Kvalitu řešení problému měření určuje především přesnost výsledku měření. Aby byl výsledek měření přijat jako skutečná hodnota veličiny, nesmí chyba Δ (rozšířená nejistota U) výsledku měření překročit dovolenou chybu [Δ] (rozšířenou nejistotu [U]) měření. (Dále se v textu používá pouze termín dovolená chyba). Tedy podmínka
Δ < [∆] nebo U < [U] .(14)
Přípustná chyba měření (přesnost měření) je v mnoha případech (například při posuzování jakosti výrobků, parametrů procesu, při provádění obchodních operací a kontrolních postupů) upravena normami (zejména normami pro kontrolní a zkušební metody) nebo specifikacemi. . Například GOST 8.051
stanoví dovolené chyby v měření lineárních a úhlových rozměrů.
V tepelné energetice se používá RD 34.11.321-96 "Normy přesnosti měření technologických parametrů tepelných elektráren". V GOST 8.549-2004 „GSI. Hmotnost ropy a ropných produktů“ ukazuje meze přípustné relativní chyby při měření hmotnosti. GOST 30247.0-2002 „Stavební konstrukce. Metody zkoušek požární odolnosti“ stanoví dovolené chyby měření teploty a tlaku.
V doporučeních MI 2377 „GSI. Vývoj a certifikace metod měření“ pro případy, kdy je tolerance pro kontrolovaný parametr použita jako výchozí údaj pro stanovení požadavků na přesnost měření při kontrole, poměr mezi hranicí dovolené chyby měření a hranicí symetrického tolerančního pole Poměr 1:5 je považován za uspokojivý (v některých případech 1:4). Poměr 1:3 je také povolen, ale za podmínky, že je na kontrolovaný parametr zavedena výrobní (zúžená) tolerance. Je-li toleranční pole asymetrické nebo jednostranné, pak může být dovolená chyba měření rovna 0,25 hodnoty tolerance [RMG 63].
Podle GOST 8.050 by maximální chyba měření neměla překročit 0,2 ... 0,35 tolerance velikosti a změna chyby v důsledku působení ovlivňujících veličin za normálních podmínek by neměla přesáhnout 0,35 maximální chyby.
Přípustná chyba měření může být uvedena v podkladech pro dodávku výrobků.
V obecný případ, pro danou toleranci na hodnotě veličiny lze ze vztahu určit dovolenou chybu
[Δ] < TO/(2k T) , (15)
Kde TO- tolerance k hodnotě hodnoty (ukazatel kvality produktu);
k T- faktor zjemnění.
Význam k T se volí v rozmezí 1,5 ... 10 v závislosti na možnosti použití výsledků měření: pro pilotní studie přesnost technologických operací se řídí velkými hodnotami, při kontrole rozměrů s obecnými tolerancemi se hodnota koeficientu bere blízko spodní hranice. Zvažuje se tedy nejpřijatelnější možnost při provádění ověřování nebo kalibrace měřicích přístrojů k T = 10.
Hodnotu dovolené chyby měření lze stanovit na základě jejího dopadu na ekonomickou výkonnost výrobce produktu. Tento vliv se projevuje jak v ceně měřicích přístrojů, v nákladech na jejich provoz, údržbu a opravy, tak i prostřednictvím ztrát v důsledku nesprávně přijatých a nesprávně odmítnutých výrobků.
Špatně přijaté a nesprávně odmítnuté produkty se objeví, když jsou skutečné hodnoty jejich kvalitativních ukazatelů X a získané během výroby se blíží mezním hodnotám. V souladu se vztahem (2)
X = X a ±Δ
na X a ≈ x max můžeme mít dva speciální případy
X a>xmax A X = X a -Δ < xmax ;
X a<xmax A X = X a +Δ > xmax ,
Kde xmax- nejvyšší přijatelná hodnota indexu kvality.
V prvním případě skutečná hodnota ukazatele kvality překročí největší přípustnou hodnotu, ale skutečná hodnota je v důsledku projevu chyby měření se znaménkem mínus menší než největší přípustná hodnota a výrobek bude klasifikován jako dobrý produkt ( špatný produkt). V druhém případě, kdy X a<xmax chyba měření se objeví se znaménkem plus a dobrý produkt bude klasifikován jako vadný ( nesprávně odmítnutý produkt). Podobné úvahy lze provést ve vztahu k produktům, jejichž hodnoty ukazatelů kvality se blíží nejnižší přijatelné hodnotě ukazatele kvality.
Je zřejmé, že počet nesprávně odmítnutých položek určí výši ztráty pro výrobce a lze jej snížit přeměřením ukazatelů kvality. Vliv chybně přijatých produktů se u spotřebitelů projeví snížením výkonu a předčasnými poruchami. To povede k nákladům výrobce spojených se zajištěním záručních oprav a poprodejního servisu, snížení důvěry spotřebitelů v něj a snížení konkurenceschopnosti výrobků.
Počet nesprávně přijatých m a neprávem odmítnut n produktů, jakož i pravděpodobnostní limitní hodnotu C výstup hodnoty indexu kvality za limitními limity pro nesprávně přijaté výrobky závisí na zákonitostech rozdělení chyb měření a výroby, na velikosti výrobní tolerance a chyby měření. Pro zákon normálního rozdělení, který se zpravidla řídí rozptylem hodnot lineárních rozměrů dílů, jsou hodnoty m , n A C lze určit z přílohy normy GOST 8.051. K tomu je potřeba znát relativní metrologickou chybu
A met(σ) = (σ/IT) 100% , (16)
Kde σ - směrodatná odchylka chyby měření;
TO-řízená tolerance velikosti;
a přesnost technologického postupu, odhadovaná poměrem IT/σ tech, (σ tech je standardní odchylka výrobní chyby).
Grafy závislostí m, n A C uvedené ve standardu a na obrázku 6 (pro m A n) lze použít k řešení přímky (nález m,n A C) a inverzní (stanovení dovolené chyby měření) úlohy.
Grafy splňují následující podmínky:
Neexistují žádné systematické chyby;
Střed seskupení rozměrů se shoduje se středem tolerančního pole;
Střed seskupení chyb měření se shoduje s limity přijatelnosti.
