Właściwości i praca z zegarowymi przyrządami pomiarowymi

Zegarowe przyrządy pomiarowe są niezbędnymi narzędziami w produkcji przemysłowej i kontroli jakości. Ale w jaki sposób można z nich w pełni skorzystać? Na tym blogu dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć, aby jak najlepiej wykorzystać zegarowe przyrządy pomiarowe: od najważniejszych funkcji, przez prawidłowe odczytywanie i zaciskanie, po unikanie błędów pomiarowych. Otrzymasz również cenne wskazówki dotyczące konserwacji, pielęgnacji i kalibracji, aby zegarowe przyrządy pomiarowe działały dokładnie przez długi czas.

Najważniejsze właściwości zegarowych przyrządów pomiarowych

Główną funkcją zegarowych przyrządów pomiarowych jest rejestrowanie i wyświetlanie niewielkich odchyleń długości lub położenia. Ze względu na dużą liczbę zastosowań w praktyce przemysłowej, zegarowe przyrządy pomiarowe muszą mieć szereg istotnych cech, aby spełnić wymagania.

Pomiar zakresu i skali

Zakres pomiarowy zegarowego przyrządu pomiarowego określa maksymalną odległość przesuwu, jaką może zarejestrować. W zastosowaniach przemysłowych często mieści się w zakresie od 0 do 10 mm i do 100 mm lub więcej. Z drugiej strony podziałka określa precyzję odczytu. Zazwyczaj podziałka zegarowa waha się od 0,01 mm do 0,001 mm na szczególnie dokładnych zegarowych przyrządach pomiarowych. Zakres pomiarowy i podziałka są ważnymi parametrami, ponieważ odzwierciedlają zdolność zegarowego przyrządu pomiarowego do dokładnego wskazania nawet najmniejszych odchyleń.

Dokładność pomiaru i powtarzalność

Dokładność pomiaru opisuje, jak blisko wyniku pomiaru wyświetlanego przez zegarowy przyrząd pomiarowy odpowiada rzeczywistej, prawdziwej wartości mierzonego obiektu. Jest to miara określająca dokładność przyrządu. Im mniejsza jest różnica między wartością zmierzoną a wartością rzeczywistą, tym większa jest dokładność pomiaru. Wysoka dokładność pomiaru oznacza, że zegarowy przyrząd pomiarowy jest w stanie jak najdokładniej zapisać rzeczywisty pomiar elementu lub długości.

Powtarzalność lub odtwarzalność odnosi się do zdolności zegarowego przyrządu pomiarowego do zawsze dostarczania tego samego wyniku pomiaru, gdy ten sam obiekt jest mierzony wielokrotnie w tych samych warunkach. Oznacza to, że urządzenie pomiarowe jest w stanie mierzyć konsekwentnie i niezawodnie bez dużych odchyleń występujących między poszczególnymi pomiarami. Wysoka powtarzalność oznacza, że wyniki nie różnią się ani nie różnią się minimalnie w przypadku wielu pomiarów obiektu, nawet jeśli pomiary są wykonywane w różnym czasie lub przez różnych operatorów.

Możliwe, że zegarowy przyrząd pomiarowy ma wysoką powtarzalność, ale niską dokładność pomiaru. W takim przypadku zegarowy przyrząd pomiarowy zapewnia spójne, ale systematycznie fałszywe wyniki. I odwrotnie, zegarowy przyrząd pomiarowy może być bardzo dokładny, ale ma słabą odtwarzalność, co wskazuje, że wyniki są niespójne i znacznie różnią się między pomiarami.

Solidność

W środowiskach przemysłowych zegarowe przyrządy pomiarowe muszą być wystarczająco wytrzymałe, aby wytrzymać trudne warunki. Powinny być odporne na wstrząsy, wibracje, kurz i wilgoć. Wiele czujników zegarowych zostało zaprojektowanych tak, aby były odporne na wstrząsy i miały różne klasy ochrony, które chronią je na przykład przed wnikaniem pyłu lub wody rozpryskowej. Innym aspektem jest możliwość zabezpieczenia zegarowego przyrządu pomiarowego w różnych pozycjach w celu wykonania precyzyjnych pomiarów nawet w trudno dostępnych miejscach.

W jaki sposób zegarowe przyrządy pomiarowe są prawidłowo zamocowane?

