01 Metrologia Wielkości Geometrycznych - podstawy, wielkości i jednostki miary, układy jednostek miar, SI.pdf

(672 KB) Pobierz

2013-01-04

Dane kontaktowe

Pracownia Metrologii i Badań Jakości

Podstawy metrologii

dr inż Marek KURAN

dr inż. Marek KURAN

pok. 29 bud. B-9

tel. 071 320 27 28

marek.kuran@pwr.wroc.pl

www.metrologia.pwr.wroc.pl

Informacje wstępne

2

Warunki zaliczenia wykładu

Zagadnienia – Podstawy Metrologii

• Podstawowe pojęcia metrologiczne

• Jednostki miar i ich powiązanie (układ SI)

•Wzorce jednostek miar

Bł d i td i ó

• Błędy i metody pomiarów

•Niepewność pomiarowa i jej wyznaczenie

•Sygnały i ich przetwarzanie

•Przyrządy pomiarowe i ich właściwości

• Opracowanie wyników pomiarów

• Zasady prowadzenia eksperymentów

•Obecność na wykładzie nie jest obowiązkowa

•Podstawą zaliczenia kursu jest kolokwium na

ostatnim wykładzie

Forma kolokwium test z wyboru”

• Forma kolokwium – test „z wyboru”

•Każdemu przysługują dwa terminy zaliczenia

• Osoby niezadowolone z rezultatu testu mogą

poprawić swój wynik na kolejnym terminie

3

4

Literatura – Podstawy Metrologii

Literatura – Podstawy Metrologii cd.

• Jaworski J .: Matematyczne podstawy metrologii . WNT

Warszawa 1979.

• Bielski A., Ciuryło R. : Podstawy metod opracowania

pomiarów . UMK Toruń 1998.

• Gajda J., Szyper M. : Modelowanie i badania

symulacyjne systemów pomiarowych . AGH i Jartek S.C.

K kó 1998

Kraków 1998.

• Gundlach W., Ciepłucha J., Kozanecka D. : Podstawy

metrologii, część I - III . Wyd. 2 . Politechnika Łódzka

1989.

• Zakrzewski J. : Podstawy metrologii dla kierunku

mechanicznego . Skrypt nr 1670, Politechnika Śląska,

Gliwice 1991.

• Urban A. : Podstawy miernictwa . Skrypt Politechniki

Warszawskiej. Warszawa 1992

• Szydłowski H. i inni : Teoria pomiarów . PWN Warszawa

1981.

• Piotrowski J .: Teoria pomiarów . PWN Warszawa 1986.

• Piotrowski J. : Pomiarowe zastosowanie analizy

sygnałów . PWN Warszawa 1991.

• Abramowicz H.: Jak analizować wyniki pomiarów? PWN

Warszawa 1992.

5

6

1

953338388.051.png

953338388.061.png

953338388.072.png

953338388.082.png

953338388.001.png

953338388.004.png

953338388.005.png

953338388.006.png

953338388.007.png

953338388.008.png

953338388.009.png

953338388.010.png

953338388.011.png

953338388.012.png

953338388.013.png

953338388.014.png

2013-01-04

Zagadnienia – Metrologia Wielkości Geometrycznych

Literatura – Metrologia Wielkości Geometrycznych

•Wielkości i jednostki miar. Układ SI.

• Rodzaje wymiarów. Tolerancje i pasowania.

•Błędy kształtu i położenia. Geometryczne specyfikacje

wyrobu (GPS).

wyrobu (GPS).

•Wymiary kątowe i stożki. Tolerowanie.

• Gwinty. Tolerowanie.

•Koła zębate. Tolerowanie.

• Chropowatość i falistość powierzchni.

•Pomiary współrzędnościowe.

•Właściwości metrologiczne sprzętu pomiarowego.

• Jakubiec W., Malinowski J. : Metrologia wielkości

geometrycznych . WNT Warszawa 2004

• Jakubiec W., Malinowski J., Płowucha W. : Pomiary

Jakubiec W., Malinowski J., Płowucha W. : Pomiary

gwintów w budowie maszyn. WNT Warszawa 2008

• Barzykowski J. : Współczesna metrologia – zagadnienia

wybrane. WNT Warszawa 2007

• Humienny Z. i inni: Specyfikacje geometrii wyrobów

(GPS). WNT Warszawa 2004

7

8

Literatura – Metrologia Wielkości Geometrycznych cd.

• Kula W. : Miary i ludzie . Książka i Wiedza Warszawa 2004

• Adamczak S., Makieła W. : Metrologia w budowie

maszyn. Zadania z rozwiązaniami - wydanie drugie

ii 200

zmienione. WNT Warszawa 2007

Podstawy metrologii

• Jezierski J. : Analiza tolerancji i niedokładności

pomiarów w budowie maszyn. WNT Warszawa 2003

• Białas S. : Metrologia techniczna z podstawami

tolerowania wielkości geometrycznych dla mechaników.

Oficyna Wydawnicza PW Warszawa 1997

Historia. Wielkości i jednostki miar. Układ SI.

