Metrologia - dziedzina wiedzy o pom., pomiar - zespół czynności mających na celu wyznaczenie pewnej wartości, wynik - wartość mierzonej wielkości, sprawdzenie - porównanie wyrobu ze wzorcem, wielkości wpływowe - zakłócają wynik pomiaru. Zasady i metody pomiarowe: bezpośrednie (wynik bezpośrenio), pośrednie (mierzona wart. pomoc.) i złożone (więcej wielk. pomocn.). Poziomy w dow. przedmiocie (1. trzon struktury każdego przedmiotu, komul. zespoł wartości fiz-chem; 2. wars. wierzchnia, która bezpośr. przejmuje skutki działań środowiskowych; 3. zespół powierzchni, których wzajemna konfigur. decyduje o kształcie i rozm. przedm., można wyróż: ze wzgl. na przeznacz. pow: roboczą (bezpośr. przejmuje podstawowe efekty użytecznego działania; pow. łączącą (łączy pow. przedmiotu w geom. bryłę), uzupełniającą (łagodzenie zmian przekroju). Powłoka zewn. przedmiotu składa się z pow. elementarnych (pełne lub nie formy zasadnicze, do których zal. się walec, stożek itp.; są rozdzielone granicami naturalnymi lub umownymi. Powierzchnie przedmiotu dziel. się na: zewn. - linie wym. przech. przez materiał, wewn. - linie wymiar. przech. przez ośrodek. Najważniejsze cechy przedm.: rozmiar przedmiotu, tolerancja najdokł. pomiaru, chropow. najgładszej pow., kszt. geom, poł. mierz. pow. na przedm. Niektóre pow. przedmiotu uważane są za bazowe i służą do określania względem nich położenia innych pow. tego samego przedm. lub różnych przedmiotów (konstrukcyjne, technologiczne). Baza konst. - decyduje o prawidlowym położeniu przedmiotu w zespole do którego on wchodzi, b. technolog. - wykorzystuje się ją w czasie procesu technolog (obróbkowe, pomiarowe, montażowe). Kontrola wymiarów długościowych lub kątowych może być wykonana przez dokonanie pomiaru albo sprawdzenie (spr - zespół czynności potrzebnych do stwierdzenia czy przed, odpowiada wymaganiom i ma pożądne własności. Pomiar jest zespołem czynności, które należy wykonać w celu zmierzenia wymiaru lub wymiarów przedmiotu.
Mierzenie jest czynnością polegającą na porównaniu dwóch wielkości tego samego rodzaju przy czym jedna z porównywanych wielkości określa jakąś właściwość mierzonego przedmiotu. Metody pomiarowe: pom. bezpośredni: wartość zmierzonego wymiaru = wynik pomiaru; pom. pośredni: wynik pom. otrzymuje się w sposób pośredni przez wykonanie odpowiednich czynności pomiarowych mających na celu mierzenie jakiś wartości pomocniczych oraz przeprowadzenie odpow. przeliczeń; pomiar uwikłany: mierzy się szereg wielkości, które są związane z wynikami pomiarów za pomocą funkcji uwikłanych. Z pkt. widzenia otrzym. wyniku wyr.: pomiary bezwzględne (efektem mierzenia jest całkowita wartość mierz. wymiaru jako wskazanie miernika, pom. porównawcze (otrzymanie odchyłki od wymiaru nastawczego) - stosujemy konieczne wzorce odtwarzaj. wymiary nastawcze wg których zerujemy przyrząd. Z pkt. widzenia przejmowania impulsu mierniczego wyr.:pomiar stykowy (stykanie się pow. mierzonych i mierniczych) - pomiędzy tymi pow. występuje styk powierzchniowy, liniowy, punktowy; pom. bezstykowy - bez stykania z przedmiotem mierzonym).
Przy pomiarach dł i kąta rozróżnia się zjawiska: mechaniczne (suwniczkowe, mikrometryczne, czujnikowe, mieszane), pneumatyczne (manometryczne), elektryczne (pojemnościowe, indukcyjne, rezystancyjne, lampowe, elektrostykowe), ultradźwiękowe (rezonansowe, impulsowe).
Budowa przyrządu mierniczego: podzielnia (skala - część składowa narzędzia mierniczego, na której wykonana jest podziałka, najczęściej metalowa), podziałka (zbiór wskazów, których wzajemne położenie służy do wyznaczania miary mierzonej wielkości, może być jednostajna: dł. działki elementarnej jest na całej długości stała) lub nie, równomierna lub nie), działka (odległość między dwoma wskazami ograniczającymi przedział podziałki odpowiadającej jakiejś jednostce miary), działka elementarna (stanowi podział między 2-oma sąsiednimi wskazami danej podziałki, charakteryzują ją długość i wartość dł. działki. element. - odległość liniowa dla poch. prostoliniowej, kątowa dla krzywoliniowej między 2-oma sąsiednimi wskazami; wartość dz. elementarnej - miara wielkości mierzonej odpow. działce element), wskaz (element składowy podziałki, narzędzia wykorzystywany przy określeniu liczbowej wartości wskazania. W praktyce najczęściej wykonany jest w postaci kresek i wcięć lub punktów.