Pojďme vyřešit inverzní problém - nastavením přijatelné hodnoty [ m], určíme dovolenou chybu měření. Použijeme grafy nebo tabulky GOST 8.051 a v závislosti na přesnosti technologického postupu zjistíme A met(σ), při kterém m< [m]. Potom pomocí vzorce (16) vyjádříme σ a najdeme [Δ]
[Δ] = k∙A met(σ)· IT/100 .
| m, % |
| IT/σ tech |
| A met (σ) = 16 % |
| 10% |
| 5% |
| 3% |
| 1,5 % |
| IT/σ tech |
| n, % |
| A met (σ) = 16 % |
| 10% |
| 5% |
| 3% |
| 1,5 % |
Obr.6 Vliv chyby měření na hodnocení kvality produktu (plné čáry odpovídají rozložení chyb měření podle normálního zákona, tečkované čáry - podle zákona stejné pravděpodobnosti).
Odhad počtu nesprávně přijatých a nesprávně odmítnutých produktů nebo stanovení dovolené chyby měření pro ukazatele kvality, které nejsou lineárními rozměry, lze provést pomocí doporučení knih.
Při provádění výzkumných prací je přípustná chyba měření stanovena na základě sledovaných úkolů.
Požadavky na přesnost měření jsou stanoveny ve formě mezí přípustných hodnot pro charakteristiky absolutní nebo relativní chyby měření.
Nejčastějším způsobem vyjádření požadavků na přesnost měření jsou hranice přípustného intervalu, ve kterém s danou pravděpodobností R musí dojít k chybě měření.
Pokud jsou hranice symetrické, pak se před jejich jednu číselnou hodnotu umístí znaménka plus nebo mínus.
Metody pro vyjádření požadavků na přesnost měření v závislosti na použití výsledků měření jsou uvedeny v pokynech MI 1317-2004 „GSI. Výsledky a charakteristiky chyb měření. Prezentační formuláře. Metody použití při testování vzorků produktů a sledování jejich parametrů ", stejně jako v pravidlech SGP 96 - 2009" GSI. Výsledky a charakteristiky kvality měření. Prezentační formuláře“ (viz část 3.9).
Podobné informace.
Kvůli chybám, které jsou vlastní měřícímu přístroji, zvolené metodě a technice měření, rozdílu vnějších podmínek, ve kterých se měření provádí od stanovených a dalších důvodů, je výsledek téměř každého měření zatížen chybou. Tato chyba se vypočítá nebo odhadne a přiřadí se získanému výsledku.
Chyba měření(stručně - chyba měření) - odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny.
Skutečná hodnota veličiny v důsledku přítomnosti chyb zůstává neznámá. Používá se při řešení teoretických problémů metrologie. V praxi se používá skutečná hodnota veličiny, která nahrazuje skutečnou hodnotu.
Chyba měření (Δx) se zjistí podle vzorce:
x = x měr. - x skutečné (1.3)
kde x mes. - hodnota veličiny získaná na základě měření; x skutečné je hodnota množství brané jako skutečné.
Skutečná hodnota pro jednotlivá měření je často brána jako hodnota získaná pomocí vzorového měřicího přístroje, pro opakovaná měření - aritmetický průměr hodnot jednotlivých měření zařazených do této řady.
Chyby měření lze klasifikovat podle následujících kritérií:
Podle povahy projevu - systematický a náhodný;
Způsobem vyjádření - absolutní a relativní;
Podle podmínek pro změnu naměřené hodnoty - statické a dynamické;
Podle způsobu zpracování řada měření - aritmetické a odmocniny;
Podle úplnosti pokrytí měřicí úlohy - soukromé a úplné;
Ve vztahu k jednotce fyzikální veličiny - chyba reprodukce jednotky, uložení jednotky a přenos velikosti jednotky.
Systematická chyba měření(stručně - systematická chyba) - složka chyby výsledku měření, která zůstává pro danou sérii měření konstantní nebo se pravidelně mění při opakovaných měřeních stejné fyzikální veličiny.
Podle charakteru projevu se systematické chyby dělí na konstantní, progresivní a periodické. Trvalé systémové chyby(stručně - konstantní chyby) - chyby, které si dlouho uchovávají svou hodnotu (např. během celé série měření). Toto je nejčastější typ chyby.
Progresivní systematické chyby(stručně - progresivní chyby) - průběžně rostoucí nebo klesající chyby (např. chyby z opotřebení měřicích hrotů, které přijdou do kontaktu při broušení s dílem, když je řízen aktivním řídicím zařízením).
Pravidelná systematická chyba(stručně - periodická chyba) - chyba, jejíž hodnota je funkcí času nebo funkcí pohybu ručičky měřicího zařízení (např. přítomnost excentricity u goniometrů s kruhovou stupnicí způsobuje systematickou chybu která se liší podle periodického zákona).
Na základě důvodů výskytu systematických chyb se jedná o chyby přístrojové, chyby metod, chyby subjektivní a chyby způsobené odchylkou vnějších podmínek měření od zavedených metod.
Chyba přístrojového měření(zkráceně - chyba přístroje) je výsledkem řady důvodů: opotřebení částí přístroje, nadměrné tření v mechanismu přístroje, nepřesné zdvihy na stupnici, nesoulad mezi skutečnými a nominálními hodnotami měření atd.
Chyba metody měření(zkráceně - chyba metody) může vzniknout v důsledku nedokonalosti metody měření nebo jejích zjednodušení stanovených postupem měření. Taková chyba může být například způsobena nedostatečnou rychlostí měřicích přístrojů používaných při měření parametrů rychlých procesů nebo nezohledněnými nečistotami při určování hustoty látky na základě výsledků měření její hmotnosti a objemu.
Subjektivní chyba měření(stručně - subjektivní chyba) je způsobena individuálními chybami operátora. Někdy se tato chyba nazývá osobní rozdíl. Je to způsobeno například zpožděním nebo předstihem v přijetí signálu operátorem.
Chyba odchylky(v jednom směru) vnější podmínky měření oproti podmínkám stanoveným postupem měření vedou k výskytu systematické složky chyby měření.
Systematické chyby zkreslují výsledek měření, proto je třeba je pokud možno eliminovat zavedením korekcí nebo nastavením přístroje tak, aby byly systematické chyby na přijatelné minimum.
Nevyloučená systematická chyba(stručně - nevyloučená chyba) - jedná se o chybu výsledku měření z důvodu chyby ve výpočtu a zavedení opravy pro vliv systematické chyby, nebo o malou systematickou chybu, pro kterou se oprava nezavádí z důvodu malost.