Rozwój współczesnej metrologii

9

Metrologia – geneza nazwy

Metrologia - definicja

Metrologia, to dziedzina nauki i techniki zajmująca

się pomiarami i wszystkimi czynnościami

niezbędnymi do wykonywania pomiarów

Mała encyklopedia metrologii

11

12

2

953338388.015.png

953338388.016.png

953338388.017.png

953338388.018.png

953338388.019.png

953338388.020.png

953338388.021.png

953338388.022.png

953338388.023.png

953338388.024.png

953338388.025.png

953338388.026.png

953338388.027.png

953338388.028.png

953338388.029.png

953338388.030.png

953338388.031.png

953338388.032.png

953338388.033.png

953338388.034.png

2013-01-04

Metrologia - podział

Metrologia - podział

Metrologia przemysłowa

Metrologia przemysłowa

Zajmuje się wszystkimi usługami metrologicznymi,

które są związane z procesami produkcyjnymi

wprzemyśle

13

14

Metrologia - podział

Metrologia - podział

Metrologia prawna

Metrologia laboratoryjna

jest działem metrologii odnoszącym się do

jednostek miar, metod pomiarowych i narzędzi

pomiarowych z punktu widzenia urzędowo

ustalonych wymagań technicznych i prawnych

mających na celu zapewnienie jednolitości miar,

poprawności

zajmuje się pomiarami w laboratoriach

badawczych i wzorcujących, w których wykonuje

się wzorcownie przyrządów pomiarowych i badania

typu (pełne) przyrządów pomiarowych.

uzyskiwanych

wyników

pomiarów

i

należytej dokładności pomiarów.

15

16

Metrologia – trochę historii

Metrologia - rozwój

Odkrycia XVIII i XIX w. - wprowadzenie metrologii w

okres nowoczesności i dynamicznego rozwoju.

• w

• Metrologia – udokumentowana historia, sięgająca

10 tys. lat.

1718

r.

gdańszczanin

Fahrenheit

skonstruował

termometr rtęciowy.

• w 1820 r. Örsted zbudował galwanometr,

w 1820 r. Örsted zbudował galwanometr,

zapoczątkowując roz ój elektro echanicznych

przyrządów pomiarowych oraz metod i technik pomiarów

wielkości elektrycznych.

• kolejne wynalazki: termoogniwo (1855 r.),

termorezystor (1875 r.), tensometr elektryczny (lata 20

XX w.), umożliwiły przetwarzanie rożnych wielkości

nieelektrycznych na sygnały elektryczne,

zapoczątkowując nowy kierunek metrologii - miernictwo

elektryczne wielkości nieelektrycznych.

• Historycznie najstarsze pomiary wielkości z życia

codziennego: długość, odległość, powierzchnia,

objętość płynów i ciał sypkich, masa, czas.

• Pierwsze wzorce miar i przyrządy pomiarowe:

przedmioty z najbliższego otoczenia człowieka,

elementy ludzkiego ciała

17

18

3

953338388.035.png

953338388.036.png

953338388.037.png

953338388.038.png

953338388.039.png

953338388.040.png

953338388.041.png

953338388.042.png

953338388.043.png

953338388.044.png

953338388.045.png

953338388.046.png

953338388.047.png

953338388.048.png

953338388.049.png

953338388.050.png

953338388.052.png

953338388.053.png

953338388.054.png

953338388.055.png

2013-01-04

Metrologia - rozwój

Metrologia - rozwój

1974 r., pojawienie się na rynku mikroprocesor Intel

8080 – wejście metrologii w etap skomputeryzowanej

techniki

Postępy elektroniki i rozwój techniki cyfrowej -

wprowadzenie metrologii w etap cyfrowej techniki

pomiarowej, zapoczątkowanywkońcu lat 50. Cechą

charakterystyczną tego etapu jest:

•kwantyzacja sygnału omi ow o a om ą

przetwornika analogowo-cyfrowego,

• zobrazowanie wyniku pomiaru na cyfrowym polu

odczytowym (co skróciło czas pomiaru do milisekund, a

wrozwiązaniach szybkich do mikrosekund),

•wyeliminowałobłędy subiektywne pomiarów,

•umożliwienie

pomiarowej.

Cechą charakterystyczną tego

etapu jest:

• sprzężenie procesów pomiarowych i obliczeniowych

• sprzężenie procesów pomiarowych i obliczeniowych,

• ulepszenie parametrów metrologicznych znanych dotąd

przyrządów, np. korektę nieliniowości, polepszenie

dokładności przez wielokrotne powtarzanie pomiarów i ich

uśrednienie oraz inne rodzaje cyfrowej obróbki sygnałów,

• organizacja komputerowo wspomaganych systemów

pomiarowych (system pomiarowy jest zbiorem

przetworników i przyrządów pomiarowych objętych

wspólnym sterowaniem, tworzących całość organizacyjną) .

automatyzacji

pomiarów

i łatwej

rejestracji wyników.

19

20

Metrologia – rozwój cd.

Metrologia – rozwój cd.

