Temat 1:
 Metrologia wielkości geometrycznych,
klasyfikacja i charakterystyka
metrologiczna przyrządów
pomiarowych
Miernictwo i systemy pomiarowe w
budowie maszyn
METROLOGIA
mðeðtðrðoðuð -  miara lðoðgðoðsð -  sÅ‚owo, nauka
(z greckiego)
Metrologia  nauka o zapewnieniu środkami technicznymi i
organizacyjnymi poprawności pomiarów we wszystkich dziedzinach nauki,
techniki i gospodarki.
W naukach przyrodniczych i technicznych głównymi metodami
badawczymi sÄ…:
üðobserwacja
üðeksperyment
üðpomiar
Metrologia
ogólna teoretyczna prawna stosowana
Metrologia stosowana
długości czasu ciśnienia techniczna włókiennicza medyczna
rodzaj
określona dziedzina
wielkości
stosowania
mierzonej
Metrologia wielkości geometrycznych = metrologia długości i kąta
należy do metrologii
zajmuje siÄ™
obejmuje
technicznej
üðPomiary wymiarów opisujÄ…cych postać
geometrycznÄ… mierzonego elementu lub
pomiarami długości i kąta w
zespołu,
celu określenia geometrycznej
postaci części maszyn i
üðPomiary odstÄ™pstw od teoretycznego ksztaÅ‚tu
urządzeń technicznych
powierzchni i linii (odchyłki kształtu),
üðPomiary odstÄ™pstw od przyjÄ™tego wzajemnego
położenia wyodrębnionych linii i powierzchni
(odchyłki położenia),
üðPomiary iloÅ›ciowe struktury geometrycznej
powierzchni (chropowatość i falistość
powierzchni),
üðPomiary wymiarów wad struktury
geometrycznej powierzchni (pęknięcia, rysy,
wżery itp.).
Metrologia wielkości geometrycznych
obejmuje ponadto
zagadnienia budowy przyrządów pomiarowych
racjonalne stosowanie przyrządów pomiarowych
sprawdzanie i ocenę błędów dokładności
przyrządów pomiarowych
tolerancje i pasowania części maszyn
organizacjÄ™ pracy w laboratoriach pomiarowych
Pomiar - zespół czynności doświadczalnych mających na celu
wyznaczenie wartości określonej wielkości, a więc liczbowe porównanie tej
wielkości z jednostką miary.
Postępowanie pomiarowe obejmuje:
Wybór przyrządu Pomiar Opracowanie wyniku
pomiarowego pomiaru
üðracjonalny,
üðuwzglÄ™dniajÄ…cy
odpowiednie kryteria
efekt pomiaru -
wartość wielkości
mierzonej
Wynik
Surowy Poprawiony
uwzględnia poprawki i
oszacowaną niepewność
pomiaru
przedmiot
pomiaru
Wielkość mierzona (mezurand)
niezależna zależna
od czasu i współrzędnych
Wielkość  właściwość (cecha) zjawiska lub ciała, którą można wyróżnić
jakościowo i wyznaczyć ilościowo.
Wartość wielkości  iloczyn liczby i jednostki miary.
zakłócają
przebieg pomiaru
Wielkości wpływające
zewnętrzne wewnętrzne
temperatura nacisk pomiarowy narzędzia
ciśnienie atmosferyczne histereza mechanizmu narzędzia
KLASYFIKACJA PRZYRZ
DÓW POMIAROWYCH I WZORCÓW MIAR
 Prawo o miarach oraz  Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych
terminów metrologii terminem przyrządy pomiarowe określa wszystkie
urządzenia techniczne przeznaczone do wykonywania pomiarów.
W dotychczasowej praktyce metrologicznej oraz normie [PN-71/N-02050] termin
narzędzia pomiarowe stosowano w znaczeniu nadrzędnym, obejmującym
przyrzÄ…dy pomiarowe i wzorce miar.
Przyrząd pomiarowy - to urządzenie przeznaczone do wykonywania pomiarów,
samodzielnie lub w połączeniu z urządzeniami dodatkowymi.
Wzorzec miary jest to urzÄ…dzenie przeznaczone do odtwarzania, praktycznie
niezmiennie podczas jego użycia, jednej lub więcej znanych wartości danej wielkości.
Urządzenia pomocnicze służą do:
üðstworzenia odpowiednich warunków przy pomiarze,
üðuÅ‚atwienia wykonywania czynnoÅ›ci pomiarowych,
üðzwiÄ™kszenia czuÅ‚oÅ›ci lub zakresu pomiarowego przyrzÄ…du.
Interferometry PrzyrzÄ…dy
suwmiarkowe
PrzyrzÄ…dy
Czujniki
mikrometryczne
Maszyny
PrzyrzÄ…dy do
pomiarowe
pomiarów
PRZYRZ
DY
chropowatości i
POMIAROWE
falistości powierzchni
PrzyrzÄ…dy do
PrzyrzÄ…dy do
pomiaru kątów
pomiarów odchyłek
kształtu i położenia
PrzyrzÄ…dy do
pomiaru kół
zębatych
Wzorce końcowo -
Wzorce
kreskowe
kreskowe
üðprzymiar kreskowy
üðprzymiar kreskowy,
üðwzorzec szklany wbudowany
w długościomierz uniwersalny
Wzorce falowe
WZORCE
Wzorce kodowe
MIAR długość fal świetlnych:
üðkryptonu,
üðHelu
üðlasera He-Ne.