Tento typ chyby je někdy označován jako nevyloučené zbytky zkreslení(stručně - nevyloučené zůstatky). Například při měření délky čárového metru ve vlnových délkách referenčního záření bylo odhaleno několik nevyloučených systematických chyb (i): v důsledku nepřesného měření teploty - 1 ; kvůli nepřesnému určení indexu lomu vzduchu - 2, kvůli nepřesné hodnotě vlnové délky - 3.
Obvykle se zohledňuje součet nevyloučených systematických chyb (jejich hranice stanoveny). Při počtu členů N ≤ 3 se hranice nevyloučených systematických chyb vypočítá podle vzorce
Když je počet členů N ≥ 4, použije se pro výpočty vzorec
(1.5)
kde k je koeficient závislosti nevyloučených systematických chyb na zvolené pravděpodobnosti spolehlivosti P s jejich rovnoměrným rozdělením. Při P = 0,99, k = 1,4, při P = 0,95, k = 1,1.
Náhodná chyba měření(stručně - náhodná chyba) - složka chyby výsledku měření, měnící se náhodně (ve znaménku a hodnotě) v sérii měření stejné velikosti fyzikální veličiny. Příčiny náhodných chyb: chyby zaokrouhlování při čtení odečtů, kolísání odečtů, změny podmínek měření náhodné povahy atd.
Náhodné chyby způsobují rozptyl výsledků měření v sérii.
Teorie chyb je založena na dvou ustanoveních, potvrzených praxí:
1. Při velkém počtu měření se stejně často vyskytují náhodné chyby stejné číselné hodnoty, ale jiného znaménka;
2. Velké (v absolutní hodnotě) chyby jsou méně časté než malé.
Z první pozice plyne důležitý závěr pro praxi: s nárůstem počtu měření se zmenšuje náhodná chyba výsledku získaného z řady měření, neboť součet chyb jednotlivých měření této řady má tendenci k nule, tj.
(1.6)
Například v důsledku měření byla získána řada hodnot elektrického odporu (které jsou korigovány na účinky systematických chyb): R 1 \u003d 15,5 Ohm, R 2 \u003d 15,6 Ohm, R 3 \u003d 15,4 ohmů, R 4 \u003d 15, 6 ohmů a R5 = 15,4 ohmů. Proto R = 15,5 ohmů. Odchylky od R (R 1 \u003d 0,0; R 2 \u003d +0,1 Ohm, R3 \u003d -0,1 Ohm, R4 \u003d +0,1 Ohm a R 5 \u003d -0,1 Ohm) jsou náhodné chyby jednotlivých měření v a daná série. Je snadné vidět, že součet R i = 0,0. To naznačuje, že chyby jednotlivých měření této řady jsou vypočteny správně.
Navzdory skutečnosti, že s nárůstem počtu měření má součet náhodných chyb tendenci k nule (v tomto příkladu se náhodně ukázal jako nula), náhodná chyba výsledku měření je nutně odhadnuta. V teorii náhodných veličin slouží disperze o2 jako charakteristika rozptylu hodnot náhodné veličiny. "| / o2 \u003d a se nazývá směrodatná odchylka obecné populace nebo směrodatná odchylka.
Je výhodnější než disperze, protože její rozměr se shoduje s rozměrem měřené veličiny (např. hodnota veličiny se získá ve voltech, směrodatná odchylka bude také ve voltech). Vzhledem k tomu, že v praxi měření se jedná o termín „chyba“, měl by být pro charakterizaci řady měření používán termín „efektivní chyba“ z něj odvozený. Řadu měření lze charakterizovat chybou aritmetického průměru nebo rozsahem výsledků měření.
Rozsah výsledků měření (zkráceně - rozsah) je algebraický rozdíl mezi největším a nejmenším výsledkem jednotlivých měření, která tvoří sérii (nebo vzorek) n měření:
R n \u003d X max – X min (1,7)
kde Rn je rozmezí; X max a X min - největší a nejmenší hodnoty veličiny v dané sérii měření.
Například z pěti měření průměru otvoru d se hodnoty R 5 = 25,56 mm a R 1 = 25,51 mm ukázaly jako jeho maximální a minimální hodnoty. V tomto případě R n \u003d d 5 - d 1 \u003d 25,56 mm - 25,51 mm \u003d 0,05 mm. To znamená, že zbývající chyby této řady jsou menší než 0,05 mm.
Průměrná aritmetická chyba jednoho měření v sérii(stručně - aritmetická střední chyba) - zobecněná rozptylová charakteristika (z náhodných důvodů) jednotlivých výsledků měření (stejné hodnoty), zahrnutých v sérii n stejně přesných nezávislých měření, se vypočítá podle vzorce
(1.8)
kde X i je výsledek i-tého měření zahrnutého v řadě; x je aritmetický průměr n hodnot veličiny: |X i - X| je absolutní hodnota chyby i-tého měření; r je chyba aritmetického průměru.
Skutečná hodnota aritmetické střední chyby p se určí z poměru
p = lim r, (1,9)
Při počtu měření n > 30 mezi aritmetickým průměrem (r) a středním čtvercem (s) existují korelace
s = 1,25 r; ra = 0,80 s. (1.10)
Výhodou chyby aritmetického průměru je jednoduchost jejího výpočtu. Ale stále častěji určujte střední čtvercovou chybu.
Odmocnina střední kvadratická chyba jednotlivé měření v sérii (stručně - střední kvadratická chyba) - zobecněná rozptylová charakteristika (z náhodných důvodů) jednotlivých výsledků měření (stejné hodnoty) zařazených do série P stejně přesná nezávislá měření, vypočítaná podle vzorce
(1.11)
Střední kvadratická chyba pro obecný výběr o, která je statistickým limitem S, lze vypočítat pro /i-mx > podle vzorce:
Σ = limS (1.12)
Ve skutečnosti je počet rozměrů vždy omezen, takže se nepočítá σ , a jeho přibližnou hodnotu (nebo odhad), která je s. Více P,čím blíže je s jeho limitě σ .
Při normálním rozdělení je pravděpodobnost, že chyba jednoho měření v sérii nepřekročí vypočítanou střední kvadraturu chybu, malá: 0,68. Proto ve 32 případech ze 100 nebo ve 3 případech z 10 může být skutečná chyba větší než vypočítaná.
 |
Obrázek 1.2 Snížení hodnoty náhodné chyby výsledku vícenásobného měření s nárůstem počtu měření v sérii Obr.