• Szczególnie szerokie zastosowanie znalazły systemy o

architekturze magistralowej, w której przyrządy

pomiarowe i inne jednostki funkcjonalne, w tym

komputer sterujący, są podłączone do wspólnej

wieloprzewodowej magistrali interfejsowej którą

wieloprzewodowej magistrali interfejsowej, którą

przesyła się sygnały informacyjne (dane) i rozkazy

sterujące.

• Opracowano standardy takich interfejsów, np. IEC-625,

VME, VXI.

• Aparatura pomiarowa obecnie produkowana posiada

karty sprzęgu ze standardowymi magistralami interfejsu,

co umożliwia jej prace w systemach, niezależnie od

pracy autonomicznej.

• Obok systemów organizowanych z konwencjonalnej

aparatury, upowszechniają się systemy organizowane z

przyrządów wykonanych na jednej płycie montażowej

nazywanej karta pomiarowa.

Systemy takie są bardzo elastyczne i przez odpowiedni

• Systemy takie są bardzo elastyczne i przez odpowiedni

dobór kart można je łatwo przystosować do różnych

zadań pomiarowych,

• Na bazie takich kart projektować można tak zwane

wirtualne przyrządy pomiarowe.

•Postępy elektroniki w ostatnich kilku latach wprowadzają

metrologie w etap mikrosystemów pomiarowych.

21

22

Obserwacja a pomiar

Obserwacja

•Najczęściej informacje o świecie

zewnętrznym człowiek otrzymuje za

pośrednictwem obserwacji i wywoływanymi

ii ż ń

nimi wrażeń.

•Zjawiskom będącym przedmiotem obserwacji

towarzyszą zmiany energetyczne (jako

przyczyny lub skutki, które wywołują

odpowiednie pole zjawiskowe dostępne

zmysłom obserwatora).

• Obserwacje, za pomocą których buduje się

obraz świata, są jakościowe, subiektywne i

niepełne.

• Obserwacje dostarczają tylko pośrednio

informacji o rzeczach i istotach, a

bezpośrednio tylko o zjawiskach przez nie

wywoływanych.

• Podstawową wadą obserwacji jest jej

charakter jakościowy

23

24

4

953338388.056.png

953338388.057.png

953338388.058.png

953338388.059.png

953338388.060.png

953338388.062.png

953338388.063.png

953338388.064.png

953338388.065.png

953338388.066.png

953338388.067.png

953338388.068.png

953338388.069.png

953338388.070.png

953338388.071.png

953338388.073.png

953338388.074.png

953338388.075.png

2013-01-04

Pomiar

Kontrola

•Pomiary są ilościową oceną zjawisk

zachodzących w otoczeniu człowieka.

• Do jego realizacji konieczne jest utworzenie

ó t h j ik lb t h

wzorców tych zjawisk (lub wytwarzanych przez

nie efektów).

• Wzorce te powinny być powtarzalne, niezależne

od obserwatora.

• Pomiar polega na porównaniu mierzonej wartości

ze znaną wartością tej wielkości

przyjmowaną za jednostkę miary.

•Jeżeli pomiar odpowiada na pytanie „ile”

„ile”, to

kontrola odpowiada na pytanie „tak czy nie”

„tak czy nie”,

tj. czy dany parametr mieści się w

k śl h i h i kt j t

określonych granicach, czy obiekt jest

sprawny, czy niesprawny.

•Każdy pomiar może być wykorzystywany do

kontroli, ale nie każda operacja kontrolna

może być uważana za pomiar, np. wrażenie

smakowe, zapachowe, estetyczne itp.

25

26

Diagnostyka

Metrologia – podstawowe pojęcia

POMIAR

•Diagnostyka jest pojęciem szerszym niż pomiar

Ilościowe wyznaczenie na drodze eksperymentu

jakiejś cechy zjawiska, ciała lub procesu

•Diagnostyka obejmuje wiele czynności

kontrolnych, a także ustalenie źródła lub przyczyny

stwierdzonego stanu badanego obiektu

27

28

Metrologia – podstawowe pojęcia

Metrologia – podstawowe pojęcia

CECHA

(wyznaczana)

(y

Opis cechy za pomocą

)

WARTOŚCI WIELKOŚCI

=

WIELKOŚĆ

(mierzona)

— iloczynu jednostki miary i liczby

29

30

5

953338388.076.png

953338388.077.png

953338388.078.png

953338388.079.png

953338388.080.png

953338388.081.png

953338388.083.png

953338388.084.png

953338388.085.png

953338388.086.png

953338388.087.png

953338388.088.png

953338388.089.png

953338388.090.png

953338388.091.png

953338388.092.png

953338388.002.png

953338388.003.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Techniki i Systemy pomiarowe Kujan Politechnika Lubelska Skrypt - Zdjęcia.rar (151184 KB)
Specyfikacja geometrii wyrobów (GPS) - Zbigniew Humienny edytowalna wersja.pdf (23688 KB)
## Metrologia Wielkości Geometrycznych - gwinty i koła zębate.pdf (12555 KB)
## Metrologia Wielkości Geometrycznych - wspólrzędnościowa technika pomiarowa.pdf (8673 KB)
Sprawozdanie 1 SP.docx (6026 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin