемелер қажетті жағдайларда белгіленген тəртіпте бірыңғай өлшем мен талап етілетін дəлдікті орындау үшін жəне метрологиялық бақылау мен қадағалауды жүзеге асыру үшін метрологиялық қызметтерді жасайды.

Мемлекеттік метрологиялық бақылау төмендегілерді қамтиды:

Мемлекеттік        метрологиялық        қадағалау        төмендегілермен        жүзеге асырылады: Заңмен тарату саласы, өткізу тəртібіне негізгі талаптар,бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету бойынша мемлекеттік инспекторлардың міндеттері мен жауапкершілігі анықталады. Метрологиялық қағидалар мен нормалардың сақталуын тексеру мақсатында жүзеге асырылатын Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен қадағалау:

Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен қадағалау құрамында автономды бірліктер, аймақтар, облыстар, Мəскеу жəне Санкт- Петербург қалалары бар республикалардың нормативтік актілерімен басқа қызмет салаларында да қолданылуы мүмкін. Мемлекеттік метрологиялық бақылау  мен  қадағалауды лауазымдық тұлғалар – бас мемлекеттік инспекторлар мен бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету жөніндегі мемлекеттік инспекторлар жүзеге асырады. Заңды жəне жеке тұлғалар өзіне жүктелген міндеттерді орындау кезінде мемлекеттік инспекторға жəрдемдесулері қажет.Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен бағалауды жүзеге асыруға кедергі келтіретін тұлғалар Ресей Федерациясының заңнамасына сəйкес, қылмыстық, əкімшілік немесе азаматтық-құқықтық жауапкершілікке тартылады.

Өлшеу құралдарының түрін бекіту.

Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен қадағалауды тарату саласында өлшеу құралдары өлшеу құралдарының түрін кезекті бекітумен міндетті түрде сынаққа ұшырайды. Өлшеу құралдарының түрін бекіту туралы шешім Ростехреттеумен қабылданады жəне өлшеу құралдарының түрін бекіту туралы сертификатпен куəландырылады.

Бұл сертификаттың əрекет ету мерзімі оны берген кезде орнатылады. Өлшеу құралының бекітілген түрі Мемлекеттік өлшеу құралдарының тізіліміне енгізіледі. Мемлекеттік        өлшеу        құралдарының        тізілімін        жүргізу        тəртібі

50.2.011 — 94 параграфтағы қағидаларда көрсетілген.

Өлшеу құралдарын олардың түрін бекіту үшін сынау өлшеу құралдарын сынаудың мемлекеттік орталықтары ретінде аккредиттелген мемлекеттік ғылыми метрологиялық орталықтармен жүргізіледі. Өлшеу құралдарын сынаудың мемлекеттік орталықтарына қойылатын талаптар мен оларды аккредиттеу тəртібі 50.2.010 — 94 параграфта мазмұндалған. Ресейдің Ростехреттеу жəне метрологиясының шешімімен өлшеу құралдарын сынаудың мемлекеттік орталықтары ретінде басқа да мамандандырылған ұйымдар аккредиттеле алады.

Сынақты жүргізу үшін өлшеу құралдарының үлгілері тиісті нормативтік жəне эксплуатациялық құжаттармен белгіленген тəртіпте ұсынылуы қажет. Өлшеу құралдарының Ресей Федерациясының аумағында  бекітілген түрге сəйкестігі дайындаушы мен пайдаланушылардың орналасқан жері бойынша Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен бақыланады. Бекітілген түрдегі өлшеу құралына жəне əр дананы сүйемелдейтін эксплуатациялық құжаттарға белгіленген нысанның өлшеу құралдарының түрін бекіту белгісі салынады. Өлшеу құралдарының түрін бекіту туралы ақпарат жəне оны алып тастау туралы шешім Ростехреттеу мен метрологияның ресми басылымдарында жарияланады.

Сынақты жүргізу жəне өлшеу құралдарының түрін бекіту тəртібін 50.2.009 — 94 параграфы анықтайды. Əскери мақсаттағы өлшеу құралдары бойынша бұл тəртіп МЕМСТ РВ 560 — 95 «МӨЖ. ӨҚ ВН. Сынақтар жəне типті бекіту» стандартымен ережеленеді.

Өлшеу құралдарын тексеру.

Мемлекеттікбақылау  менқадағалауға жататын өлшеу құралдары өндірістен немесе жөндеуден шығарған кезде, импорт бойынша енгізген кезде жəне пайдалану кезінде Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен тексеріледі.

Тек тексерілген өлшеу құралдары сатылымға немесе жалға беруге шығарылады. Өлшеу құралдарын тексеру – өлшеу құралдарының белгіленген техникалық талаптарға сəйкестігін анықтау жəне растау мақсатында Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен (соған уəкілеттелген басқа органдармен, ұйымдармен) орындалатын операциялардың жиынтығы. Тексеруге жататын өлшеу құралдары тобының тізімдері Рестехреттеумен бекітіледі. Өлшеу құралдарын тексеру құқығы заңды тұлғалардың аккредиттелген метрологиялық қызметтеріне берілуі мүмкін. Бұл метрологиялық  қызметтердің  қызметі  қолданыстағы заңнамаға жəне бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету жөніндегі нормативтік құжаттарға сəйкес жүзеге асырылады. Аккредиттеу  тəртібі Ресей Федерациясының Үкіметімен анықталады. Өлшеу құралдарын тексеру құқығына заңды тұлғалардың метрологиялық қызметтерін аккредиттеу тəртібі 50.2.014 — 94 параграфында мазмұндалған.

Өлшеу құралдарын тексеру Мемлекеттік метрологиялық қызмет органымен сеніп тапсыру ретінде аттестатталған жеке тұлғамен жүзеге асырылады. Заңды тұлғалардың аккредиттелген метрологиялық қызметтерімен жүзеге асырылатын тексеру қызметі осы заңды тұлғалардың  орналасқан жері бойынша Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен (Мемстандарттың аймақтық  органдарымен)  бақыланады. Тексеру жұмыстарының лайықты түрде орындалуынажəне тиісті нормативтік құжаттардың талаптарын сақтауына Мемлекеттік метрологиялық қызметтің тиісті органы немесе тексеру жұмыстарын жүргізген метрологиялық қызметтің заңды тұлғасы жауапкершілік танытады. Мемлекеттік метрологиялық бақылау мен қадағалау саласында өндірістен немесе жөндеуден өлшеу құралдарын шығаратын, өлшеу құралдарын енгізетін жəне эксплуатацияға берілетін, жалға  беру  немесе сату мақсатында қолданатын заңды жəне жеке тұлғалар өлшеу құралдарын тексеруге уақтылы ұсынуға міндетті.

Өлшеу құралдарын тексеруді ұйымдастыру жəне жүргізу тəртібі Өлшеу құралдарын тексерудің оң нəтижелері тексеру таңбасымен немесе куəлікпен куəландырылады. Жеке аймақтың аумағында өлшеу құралдарын пайдалану орнына шығуымен тексеру жұмыстарын атқару кезінде осы  аймақтың атқарушы билік органы тексерушілерге жəрдемдесуге міндетті, соның ішінде:

1.6

Өлшем бірлігін қамтамасыз ету мемлекеттік жүйесінің ұйымдастырушылық негізі болып Ресей Федерациясының метрологиялық қызметі табылады. КСРО тарағанға дейін тиісті КСРО Мемстандарт басқармаларын, оның ғылыми-зерттеу институттарын, стандарттау жəне метрология бойынша аймақтық орталықтарын, орталық, басты жəне базалық ұйымдарымен ведомстволық метрологиялық қызметтерін, сонымен қатар кəсіпорын мен ұйымдардың метрологиялық қызметтерін қамтыған Мемлекеттік метрологиялық қызмет болды. Қазіргі таңда Ресей Федерациясының метрологиялық қызметі қалыптасу үстінде. Қазіргі таңда ол стандарттау бойынша ұлттық ұйымдармен басқарылады жəне өзіне келесілерді қамтиды:

Атқарушы биліктің федералды органдарының метрологиялық қызметтері

Орталық аппараттағы бас метрологтар қызметтері

Бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету жөніндегі мемлекеттік қызметтер

субъектілері нің    аумақтарын да МҚМО аумақтық органдары

Өлшеу зертханалары

Заңды тұлғалардың метрологиялық қызметтері

Бірыңғай өлшемді қамтамасыз ету   жөніндегі мемлекеттік қызметтер Бірыңғай өлшемді қамтамасыз етудің ғылыми, нормативтік, əдістемелік, техникалықжəне ұйымдық негіздері

Кəсіпорынның мамандандырылған қызметтері

Əзірлеу, өндіріс, экспорт, импорт, сынақ, сертификаттау, тексеру, калибрлеу, қолдану, өлшеу құралдарын жəне барлық салаларда өлшеуді орындау əдістемесін метрологиялық бақылау

1.4.-сурет. Метрологиялық қызметтің сұлбасы

Қазіргі уақытта қабылданған Ресей Федерациясының  метрологиялық қызметінің ерекшелігі атқарушылық биліктің федералды ұйымдарының метрологиялық қызметтеріне, орталық аппараттағы бас метрологтар қызметтеріне, метрологиялық қызметтің

жүктелетіндігінде

Алдағы уақытта мемлекеттік міндеттер ауқымы ұлғаятыны болжануда. Сұлбада көрсетілген Ресей Федерациясының метрологиялық қызметінің қатысушылары түпкі нəтижеде ел экономикасына өлшеу құралдарын ойлап табуға, өндіруге, экспорттауға, импорттауға, сынақ жасауға, тексеруге жəне калибрлеуге, оларды дұрыс қолдануға жəне расталған ақпарат алуға мүмкіндік беретін өлшеу құралдарын ғылыми, нормативті, əдістемелік, техникалық жəне ұйымдастырушылық қамсыздандыру негіздерін даярлайды.

1.7

)—  бұл нысанның бекітілген техникалық талаптарға сəйкестігін тексеру.  Ғылым мен техниканың дамуы, өнім сапасына қойылатын талаптың артуы техникалық бақылауға жұмсалатын шығынның артуына əкеліп соқтырады. Кей салаларда бақылауға кеткен шығындар өнімнің өзіндік құнының 50 % асып түседі. Металл өңдеу өнеркəсібінде бақылауға кеткен шығындар өндірістің 8... 15 % құрайды, айта кетерлігі бұл шығындардың 90...95 % сызықтық өлшемдерді бақылауға жатады. Техникалық бақылау анықтамасына сəйкес нысанды бақылауға техникалық құжаттамалармен ұсынылатын, оның талаптарға сəйкестігі туралы қорытынды беріледі. Бұндай қорытынды өлшеу нəтижелері бойынша немесе нəтижелерінсіз детұжырымдала береді. Мысалы, бір немесе бірнеше параметрлер бойынша бақыланатын өнімге «жарамды» немесе «жарамсыз» деген қорытынды жасалатын шекті калибрлермен бақылау. Егер бақылау өлшеу құралдарының көрсеткіштері бойынша жүргізілген жағдайда, ол

көрсеткіштерді бақылау деп аталады. Мысалы, өнімнің жарамдылығын жарамды өнімнің параметрі тұратын көбіне шекті

жалаушалар (тақтайша, белгі) қарастырылатын шкалалы аспаппен анықтау. Элементтердің орналасу аймағына байланысты бақылау құралы жергілікті жəне қашықтықты бақылауды ажыратады:

Техникалық диагноздау

Сынау дегеніміз оның қызмет істеу кезінде, нысанды үлгілеу жəне (немесе) ықпалы нəтижесі ретінде сынау нысанының сандық жəне (немесе) сапалық ерекшелігін эксперименттік анықтау (МЕМСТ 16504

Өнімді жəне оның бөлшектерін сынау өнеркəсіпте өнім сапасын басқару үрдісінде маңызды орын алады. Өнімнің тек қана сапасын  емес, оның қоршаған ортаға, тұтынушы өміріне, денсаулығына қауіпсіз екендігін сертификаттау жүйесінің дамуы тек өнеркəсіп саласында ғана емес, оның жобалануынан бастап жоюға дейінгі тіршілік кезеңі бойында сынауға орын анықтайды. «Өлшеу», «техникалық бақылау», «сынау» ұғымдары өзара байланысты. Өлшеу бақылау немесе сынау үрдісіндегі аралық түрлендіру бөлшегі де, бақылау немесе сынау кезінде ақпарат алудың соңғы кезеңі де бола алады.

Сонымен қатар сынау бақылау үрдісінде ақпарат алудың кезеңі бола алады. Техникалық бақылау негізгі элементтері нысан, құрал, əдіс, түр, орындаушы, шарт болып табылатын жүйе ретінде қызмет атқарады.

Бақылаудың бұзатын жəне бұзбайтын əдістері ажыратылады.

Бақылаудың бұзатын əдісі — қолдану кезінде нысанның пайдалануға жарамдылығы бұзылуы мүмкін əдіс (бөлшектің, тораптың беріктігін бақылау) контроль. Бақылаудың бұзбайтын əдісі — қолдану кезінде нысанның пайдалануға жарамдылығы бұзылмауы керек əдіс.

Өлшеу жəне бақылаудың кез келген операциялары өз кезегінде бір, көбінесе бірнеше физикалық шамалармен сипатталатын нақты жағдайларда орындалады.

Бұл қоршаған ортаның температурасы мен ылғалдылығы, қысымы мен тығыздығы, еркін құлау үдеуі жəне т.б. Бұл шамалардың барлығы

ішкі əсер етуші шамалар деп аталады, олар қолданылатын өлшеу құралдарына, бақыланатын нысанға жəне өлшенетін физикалық шаманың өзіне жиі елеулі ықпал етеді. Мысалы, бөлшектің ұзындығын сызықты өлшем құралымен (сызғыш, өлшеуіш) өлшеу кезінде қоршаған ауа температурасы,  бөлшек жəне сызғыштың (өлшеуіш) үстінің жарықтандырылуы маңызды мəнге ие. Ал егер бұл бөлшек пластмассаның белгілі бір түрінен жасалса, онда ауа ылғалдылығы да мəнге ие болады. Əрине, аталған мысалда ең маңызды əсер етуші шама температура болып табылады, өйткені қоршаған ауа температурасының өзгеруі бөлшек ұзындығының жəне сызғыш ұзындығының өзгеруіне  əкеліп  соқтырады. Бұл өзгеріс қаншалықты үлкен болса, өлшеу нəтижелері соншалықты бұрмаланады. Бөлшектің жəне сызғыш шкаласының жарықтандырылуы да өлшеу нəтижесіне əсер етеді: əлсіз жарықтандырылу кезінде оператор бөлшек соңының сызғыш сызығымен сəйкес келуін дұрыс анықтамауы мүмкін. Мысалы, ұзындығы 200 мм жез бөлшекті өлшеу кезінде бөлшек жəне өлшеу құралының температурасында 5

айырмашылық болса, өлшеу қателігі 24 мкм құрайды.

Сондықтан өлшеу өткізу жəне бақылау шарттарын мөлшерлеу мəселесіне айтарлықтай көңіл бөлінеді. МЕМСТ 21964 — 76 барлық ішкі əсер етуші факторларды келесі топтарға жіктейді:

Өлшем бірлігін қамтамасыз ету үшін оларды өткізуге қатаң талаптар қойылады. Нақты түрді өлшеу құралдарына нормативті құжаттарда немесе оларды тексеру (калибрлеу) нəтижелері бойынша өлшеудің бірыңғай қалыпты шарттары бекітіледі, яғни өлшеу нəтижелерінің кішкене өзгеруі салдарынан еленбейтін, əсер етуші шамалар жиынтығымен сипатталатын жағдайлар.

деп аталады жəне ол атаулы болып саналады. Кең тараған əсер етуші физикалық шамаларды, сонымен қатар сызықты-бұрыштық өлшемдер кезіндегі атаулы мəнді көрсетеміз:

Əсер етуші шама        Əсер етуші шаманың атаулы мəні Өлшеудің барлық түріне арналған температура.......................... 20 °С (293 К)

Сызықтық, бұрыштық өлшеуге арналған ауа қысымы, салмақты өлшеу, жарық күші, спектроскопияда өлшеу .................................................................. 101,3 кПа

(760 мм рт. ст.) Сызықтық, бұрыштық өлшеуге арналған ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, салмақты өлшеу,спектроскопияда өлшеу 58 % Ауа тығыздығы................................................................................ 1,2 кг/м

Еркін құлау үдеуі ............................................................................. 9,8 м/с

Қозғалыс параметрлерін, магниттік жəне электрлік шамаларды өлшеуге арналған магнитті индукция (магнит өрісінің кернеуі) жəне электростатикалық өріс        0 Алдыңғы тармақта көрсетілгендерден басқа, өлшеудің барлық түрлеріне арналған ................................................................................. Аталған географиялық аудандағы

........................................................................................................... 0

Алайда өлшеу кезінде қиын болады, тіпті əсер етуші бекітілген атаулы шамаларды сақтау мүмкін емес, сондықтан əр əсер етуші шамаға мүмкін болатын өзгерістер шегін анықтайды. Бұл шектер

əсер етуші шаманың қалыпты аумағы деп аталады. Мысалы, сызықтық өлшеу кезінде температура мəнінің қалыпты аумағы нақтылық деңгейі мен өлшем ауқымына қатысты бекітілген температурадан +20 °С  нақты квалитеттер үшін ±0,1 °С жəне

бекітілген температурадан +20 °С қатты квалиттер үшін ±4 °С артық өзгермеуі керек, ал бұрыштық өлшеулер үшін бұл шама  ±3,5  °С  аспауы қажет. Əсер етуші шама мəнінің қалыпты аумағының температурасы . +19,9... +20,1 °С; +16... +24 °С и +16,5... +23,5°С

МЕМСТ 8.050-73 сəйкес қалыпты жағдайларға талаптар өлшенетін шама шегіне жəне өлшемнің ұйғарынды қателігіне қойылатын талаптарға қатысты бекітіледі.

анықтау қажет, жұмыс кеңістігі – шамаға əсер ететін мəннің қалыпты аумағы  бекітілген шекте орналасқан кеңістіктің бөлігі (өлшеу құралының айналасындағылар жəне өлшеу нысаны). Егер жұмыс кеңістігі анықталмаса, өлшеудің қалыпты шарттары олар жүзеге асырылатын барлық орында қамтамасыз етіледі. Өлшеудің қалыпты шарттарын қамтамасыз ету үшін стандарт талаптарға сəйкес өлшенетін нысан салмағына жəне талап етілген өлшеу нақтылығына байланысты өлшеу басталғанға дейін 2.36 сағат ішінде өлшеу (бақылау) нысандарының ұсталым уақытын жəне шарттағы өлшеу құралдарын бекітеді. Машина жасауда нақты өлшеу кезінде қалыпты жағдайды қамтамасыз ету үшін əсер етуші шамалар ықпалынан  қорғайтын арнайы құралдарды пайдаланады. Температураның əсерін белгілі бір температурада ұстау жолымен тоқтатады, яғни жұмыс  кеңістігін  белгілі бір температурамен қамтамасыз ету.  Өлшеу  құралдарын, өндіріс орындарын (цех, зертхана), камераларды белгілі бір температурада ұстауға болады. Діріл мен шайқалуды жою мақсатында амортизаторлар қолданылады: икемді аспалар (ішектер, серіппелер жəне т.б.), кеуекті резеңке жəне т.б. Жердің магниттік өрісінің ықпалынан қорғау құралы қызметін магниттік жұмсақ материалдардан жасалған экрандар атқарады. Атмосфералық қысымды өлшеу нəтижесіне ықпалды азайту үшін барокамералар қолданылады.

1.8

Машина жасауда қолданылатын өлшеу жəне бақылау құралдары əр түрлі белгілер бойынша жіктеледі: МИ 2222-92 сəйкес қадағаланатын физикалық шамалар үлгісі бойынша өлшеу жəне бақылау құралдарының жіктелімі 1.5-суретте көрсетілген, ал бақыланатын физикалық шамалардың түрлері бойынша 1.6-суретте көрсетілген. Əмбебап өлшеу құралдары мен аспаптары жеке жəне ұсақ сериялы өндіріс жағдайларында, сонымен қатар білдектерді жөндеу, өндірістің барлық түрлерін аса жауапты, жаппай жəне ірі сериялы өлшеулер кезінде сандық шамаларды жəне ауытқуларды, дұрыс геометриялық нысандардан ауытқуларды жəне беттің өзара орналасуын (арнайы аспаптар болмаған жағдайда) анықтауда кең қолданысқа ие болды(1.7- сурет). Бөлшектерді өңдеу жəне машина тораптары мен агрегаттарын жинау, машинаның жаппай шығарылуы кезінде өнімділікке, нақтылық пен сапаға талаптың артуы технологиялық үрдістердің кеңейетін автоматтандырылуы жағдайында үлкен  мəнге

Өлшеу жəне бақылау құралдарын

Салмақтық шамаларды

Геометриялық шамаларды

Жылулық-физикалық жəне температуралық шамаларды

Механикалық шамаларды

Электрлік жəне магниттік шамаларды

Заттар ағынының, шығынының, деңгейінің, көлемінің параметрлерін

Радиоэлектрлік жəне радиоэлектрондық шамаларды

Уақыт пен жиілікті

Оптикалық-физикалық шамаларды

Заттардың физикалық-химиялық құрамын жəне қасиеттерін

Иондаушы сəуле шығару мен ядролық тұрақты шамаларды

Қысым мен вакуумді

Акустикалық шамаларды

Өлшеу жəне бақылау құралдары, геометриялық шамаларды

үлкен ұзындығы жəне диаметрлері

сызықтық өлшемдері

бұрыштарды жəне конустарды

тісті доңғалақтардың

нысанның орналасу беті

бұрандалардың

шпонкалы жəне шлицті қосылыстар

жабынды қалыңдығын

кедір-толқындық

Микрометриялық өлшеу Индикаторлық нутрометр, тетікті нутрометр, миниметр, өлшеу ұштықтары немесе тетікті-бұрама индикатор, индикаторлық тереңдік өлшегіш

Штангенрейсмастар Тегіс микрометриялық микрометр, Нутрометр (штихмас), Микрометриялық тереңдік өлшегіш

Микроскоптар (құралдық, əмбебар, проекциялық), проекторлар (дископтикалық проекция, эпископтық проекция), бөлу ұштықтары, ұзындық өлшегіш үстелдері, бұрыш өлшегіш, компаратор

Манометриялық Оптикаторлар, оптиметр (тік, көлденең, проекциялық), ультраоптиметр, ұзындық өлшегіш (тік, көлденең), өлшеу машинасы (тік, көлденең), интерферометр (байланысты, байланыссыз), окулярлық микрометр

Тетікті микрометр, тетікті тоғын, сандық өлшемді тетікті тоғын, тетікті-тісті индикатор

Радиациялық

жасалған

Көп өлшемдік құрылғылар

Түрлендірушілер

Өздігінен бапталатын қондырғы

Радиоизотопты жəне рентгендік

Олар тексерілетін параметрлер саны, өлшеу импульсін түрлендіру, технологиялық үрдісте тағайындау орны, технологиялық үрдісте əсер етуі бойынша жіктеледі (1.8-сурет).

Бақылау операцияларын қол, жартылай автомат немесе  автоматтыға жатқызу t қ

бақылаудың жалпы (жиынтық) уақытына қол операцияларына кететін t

уақыттың қатынасы бойынша жүргізуге болады. Егер t қ / t

> 0,5 болса, онда бақылау қолмен жүргізіледі деп саналады (мысалы, қол калибрлерімен жəне сызықты өлшеу құралдарымен бақылау). Егер 0,02 ≤ t қ / t

≤ 0,5 болса, онда бақылау жартылай автоматты болып саналады (мысалы, бақылау нысанын бақылау құрылғылы үстелге қолмен орнатады, ал көрсеткіштерді бақылаудың келесі үдерісі – автоматты). Егер t қ / t

< 0,02 болса, онда бақылау автоматты болып саналады (бақылау нысанын орнату, оны өлшеу, нəтижелерді бағалау жəне бақылау нысанын алу оператордың қатысуынсыз жүргізіледі). Оператордың қатысу дəрежесі бойынша техникалық бақылау жіктелімінен басқа бақылау түрлері уақыт үлесі бойынша (үздіксіз, мерзімді, өткінші), технологиялық үдеріс кезеңі бойынша (кірме, операциялық, қабылдаушы), бақылау нысанын таңдау тəсілі бойынша (жаппай, таңдамалы), орындаушылар бойынша (жұмыс орнында оператормен бақылау, шебердің бақылауы, ТББ бақылауы, инспекциялық) ажыратылады.

Өлшеу құралдарын, жеке өлшеу құралдарын жасау жəне зерттеу үшін өлшеу жəне бақылау құралдарының жалпы құрылымдық сұлбасын жиі

қолданады. Бұл сұлбаларда өлшеу құралдарының жеке элементтері физикалық шамамен сипатталатын, бір-бірімен дабылдар арқылы байланысқан таңбалық блоктар түрінде көрсетілген. РМГ 29-99 өлшеу құралдарының келесі жалпы құрылымдық элементтерін анықтайды: сезімтал, түрлендіргіш элементтер, өлшеу тізбегі, өлшеу механизмі, көрсеткіш құрылғы, шкала, белгі, тіркеу құрылғысы. Кез келген өлшеу құралының бастапқы міндеті физикалық шаманы қабылдау болып табылады. Бұл қызметті сезімтал элемент атқарады.

Өлшеу құралының сезімтал элементі

Бұл элементтің негізгі міндеті өлшеу ақпараты дабылын одан əрі өңдеуге ыңғайлы түрде қабылдау болып табылады. Бұл дабыл механикалық (ауысу, айналу), пневматикалық, электрлі  жəне  т.б. болуы мүмкін. Белгілі бір физикалық құбылыстарды өлшеу кезінде сезімтал элемент қабылдаған дабылды басқа физикалық шамаға түрлендіру қажеттілігі туындайды (мысалы, қысымды электрлі шамаға, температураны қысымға т.с.с.). Бұл қызметті түрлендіргіщ элемент атқарады.

Өлшеу құралының түрлендіргіш элементі

Əдеттегідей        физикалық        шама        тегін        өзгертпейтін        аралық

(қайталама)

Өлшеу ақпараты дабылын қашықтықтан жіберу үшін жібергіш өлшеу түрлендіргіштері, ал оның бір рет белгіленген өзгеруіне  ауқымды өлшеу түрлендіргіштері  қарастырылады.  Мысалы, индуктивті жəне пневмативті түрлендіргіштер жібергіш түрлендіргіштерге жатады, ал вольтметрлер немесе электронды осциллографтардың кірмесінде кернеуді бөлушілер мен өлшеу күшейткіштері ауқымды өлшеу түрлендіргіштеріне жатады.

Өлшеу құралдарының өлшеу тізбегі

Өлшеу механизмі

тісті тақтайдан тұрады.

а б а

2, 3

б

а — бір жақты; б

в

бөлшектері мен оған тоқ жеткізуші

серіппелі

жылжымалы шеңберлі тұрақты магниттен тұрады .

Өлшеу құралының көрсеткіш құрылғысы

Ш кала өзіне қатысты нөмірлермен бірге белгілердің ретке келтірілген қатарын ұсынады. Шкалалар бір жақты (1.10-сурет, а), екі жақты (1.10-сурет, б ) жəне нөлсіз (1.10-сурет, в) болады. Бір жақты шкалаларда өлшеу құралдарының бір өлшеу шамасы нөлге тең болады. Екі жақты шкалаларда нөлдік мəн шкалада орналасқан. Нөлсіз шкалаларда нөлдік мəн болмайды. МЕМСТ 8.401 — 80 сəйкес бөлік ұзындығы бір-бірінен ең көп дегенде 30 % ерекшеленетін жəне бөлудің тұрақты бағасына ие  болатын шкаланы

дəрежелік шкала

Белгі — шкала таңбасына қатысты орны өлшеу құралының көрсеткішін анықтайтын көрсеткіш құрылғының бөлігі.  Белгі көрсеткіш білік немесе жарық көрсеткішті сəуле түріндегі материалдан жасалуы мүмкін.

Көрсеткіш аспаптарда шкала мен белгі болған жағдайда екі түрлі есептік құрылғы болуы мүмкін: белгі қозғалмайтын шкалаға қатысты қозғалады (сағат түріндегі индикаторлар, вольтметрлер, амперметрлер жəне т.б.) немесе шкала қозғалмайтын белгіге қатысты қозғалады (микрометрлер, оптиметрлер жəне т.б.).

Цифрлық есептік құрылғылар не механикалық, не жарықтық болады. Механикалық есептік құрылғыларды өлшенетін шама білік бұрылыстарының сəйкес бұрыштарына түрленетін  цифрлық аспаптарда қолданады (мысалы, бензин колонкаларының кей түрлеріндегі, цифрлық таспалы жəне цифрлық аунақшалы аспаптардағы жəне т.б. есептік құрылғылар). Сұйық кристаллдарға негізделген индикаторлы құрылғы жүйелеріндегі жарық тақта өлшенетін шамалар импульсті  дабылдардың белгілі бір реттілігіне түрленетін электронды цифрлық өлшеу құралдарында қолданылады (мысалы, электронды сағаттарды тақтасы, электронды цифрлық есептік құрылғылы штангенциркуль жəне т.б.). Сұйық кристаллды индикаторлар өзімен белгілі  бір  температурадан төмендегенде кристаллдарға, ал жоғары болса сұйықтыққа айналатын көміртегі мен оттегінің қосылуын (карбоксид) ұсынады. Сұйық кристаллды тор құрылғысы 1.11-суретте көрсетілген. Бұндай тор араларында

сұйық кристаллды қоспа мен

кернеу қосымшасына арналған жеткізуші сым орналасқан

екі параллель шыны пластинкадан тұрады. Қалайы оксидінен жасалған таспаның  ішкі бетінде кернеу болмаған жағдайда

тор мөлдір болады. Тұрақты кернеу келген кезде тор мөлдірленеді. Сайып келгенде оқылатын сандар пайда болады.

1.12-сурет. Жобалаушы сандық белгі құрылғысы:

Сонымен қатар газбен зарядталатын белгілер (суық катодты газбен толтырылған шамдар), жарық диодты белгілер қолданылады. Жарық диодты сандық аспаптарда (галлий арсенидінен жасалған)  сандар электр энергиясы келетін жартылай өткізгіштің нүктелік немесе сызықтық сегменттерінен құрылады, жартылай өткізгішті сəулеленудің нəтижесінде спектрдің көрінетін аумағында сəуле пайда болады. Бұл аспаптарда санның биіктігі 20 мм аспайды.

Өлшеу құралының тіркеу құрылғысы

Басып шығаратын құрылғылар екі топқа бөлінеді: соққылы жəне соққысыз əсер. Соққылы əсерлі басып шығаратын құрылғыларда басып шығару үдерісі литералы немесе таңбалы (қол жəне электрлі басып шығарушы машиналар) немесе инелі (матрицалық басып шығарушы құрылғылар) тетіктің боялатын таспаға соққысы нəтижесінде жүзеге асырылады. Басып шығарушы құрылғылардың басқа да түрлері бар: цилиндр бастиекті, сфералық бастиекті, түймедақ түріндегі дөңгелекті

(daіsywheel ), матрицалық, барабанды, тізбекті жəне таспалы. Бұндай құрылғылардың басу жылдамдығы секундына 10 таңбадан минутына  20 000 жолға дейін жетеді. Соққысыз əсерлі басып шығаратын құрылғыларда басып шығару үдерісі арнайы дайындалған қағазға физикалық немесе химиялық əсер етумен іске асады. Бұндай басып шығару құрылғыларының келесі түрлері бар: жылу матрицалық, электр сезгіш, электростатикалық, ксерографикалық, бояуды үздіксіз жіберетін немесе бояуды сұраным бойынша жіберетін лазерлі. Басып шығару жылдамдығы минутына 300-ден 45 000 жолға дейін жетеді.

Заманауи басып шығару құрылғыларында матрицалық құрылғы, не

а б

инелі басу механзимі, не болмаса сия (бояу) ағынын жіберу жиі қолданылады. Екі нұсқада да бірдей матрицалық түсінік қолданылады (1.13-сурет).

а

қысымды  түрлендіру  сұлбасы көрсетілген. Жарғақ

өлшенетін шаманы (ауа қысымы) қабылдайды жəне

тетік арқылы құрылғыға шығыс шамасы болып табылатын электр кедергісін өзгерте отырып

реостат қозғалтқышын  ауыстырады. Қабылданған терминологияға сəйкес 1.14-суретте, б, көрсетілген сұлбадағы

бастапқы түрлендіргіш, ал 2 жəне  3 элементтер аралық жəне жіберуші түрлендіргіштер болып табылады. Өлшеу құралдарының, олардың құрылымдық элементтерінің, көмекші құрылғыларының түрлі əдістер арқылы бірігуі жəне үйлесуі өлшеу үдерісін автоматтандыруға арналған өлшеу жүйелерінің кең ауқымда қолдануға жəне өндірістің түрлі үрдістерін автоматты басқаруға арналған өлшеу нəтижелерін пайдалануға мүмкіндік береді.

а:

Өлшеу жүйесінің көмекші элементтері (өлшеу қажеттіліктері) ретінде қажетті нақтылықпен өлшемдерді жүргізуге арналған керекті шарттарды қамтамасыз ету үшін қызмет атқаратын құрылғылар қолданылады. Оларға мысалы, барокамера, термостат, магнит өрісі əсерін экрандайтын құрылғы, өлшеу күшейткіштері, арнайы дірілге қарсы іргетастар, тіпті қарапайым лупа да жатады. Бұл элементтер өлшеу құрылғыларының сезімталдығын арттыруға немесе өлшенетін шаманы əсер ететін шамалардың бұрмалаушы əрекеттерінен қорғауға көмектеседі.

Өлшеу жүйесінің ең күрделі құрылымдық сызбасы болып құрамына телнұсқалы, сандық-телнұсқалық, сандық түрдегі əр түрлі түрлендіргіштер, ақпарат алудың сандық құрылғылары, стандартталған ақпараттар (шина жəне торап), басқару құрылғылары мен басқа да орындаушы құрылғылар кіретін ақпараттық-өлшеу жүйесі (АӨЖ) табылады. АӨЖ негізгі элементтерінің сипаттамасы мен мінездемесі 3- бөлімде қарастырылған.

Нəтижесінде алынатын өлшеу ақпаратының сапасына əсер ететін өлшеу жəне бақылау құралдарының сипаттары маңызды болып есептеледі. Өлшеу сапасы нақтылығымен, анықтылығымен, дұрыстығымен, жинақтылығымен жəне жаңғыртылуымен, сонымен қатар ұйғарынды қателігімен сипатталады.

Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамасы

МЕМСТ 8.009 — 84 төменде көрсетілгендердің біреуінен таңдалынатын, өлшеу құралдарының нормаланатын метрологиялық сипаттамаларының кешенін бекітеді.

Өлшеу нəтижелерін анықтауға арналған сипаттамалар (түзетусіз): өлшеу түрлендіргішінің түрлендіру қызметі; бір таңбалы немесе көп таңбалы өлшем мəні;

Өлшеу құралдарының əсер етуші шамаларға сезімталдығының сипаттамалары

Өлшеу құралдарының динамикалық сипаттамалары толық жəне жеке болып бөлінеді. Толық динамикалық сипаттамаларға: ауыспалы, амплитудалы-фазалық жəне импульсті

сипаттамалар, табыстама қызметі, жеке сипаттамаларға: реакция уақыты, бəсеңдетукоэффициенті, тұрақты уақыт, резонансты меншікті айналмалы жиілік мəні жатады.

Өлшеу құралдарының шығыс дабылының ақпараттық емес параметрлері

РМГ 29-99 сəйкес өлшеу құралдарының жиі кездесетін метрологиялық сипаттамаларын толық қарастырамыз.

Шкала бөлігінің бағасы

орыннан

орынға ауысуы (1.15, а-сурет) 0,001 мм шамасына өзгеруге сəйкес келсе, онда бұл шкаланың бөліну бағасы 0,001 мм-ге тең. Бөліну бағасының мəндері 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 мкм қатарынан таңдалады. Бірақ көбінесе 1-ден 2 дейінгі еселік жəне үлестік шамалары қолданылады, атап айтқанда: 0,01; 0,02; 0,1; 0,2; 1; 2; 10 мкм жəне т.б. Бұрыш өлшеуіш құралдарында 1° бөлу бағалы айналмалы шкалалар қолданылады, ал қосымша есептеу құрылғысы осы бөлулердің минуттық жəне секундтық үлестерін есептейді. Шкаланың бөлу бағасы əрқашан өлшеу құралының шкаласында көрсетіледі.

Шкаланы бөлу ұзындығы

Шкаланың бастапқы жне соңғы мəні

Көрсеткіштер ауқымы

Байланыс тəсілімен сызықтық жəне бұрыштық шамаларды өлшеу құралдарының негзігі сипаттамаларының бірі болып өлшеу сызығы бағытында өлшенетін шекті өлшеу құралдарының өлшенетін ұшы аймағында орын алатын

өлшеу күші табылады. Ол өлшеу тізбегінің тұрақты тұйықталуын қамтамасыз ету үшін қажет.  Бақыланатын бұйым шегіне (2... 10 мкм) байланысты өлшеу күші ұсынылған  шамасы 2,5.3,9 Н, ал10 мкм жоғары — 9,8 Н шегінде орналасады. Өлшеу күшінің маңызды көрсеткіші - оның айырмасы (ауытқу), яғни көрсеткіштер диапазоны шегінде екі қалып кезіндегі өлшеу күшінің айырмашылығы. Құралдың шығыс дабылы өзгеруіне байланысты анықталатын өлшеу құралының өлшеу шамасының өзгеруін тудыруға ерекшелігі-

сезімталдығы деп аталады. Ол шкала белгісі орнының өлшенетін шаманың тиісті өзгеруіне қатысты бағаланады. Егер өлшенетін шама ұзындық немесе бұрыш болса жəне сезімталдық мəні өлшемсіз санмен көрсетілсе, онда соңғысы

а

с

Мысалы, индикаторды бөлу бағасы 0,1 мм жəне шкаланы бөлу ұзындығы 1,5 мм болған жағдайда табыстама қатынас 150 тең болады.

Өлшеу құралдарының сезімталдық шегі

Өлшеу аспабы көрсеткіштерінің вариациясы

Жоғары сезімтал өлшеу аспаптарында (əсіресе электронды) вариация басқа мəнге ие болады жəне оның көрсеткіштерінің орташа мəн маңайында ауытқуы ретінде көрсетілуі мүмкін.

Көрсеткіштер дрейфі

Өлшеу қателіктері

н

нақты мəнінен Х өлш

қ

аспап  көрсеткіші  мен өлшенетін шаманың нақты мəні арасындағы айырмашылық:

n =

n −

«Өлшеу қателігі», «өлшеу құралының қателігі»  терминдерімен қатар нəтижелерінің өлшенетін шама шынайы мəніне жақындығын білдіретін «өлшеу нақтылығы» ұғымы қолданылады. Өлшеудің жоғары нақтылығы өлшеудің аз қателіктеріне сəйкес келеді. Өлшеу қателіктері əдетте қателіктердің туындауы мен түріне байланысты жіктеледі. Аспаптық қа те лі кте р өлшеу жəне бақылау құралдары элементтерінің жоғары сапасының жеткіліксіздігі салдарынан туындайды. Бұл қателіктерге ӨҚ дайындау жəне құрастырудағы қателіктерін; ӨҚ механизміндегі үйкелістен болған қателіктерді,

жеткіліксіз қаттылықты жəне т.б. жатқызуға болады. Аспаптық қателік əр ӨҚ үшін жекелей саналады. Əдістемелік қателіктердің туындау себебі өлшеу əдісінің жетілдірілмегендігінен болады, яғни саналы түрде өлшеу құралының шығысында қажет емес шамаларды өлшейміз, түрлендіреміз немесе қолданамыз, олар қажетті шаманы тек шамамен ғана көрсетеді. Негізгі қателіктер нормативті-техникалық құжаттарда (НТҚ) айтылған қалыпты жағдайларда қолданылатын өлшеу құралдарының қателіктерін қабылдайды. Өлшеу құралдары өлшенетін шамалар мен қатар өлшенбейтін, бірақ əсер ететін шамаларға да сезімталдық білдіреді, , мысалы, температура, атмосфералық қысым, діріл, соққы жəне т.б. Сондықтан кез келген өлшеу құралының НТҚ көрсетілетін негізгі қателіктері болады. Өлшеу жəне бақылау құралдарын өндірістік жағдайда пайдалану кезінде қосымша қателіктер туындататын қалыпты шарттардан айтарлықтай ауытқушылықтар туындайды. Бұл қателіктер ɑ;

% 10 

;        % 10%

пит

жəне т.б. түріндегі көрсеткіштердің өзгеруіне бөлек

əсер ететін тиісті коэффиценттермен тұрақтандырылады.

Өлшеу құралдарының қателіктерін ұйғарынды қателіктер шегін бекіту арқылы тұрақтандырады.

Өлшеу құралдарының ұйғарынды қателіктер шегі

: шама үшін

ш

н ,

бұнда Х ш

н

салыстырмалы қателік түрінде , %:

δ = (Δ/Х н

Ұйғарынды қателіктер шегімен (негізгі жəне қосымша), сонымен қатар өлшеу қателіктеріне əсер ететін басқа да қасиеттерімен анықталатын өлшеу құралдары дəлділігінің жиынтық сипаттамасы  үшін «өлшеу құралдарының дəлділік класы» ұғымы енгізіледі. Өлшеу құралдарының дəлділік класы бойынша көрсеткіштердің ұйғарынды қателіктер шегін бекітудің бірыңғай ережесін МЕМСТ 8.401—80 «Өлшеу құралдары сапасын салыстырмалы бағалау, оларды таңдау, халықаралық сауда үшін қолайлыдəлділік кластары» реттейді. Дəлділік класы өлшеу құралдарына қойылатын техникалық талаптардан тұратын стандарттар мен техникалық шарттармен анықталады. Нақты түрдегі өлшеу құралдарының дəлділігінің əр класы үшін жиынтықта дəлділік деңгейін көрсететін метрологиялық сипаттамаларға нақты талаптар белгіленеді. Дəлділіктің барлық кластарындағы өлшеу құралдары үшін бірыңғай сипаттама (мысалы, кіріс жəне шығыс кедергі) дəлділік класына тəуелсіз нормаланады. Бірнеше физикалық шамаларды өлшеу құралдары немесе бірнеше ауқыммен өлшеу екі жəне одан көп дəлділік класына ие болуы мүмкін. Мысалы, электр кернеуі мен кедергісін өлшеуге арналған электр өлшегіш аспапқа дəлділіктің екі класы берілуі мүмкін: біріншісі – вольтметр сияқты, екіншісі – амперметр сияқты. Құралдарға дəлділік класы жасалу кезінде беріледі. Пайдалану кезінде өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары нашарлайды. Сондықтан метрологиялық аттестаттау қорытындысы бойынша олардың дəлділік класының төмендетілуіне рұқсат беріледі. Өлшеу құралдарының көп түрлілігіне жəне олардың метрологиялық сипаттамаларына байланысты МЕМСТ 8.401—80 тағайындау тəсілдері анықталған, айта кетерлігі тəсілдің таңдалуы қателіктің қандай түрде нормаланғандығына байланысты. Аспаптардың дəлділік класын анықтау үлгілерін 1.3-кестеден қараңыз. Нақтылығына байланысты барлық өлшеу құралдары үлгілі жəне жұмыс өлшемдеріне бөлінеді. Өлшеу құралдарының бастапқы үлгілері жəне өлшемдері бойынша өлшем құралдарының метрологиялық сипаттамаларын тексеру немесе калибрлеу

1.3-кесте. Аспаптардың дəлділік класын белгілеу үлгісі

Ұйғарынды қателік шегін анықтауға арналған формула

Ескерту

= ±а

М дəлділік класы м

Δ = ±(а + Ъх )

С дəлділік класы

γ = Δ/X

1,5

Егер

шама бірлігінде көрсетілсе

0,5дəлділік класы

0,5

Егер

шкала ұзындығымен анықталса (оның бөлігі) δ =

δ =±[с + d(|X n

δ = ±[0,02 + 0,01(|Х п

0,02/0,01дəлділік класы

0,02/0,01

Ескерту: Δ— кірісте (шығыс) өлшенетін шама бірлікпен немесе шартты түрде шкала бөлінісінде көрсетілген өлшеу қателігініңұйғарынды абсолютті шектері;

а, Ь

-қа тəуелді емес оң сандар ;

с, d

с = b + d; d = а|X k |; у

бағынышты үлгілі жəне жұмыс өлшеу құралдары дəлділігінің ең төмен класында жүргізіледі. Үлгілерден өлшеудің жұмыс құралдарына өлшемдерді (метрологиялық тізбек) беру сұлбасы келесі түрде көрсетіледі: бастапқы эталон →жұмыс эталоны→ жоғары реттегі үлгілі құрал → өлшеудің жұмыс құралы.

(қасиеттер) белгіленеді?

2 Тарау

Салмақ шамаларын өлшеу жəне бақылау өлшеудің жалпы құрылымында ерекше орын алады. Қазіргі таңда салмақ өлшеу құрылғыларының тізімі мың атаудан асып түседі, олардың негізгі көлемі технологиялық үдерістерді механизациялау мен автоматтандыруға арналған. Олар салмақ бақылаудың автоматты құрылғыларымен, тіркеу, мөлшерлеу жəне басқа да ерекше элементтермен жабдықталған күрделі механизмдерден тұрады. Өлшенетін өнімнің бағасын есептейтін, біртекті тетіктердің санын есептейтін, салмақ бойынша тетіктерді топтайтын, нысанды тоқтатпай өлшейтін, берілген пропорцияда түрлі заттарды мөлшерлейтін  жəне  т.б. салмақ өлшеу құрылғылары кең қолданысқа ие болды.. Салмақ өлшеу жəне салмақ мөлшерлеу құрылғыларын тағайындаулары бойынша келесідей алты топқа жіктеуге болады (2.1- сурет): көрсеткіштердің жоғары дəлділігін талап ететін, өлшеудің ерекше талаптары мен əдістері бар түрлі типтегі зертханалық таразылар;

негізінде саудада қолданылатын, ең үлкен өлшеу шегі (Q max

) 100 кг дейінгі үстел таразылары;

max

15 т дейінгі платформалы жылжымалы жəне орнатылмалы таразылар; платформалы        стационарлық,        автокөліктік,        вагондық        таразылар

(сонымен қатар жүріп бара жатып өлшеуге арналған);

Таразылар жəне таразылы дозаторлар

Зертханалық

Үстелдік

Платформалық стационарлық

Конвейрлік

Таспалық салмақ өлшеуіштер

Үлестеулік

Сұрыптауға арналған

Автоматты салмақтық мөлшерлеу сызықтары

Материалды тасымалдаушыға реттеп жіберумен

Тасымалдаушының таспаларының жылдамдығын реттеуішпен

1-ші разрядты таразылар

2-ші разрядты таразылар

3-ші разрядты таразылар

Сүтті

Майлы-сынамалы

Пошталық

2.1-сурет. Салмақ өлшеу жəне салмақ мөлшерлеу құрылғыларының жіктелімі

Бірінші топтағы таразыларды межелік түрдегі күйентелі, шаршы көрсеткіш циферблатты, сан көрсететін жəне баспалы көрсеткішті аспаптармен жəне пульттармен дайындайды. Таразылар əрекет қағидасына байланысты механикалық, электромеханикалық, оптикалық-механикалық жəне радиоизотопты болып бөлінеді (2.2-сурет). Иінтіректі таразылар кең тараған. Олар салмақты салыстыру қағидасына негізделген, жəне олардың көрсеткіштері еркін құлаудың жергілікті үдеуіне қатысты болмайды. Салмақты салыстыру иінтірек (иінтірек жүйесі) жəне таразы айшанағы көмегімен жүргізіледі. Механикалық иінтіректі таразылардың негізгі метрологиялық сипаттамалары, олардың артықшылығы, кемшіліктері жəне пайдалану аймағы 2.1-кестеде көрсетілген.

Екінші топта: конвейерлі таразылар; тасымалданатын материалдың салмағын үздіксіз өлшейтін үздіксіз əрекет жасайтын таспалы таразылар.

Үшінші топта: жиынтық есепке арналған мөлшерлеуіштер (үлестірмелі таразылар); сусымалы материалдарды бөлшектеп өлшеуге арналған мөлшерлеуіштер;

2.1-кесте. Механикалық иінтіректі таразылардың негізгі метрологиялық сипаттамалары

Таразы үлгілері

Өлшеу шегі, кг

Өлшеу қателігі, %

Тыныштану уақыты, с

Артықшылығы

Кемшілігі

Таразы түрлері

Тең иықты күйентелі

-8

...10

± 0,1

5... 10

Өте дəл, көрсеткіш дəлділігі өлшеу орнына бағынышты емес

Механикалық тозатын бөлшектердің көптігі,қолмен қызмет көрсету, өлшеу нəтижелерін тікелей қашықтықта жіберу мүмкін емес

Аналитикалық, пошталық, микротаразылар, жоғары дəлдікті тұрмыстық

Гір тасты

-6

...10 3

±0,1

30…60

Платформалық, шанаптық,, автокөліктік,, вагондық,, крандық

Жылжымалы гір тасы бар күйентелі

-4

...10

±0,5

30…60

Дəлділігі төмен, тең иықты күйентелі таразылармен салыстырғанда қызмет көрсету өте ыңғайлы

Квадрантты

-3

...10

±0,5

2…5

...10 2

±0,5

0,1

Бөліп өлшейтін

сызықтар (бетон, асфальтобетон, шынылы шихтажəне т.б. өндіруге арналған автоматты салмақ мөлшерлеуіштер).

тасымалдағышқа материал беруді реттейтін мөлшерлеуіштер; тасымалдағыш        таспасының        жылдамадығын        реттейтін

мөлшерлеуіштер.

Бесінші топқатексеру (калибрлеу) жұмыстарын жүргізуге арналған түрлі метрологиялық таразылар, сонымен қатар гір тастары мен тексерудің (калибрлеу) жылжымалы құралдары жатады. Бұл топтағы таразылардың құрылымына тексеру (калибрлеу) жұмыстарын  жүргіузге тəн арнайы талаптар ұсынылады. Алтыншы топқа салмақты емес, басқа параметрлерді өлшеуге арналған түрлі салмақ өлшеу құрылғылары жатады (мысалы, бірдей салмақты бөлшектер мен бұйымдарды есептеу немесе топтау, қозғалтқыштың айналу кезін анықтау, картоп құрамындағы крахмал пайызын жəне т.б. анықтау). Күш өлшегіш тензорезисторлы жəне діріл білікті түрлендіргіштер ретінде қолданылатын өлшеу тəсілдері ерекше орын алады. Бұл түрлендіргіштерді пайдалану көп жағдайларда иінтіректі жүйе кемшіліктерінен құтылуға, жəне өлшеу дəлділігін арттыруға, таразылардың металды қажетсінуін азайтуға, өлшеу уақытын қысқартуға мүмкіндік береді. Шығыс электр дабылдарын алу өлшеу үдерісін болжайды, бұл үдерісті басқаруды автоматтандырылған жүйеге енгізуге мүмкіндік береді. Əр түрлі көтерме жəне тасымалдаушы құрылғыларда кіріктірме тензорезисторлы түрлендіргіштерді пайдалану көтеру (орын ауыстыру) жəне өлшеу операцияларын қоса атқару жолымен өндірістік циклді қысқартуға мүмкіндік береді. Салмақ бірлігі болып саналатын мəнді шама, оның еселік жəне үлестік мəні гір тасы болып табылады. Ресейде салмақ бірлігінің мемлекеттік бастапқы өлшемі - № 12 Париждегі Халықаралық  шамалар мен таразылар бюросында сақталған килограммның халықаралық көшірмесі. Салмақ бірлігінің мемлекеттік бастапқы өлшемі салмақ бірлігі өлшемін екінші өлшеммен жаңғырту, сақтау жəне жіберу үшін тағайындалған. Салмақтың жұмыс өлшемдері жеке гір тастары түрінде жəне 1 мг- нан 10 кг дейінгі гір тастарының жиынтығы түрінде дайындалады. Гір тасы үшін материал болып платина, алтын, никель, қола немесе кварц

пайдаланылады.

Тағайындалуына байланысты гір тастары жалпы тағайындалым гір тасы, үлгілі, шартты, каратты, сонымен қатар таразылардың кіріктірме иінтіректі механизмді түрлеріне жіктеледі.

Жалпы тағайындалым гір тасы.

Салмағы 1 мг-нан 20 кг дейінгі аталған гір тастары МЕМСТ 7328 — 2001 сəйкес дайындалады. Гір тастары салмақ мəнін дəл ажыратуына байланысты бес класта шығарылады. Дəлділігі 1-кластағы гір тасын микрохимиялық, химиялық жəне басқа да сараптамалар кезінде жоғары дəлдікті өлшеу үшін қолданады. Бұл санаттағы гір тасы салмағының шекті мəні 1 мг-нан 1 кг дейін, ал нақты салмақ мəнінен ұйғарынды ауытқу гір тасы салмағына байланысты |Δ| = ±(0,002... 0,64) мг. Гір тастарының пішіні 2.3,

Дəлділігі 2-кластағы гір тасын химиялық жəне басқа  сараптамаларда жоғары дəлдікті өлшеу үшін қолданады. 1 мг-нан 20 кг дейінгі шекте дайындалады, |Δ| = ±(0,01.50,0) мг. Гір  тастарының  пішіні 2.3,

Дəлділігі 3-кластағы гір тасыныңқолдану аумағы — жоғары дəлдіктітехникалық сараптамалар жəне қымбат бағалы металдарды өлшеу. Гір тастары жиынтығының нақты салмағы — 1 мг-нан 20 кг дейін, |Δ| = 0,05.250,0 мг. Гір тастарының пішіні 2.3,

Дəлділігі 4кластағы гір тасыныңқолдану аумағы — техникалық сараптамалар жəне дəрі-дəрмектерді өлшеу. Гір тастарының нақты салмағы 5 мг-нан 20 кг дейінгі шекте қарастырылады,

жеке алынған гір тасының салмағына байланысты |Δ| = 0,5...1 250 мг. Гір тастарының пішіні 2.3,

Дəлділігі 5-кластағы гір тасын саудада жəне тұрмыста өлшеу үшін қолданады. Нақты салмақ жиынтығы гір тасының 10 г-нан 10 кг дейін өзгеруін қарастырады, |Δ| = 40...3 250 мг. Гір тастарының пішіні 2.3, н, о

Жалпы тағайындалым гір тасының материалын нақты салмаққа жəне гір тасының санатына байланысты таңдайды (титан жəне оның қорытпалары, аустенитті кластағыжəмірілуге төзімді болат (магниттік емес), алюминий, көміртекті болат, шойын). Сонымен, 2.3,

а, б, в, г

д , е , ж , з -суретте көрсетілген дəлділіктің 4-кластағы гір тастары пішіндерін алюминийден, 2.3,

и, к, л, м-суретте көрсетілген пішіндерді көміртекті болаттан, ал 2.3, н, о- суретте көрсетілген пішіндерді шойыннан жасайды. Қолданыстағы гір тастарының барлық кластарының салмақтан ұйғарынды ауытқулары жəне салмақты анықтаудағы қателіктері МЕМСТ 7328 — 2001 қарастырылған. 2.3, а

жəне е -суретте көрсетілген пішіндерден басқа граммдық жəне килограммдық гір тастарын қиыстырушы қуыспен дайындайды. Гір тастарын салмақ бойынша қиыстырып келтіру не қиыстырушы қуыс бойынша, не гір тасы бетін хроммен немесе никелмен қаптау арқылы жүргізіледі. МЕМСТ 7328 — 2001 сəйкес гір тастары даналап, жеке жиынтықтармен немесе жиынтықтардан құралған толымдармен шығарылуы мүмкін. Гір тастары мен жиынтықтардың шартты белгілері өлшембірлігін білдіретін əріптерден (кг — килограмм, г — грамм, мг — миллиграмм), жəне сандардан тұрады. Əріптерден кейінгі бірінші сан гір тасының (жиынтық) класын, екіншісі – гір тасының салмағын немесе жиынтықтағы гір тастарының жиынтық салмағын, үшіншісі (миллиграмды гір тастары жиынтықтарында) – ең кіші гір тасының салмағын білдіреді.. Мысалы: «КГ — 4 — 5 МЕМСТ 7328 — 2001 гір тасы»— салмағы 5 кг дəлділіктің 4-кластағы килограммдық гір тасы; «КГ—3 — 20 МЕМСТ 7328 — 2001 жиынтық»— салмағы 20 кг дəлділіктің 3-кластағы килограммдық гір тастарының жиынтығы; «МГ—2—1100—1 МЕМСТ 7328—73 жиынтық» — ең  кіші  салмағы 1 мг гір тасы бар салмағы 1100 мг дəлділіктің 2-кластағы миллиграммдық гір тастарының жиынтығы.

Арнайы тағайындалым гір тастары.

Оларға үлгілі гір тастары (МЕМСТ 7328 — 2001), шартты гір тастары, гір тастары, кіріктірме таразылар жəне т.б. жатады.

Үлгілі гір тастары гір тастары мен таразыларды  тексеру  (калибрлеу) үшін қолданылады. Үлгілі гір тастарының төрт тобы (1, 2, 3, 4) жəне оларды пайдалану аумағы бекітілген. Сонымен,  3-топтағы  гір тастарын салмағы 10 мг-нан 2 000 кг дейінгі 4-топтағы үлгілі гір тастарын тексеру, дəлділіктің 4-кластық гір тастарын тексеру жəне үлгілі жүк-піпекті, квадрантты таразыларды тексеру кезінде пайдаланады. 4-топтағы гір тастарын дəлділіктің 5-кластағы гір тастарын тексеру, шартты гір тастарын, безбендерді, үстел жəне конвейерлерлі, тең иықты жəне тең иықсыз автокөліктік циферблаттық таразыларды, серіппелі динамометрлерді жəне т.б. тексеру (калибрлеу) кезінде қолданады. Үлгілі гір тастарының пішіні, негізгі өлшемдері мен материалы МЕМСТ 7328 — 2001 сəйкес анықталады. Үлгілі гір тастарының кей түрлері 2.4-суретте көрсетілген. Жеке үлгілі гір тастарын, миллиграммдық, граммдық жəне килограммдық гір тастарының жиынтықтарын жеткізу қарастырылған. Шаррты гір тастары 1 : 100 иінтіректі жүйе иініне қатысты платформалы иінтіректі гір тасты жалпы тағайындалым таразыларын жиынтықтауға арналған.

Шартты гір тастары (2.5-сурет) ТУ 25.06.1400—79 сəйкес 1-ден 500 кг дейінгі салмақта шығарылады. Гір тастары сұр шойыннан дайындалады.

Гір тастарының ішінде гір тасын жөндеу кезінде гір тасының нақты салмағынан 0,8 %

Гір тасының үстіңгі бетінде гір тасының шартты салмағы килограммен жəне нақты салмағының шартты салмаққа қатынасы сандық түрде көрсетіледі. Мысалы: гір тасының шартты салмағы  500 кг, нақты салмағы — 5 кг, қатынасы 1:100. Гір тастары жиынтықта жеткізіледі. Жиынтықтың шартты белгілері: «гір тасы» сөзі, гір тастарының шартты салмағы барын білдіретін «ГУ» əріптері, жиынтық нөмірі жəне жиынтық дайындалатын жəне жеткізілетін техникалық шарттардың белгісі.

Мысалы: «ГУ—3 ТУ25.06.1400 — 79 гір тастары».

2.2

Ұзындықтың жазықпараллелді соңғы өлшемдері (МЕМСТ 9038 — 90) эталоннан бұйымға дейін өлшемдерді жіберуге арналған. Ұзындықтың соңғы өлшемдерінің бұл негізгі мақсаты оларды сақтау жəне ұзындық бірліктерін жіберу, əр түрлі өлшеу өлшемдері мен құралдарын тексеру (калибровка) жəне градустандыру үшін, жəне де бұйымдар мен

құрылғыларды, дəлдік таңбалаушы жəне координаталы-нүктелі жұмыстарды анықтау үшін, білдектер мен құралдарды төсеу үшін жəне т.б. қолданылады МЕМСТ 9038 — 90 стандартына сəйкес, ұзындықтың соңғы өлшемдері екі тегіс өзара параллель өлшеу беттері бар тік бұрышты параллелепипедтің нысанынан тұрады (2.6-сурет, а). |; Ұзындықтың жазықпараллель соңғы өлшемі ретінде өлшемнің бір өлшеу бетінің ортасынан қарама-қарсы өлшеу бетіне жүргізілген перпендикулярдың ұзындығымен анықталатын оның орташа ұзындығы

(2.6-сурет, б

) қабылданады. а

жəне b қырларының мəні өлшемдер қимасында l-орташа ұзындықтың номиналды өлшеміне байланысты анықталады.

а

= 30 -28 ; b

а =

-0

; b=

Орташа өлшемнің номиналды өлшемі əр өлшемге беріледі.

Соңғы өлшемдерді дəлдіктің келесі кластарында дайындайды: 00; 01; 0; 1; 2; 3— болаттан; 00; 0; 1; 2 жəне 3— қатты құймадан. (00класы

Соңғы өлшемдерді номиналды ұзындықтың саны мен өлшемі бойынша əр түрлі жинақтарға жинақтайды. № 1-ден № 19-ға дейінгі жинақтарда өлшемдер саны 2-ден 112-ге дейін құрайды. Арнайы жинақтарда: № 20 — 23 өлшем, № 21 — 20 өлшем, № 22 — 7 өлшем.

Ұзындық өлшемдерінің номиналды өлшемдері мен өлшемдер градациясы жəне де олардың жинаққа топтастырылуы өлшемнің минималды санынан үшінші ондық белгіге дейін кез келген өлшемдегі блокты құруға болатындай етіп жүзеге асырылады.  Осыған  байланысты соңғы өлшемдер жинағында келесі градация қабылданған:

соңғы шаралардың өлшеу беттері

-сурет. Ұзындықтың жазықпараллелді соңғы өлшемдері: а

б

в

0,001; 0,01; 0,1; 0,5; 1; 10; 25; 50 жəне100 мм. Өлшем ұзындығының номиналды мəндері 1,005-тен 100 мм-ға дейін құбылады. Осылайша, 112 соңғы өлшемнен тұратын жинақ: 1,005 мм өлшемді бір өлшемді; 1-ден  1,5  мм-ге  дейінгі 0,01  мм арқылы  51  өлшемді; 1,6-дан  2 мм-ге

дейін  0,1 мм арқылы 5 өлшемді; 0,5 мм бір өлшемді; 2,5-тен 25 мм-ге дейін 0,5 мм арқылы 46 өлшемдіжəне 30-дан 100 мм-ге дейін 10 мм арқылы 8 өлшемді қамтиды. Жинақ дəлдігінің класы жинаққа кіретін жеке өлшемнің төменгі класымен анықталады. Əр жинаққа əр өлшемнің  номиналды  ұзындығы мен ауытқуы көрсетілетін төлқұжат беріледі. Өлшем ұзындықтарын өлшеу қателігіне жəне олардың жазықтық пен параллельдіктен ауытқуына байланысты соңғы өлшемдерді 5 разрядқа бөледі: 1, 2, 3, 4, 5 (1-разряд үшін аттестаттаудың ең аз қателігі       анықталған).       Қателік       шамалары        өлшемдердің аттестациясында келтіріледі. Разряд белгіленген соңғы өлшемдерді қолданған кезде, плиткалар блогының өлшемін тек номиналды мəндер бойынша анықтамайды, аттестатта келтірілген нақты ауытқулар да есепке алынады. Ұзындық соңғы өлшемдерінің негізгі қасиеттерінің бірі олардың кең қолданылуын қамтамасыз ететін - бұл ысқылану,  яғни  бір  өлшемді басқа өлшемге қойған кезде немесе жылжытқан кезде өзара берік ілінісу қабілеті (2.6-сурет, в ). Өлшемдердің ілінісуі (адгезия) арасында майдың жұқа пердесі (0,05... 0,1 мкм) болған кезде ілінісудің молекулярлық күштерімен шақырылады. Бұл жағдайда бір өлшемді басқа өлшемге байланысты жылжыту күші кем дегенде 30...40 Н құрайды, ал жаңа соңғы өлшемдер үшін бұл шама 10... 20  есеге  артады. Болаттың соңғы өлшемдерімүлтіксіз жұмыс ықтималдылығы 0,8 кезінде 500 ысқылануға шыдауы қажет, ал қатты құйманың соңғы өлшемдері 0,9 ықтималдылықта 30 000 ысқылануға төзуі қажет. Соңғы өлшемдерден қажетті өлшемдегі блокты жасау  кезінде келесі қағиданы басшылыққа алады. Берілген өлшемдегі блокты өлшемдердің мүмкін болатын аз санынан жасау қажет.Басында милллиметрдіңмыңдық үлесін алуға мүмкіндік беретін соңғы өлшемдерді таңдаған жөн, кейін жүздік, ондық жəне соңында тұтас миллиметрді. Мысалы, 28,495 мм өлшемді блокты алу үшін, №1- жинақтан 1,005 + 1,49 + 6 + 20 = 28,495 мм бірізділігі бойынша соңғы өлшемдер алу қажет. Блоктағы аз соңғы өлшемдер саны бір жағынан блоктың дəлдігін арттырса (блок өлшемінің жиынтық қателігі төмендейді), екінші жағынан – блоктың бұзылуға қарсы беріктігі артады. Блоктағы соңғы өлшемдердің саны бес данадан аспауы қажет.

Температураның 10-нан 30 °С-қа дейінгі өзгеру кезінде  ұзындықтың соңғы өлшемдерін жасайтын материал ретінде 1 температуралық кеңею коэффициенті1 °С –қа 10 -6 мм (11,5 ± 0,1) болатын болатты жиі қолданады. Бұл 20ХГ, ХГ, ШХ15, Х хромдық болаттар. Өлшеу беттерінің қаттылығы кем дегенде HRC

62. Кейде соңғы өлшемдерді температуралық кеңею коэффициенті1 °С –қа 3,6- 10 -6 тең қатты құйма ВК6М жасайды. Бұл соңғы өлшемдердің төзімге қабеліттелігін болатқа қарағанда 10-40 есеге дейін арттыруға мүмкіндік береді, алайда қатты құйма мен болаттың температуралық коэффициенттерінің əр түрлілігінен өлшемнің үлкен қателіктері орын алуы мүмкін. Жақсы ысқылауды жəне төзімге жоғары қабілеттілікті қамтамасыз ету үшін ұзындықтың соңғы өлшемдерінің өлшеу беттерінің бұдырлығы Rz критерийі бойынша 0,063  мкм-нан  аспайтын мөлшерде орнатылған. Жұмысқа жарамсыз беттердің бұдырлығы Ra

Дəлділігі1-класты        болаттанжасалған        соңғы        өлшемдердің        №2 жинағы:

Номиналды қзындығы 1,49 ммболатын дəлділігі 3-класты болаттан жасалған соңғы өлшем:

Соңғы өлшем 3-1,49 МЕМСТ 9038 — 90.

Зертханалық жұмыс :

«Ұзындықтың соңғы өлшемдерінің көмегімен өзгерту жəне бақылау».

Өлшеу сызғыштары.

Өлшеу сызғыштары (2.7-сурет) штрих өлшемдерге жатады жəне дəлдігі14...18 квалитеттегі бұйымдардың мөлшерін тікелей əдіспен өлшеуге арналған. Олар өнеркəсіптің əр түрлі салаларында, соның ішінде машина жасауда биіктікті, ұзындықты, диаметрлерді, тереңдікті өлшеуге арналған. Олардың негізгі артықшылығы – қарапайым құрылым, төменгі баға, сенімділік жəне өлшеудегі қарапайымдылық. Өлшеу өлшенетін объектіге сызғышты қою арқылы жүргізіледі, əдетте сызғыштың нөлдік штрихын бөлшектің жиегімен ұштастырады. Бөлшектің басқа жиегін шкала бойынша есептеу өлшеудің ізделетін нəтижесін береді. Бірақ бұл міндетті емес. Мысалы, саңылаудың диаметрін өлшеу кезінде екі көрсеткіш алынады: саңылаудың бір жағынан жəне басқа жағынан. Үлкен мəннен кішісін алу арқылы диаметрдің өлшемін аламыз. Сызғыштық құрылымдары біртекті. Олар ені 20...40 мм жəне қалыңдығы 0,5...1,0 мм құрайтын темір жолақты білдіреді, оның ендік бетінде бөлу мөлшерлері көрсетілген. Сызғыштарды бір немесе екі шкаламен, 150, 300, 500 жəне 1 000 мм жоғарғы шектермен жəне 0,5 немесе 1 мм бөлу бағасымен жасайды.

1 мм        бөлу бағасы бар сызғыштар 50 мм ұзындықта шкала басынан жарты миллиметрлік бөлінулерден тұруы мүмкін. Сызғыштар шкаласының шынайы жалпы ұзындығының  номиналдық мəннен жол берілетін ауытқулары шкаланың жалпы ұзындығына байланысты ±(0,10...0,20) мм шекте болады, ал жеке бөлімшелердікі - ±(0,05.0,10) мм-ден аспайды.

деп аталатын үлгілі өлшеу сызғыштары бойынша жүргізіледі. Бұндай салыстырудың қателігі 0,01 мм-ден аспайды.

Штангенқұрал.

Сыртқы жəне ішкі беттердің сызықтық өлшемдерін абсолютті өлшеуге жəне де бөлшектерді белгілеу кезінде өлшемдерді жаңғыртуға арналған. Оған штангенциркульдер (2.8-сурет) штанген тереңдік өлшегіштер мен штангенрейсмастар жатады. Штангенциркульдің негізгі бөлшектері 1 мм шкала бөлінулері бар штанга-сызғыш жəне сызғыш бойы айналатын 5 шкала-нониус болып табылады. Штанга-сызғыш бойынша миллиметрдің тұтас санын есептесе, нониус бойынша – миллиметрдің ондық жəне жүздік үлестерін есептейді. 2 жылжымайтын еріншесі бар 1 негізгі сызғыш бойынша жылжымалы өлшеу еріншелері бар 3 жиек ығысады. Жиектің штанга- сызғыш бойынша байсалды ығысуы үшін қамытша, қысқыш жəне микрометрикалықберудің сомындарынан құралған 7 микрометрикалық қондырғы қарастырылған. Жылжымалы жиекте 4 тоқтатқыш бұрама орнатылған. Саңылау мен басқа да бөлшектердің ішкі элементтердің тестіктерінің тереңдігін өлшеу үшін тереңдікті өлшеу сызғышы

қолданылады.

Нониустің көмегімен есептеу үшін ең алдымен негізгі шкала бойынша нониусты нөлдік бөлуден бұрын миллиметрлердің тұтас санын анықтайды. Кейін оған нониус шкаласының қай штрихы негізгі шкаланың штрихына жақын болса, соған сəйкес нониус бойынша үлестер санын қосады (2.8, г-сурет).

Нониустың негізгі түрлері (І—

а нониус бойынша есептің (нониусты бөлу бағасы) шамасы жəне γ нониусының модулі  болып табылады, олар келесі формула бойынша есептеледі:

у = (l+ і) /

(nі) ,

мұндағы і

n

l

а

б

в

г

0,1; 0,05; 0,02 мм санау дəлдігімен нониустар барынша кең  таралған. Машина жасауда қолданылатын  штанген  құралдардың негізгі метрологиялық сипаттамалары 2.2-кестеде берілген. МЕМСТ 166—89 штангенциркульдердің үш түрін дайындауды  жəне пайдалануды қарастырады: ШЦ-І 0,1 мм бөлу мөлшерімен, ШЦ-ІІ 0,05 мм жəне 0,1 мм бөлу мөлшерімен, ШЦ-ІІІ 0,05 жəне 0,1 мм бөлу мөлшерімен. Сонымен қоса, зауыттарда бұрында дайындалған штангенциркульдерді 0,02 мм нониус бөлу мөлшерімен пайдаланады, жəне де 0,1; 0,05; 0,02 мм индикаторды бөлу мөлшерімен индикаторлы штангенциркульдер пайдаланылады. Индикаторлық штангенциркульдің штангасына (2.10-сурет) 2 тісті жиек монтаждалған, оның бойымен жиекке 1 бекітілген индикатордың тісті дөңгелегі 3 ығысады. Тісті дөңгелектің ығысуы бірлік,  ондық  жəне жүздік миллиметрді көрсететін индикатордың тілшесіне беріледі.

Сызғыштық өлшеу үшін соңғы уақытта электрондық  сандық  санауы бар штангенқұралдар қолданылады  (2.11-сурет).  Бұл аспаптарда штанганың бойымен көпмəнді өлшем орналастырады, ол бойынша жылжымалы жиектің ығысу шамасы есептеледі. Көпмəнді өлшем ретінде фотоэлектрлік немесе сыйымдылық түрлендірушілері қолданылады. Электрондық есептеу қондырғылары бар көптеген штанген құралдар өлшеу нəтижесін аспаптың шкаласына тікелей көрсету немесе оған қосылған микропроцессорға беру мүмкіндігіне ие. Осындай аспаптардың бөлу мөлшері 0,01 мм құрайды.Штанген тереңд ік ө л ше уіштер (МЕМСТ 162 — 90) (2.12-сурет) түпкілікті штангенциркульден айырмашылығы жоқ жəне саңылаулар мен тесіктердің тереңдіктерін өлшеу үшін қолданылады. Штанген тереңдік өлшеуіштердің жұмыс беттері штанген сызғыштың бүйірлік беті 1 жəне өлшеуге арналған база – негіздеменің төменгі беті  4 болып табылады. Өлшеу нəтижелерін санаудың қолайлылығы, соңғы операциялардың дəлдігі мен өнімділігін арттыру үшін штанген  тереңдік өлшеуіштің кейбір түрлерінде нониустық шкаланың орнына 0,05 жəне 0,01 мм бөлу бағамы бар сағат түріндегі индикаторды орнату қарастырылады.

Штангенрейсмастар (МЕМСТ 164- 90) (2.13-сурет) бөлшектерді белгілеу мен олардың биіктігін анықтауға арналған негізгі өлшеу құралдары болып табылады. Олар негіздеме жазықтығына параллель немесе тігінен өлшеу бастарын орнату үшін қосымша жалғау түйініне ие болуы мүмкін.

2.2-кесте. Штангенқұралдардың негізгі метрологиялық сипаттамалары

ШЦ-1, ШЦТ-1 түрлері 0,1

0,05

0.

.250 +50

0,1

±70

±70

±80

±50

жиек;

Штангенрейсмастың құрылымы мен əрекет ету қағидасы штангенциркульдің құрылымы мен іс-əрекетінің қағидасынан  түпкілікті ерекшеленбейді. Зауыттарда индикаторлық жəне сандық есептеу көрсеткіштері бар штангенрейсмастар қолданылады. Бірінші жағдайда нониустық шкаланың орнына жылжымалы жиекке 0,05 немесе 0,01 мм бөлу мөлшері бар сағат түріндегі индикатор орнатылса, ал екінші жағдайда - үдеудің ротациялық фотоэлектрлік есептеушінің тісті дөңгелегі орнатылады.Тісті дөңгелектің бір айналымында есептеуші 1 000 импульсбереді, олар сандық көрсетуші немесе жазушы қондырғыға жіберіледі. Бұл жағдайда өлшеу қателігі 10...15 мкм-нан аспауы мүмкін. Тұрақты хорда бойынша тісті дөңгелектің тістерінің қалыңдығын өлшеу жəне бақылау үшін ТУ 2-034-773 — 84 (2.14-сурет) ШТ-18 жəне ШТ-36 нониусы бойынша 0,05 мм бөлу мөлшерімен штанген тіс өлшеуіш қолданылады.

негіздеме;

Бұл аспаптар 1-ден 18-ге дейін жəне 5-тен 39-ға дейін модулі бар тісті дөңгелектерді сəйкесінше дөңгелектердің 11,12 дəлдік дəрежесімен бөлу шеңберінің диаметрін шектемей зерттейді. Тістің қалыңдығы стандартпен реттелмейді, алайда бұл шама бойынша қайта есептеу арқылы МЕМСТ-пен реттелетін тісті жиектің бастапқы контурының ығысу шамасын анықтауға болады.  Тісті жиектің бастапқы контуры ығысқан жағдайда тұрақты хорда бойыншатістің қалыңдығы өзгереді.

20° іліну бұрышы кезінде тұрақты хордадан h

дөңестің шеңберіне дейінгі қашықтық h c

0,7476m-ге тең, ал тістің теориялық қалыңдығы тұрақты хорда бойынша

c =

1,387m.Іс жүзінде h c

жəне

c

мəндерін ерте құрастырылған кесте бойынша табады.

Штанген тіс өлшеуіш 2  жəне  5  нониустық  жиектері ығысатын 1 жəне 4 өзара перпендикулярлы екі штангаға ие.

Жиек

тірекпен

орындалған ,

ал жиек

Тістің қалыңдығын өлшеген кезде тіректі 3 нониус 2 бойынша есептік мəнге h c орнатадыжəне кейін аспапты тексерілетін тіске қояды.6 жəне 7 ысқыштарын жылжытады жəне нониус 5 бойынша тістің қалыңдығын

c

Ішкі жəне сыртқы өлшемдерді, ойықтардың биіктігін, саңылаулар мен тесіктердіңтереңдіктерін жəне т.б.-ды абсолютті өлшеуге арналған. Оларға тегіс микрометрлер (2.15- сурет), үстемелі микрометрлер, микрометриялық тереңдік өлшегіштер, микрометриялық нутрометрлер жатады.

Бұл құралдардың əрекет ету қағидасы микрометриялық бұраманың (бұрама-сомын) айналмалы қозғалысын ілгерілемеліге ауыстыру үшін бұрама жұбын пайдалануға  негізделген.  Микрометриялық құралдардың негізгі бөлшектері: тұрқы 1, ішінде бір жағына 0,5 мм қадаммен микрометриялық бұрандасы бар, екінші жағынан -  бұраманың дəл айналу бағытын қамтамасыз ететін тегіс цилиндрлік саңылауы бар өзекше 3. Бұрамаға 4 өлшеудің тұрақты күшеюін қамтамасыз ететін сылдырлағы 7 бар барабан 5 орнатылған (микрометриялық нутрометрлер үшін сылдырлақ орныталмайды).

жəне

жəне

жəне

Тежеуіш бұраманы қажетті қалыпта бекіту үшін қолданылады.

Микрометриялық құралдардың есептеу қондырғысы (2.15, в-сурет) екі шкаладан тұрады: бойлық

жəне шеңберлік

. Бойлық шкала бойынша тұтас миллимтерлер жəне 0,5 мм есептейді, ал шеңберлік шкала бойынша – ондық жəне жүздік миллиметрлер. Микрометриялық құралдардың негізгі метрологиялық сипаттамалары 2.3-кестеде берілген.

Тегіс микрометрлер МК (МЕМСТ 6507—90) (2.15-суретті қараңыз) əр түрлі шектері бар өлшеулер шығарады — 25 мм шкала көрсеткіштерінің диапазонымен 0-ден 300 мм-ға дейін, жəне де 300...400, 400...500 жəне 500...600 мм. Микрометрлердің шектік қателіктері өлшеудің жоғарғы шектеріне байланысты жəне МК-25 микрометрлері үшін ±3 мкм-ден МК-500 микрометрлер үшін ± 50 мкм- ге дейінқұрауы мүмкін. Өлшеудің барлық  нəтижесінің  сандық есебімен микрометрлер шығаруы мүмкін.

а

б

сабақ;

в

Бұндай        микрометрлерде        есептік        қондырғы        механикалық        қағида бойынша жұмыс жасайды. Микрометриялықтереңдік өлшегіш (МЕМСТ 7470 — 92) (2.16- сурет) тесіктердің тереңдіктерін, дөңестердің биіктіктерін жəне т.б. абсолютті өлшеуге арналған. Оның тіркеу бұрандасының 6көмегімен маңдайшаға 4 бекітілген сабағы 3 бар. Бір өлшеу беті маңдайшаның 4 төменгі жазықтығы болып табылса, екіншісі – жылжымалы табанмен байланысқан 5 микрметриялық бұраманың жазықтығы болып табылады. Микробұрама барабанмен 2 байланысқан сылдырлақпен 1 айналады. Микрометриялық тереңдік өлшеуіштің жинағына тегіс өлшеу бөренелері бар орнату өлшемдері кіреді.