V sérii měření existuje vztah mezi efektivní chybou jednotlivého měření s a efektivní chybou aritmetického průměru S x:
které se často nazývá „pravidlo Y n“. Z tohoto pravidla vyplývá, že chybu měření v důsledku působení náhodných příčin lze nkrát snížit, pokud se provede n měření stejné velikosti libovolné veličiny a jako konečný výsledek se bere hodnota aritmetického průměru (obr. 1.2). ).
Provedení alespoň 5 měření v sérii umožňuje snížit vliv náhodných chyb více než 2krát. Při 10 měřeních se vliv náhodné chyby sníží o faktor 3. Další zvýšení počtu měření není vždy ekonomicky proveditelné a zpravidla se provádí pouze pro kritická měření vyžadující vysokou přesnost.
Střední kvadratická chyba jednoho měření ze série homogenních dvojitých měření S α se vypočte podle vzorce
(1.14)
kde x" i a x"" i jsou i-té výsledky měření stejně velké veličiny v dopředném a zpětném směru jedním měřicím přístrojem.
Při nestejných měřeních je střední kvadratická chyba aritmetického průměru v řadě určena vzorcem
(1.15)
kde p i je váha i-tého měření v sérii nestejných měření.
Střední kvadratická chyba výsledku nepřímých měření veličiny Y, která je funkcí Y \u003d F (X 1, X 2, X n), se vypočítá podle vzorce
(1.16)
kde S 1 , S 2 , S n jsou střední kvadratické chyby výsledků měření pro X 1 , X 2 , X n .
Pokud se pro větší spolehlivost získání uspokojivého výsledku provede několik sérií měření, zjistí se střední kvadratická chyba jednotlivého měření z m řady (S m) podle vzorce
(1.17)
kde n je počet měření v sérii; N je celkový počet měření ve všech sériích; m je počet řad.
Při omezeném počtu měření je často nutné znát RMS chybu. K určení chyby S vypočtené podle vzorce (2.7) a chyby S m vypočítané podle vzorce (2.12) můžete použít následující výrazy
(1.18)
(1.19)
kde S a Sm jsou střední kvadratické chyby S a Sm, v daném pořadí.
Například při zpracování výsledků série měření délky x jsme získali
= 86 mm2 při n = 10,
= 3,1 mm
= 0,7 mm nebo S = ±0,7 mm
Hodnota S = ±0,7 mm znamená, že v důsledku chyby výpočtu je s v rozmezí 2,4 až 3,8 mm, proto jsou zde nespolehlivé desetiny milimetru. V uvažovaném případě je nutné zapsat: S = ±3 mm.
Aby se získala větší spolehlivost v odhadu chyby výsledku měření, vypočítá se chyba spolehlivosti nebo meze spolehlivosti chyby. S normálním distribučním zákonem se meze spolehlivosti chyby vypočítávají jako ±t-s nebo ±t-sx, kde s a s x jsou střední kvadratické chyby jednoho měření v sérii a aritmetický průměr; t je číslo závislé na hladině spolehlivosti P a počtu měření n.
Důležitým pojmem je spolehlivost výsledku měření (α), tzn. pravděpodobnost, že požadovaná hodnota měřené veličiny spadá do daného intervalu spolehlivosti.
Například při zpracování dílů na obráběcích strojích ve stabilním technologickém režimu se rozložení chyb řídí normálním zákonem. Předpokládejme, že tolerance délky součásti je nastavena na 2a. V tomto případě bude interval spolehlivosti, ve kterém se nachází požadovaná hodnota délky části a, (a - a, a + a).
Pokud 2a = ±3s, pak je spolehlivost výsledku a = 0,68, tj. ve 32 případech ze 100 by se mělo očekávat, že velikost dílu překročí toleranci 2a. Při hodnocení kvality dílu podle tolerance 2a = ±3s bude spolehlivost výsledku 0,997. V tomto případě lze očekávat, že nad stanovenou toleranci překročí pouze tři díly z 1000. Zvýšení spolehlivosti je však možné pouze při snížení chyby v délce dílu. Takže, aby se zvýšila spolehlivost z a = 0,68 na a = 0,997, musí být chyba v délce součásti snížena faktorem tři.
V poslední době se rozšířil termín „spolehlivost měření“. V některých případech se bezdůvodně používá místo termínu „přesnost měření“. V některých zdrojích lze například najít výraz „ustavení jednoty a spolehlivosti měření v zemi“. Kdežto správnější by bylo říci „ustavení jednoty a požadovaná přesnost měření“. Spolehlivost je u nás považována za kvalitativní charakteristiku, odrážející blízkost nuly náhodných chyb. Kvantitativně ji lze určit prostřednictvím nespolehlivosti měření.
Nejistota měření(stručně - nespolehlivost) - posouzení nesouladu mezi výsledky v sérii měření v důsledku vlivu celkového dopadu náhodných chyb (určených statistickými a nestatistickými metodami), charakterizovaných rozsahem hodnot v ve kterém se nachází skutečná hodnota měřené veličiny.
V souladu s doporučením Mezinárodního úřadu pro váhy a míry je nejistota vyjádřena jako celková směrodatná chyba měření - Su včetně směrodatné chyby S (stanovené statistickými metodami) a směrodatné chyby u (stanovené nestatistickými metodami). ), tj.
(1.20)
Mezní chyba měření(stručně - mezní chyba) - maximální chyba měření (plus, mínus), jejíž pravděpodobnost nepřesahuje hodnotu P, přičemž rozdíl 1 - P je nevýznamný.
Například při normálním rozdělení je pravděpodobnost náhodné chyby ±3s 0,997 a rozdíl 1-P = 0,003 je nevýznamný. Proto se v mnoha případech bere jako mezní chyba spolehlivosti ±3s, tzn. pr = ±3s. V případě potřeby může mít pr i jiné vztahy s s pro dostatečně velké P (2s, 2,5s, 4s atd.).
V souvislosti s tím, že se v normách GSI místo termínu "odmocnina kvadratická chyba" používá pojem "odmocnina střední kvadratická odchylka", v další úvaze se přidržíme tohoto pojmu.
Absolutní chyba měření(stručně - absolutní chyba) - chyba měření, vyjádřená v jednotkách měřené hodnoty. Takže chyba X měření délky části X, vyjádřená v mikrometrech, je absolutní chyba.
Nesmí se zaměňovat pojmy „absolutní chyba“ a „hodnota absolutní chyby“, kterými se rozumí hodnota chyby bez zohlednění znaménka. Pokud je tedy absolutní chyba měření ±2 μV, pak absolutní hodnota chyby bude 0,2 μV.
Relativní chyba měření(stručně - relativní chyba) - chyba měření, vyjádřená jako zlomek hodnoty naměřené hodnoty nebo v procentech. Relativní chyba δ se zjistí z poměrů:
(1.21)
Například existuje skutečná hodnota délky dílu x = 10,00 mm a absolutní hodnota chyby x = 0,01 mm. Relativní chyba bude
Statická chyba je chyba výsledku měření vzhledem k podmínkám statického měření.
Dynamická chyba je chyba výsledku měření vlivem podmínek dynamického měření.
Chyba reprodukce jednotky- chyba výsledku provedených měření při reprodukci jednotky fyzikální veličiny. Chyba při reprodukci jednotky pomocí státní normy je tedy indikována ve formě jejích složek: nevyloučená systematická chyba, charakterizovaná svou hranicí; náhodná chyba charakterizovaná směrodatnou odchylkou s a roční nestabilitou ν.
Chyba přenosu velikosti jednotky je chyba ve výsledku měření provedených při přenosu velikosti jednotky. Chyba přenosu jednotkové velikosti zahrnuje nevyloučené systematické chyby a náhodné chyby způsobu a prostředků přenosu jednotkové velikosti (například komparátor).
cílová jakékoliv měření fyzikální veličiny (PV) - získání skutečné hodnoty PV, což znamená, že při měření by měla být získána taková hodnota PV, která by spolehlivě (se zanedbatelnou chybou) představovala jeho skutečnou hodnotu. Za spolehlivý lze považovat odhad, jehož chybu lze v souladu s úlohou měření zanedbat.
Podle RMG 29 - 99 měřící úkol- úloha, která spočívá v určení hodnoty fyzikální veličiny jejím měřením s požadovanou přesností za daných podmínek měření. Dokument neposkytuje konkrétní typy takových úkolů.
Pro návrh MIM je žádoucí formulovat problémy měření z pozic, které umožňují normalizovat jejich požadovanou přesnost. Typické úlohy měření v metrologii lze uvažovat v závislosti na očekávaném použití výsledků měření konkrétního studovaného parametru při dané normalizované PV.
Správně položené úlohy měření v metrologii jsou takové, při kterých je stanovena norma přípustné nejistoty měřené fyzikální veličiny. Patří mezi ně následující typické úkoly:
· měření přejímací kontroly podle daného parametru, pokud jsou jeho mezní hodnoty normalizovány (je nastavena tolerance parametru);
· řazení předmětů do skupin podle daného parametru;
· arbitrážní přezkum výsledky akceptační kontroly;
· ověření měřidla.
Do seznamu je možné zařadit některé další dobře položené úlohy, v jejichž výchozích podmínkách je pevně stanovena norma přípustné nejistoty naměřené hodnoty.
Měření parametru se stanovenou normou přípustné nejistoty měřené veličiny lze považovat za triviální úlohy, u kterých se přípustná chyba měření stanovuje na základě vztahu tradičního v metrologické praxi.
[Δ] = (1/5...1/3)A,
Kde A- míra nejistoty měřeného parametru (tolerance řízeného parametru, chyba měření při přejímací kontrole nebo hlavní chyba ověřovaného měřidla).
Poměr [A] ≤ A/3 bude vyhovující s náhodným rozdělením soubor řízených parametrů a dominant náhodná složka chyby měření.
Limitní poměr [A] = A/3 je určena potřebou zajistit zanedbatelnou chybu měření a je potvrzena v teoretické metrologii. Druhé omezení [A] = A/5 má čistě poradní charakter a je způsobeno pouze ekonomickými úvahami. V případě, kdy dostupná měřicí technika poskytuje přesnost vyšší než minimální požadované, a poměr [Δ] < А/3 nevyžaduje značné náklady, lze jej považovat za docela přijatelné.
Při vývoji MIM pro správně nastavené problémy měření mohou existovat výrazně odlišné typy přiřazení přípustných chyb měření. Přístupy k přiřazení přípustných chyb závisí na specifikách vyvinutého MIM. Mohou být prezentovány následující nejběžnější typické MIM:
· MVI jednoho parametru (jedna fyzikální veličina jedné velikosti nebo několik velikostí v úzkém rozmezí s jednou tolerancí);
· MMI homogenních parametrů (homogenní fyzikální veličiny řady velikostí v širokém rozmezí s nestejnými tolerancemi);
· MMI nehomogenních parametrů reprezentovaných homogenními fyzikálními veličinami (řada různých implementací vyžadujících použití různých typů SI);
· MVI komplexu opačných fyzikálních veličin;
· MMI nepřímých měření (měření komplexu opačně pojmenovaných fyzikálních veličin s následným výpočtem výsledku ze získaných argumentů původní funkce).
Při vývoji MMI fyzikální veličiny stejné velikosti je přiřazena jedna konkrétní hodnota dovolené chyby měření. U techniky pro provádění měření homogenních fyzikálních veličin v určitém rozsahu, pokud je jedna tolerance fyzikální veličiny normalizována pro celý rozsah, můžete přiřadit jeden hodnota dovolené chyby měření. Pokud je počet tolerancí normalizován v rozsahu hodnot, pak pro každý z podrozsahů přiřadit jejich povolenou chybu měření. Můžete se omezit na výběr jedné dovolené chyby měření (nejmenší z hodnot), pokud to nepovede k výraznému zvýšení nákladů na měření.
Při vývoji metodiky pro provádění měření stejnojmenných fyzikálních veličin, reprezentovaných různými parametry (například rozměry hřídele, rozměry otvoru a hloubka kroku), budou použity různé měřicí přístroje a je možné, že pro každý z parametrů i při stejné relativní přesnosti bude nutné přiřadit vlastní měření přípustných chyb.
Technika provádění měření komplexu nepodobných fyzikálních veličin v určitých rozsazích bude vyžadovat individuální řešení pro každý ze specifických úkolů přiřazení dovolené chyby měření.
