Bài giảng kỹ thuật đo chương 1 hệ tiêu chuẩn và chuẩn đo lường; khái niệm dụng cụ đo

Hệ tiêu chuẩn và chuẩn đo lường; Khái niệm dụng cụ đo... Vấn đề bảo đảm chất lượngĐảm bảo chất lượng sản phẩm trong sản xuất chính là đảm bảo hiệu quả kinh tế cho nền sản xuất Ba chức nă

Tài liệu ?

ME3072 – KỸ THUẬT ĐO

Giáo trình

1 Ninh Đức Tốn; Dung sai lắp ghép, NXB Giáo dục, lần 7, 2011

2 Nguyễn Tiến Thọ, Nguyễn Thị Xuân Bẩy, Nguyễn Thị Cẩm Tú, Kỹ thuật Đo lường

kiểm tra trong chế tạo Cơ khí, NXB KHKT, lần 5, năm 2011

3 Tài liệu hướng dẫn thi nghiệm Kỹ thuật đo, NXB Bách khoa, 2007

Tham khảo

1 David G Alciatore, Introduction to Mechatronics and Measurement System, Mc Graw Hill Education., 5th ed., 2018

2 Thomas G Bechkwith, Roy D Marangoni, John H Lienhard V, Mechanical

Measurements, Pearson Prentice Hall Inc., 6th ed, 2007

3 R.S Figliola, Donald E Beasley, Theory and Design for Mechanical

Measurements,

John Wiley & son Inc., 4th ed., 2006

Chương 1.

Hệ tiêu chuẩn và chuẩn đo lường; Khái niệm dụng cụ đo.

ME3072 – KỸ THUẬT ĐO

Vấn đề bảo đảm chất lượng

Đảm bảo chất lượng sản phẩm trong sản xuất chính là đảm bảo hiệu quả kinh tế cho nền sản xuất

Ba chức năng cơ bản của đo lường đảm bảo chất lượng:

• Đo lường là để nghiên cứu nhận biết thế giới tự nhiên

• Kiểm tra chất lượng sản phẩm, giám sát sản xuất đảm bảo chất lượng sản

phẩm

• Nghiên cứu độ chính xác gia công nhằm cải tiến kỹ thuật hợp lý hoá qui

trình công nghệ để nâng cao chất lượng sản phẩm dẫn tới hạ giá thành sản

phẩm

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.1 Đo lường

Đo lường một đại lượng vật lý là việc thiết lập quan hệ giữa đại lượng đó với đại lượng cùng tính chất vật lý nào đó được dùng làm đơn vị đo hay một đại lượng tiêu chuẩn đã được qui ước

→ so sánh đại lượng cần đo với một đơn vị đo để tìm ra tỉ lệ giữa chúng theo công thức:

trong đó: Q- đại lượng cần đo; u- đơn vị đo

→ Kết quả đo sẽ là: Q = q.u

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.1 Đo lường

Tuỳ theo cách chọn đại lượng làm đơn vị đo khác nhau mà kết quả so sánh (tỷ lệ) đại lượng đo và đơn vị đo sẽ khác nhau Tức là có thể biểu diễn kết quả so sánh bằng các trị số khác nhau khi chọn các đơn vị đo khác nhau

Q = q u Q = q' u'

→ K được gọi là hằng số qui đổi (hay chuyển đổi) đơn vị

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.2 Đơn vị đo và hệ thống đơn vị

Đơn vị đo là cái cữ, là tiêu chuẩn được qui định thống nhất dùng khi so sánh

để tìm ra độ lớn của đại lượng cần đo

• Thống nhất

• Có độ bền lâu cao: ổn định và bất biến theo thời

gian-không mòn, tránh ảnh hưởng của điều kiện môi trường;

nhiệt độ, độ ẩm, điện từ

• Độc lập với mọi điều kiện của môi trường

Phân loại đơn vị đo Đơn vị đo độc lập (cơ bản)

Đơn vị đo dẫn suất

k - hằng số biến đổi đơn vị

A, B, C - các đại lượng có quan hệ với Q

α, β, γ- bậc của thứ nguyên của A, B, C

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.2 Đơn vị đo và hệ thống đơn vị (tiếp)

Hệ thống đơn vị đo

Các đơn vị đo độc lập và dẫn suất hợp thành hệ thống đơn vị được qui định trong bảng đơn vị đo hợp pháp của Nhà nước dựa trên qui định của

hệ thống đo lường quốc tế SI (viết tắt SI từ tiếng Pháp Système

International d'Unités)

Hệ đơn vị cơ bản :

-Thời gian : giây (s)

-Khối lượng : kilogram (kg)

-Độ dài : met (m)

-Nhiệt độ : Kenvin [ºK]

-Cường độ dòng điện : Ampe (A)

-Đơn vị đo số lượng vật chất Mol (mol)

-Cường độ sáng : Candela (cd)

….