2.3-кесте. Микрометриялық құралдардың негізгі метрологиялық сипаттамалары

Өлшеу құралы

Шкаланы бөлу мөлшері, мм

Шкала көрсеткішт ерінің ауқымы, мм

Құралдың өлшеу шектері, мм

Құралдың шектік қателіктері, мкм

5.9

өлшемдерді өлшеуге

арналған МК

түріндегі

0-

о о

±2,5

микрометрлер

и т. д.

нутрометр

(НМ түрі)

и т. д.

0. 25

±2,0 3.7

тереңдік

өлшеуіш

о

±3,0

100. 125

±4,0

Микрометриялық нутромер (МЕМСТ 10—88) (2.17-сурет) ішкі өлшемдерді абсолютті өлшеуге арналған. Өлшеу кезінде өлшеу ұштықтарын тексерілетін саңылаудың қабырғаларымен жанастырады. Микрометриялық нутрометрлерде сылдырлақтар жоқ, сондықтан жанасудың тығыздығы қолмен ұстап көру арқылы анықталады. Нутрометрді нөлге орнату орнату шеңбері арқылы орындалды, немесе бұрандама қысқышқа орнатылған қапталдары бар соңғы өлшемдер блогы бойынша орындалады.

НМ   түріндегі   микрометриялық   нутрометрлерді   50...75, 75...175, 75...600,  150...1  250,  800...2  500,  1  250...4000,  2  500.6000  жəне  4 000.10000        мм        өлшеу        шектерімен        шығарады.        Шектерді        ұлғайту қажеттілігі пайда болған жағдайда ұзартқыштарды пайдаланады. Ұзартқыштарды таңдау үшін тексерілетін өлшемнен ұшы бар микрометриялық бастиек өлшеуінің төменгі шегін алып тастайды. Кейін олардың ең төменгі санын қамтамасыз ететін өлшем бойынша ұзартқыштарды таңдайды (үлкенінен кішісіне). Ұшы бар микрометриялық бастиек пен ұзартқыштың төменгі өлшеу шегінің сомасы талап етілетін өлшемнен төмен болуы тиіс, алайда микрометриялық бастиектің өлшеу шектері арасында бір айырымнан аспауы қажет. Микрометриялық құралдарды күрделі бөлшектердің өлшемдерін арнайы бақылау түрлері үшін қолданады. Мысалы, үстемелі микрометр (бұрандалы микрометр) (2.18, а-сурет) бұранданың орта диаметрін өлшеу үшін қолданылады, микрометриялық нормалемер (2.19-сурет) – тісті дөңгелектердің жалпы нормалі ұзындығының тербелуін өлшеу үшін қолданылады. Бұрандалы микрометрдің жылжымайтын табанында 1 жəне микрометриялық бұрамасында 4 ауыспалы призматикалық 2 жəне конустық 3 үстемелері бар саңылау бар (2.18-сурет).

сабақ;

Метриялық жəне трапециялық  бұрандаларды  өлшеу  үшін үстемелердің сегіз жұбы арналған, ал дюймдік бұрандаларды өлшеу үшін үстемелердің алты жұбы арналған. Үстемелер ұзындықтарының өзгерісін өтеу үшін барабанды жазылмалы қылып дайындайды: ол бұрандамен қысылған екі 5 жəне 7 бөліктен тұрады. Бұранданы өлшеу кезінде үстемелердің беттері бұранданың пішінімен жанастырылады (2.18-сурет, в). Бұранданы өлшеу қателігі (М6-ға дейін) 0,04...0,05 мм құрайды. Ірі қадамдар үшін ауқымды қателіктер 0,15 мм-ге дейін жетеді, ал бұрандама калибрі бойынша орнатумен өлшеу кезінде – 0,10 мм.

а

б

в

призматикалық үстеме;

жəне

барабанның жазылмалы бөлшектері;

Микрометриялық нормалөлшегіш жылжымайтын табанда жəне микрометриялық бұрамада қамтитын екі параллельді  табақшалы  ерінге ие, олар өлшеу кезінде тісті дөңгелектің шұңқырына кіреді.

Механикалық түрленуші өлшеу жəне бақылау құралдары өлшеу өзекшесінің кішкентай ауысуының нұсқаушының (тілше, шкала, жарықтық сəуле жəне т.б.) үлкен ауысуына түрленуіне негізделген.

Бұл аспаптар ең бастысы салыстырмалы өлшемдер үшін, радикалды жəне қапталдық соғуды тексеру, жəне де бөлшектер пішіндерінің ауытқуларын (дөңгелектіктен ауытқу – сопақ, бедерлеу; цилиндрліктен ауытқу – конустық, бөшкетəріздес, ершік тəрізді; тегістіктен ауытқу – ойыстылық, дөңестік жəне т.б.). бақылау үшін қолданылады. Тетікті-механикалық аспаптарға 3-тен 1 000 мм-ге дейінгі саңылаулардың салыстырмалыөлшеуіне арналған индикаторлы нутроөлшегіштер (2.20-сурет) жатады. Олар корпустан 11, есептеуқондырғысынан 5 (индикатор), жылжымалы (өлшегіш) 13 жəне жылжымайтын (реттелетін) 9 өзекшеден, тең иықты (Г-пішінді)  тетіктен 8, ортаға келтіргіш көпіршеден 15 жəне жылжымалы соташықтан 2 тұрады. Саңылауды өлшеу кезінде өзекше 13  саңылаудың перпендикулярлы өсі бағытында ауыса отырып, Г-пішінді тетікті 8 өстің айналасымен бұрады жəне сондай шамаға соташық 2 пен индикатордың өлшегіш ұштығын 5 ығыстырады. Индикатордың тілшесінің орнын ауыстыру тексерілетін саңылаудың шынайы өлшемінің нутрометрді үйлестіру өлшемінен ауытқуын көрсетеді. Индикаторды нөлге орнату шеңбері бойынша немесе ұстағышқа бекітілген қапталдары бар соңғы өлшемдердің блогы бойынша жүзеге асырылады.

4        5

-сурет. Индикаторлық нутрометрдің құрылымы:

жəне

1.2-кесте. негізгі метрологиялық сипаттамалары индикаторлық нутромеров

Аспаптың атауы жəне түрі

Шкаланы бөлу мөлшері, мм

Өлшеудің барынша үлкен тереңдігі, мм

0,01

6.. .10 8,0

2,5...4,5

0,01

0,01

0,01

0,01

2..

+1,8 3,0

3. .6

+1,8 3,0

6..

+1,8 3,5

0,002

10.

4,0

18.

4,5

50..

+3,5 7,0

7,0

9,0

0,01 (МЕМСТ 868 — 82) бөлу мөлшерімен жəне 0,001 жəне 0,002  мм (МЕМСТ 9244 — 75) бөлу мөлшерлерімен индикаторлық нутроөлшегіштер шығарылады. Индикаторлық нутроөлшегіштердің негізгі метрологиялық сипаттамалары 2.4-кестеде берілген.

Индикаторлар жəне тісті берілісті индикаторлық өлшегішбастиектер. Өндірістікжағдайларда жəне өлшеу зертханаларында абсолютті өлшеу үшін индикаторлар мен тісті берілісті индикаторлық өлшегішбастиектер кең қолданысқа ие болды. Сағат түріндегі индикаторлар (МЕМСТ 577 — 68) (2.21-сурет), тісті берілісі бар аспаптардың типтік өкілдері болып табылады, кесілген тістік жиегі 6 бар өзекшеден 4, тісті дөңгелектерден 2, 3, 5, жəне 7, спиралді серіппеден 1, тілшеден 8 тұрады. Өлшеу өзекшесінің 4 қайтымды ілгерілеме ауысуы тілшенің айналма қозғалысына айналады 8. Тілшенің бір айналымы өлшеу өзекшесінің 1 мм-ге ығысуына  сəйкес келеді. Тұтас миллиметрлер тілшенің 9 көмегімен шкала бойынша есептеледі. Аспаптың шкаласы 100 бөлулерден тұрады, индикаторды бөлу мөлшері 0,01 мм-ге тең.

Сағат түріндегі индикаторлар екі модификацияда дəлдіктің (0 жəне 1) екі класында шығарылады: өлшеу өзекшесінің шкалаға параллель ығысуымен СИ түріндегі индикаторлар жəне өлшеу өзекшесінің шкалаға перпендикулярлы ығысуымен ТИ түріндегі индикаторлар. Сонымен қатар, сандық есебі (электрондық) бар сағат түріндегі индикаторлар да шығарылады.

жəне

2.5-кесте . Сағат түріндегі индикаторлардың негізгі метрологиялық сипаттамалары

Аспаптың        түрі

мм

Барлық ауқымда аспаптың шектік қателіктері, мкм

Өлшеу күші, Н

1,5 (0,4)

1,5 (0,6)

0,01 0. 10

1,5 (0,6)

0,01 0. 25

3,0 (1,8)

Сағат түріндегі индикаторлардың негізгі метрологиялық сипаттамалары 2.5-кестеде берілген.

Иінтіректі-тісті беріліске негізделген аспаптар.

Бұл аспаптарға иінтіректі-тісті өлшеу бастиектері, иінтіректі тұтқалар, иінтіректі микрометрлер жəне т.б.жатады. Бұл аспаптар сыртқы беттерді салыстырмалы өлшеуге арналған. Иінтіректі-тісті        өлшеушібастиектер(2.22-сурет)        тетіктің беріліссанын жоғарылата отырып өлшеу дəлдігін арттыруға мүмкіндік беретін иінтіректі жүйенің тісті берілісінің болуымен сағат түріндегі индикаторлардан ерекшеленеді.

Өлшеу өзекшесін 4 ауыстырған кезде екі дəл бағытты тығындыда 0,001 жəне 0,002 мм (МЕМСТ 9696 — 82) иінтіректі-тісті бір айналмалы жəне көпайналмалы өлшеушібастиектер шығарылады. Көпайналмалы бастиектер өлшеудің жоғарғы дəлдігі мен  үлкен ауқымы қажет болған жағдайда қолданылады. МЕМСТ 5584 — 75 өлшеу тетігінің корпусқа қатысты жағдайының өзгеруімен 0,01 мм бөлу мөлшерімен иінтіректі-тісті индикаторларды шығаруды қарастырады.

Иінтіректі-тісті өлшеу ұштықтарының негізгі метрологиялық сипаттамалары 2.6-кестеде көрсетілген. Иінтіректі тұтқаларда (МЕМСТ 11098 — 75) (2.23-сурет) өлшеу үрдісінде жылжымалы табан 9 орнын ауыстыра отырып, тісті секторы өсіне қозғалмайтындай бекітілген тісті дөңгелек 4 пен тілшені 1 бұратын өлшенетін тетікке 11 əсер етеді. Спиралді серіппе 3 тісті дөңгелекті тісті секторға үнемі қысады, осылайша саңылауды жояды. Үйлестіруге арналған микробұрама 8 аспапты соңғы өлшемдердің блогы бойынша нөлге орнату үшін қолданылады. Сонымен қоса, өлшенетін шаманы миллиметрде, жəне миллиметрдің ондық, жүздік үлестерінде сандық өлшеумен тетікті тұтқалар да шығарылады. Иінтіректі микрометрлер (МЕМСТ 4381 — 87)  иінтіректі тұтқаларға ұқсас жəне олардан тек өлшенетін шаманы миллиметрде, ондық жəне жүздік миллиметр үлестерінде есептеуге арналған микрометриялық ұштықтарының болуымен ерекшеленеді. 100 мм-ге дейінгі сыртқы өлшемдерді өлшеу үшін тұрқыға орнатылған есептік қондырғысы бар МР түріндегі микрометрлер қарастырылған. ТМР түріндегі микрометрлер тісті дөңгелектердің жалпы нормалдарының ұзындығын өлшеуге, ал ӨМР түріндегі микрометрлер 100 жəне 2 000 мм-нан асатын сыртқы өлшемдерді өлшеуге арналған.