Při vývoji techniky pro provádění nepřímých měření je nutný specifický přístup k přiřazení dovolených chyb v přímých měřeních opačných fyzikálních veličin. Znakem volby dovolených chyb pro každé z přímých měření je nutnost zohlednit váhové koeficienty dílčích chyb chyb nepřímých měření. Je možné navrhnout posloupnost přiřazení dovolených chyb, která zahrnuje přiřazení dovolené chyby nepřímých měření a následně rozklad této chyby na dílčí chyby přímých měření, jejichž dovolené hodnoty by měly být přiřazeny převzetím zohlednit jejich váhové koeficienty. Váhové koeficienty se získají derivací funkce (rovnice nepřímého měření) v parciálních derivacích vzhledem k odpovídajícím argumentům.
Předložená analýza ukazuje, že komplexní metody provádění měření lze považovat za komplexy jednodušších MIM, což umožňuje nalézt jejich řešení kombinací řešení jednotlivých problémů.
Volba přípustných chyb při řešení chybně položených úloh měření je poměrně komplikovaný problém. Mezi nesprávné (nesprávně položené) patří takové úlohy měření, ve kterých není stanovena norma nejistoty měřené fyzikální veličiny. V takových problémech je počáteční informace nedostatečná pro apriorní přiřazení dovolené chyby měření. Mezi nesprávně nastavené úkoly patří měření kontroly akceptace objektu podle parametru, omezena na jednu mezní hodnotu(nahoře nebo dole), měření při provádění vědeckého výzkumu A odhad nenormalizované fyzikální veličiny.
Pro měření parametru omezeného jednou limitní hodnotou můžete přiřadit "podmíněnou toleranci", pak se úloha zredukuje na triviální. Ve všech ostatních uvažovaných případech se přidělování dovolené chyby měření provádí metodou pokusu a omylu v procesu provádění měření.
Norma GOST 8.010 konkrétně stanoví, že se nevztahuje na MVI, jejichž charakteristiky chyby měření jsou určeny během nebo po jejich aplikaci. Při vývoji takových MIM lze tento standard použít jako informační zdroj spolu s jakoukoli vhodnou vědeckou a technickou literaturou.
Strukturu a obsah prvků normy GOST 8.010 lze použít ve vyvíjeném MVI, pokud to umožňuje racionalizovat proces vývoje a jeho výsledky.
Je nutné rozlišovat mezi vývojem MIM pro následné opětovné použití a původním MIM vyvinutým pro konkrétní studii s jednorázovým použitím. V první situaci je žádoucí snížit problém na správně nastavený, poté je možné vyvinout MIM splňující požadavky GOST 8.010. Předmluva k MIM by měla uvádět provedené předpoklady, aby je uživatel použil pouze v případě, že s nimi souhlasí.
Například při akceptační kontrole objektu podle daného parametru, pokud pouze jedna mezní hodnota parametru je normalizována typ Rmax = 0,5 mm nebo Lmin = 50 mm aby byl problém uveden do správné podoby, jeho podmínky vyžadují doplnění.
Takový problém lze redukovat na triviální, například přiřazením nějaké podmíněné tolerance parametru (normalizační tolerance T ani ) s tolerančním polem orientovaným "uvnitř" parametru. Hodnotu normalizační tolerance lze logicky zdůvodnit například volbou hodnoty analogicky s nejhrubšími tolerancemi podobných parametrů. Můžete přiřadit podmíněnou toleranci parametru na základě výsledků funkční analýzy objektu. Jsou možné i jiné přístupy k volbě normalizační tolerance.
Po přiřazení tolerance pro výběr dovolené chyby můžete použít zřejmý přístup k řešení triviálního problému měření
[A] ≤ T ani/3.
Další vývoj takového MVI lze provádět v plném souladu s požadavky GOST 8.010.
Při vývoji metodiky měření sledovaného parametru (měření v procesu experimentálního vědeckého výzkumu) neexistují žádné počáteční informace, které by vám umožnily přiřadit přípustnou chybu měření v podmínkách problému. Získává se metodou pokusu a omylu během předběžné experimentální studie. Referenční hodnotou pro volbu dovolené chyby měření může být šířka pole praktického rozptylu studovaného parametru při vícenásobné reprodukci experimentu, lze ji však stanovit pouze měřením v průběhu výzkumu. Odhad rozptylu výsledků experimentu zahrnuje rozptyl hodnot studované fyzikální veličiny při její vícenásobné reprodukci ( RQ ), která je překryta chybou měření (dvojnásobek hodnoty 2Δ, protože v kulturním výzkumu dominuje náhodná chyba se symetrickým rozptylovým polem). Rozptyl experimentálních výsledků je popsán výrazem
R \u003d R Q * 2Δ,
Kde * je znak sjednocení (komplexace) členů rovnice.
Odhalit šířku skutečného pole praktického rozptylu ( R" ) opakovaně reprodukovatelná fyzikální veličina, u které dochází k chybám měření Δ by nemělo výrazný zkreslující účinek, použijte metodu postupných aproximací. Nejprve jmenování ∆1 a pak v případě potřeby ∆2< Δ 1 , pak ∆3< Δ 2 atd., dosáhnout poměru
∆n ≈ (1/10) R",
načež výsledná hodnota chyby měření Δn brán jako přípustná hodnota chyby, tzn. [∆] = ∆n. Poměr je převzat z úvah, že pro sestavení histogramu a polygonu studovaného rozdělení je žádoucí mít 8 až 12 sloupců (10 ± 2) a výsledky mohou spadat do sousedních sloupců, ale ne přes kolonu.
V tomto případě může být MVI vyvinut v souladu se základními požadavky GOST 8.010, ale jeho vývoj může být dokončen až po experimentálním stanovení dovolené hodnoty chyby měření. Konečný návrh takového MIM je nutný pouze pro zařazení do zprávy o výzkumné práci, protože jej nelze pro takové studie replikovat z důvodu možného rozporu mezi praktickými šířkami rozptylového pole studovaných parametrů.
Ve výrobních podmínkách se poměrně často provádějí studie technologických procesů (povrchová úprava, výroba dílů, získávání dalších výsledků). V metrologii mohou být typickými výzkumnými úkoly metrologická certifikace měřidla nebo postup měření.
Nedílnou součástí každého měření je chyba měření. S rozvojem přístrojové a měřicí techniky se lidstvo snaží snížit vliv tohoto jevu na konečný výsledek měření. Navrhuji podrobněji porozumět otázce, co je tato chyba měření.
Chyba měření je odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny. Chyba měření je součtem chyb, z nichž každá má svůj vlastní důvod.
Podle tvaru číselného vyjádření se chyby měření dělí na absolutní A relativní
je chyba vyjádřená v jednotkách měřené veličiny. Je definován výrazem.