Oznaczenia - jest to wykonana na podzielni liczba odpowiadająca mierze wskazywanej przez wskaz podziałki
Przeciwwskaz - element przyrządu mierniczego wykorzystywany przy odczytywaniu wskazania na podziałce najczęściej wskazówka lub przesuwna kreska
Podstawowe dane sprzętu mierniczego :zakres mierniczy(informuje jaki są największe i najmniejsze graniczne wymiary,kąty),obszar mierniczy(jest to liczba wskazująca wielkość obszaru w którego obrębie którego mogą być odczytane wskazania na podziałce ,przykładowo obszary miernicze mikrometrów różnej wielkości są takie 25 mm same lecz zakresy miernicze tych mikrometrów są stopniowane i mogą wynosić od 0-25,25-50,50-75mm) ,wartość działki elementu,dopuszczalny błąd wskazania
Cechy metrologiczne przyrządów mierniczych:Przełożenie(przełożenie i można wyrazić jako stosunek zmiany wielkości mierzonej ΔM do stosunkowo małej zmiany wskazania przyrządu ΔW i=ΔM/ΔW, przyjmujemy przy mierzeniu długości i=b/a gdzie b-długość działki elementarnej a-wartość dz.elem.gdy mierzymy kąty ik=b/(r*αr) gdzie b-długość działki elementarnej r-promień okręgu utworzonego przez wew.końce kresek podziałki kątowej αr-wartość działki elementu powyższe def.są ważne dla działek jednostajnych (b=const) i równomiernych(a=const) wartość przełożenia może się zmieniać od i=70 dla np. mikrometru do i=100000 dla interferometru) ,czułość(nazywana czułością progową jest to najmniejsza różnica wartości mierzonej powodująca najmniejszą dostrzegalna zmianę wskazania ),zmienność wskazań(to największa doświadczalnie ustalona różnica między wskazaniami przyrządu otrzymanymi przy wielokrotnym mierzeniu tej samej wielkości w tych samych warunkach zmienność zależy od bezwładnośći elementów ruchowych ,odkształcenia tych elem.,tarcia i luzów temperatura,drgania,zaniczyszczenia),nacisk mierniczy ( stała z jaką naciska powierzchnia miernicza przyrządu na pow.przedmiotu mierzonego, jednym z warunków uzyskania dokładnego pomiaru jest utrzymanie stałej wartości nacisku , dla tego stosuje się urządzenia stabilizujące jego wartość ,naciski wynoszą od 1.2 N optimetry projekcyjne do 9.8 N mikrometry) Płytki wzorcowe- w budowie maszyn jako wzorce długości ,są to prostopadłościany o znormalizowanych wym. Są one wykonywane ze stali stopowej narzędziowej hartowanej do twardości nie mniejszej niż 62HRC dwie przeciwległe pow.prostopadłościanu o zwierciadlanym odbiciu m1 i m2 są powierzchniami mierniczymi N jest wymiarem nominalnym (znamionowym) płytki ,w trakcie pomiarów płytki układa się w zestawy wymiarowe zwane stosami , są 3 rozmiary płytek:mały(47 el),średni(76 el),duży( 103 elementy).Wymiary nomin. płytek z kompletu są tak dobrane aby można było złożyć w określonym zakresie każdy wymiar o stopniowaniu co najmniej 0.005 mm , można również wykorzystać zestawy płytek uzupełniających :komplet mikronowy(o stopniowaniu co0.001 mm),setkowy(0.01 mm),uzupełniające(ponad 0.01 mm)Graniczne dopuszczalne odchyłki wymiaru środkowego płytek w I klasie dokładności przy wymiarze do 10 mm wynoszą -+0,25μm do 100 mm -+0,6μm.Płytki są przechowywane w drewnianych pudełkach ,używa się ich do mierzenia sprawdzianów , do dokładnego mierzenia nastawów przyrządów mierniczych oraz w specjalnych metodach pomiarowych (pomiar stożków ,pochyleń,kata) przed przystąpieniem do składania zestawu ustala się zakres za pomocą jednej z metod bezpośrednich a następnie tworzy się zestawy pomiarowe tak aby zestaw składał się możliwie najmniejszej ilości płytek Przykładowe tworzenie zestawu o grubości 36,725 pierwsza płytka 1,005 druga 1,22 trzecia 4,05 czwarta 30 mm=36,725 mm. Powierzchnie płytek muszą być odtłuszczone i wyciągamy je pęsetą lub przez materiał nie rękami , zestawy płytek powinny być użytkowane możliwie krótka aby uniknąć ich korozji, układamy je najpierw duże potem małe na koniec średnie. Szczelinomierze - wzorze grubości