Hệ đơn vị dẫn suất :

Một số đơn vị dẫn suât hợp pháp : -Diện tích m2

-Thể tích, dung tích: m3 -Góc phẳng: rad

-Góc khối : sr -Tần số : Hz -Vận tốc : m/s -Gia tốc : m/s2 -Vận tốc góc : rad/s -Gia tốc góc : rad/s2 -Khối lượng riêng : kg/m3 -Lực : N

-Áp suất : Pa, 1Pa=1N/m2

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.3 Phương pháp đo và Dụng cụ đo

Phương pháp đo

Phương pháp đo là cách thức thủ thuật để xác định thông số cần đo Đó là tập hợp mọi cơ sở khoa học có thể thực hiện phép đo, trong đó nói rõ

nguyên tắc để xác định thông số đo Các nguyên tắc này có thể dựa trên

cơ sở mối quan hệ toán học hay mối quan hệ vật lý có liên quan tới đại

lượng đo

Các phương tiện giúp thực hiện đo lường gọi là dụng cụ đo lường.

Dụng cụ đo cơ khí là dụng cụ dùng để đo đạc, kiểm tra các thông số chế

tạo nhằm đảm bảo độ tin cậy, an toàn khi sử dụng của các chi tiết và máy móc cơ khí Các thống số cần kiểm tra như:

- Kích thước, khe hở, độ sâu, độ cao, tính đồng nhất của vật liệu chế tạo chi tiết cơ khí, khả năng dẫn điện, khả năng chịu lực nén, kéo, xoắn, đo chân không, đo áp suất, đo nhiệt độ

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.3 Phương pháp đo và Dụng cụ đo (tiếp)

Ví dụ dụng cụ đo cơ khí

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.3 Phương pháp đo và Dụng cụ đo (tiếp)

Ví dụ dụng cụ đo cơ khí

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.3 Phương pháp đo và Dụng cụ đo (tiếp)

Ví dụ dụng cụ đo cơ khí

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.3 Phương pháp đo và Dụng cụ đo (tiếp)

Phân loại phương pháp đo

Quan hệ giữa đầu đo và chi tiết đo

Phương pháp đo tiếp xúc

Phương pháp đo không tiếp xúc

Quan hệ giữa giá trị chỉ thị trên dụng cụ

đo và giá trị của đại lượng đo

Phương pháp đo tuyệt đối Phương pháp đo so sánh

Quan hệ giữa đại lượng cần đo và đại lượng được đo

Phương pháp đo trực tiếp Phương pháp đo gián tiếp

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.4 Các chỉ tiêu về đo lường của thiết bị đo

Các đặc trưng (hay còn gọi là các chỉ tiêu) đo lường cơ bản của máy đo và dụng cụ đo có thể tạm chia theo 2 nhóm

Nhóm 1: gồm các chỉ tiêu thường dùng đến nhất khi lập bảng

yêu cầu đối với thiết bị đo để thực hiện một phép đo cần

thiết

Nhóm 2: gồm những chỉ tiêu đo lường cần được chú ý đến

khi đo lường thí nghiệm và nghiên cứu khoa học

1.1 Các khái niệm cơ bản về đo lường-kiểm tra

1.1.4 Các chỉ tiêu về đo lường của thiết bị đo

(tiếp)Nhóm 1

1 Giới hạn đo theo bảng A

2 Giới hạn đo của máy L

3 Độ chính xác đọc số

4 Độ nhậy giới hạn

5 Sai số chỉ thị của dụng cụ đo

6 Độ ổn định và độ biến động chỉ thị

Nhóm 2

1 Giá trị chia c

2 Khoảng chia a

3 Lực đo

4 Độ nhậy của máy đo

1.2 Các nguyên tắc cơ bản trong đo lường

1.2.1 Nguyên tắc Abbe

Nguyên tắc: Đường tâm của kích thước đo và đường tâm kích thước mẫu (tức

là thước đo) phải nằm trên cùng đường thẳng

Trong khi đo có hai cách gá đặt kích thước đo và kích thước mẫu

• Đặt nối tiếp (như khi đo trên pan me)

• Đặt song song (như khi đo trên thước cặp)

Đường trượt

L

L’ f2

L

f2 = L –L’ = L (1- cosϕ) f1 = L - L' = S tgϕ

1.2 Các nguyên tắc cơ bản trong đo lường

1.2.2 Nguyên tắc xích truyền động ngắn nhất

Với tỷ số truyền yêu cầu, giảm đến mức ít nhất số khâu tham gia vào xích truyền

để giảm sai số của máy.

1.2.3 Nguyên tắc chuẩn thống nhất (trùng

chuẩn)

• Chuẩn thiết kế (do người thiết kế dùng)

• Chuẩn gia công (cho người chế tạo dùng)

• Chuẩn lắp ráp

• Chuẩn kiểm tra (cho người kiểm tra dùg khi kiểm tra)

1.2.4 Nguyên tắc kinh tế

• Độ chính xác máy (máy và dụng cụ đo) đủ dùng.

• Hiệu suất cao thao tác nhanh, dễ điều chỉnh, đo hàng loạt, tự động

• Trình độ nhân viên đo lường kiểm tra thấp (có quan hệ tới tiền lương người kiểm tra).

• Thiết bị phục vụ việc kiểm tra đo lường đơn giản, dễ chỉnh, rẻ tiền, vạn năng, dễ mua, dễ chế tạo, có điều kiện tự trang tự chế.

• Dựa vào thiết bị sẵn có của phòng thí nghiệm để đỡ tốn phí mua sắm thêm.