(1.2), kde X je výsledek měření; X 0 je skutečná hodnota této veličiny.
Protože skutečná hodnota měřené veličiny zůstává neznámá, v praxi používají pouze přibližný odhad absolutní chyby měření, určený výrazem
(1.3), kde X d je skutečná hodnota této měřené veličiny, která se s chybou jejího určení bere jako skutečná hodnota.
je poměr absolutní chyby měření ke skutečné hodnotě měřené veličiny:
Podle pravidelnosti vzhledu se chyby měření dělí na systematický, progresivní, A náhodný.
Systematická chyba- jedná se o chybu měření, která zůstává konstantní nebo se pravidelně mění při opakovaných měřeních stejné veličiny.
progresivní chyba je nepředvídatelná chyba, která se v průběhu času pomalu mění.
Systematický A progresivní chyby měřicího přístroje jsou způsobeny:
- první - chybou dělení stupnice nebo jejím mírným posunem;
- druhý - stárnutím prvků měřicího přístroje.
Systematická chyba zůstává konstantní nebo se pravidelně mění při opakovaných měřeních stejné veličiny. Zvláštností systematické chyby je, že ji lze zcela odstranit zavedením oprav. Charakteristickým rysem progresivních chyb je, že je lze opravit pouze v daném čase. Vyžadují neustálou korekci.
náhodná chyba chyba měření se mění náhodně. Při opakovaném měření stejné hodnoty. Náhodné chyby lze odhalit pouze opakovaným měřením. Na rozdíl od systematických chyb nelze z výsledků měření vyloučit náhodné chyby.
Rozlišuje se podle původu instrumentální A metodický chyby měřicích přístrojů.
Instrumentální chyby- jedná se o chyby způsobené zvláštnostmi vlastností měřicích přístrojů. Vznikají v důsledku nedostatečně vysoké kvality prvků měřicích přístrojů. Mezi tyto chyby patří výroba a montáž prvků měřicích přístrojů; chyby v důsledku tření v mechanismu přístroje, nedostatečná tuhost jeho prvků a částí apod. Zdůrazňujeme, že přístrojová chyba je u každého měřícího přístroje individuální.
Metodická chyba- jedná se o chybu měřicího přístroje, vznikající nedokonalostí metody měření, nepřesností použitého poměru k vyhodnocení naměřené hodnoty.
Chyby měřicích přístrojů.
je rozdíl mezi jeho nominální hodnotou a skutečnou (skutečnou) hodnotou jím reprodukované hodnoty:
(1.5), kde X n je jmenovitá hodnota míry; X d - skutečná hodnota míry
je rozdíl mezi údajem přístroje a skutečnou (skutečnou) hodnotou měřené veličiny:
(1.6), kde X p - odečty přístroje; X d - skutečná hodnota naměřené hodnoty.
je poměr absolutní chyby měření nebo měřicího zařízení ke skutečné
(skutečná) hodnota reprodukovatelné nebo měřitelné veličiny. Relativní chybu měřidla nebo měřicího zařízení lze vyjádřit v (%).
(1.7)
- poměr chyby měřicího zařízení k normalizační hodnotě. Normalizační hodnota XN je podmíněně přijatá hodnota rovna buď horní hranici měření, nebo rozsahu měření nebo délce stupnice. Daná chyba se obvykle vyjadřuje v (%).
(1.8)
Hranice dovolené chyby měřicích přístrojů- největší chyba měřicího přístroje, bez ohledu na znak, při kterém jej lze rozpoznat a povolit k použití. Tato definice platí pro základní a dodatečné chyby, stejně jako pro variace indikací. Jelikož vlastnosti měřicích přístrojů závisí na vnějších podmínkách, závisí na těchto podmínkách i jejich chyby, proto se chyby měřicích přístrojů obvykle dělí hlavní A další.
Hlavní- jedná se o chybu měřidla používaného za normálních podmínek, které jsou obvykle definovány v regulačních a technických dokumentech pro toto měřidlo.
Další- jedná se o změnu chyby měřicího přístroje v důsledku odchylky ovlivňujících veličin od normálních hodnot.
Také chyby měřicích přístrojů se dělí na statický A dynamický.
statický je chyba měřicího přístroje použitého k měření konstanty. Pokud je naměřená hodnota funkcí času, pak vlivem setrvačnosti měřicích přístrojů vzniká složka celkové chyby, tzv. dynamický chyba měřicích přístrojů.
Jsou tu také systematický A náhodný chyby měřicích přístrojů, jsou podobné stejným chybám měření.
Faktory ovlivňující chybu měření.
Chyby vznikají z různých důvodů: mohou to být chyby experimentátora nebo chyby v důsledku použití zařízení pro jiné účely atd. Existuje řada konceptů, které definují faktory ovlivňující chybu měření
Variace údajů přístroje- jedná se o největší rozdíl v odečtech získaných při dopředném a zpětném zdvihu při stejné skutečné hodnotě měřené veličiny a nezměněných vnějších podmínkách.
Třída přesnosti přístroje- jedná se o zobecněnou charakteristiku měřidel (přístrojů), určenou mezemi dovolených základních a doplňkových chyb, jakož i dalšími vlastnostmi měřidel ovlivňujících přesnost, jejíž hodnota je stanovena pro určité typy měřidel.
Třídy přesnosti zařízení jsou nastaveny v okamžiku uvolnění a jsou odstupňovány podle vzorového zařízení za normálních podmínek.
přesnost- ukazuje, jak přesně nebo zřetelně lze provést čtení. Určuje se podle toho, jak blízko jsou k sobě výsledky dvou stejných měření.
Rozlišení zařízení je nejmenší změna naměřené hodnoty, na kterou bude přístroj reagovat.
Rozsah přístroje- je určena minimální a maximální hodnotou vstupního signálu, pro kterou je určena.
Šířka pásma nástroje je rozdíl mezi minimální a maximální frekvencí, pro kterou je navržen.
Citlivost přístroje- je definován jako poměr výstupního signálu nebo čtení přístroje ke vstupnímu signálu nebo měřené hodnotě.
Hluky- jakýkoli signál, který nenese užitečné informace.
VI. Požadavky na vizuální a měřicí kontrolu
Příprava pracovišť
6.1.1. Vizuální a měřicí kontrola se doporučuje provádět na stacionárních plochách, které by měly být vybaveny pracovními stoly, stojany, válečkovými podpěrami a dalšími prostředky, které zajišťují pohodlí při provádění práce.