Dokładne pomiary odchyleń długości i tolerancji znacząco przyczyniają się do zapewnienia jakości produktu. Jednak prawidłowa praca z zegarowymi przyrządami pomiarowymi jest niezbędna, aby zagwarantować tę dokładność w dłuższej perspektywie. Zaciskanie zegarowych przyrządów pomiarowych jest ważnym krokiem, ponieważ nawet najmniejsze ruchy lub wibracje mogą zafałszować wynik pomiaru. W produkcji przemysłowej i metrologii zegarowe przyrządy pomiarowe muszą być tak zamocowane, aby były stabilne i dokładnie ustawione, aby zapewnić wiarygodne wyniki pomiarów.

• Magnetyczne stojaki pomiarowe: Magnetyczne stojaki pomiarowe są jedną z najczęstszych metod zabezpieczania zegarowych przyrządów pomiarowych w niezawodny i elastyczny sposób. Stojaki te składają się z solidnej podstawy wyposażonej w silny magnes i elastyczne ramię regulacyjne. Magnes zapewnia silne wiązanie z powierzchniami metalowymi. Ramię można regulować pod różnymi kątami i wysokościami, aby zegarowy przyrząd pomiarowy mógł być precyzyjnie umieszczony w żądanym położeniu.
• Stojaki z urządzeniami mocującymi: Oprócz stojaków magnetycznych znajdują się stojaki mechaniczne z urządzeniami zaciskowymi, które można przymocować do warsztatów, maszyn lub specjalistycznych wsporników. Te mechaniczne urządzenia mocujące bezpiecznie utrzymują zegarowy przyrząd pomiarowy i zapobiegają ruchom lub wibracjom.
• Stoły pomiarowe i stojaki pomiarowe: Stoły pomiarowe lub stojaki pomiarowe są często używane do bardzo precyzyjnych pomiarów w laboratoriach lub do bardzo dokładnych pomiarów przemysłowych. Urządzenia te oferują wysoką stabilność i precyzyjne opcje regulacji, aby precyzyjnie wyrównać zegarowe przyrządy pomiarowe.
• Suwnice pomiarowe i specjalistyczne osprzęty: Specjalnie wyprodukowane oprawy, takie jak suwnice pomiarowe lub osprzęt specjalnego przeznaczenia, mogą być stosowane w niektórych zastosowaniach, szczególnie w produkcji masowej lub zautomatyzowanych procesach pomiarowych. Systemy te są dostosowane do danego zadania pomiarowego i zapewniają dokładne i powtarzalne pozycjonowanie zegarowego przyrządu pomiarowego.

W jaki sposób zegarowe przyrządy pomiarowe odczytują prawidłowo?

Prawidłowe odczytanie wskaźników zegarowych jest kluczowym wymogiem dokładnego określania odchyleń wymiarowych i zapewnienia jakości produktu w produkcji przemysłowej. Nawet niewielkie błędy podczas odczytu mogą prowadzić do nieprawidłowych wyników pomiarów, a tym samym do odrzucenia lub wadliwych komponentów. Pozycjonowanie lub wyrównywanie zegarowego przyrządu pomiarowego jest pierwszym niezbędnym krokiem. W analogowych i cyfrowych zegarowych przyrządach pomiarowych końcówka pomiarowa musi stykać się z powierzchnią, aby można ją było dokładnie zmierzyć w pionie. Prawidłowe ustawienie w pionie zapobiega odchyleniom i zapewnia precyzyjne wyniki pomiarów.

Pomiar jest odczytywany na analogowych przyrządach pomiarowych poprzez interpretację położenia pokrętła na skali. Właściwa technika czytania wymaga zrozumienia stopnia skali. Przy zwykłej podziałce 0,01 mm tarcza przesuwa się o jeden pełny obrót na 1 mm. Bardziej precyzyjne podziałki, takie jak 0,001 mm, są pokazywane przez mniejsze odległości, a niektóre czujniki zegarowe mają dodatkową skalę dziesięcioletnią, aby ułatwić odczyty kilku milimetrów. Cyfrowe zegarowe przyrządy pomiarowe wyświetlają pomiar bezpośrednio na wyświetlaczu, minimalizując w ten sposób błędy odczytu. Ponadto wiele modeli oferuje opcję przełączania między milimetrami i calami, a odpowiednia jednostka miary powinna być oczywiście ustawiona przed pomiarem.

Prawidłowa interpretacja wyniku pomiaru jest ważnym krokiem oprócz precyzyjnego pomiaru. Pomiary należy zawsze porównywać z określonymi wartościami, należy wziąć pod uwagę określone tolerancje, a do oceny należy uwzględnić możliwe wpływy temperatury i środowiska.

Błędy pomiarowe i jak ich uniknąć

Istnieje kilka typowych źródeł błędów podczas korzystania z zegarowych przyrządów pomiarowych, których należy unikać:

• Niedokładna pozycja zerowa: Niedokładna pozycja zerowa spowoduje systematyczne odchylenia. Przed każdym pomiarem operator musi sprawdzić, czy zegarowy przyrząd pomiarowy jest prawidłowo wyzerowany.
• Nieprawidłowe ciśnienie styku: Ciśnienie, z jakim końcówka pomiarowa styka się z obrabianym przedmiotem, może zafałszować pomiar. Ważne jest, aby utrzymać prawidłowe ciśnienie kontaktowe w celu uzyskania dokładnych pomiarów.
• Nieprawidłowe wyrównanie zegarowego przyrządu pomiarowego: Zegarowy przyrząd pomiarowy musi być ustawiony dokładnie prostopadle względem mierzonego obiektu. Nawet niewielkie odchylenia kątowe mogą zafałszować pomiar.
• Zanieczyszczenie: Mierzona powierzchnia powinna być czysta i wolna od kurzu, oleju lub innych zanieczyszczeń, ponieważ takie zanieczyszczenia mogą zafałszować pomiar.
• Wahania temperatury: Zwłaszcza w przypadku precyzyjnych pomiarów, obrabiany przedmiot powinien osiągnąć tę samą temperaturę co zegarowy przyrząd pomiarowy, aby uniknąć rozszerzalności cieplnej.

Dokładność i kalibracja zegarowych przyrządów pomiarowych

Zegarowe przyrządy pomiarowe składają się z elementów mechanicznych lub elektronicznych, które wykazują oznaki zużycia w czasie z powodu użytkowania lub wpływu na środowisko, takich jak wahania temperatury, wilgotność lub wibracje. Może to prowadzić do odchyleń w dokładności pomiaru. Nieskalibrowany zegarowy przyrząd pomiarowy może zatem dostarczyć błędne odczyty, co z kolei może prowadzić do problemów z jakością, odrzucenia lub przeróbki. Jednak zegarowe przyrządy pomiarowe muszą być w stanie niezawodnie i odtwarzalnie rejestrować najmniejsze odchylenia. Regularna kalibracja ma zatem decydujące znaczenie dla zapewnienia, że zegarowe przyrządy pomiarowe zapewniają również precyzyjne pomiary w perspektywie długoterminowej.

Odstępy między kalibracjami

Kalibracja musi być przeprowadzana w regularnych odstępach czasu w ramach testu monitorowania, aby zapewnić precyzję zegarowych przyrządów pomiarowych. Odstępy między kalibracjami zależą między innymi od częstotliwości użytkowania i warunków pracy. Im częściej używany jest zegarowy przyrząd pomiarowy, a im bardziej wymagają tego warunki środowiskowe, tym częściej należy kalibrować zegarowy przyrząd pomiarowy. W odniesieniu do częstotliwości kalibracji należy zawsze przestrzegać podstawowych zasad i najnowszych instrukcji dotyczących monitorowania urządzeń kontrolnych, a także zaleceń i specyfikacji producenta przyrządu pomiarowego.

Wpływ kalibracji na pomiar

Kalibracja bezpośrednio wpływa na pomiar, ponieważ minimalizuje systematyczne błędy pomiarowe i odchylenia pomiarowe. Bez regularnej kalibracji niedokładne pomiary mogą prowadzić do błędnej interpretacji, a to z kolei może zagrozić jakości i bezpieczeństwu produktów. Kalibracja zapewnia, że przyrząd pomiarowy mierzy prawidłowo, co jest szczególnie ważne dla uniknięcia systematycznych błędów.

Bloki pomiarowe do kalibracji zegarowych przyrządów pomiarowych

Metrologia przemysłowa opiera się na blokach pomiarowych jako standardowych, prostokątnych blokach, które mają niezwykle precyzyjne wymiary i są używane do kalibracji i testowania przyrządów pomiarowych.

Są one dostępne w różnych rozmiarach i umożliwiają wykonywanie precyzyjnych pomiarów długości w zakresie mikrometrów. Bloki pomiarowe są zazwyczaj wykonane ze stali, ceramiki lub węglika wolframu i są szlifowane i docierane z bardzo dużą dokładnością. Mają dwie dokładnie równoległe powierzchnie, których rozstaw odpowiada dokładnie nadrukowanej długości nominalnej. Głównym zadaniem bloków pomiarowych podczas kalibracji jest zapewnienie dokładnego i wiarygodnego odniesienia do pomiaru długości.