dla małych wymiarów wykonane jako komplet cienkich płytek stalowych oprawionych obrotowo z blaszaną oprawą lub połączone złączem drucianym, służą do pomiaru grubości szczelin i luzów powstających pomiędzy blisko siebie umieszczonymi powierzchniami, ich zakresy miernicze wynoszą od0,03 do 1 mm i są stopniowane co0,01 mm do wymiaru 0,1 co0,05 pomiędzy 0,1 a 0,5 i co0,25 powyżej. Płytki kątowe - wykonane w postaci cienkich ,płaskich wieloboków o różnych kształtach ,Płytki kątowe Johansson'a pozwalają na zestawienie dowolnego kąta z najmniejszym stopniowaniem co1st i dokładnością 24'' .Kątowniki - są wzorcami kąta prostego i dzielimy je na :krawędziowe(a),powierzchniowe(b),walcowe(c).a i b używane są najczęściej jako wzorce użytkowe do sprawdzania równoległości i prostopadłości maszyn , a c jako wzorce do sprawdzania kątowników krawędziowych. Przymiary kątowe - są użytkowymi wzorcami kąta prostego wykonanymi najczęściej z cienkiej blachy stalowej , służą do sprawdzania najczęściej występujących w budowie maszyn katów 30,45,60,120,135 stopni oraz prawidłowości ostrza narzędzi skrawających. Sprawdziany do wałków - jednograniczny (tarcza z otworem kalibrowanym) , dwugraniczny. Sprawdziany do otworów - do małych otworów spr. 1 lub 2 graniczne tłoczkowe dla większych średnic jednograniczne. Sprawdziany do pomiarów pośrednich-w przypadku gdy interesuje nas położenie otworu od krawędzi możemy zastosować sprawdzian. Klasyfikacja metod pomiarowych -pośrednie (R=f(s,c) oparta na pomiarach wielkości podstawowych wchodzących do definicji wielkości), bezpośrednie: porównawcze (oparte na porównaniu wielkości mierzonej z inną wartością tej samej wielkości), bezpośredniego porównania , wychyleniowa , różnicowa ( porównanie wielkości mierzonej z niewiele od niej różniącej się wartością tej samej wielkości i porównanie różnicy tych wielkości) metody różnicowe dzielimy na :wychyleniowe,koincydencyjne,zerowe. Suwmiarki - metoda koincydencyjna pomiarów. Dzielimy je na: uniwersalne (pomiary zew,wew ,głębokość otworów), do pomiarów zew. ,do pomiarów wew., głębokościomierze , specjalistyczne np. modułowe. Budowa - prowadnica zakończona szczękami stałą do pomiaru zewn. i szczęką do pomiarów wewn. skala kreskowa naniesiona na prowadnice ze stałą działką elementarną 1 mm , w tylnej części wyszlifowany rowek będący prowadnicą głębokościomierza po prowadnicy przesuwa się szczęka ruchoma dociskana za pomocą języka zacisku zapewniajacego dokładny pomiar do suwaka szczęki ruchomej przymocowana jest wysuwka głębokościomierza na suwaku naniesiona jest skala noniusza odczyt dokonujemy w momencie pokrycia się skali noniusza ze skałą głóną, Skala noniusza klasy 0,1 o module m=1 , 0,05 m=1 ,0,1 m=2 , 0,05 m=2 .Moduł noniusza γ =m/n gdzie m-skala główna n-skala noniusza dn= γ*dg-i Mikrometr - h/(π*d)=tgγ gdzie gama kąt pochylenia linii śrubowej h/hz =z budowa mikrometru: kabłąk ,kowadełko ,wrzeciono ,zacisk ustalający , tuleja zewnętrzna z podziałką wzdłużną ,bęben pomiarowy z podziałką obwodową , pomiar : skręcamy pierwotnie bez elementu mierzonego i patrzymy czy na skali zero jak nie to - lub + wartość niedokładności podczas właściwego pomiaru ,po zastosowaniu wymiennych końcówek mamy głębokościomierz lub średnicomierz. Lilimetr - przetwornik mechaniczno dźwigniowy ,podziałka , wskaźnik tolerancji , korpus , tuleja ,wskazówka , trzpień pomiarowy., Średnicówka - warsztatowy przyrząd pomiarowy służący do pomiaru wewnętrznych wymiarów (głównie średnic) w miejscach oddalonych od powierzchni przedmiotów (np. do pomiaru średnicy głębokiego otworu). Rozróżnia się średnicówki:czujnikowe (złożone z zębatego czujnika zegarowego i główki pomiarowej z wymiennym kowadełkiem),mikrometryczne (o budowie zbliżonej do mikrometru, umożliwiające pomiar średnic otworów powyżej 55 mm).,suwmiarka modułowa , mikrokator , czujnik zębaty .