Wzorce
Wzorce końcowe
inkrementalne
üðpÅ‚ytki wzorcowe,
üðwaÅ‚eczki pomiarowe,
üðkÄ…towniki
Wieszak do wałeczków Liniał krawędziowy
pomiarowych
Liniał sinusowy
PÅ‚yta
pomiarowa
URZ
DZENIA
POMOCNICZE
Do składania
płytek wzorcowych
Lupa do odczytywania
Pryzma
wskazań
WA
AÅšCIWOÅšCI I CHARAKTERYSTYKI PRZYRZ
DÓW POMIAROWYCH
Właściwość metrologiczna przyrządu pomiarowego jest to cecha przyrządu
pomiarowego charakteryzująca ten przyrząd i mogąca mieć wpływ na wyniki i błędy
pomiaru.
Charakterystyka metrologiczna przyrzÄ…du pomiarowego jest to reprezentacja
matematyczna właściwości metrologicznych określonego przyrządu pomiarowego w
formie wartości liczbowej, wykresu lub tablicy.
Przykłady charakterystyk metrologicznych:
üðbÅ‚Ä…d powtarzalnoÅ›ci wskazaÅ„ przyrzÄ…du pomiarowego,
üðbÅ‚Ä…d poprawnoÅ›ci przyrzÄ…du pomiarowego,
üðwykres zależnoÅ›ci sygnaÅ‚u pomiarowego wyjÅ›ciowego od sygnaÅ‚u wejÅ›ciowego
przyrządu pomiarowego w określonych warunkach.
Warunki odniesienia (warunki normalne) (ang. reference conditions) warunki
użytkowania przyrządu pomiarowego ustalone przepisami dla sprawdzania
przyrządu pomiarowego lub dla zapewnienia wiarygodności porównania wyników
pomiarów.
Przykładowo w pomiarach długości metodą podstawową (przez porównanie z
wzorcowymi długościami fal świetlnych) przyjmuje się następujące warunki
odniesienia:
 temperatura  293,15 K,
 ciśnienie atmosferyczne 101 325 Pa,
 ciśnienie pary wodnej w powietrzu  1334 Pa.
Zakresem pomiarowym (ang. measuring range) przyrzÄ…du pomiarowego jest
zakres wartości wielkości, których pomiar może być dokonany z błędem zawartym w
określonych granicach.
Na przykład zakresy pomiarowe mikrometrów do wymiarów zewnętrznych wynoszą:
0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm itd.
Podziałka (ang. scale) przyrządu pomiarowego jest uporządkowanym zbiorem
wskazów  kresek lub innych znaków  naniesionych na podzielnię urządzenia
wskazujÄ…cego.
Zakres podziałki jest to przedział zawarty między skrajnymi wskazami podziałki,
odpowiadającymi dolnej i górnej granicy zakresu wskazań.
Przedział między dwoma dowolnymi sąsiednimi wskazami podziałki nosi nazwę
działki elementarnej (ang. scale division).
Długość działki elementarnej Le jest długością odcinka lub łuku linii podstawowej
podziałki między osiami dwóch sąsiednich wskazów.
podziałka
kreskowa
wskaz
Le
Wartość działki elementarnej We (ang. scale interval) jest wartością wielkości
mierzonej odpowiadającą działce elementarnej. Urządzenie wskazujące jest to
zespół elementów przyrządu pomiarowego wskazujący wartość wielkości mierzonej
w postaci analogowej lub cyfrowej.
Rozdzielczość (urządzenia wskazującego) (ang. resolution) jest to największa
różnica wskazań urządzenia wskazującego, która może być zauważona w wyraz
ny
sposób. Dla urządzenia wskazującego cyfrowego jest to różnica wskazań
odpowiadajÄ…ca zmianie o jednostkÄ™ najmniej znaczÄ…cej cyfry.
Dokładność przyrządu pomiarowego (ang. accuracy of measuring instrument)
jest to zdolność przyrządu pomiarowego do dawania wskazań bliskich wartości
prawdziwej (rzeczywistej) wielkości mierzonej.
BÅ‚Ä…d (wskazania) przyrzÄ…du pomiarowego (ang. error of indication of a measuring
instrument) jest to składowa błędu pomiaru, pochodząca od przyrządu pomiarowego
użytego do wykonania pomiaru. Przy porównywaniu przyrządu z wzorcem
odniesienia błąd (wskazania) przyrządu pomiarowego jest to wskazanie przyrządu
minus wartość prawdziwa odpowiedniej wielkości wejściowej. Wartość prawdziwa
(rzeczywista) nie może być określona, w praktyce więc wykorzystuje się wartość
umownie prawdziwÄ….