6.1.2. Na staveništi se provádí vizuální a měřicí kontrola při montáži, výstavbě, opravách, rekonstrukcích, jakož i při provozu technických zařízení a konstrukcí. V tomto případě by měla být zajištěna pohodlnost přístupu specialistů provádějících kontrolu na místo kontrolních prací, měly by být vytvořeny podmínky pro bezpečný výkon práce, včetně případně lešení, plotů, lešení, kolébek, mobilních věží popř. měla by být instalována další pomocná zařízení poskytující optimální přístup (pohodlí) pro odborníka k ovládané ploše a také možnost připojení lamp místního osvětlení s napětím 12 V.
6.1.3. Kontrolní plochy, zejména stacionární, se doporučuje umístit do nejvíce osvětlených prostor dílny přirozeným světlem. Pro vytvoření optimálního kontrastu defektu s pozadím v kontrolní zóně je nutné použít přídavný přenosný zdroj světla, to znamená použít kombinované osvětlení. Osvětlení kontrolovaných ploch by mělo být dostatečné pro spolehlivou detekci závad, ale ne méně než 500 lx.
6.1.4. Povrchy stěn, stropů, pracovních ploch a stojanů v oblastech vizuální a měřicí kontroly se doporučuje natřít světlými barvami (bílá, modrá, žlutá, světle zelená, světle šedá) pro zvýšení kontrastu kontrolovaných ploch dílů ( montážní jednotky, produkty), zvyšují kontrastní citlivost oka a snižují celkovou únavu specialisty provádějícího kontrolu.
6.1.5. Pro oči specialisty musí být zajištěna dostatečná viditelnost pro provádění kontroly. Zkoušený povrch musí být pozorován pod úhlem větším než 30° k rovině zkoušeného předmětu a ze vzdálenosti až 600 mm (obr. 1).
Rýže. 1. Podmínky pro vizuální kontrolu
Příprava na kontrolu
6.2.1. Přípravu řízených ploch provádějí útvary organizace, která provádí práce na vizuální a měřicí kontrole, a v procesu provozu technických zařízení a konstrukcí - služby organizace, která řízený objekt vlastní.
Příprava kontrolovaných povrchů není v odpovědnosti kontrolního specialisty.
6.2.2. Vizuální a měřicí kontrola při technické diagnostice (průzkumu) zařízení pracujících pod tlakem by měla být provedena po ukončení provozu stanoveného zařízení, odlehčení tlaku, chlazení, odvodnění, odpojení od ostatních zařízení, pokud aktuální PDD nestanoví jinak. V případě potřeby musí být odstraněna vnitřní zařízení, izolační nátěr a zdivo, které brání kontrole technického stavu materiálu a svarových spojů, částečně nebo úplně odstraněny na místech uvedených v Programu technické diagnostiky (průzkumu).
6.2.3. Před provedením vizuální a měřicí kontroly je povrch objektu v kontrolní zóně očištěn, aby byl kov očištěn od rzi, okují, nečistot, barev, oleje, vlhkosti, strusky, rozstřiků roztaveného kovu, produktů koroze a dalších nečistot, které znesnadňují kontrolu (na kontrolovaných plochách přítomnost barevných odstínů, v případech, kdy je to uvedeno ve výrobní a technické dokumentaci (PTD). Čistící zónu by měl určit RD pro typ práce nebo pro výrobu výrobku. Při neexistenci požadavků v RD by oblast pro čištění dílů a svarů měla být:
při čištění hran dílů pro všechny druhy obloukového, plynového a odporového svařování - minimálně 20 mm z vnější strany a minimálně 10 mm z vnitřní strany řezných hran dílu;
při čištění okrajů dílů pro elektrostruskové svařování - minimálně 50 mm na každou stranu svarového spoje;
při čištění okrajů částí rohových spojů trubek [například přivařování tvarovky (potrubí) do kolektoru, trubky nebo bubnu] podléhají čištění: povrch kolem otvoru v hlavním potrubí (kolektor, buben) ve vzdálenosti 15-20 mm, povrch otvoru pro svařovaný díl - celá hloubka a povrch svařované (trubkové) tvarovky - ve vzdálenosti minimálně 20 mm od řezné hrany;
při odizolování ocelového opěrného prstence (desky) nebo tavitelné drátěné vložky - celý vnější povrch opěrného prstence (desky) a všechny plochy tavitelné vložky.
Poznámka. Při kontrole lakovaných předmětů se v kontrolní zóně neodstraňuje barva z povrchu, pokud to není výslovně stanoveno v RD a povrch předmětu nevyvolává na základě výsledků vizuální kontroly podezření na praskliny.
6.2.4. Čištění kontrolované plochy se provádí způsobem uvedeným v příslušných normativních dokumentech (například mytí, mechanické čištění, vytírání, ofukování stlačeným vzduchem apod.). V tomto případě by tloušťka stěny kontrolovaného výrobku neměla klesnout nad mínusové tolerance a neměly by se vyskytovat podle RD nepřijatelné vady (rizika, škrábance atd.).
Je-li to nutné, příprava povrchu by měla být provedena nejiskřícím nástrojem.
6.2.5. Drsnost povrchů kontrolovaně čištěných dílů, svarových spojů, jakož i povrchu řezných hran dílů (montážních celků, výrobků) připravených ke svařování by neměla být větší než Ra 12,5 (Rz 80).
6.2.6. Drsnost povrchu výrobků a svarových spojů pro následné nedestruktivní zkušební metody závisí na zkušební metodě a neměla by překročit:
Ra 3,2 (Rz 20) - s kapilárním řízením;
Ra 10 (Rz 63) - s magnetickým řízením částic;
Ra 6.3 (Rz 40) - s ultrazvukovým testováním.
U ostatních metod nedestruktivního zkoušení není drsnost kontrolovaných povrchů výrobků regulována a je stanovena PDD nebo výrobní a konstrukční dokumentací (PKD).
tabulka 2
Řízené parametry a požadavky na vizuální a měřicí kontrolu polotovarů
| Řízený parametr | Typ ovládání | Požadavky na ovládání |
| 1. Vnější průměr ( D), vnitřní průměr ( D ) | Měření | Měření D A D z obou konců trubky. Měření D vyrábí se, když jsou trubky dodávány podle vnitřního průměru |
| 2. Tloušťka plechu, stěny trubky ( S ) | Stejný | Měření S na obou koncích potrubí alespoň ve dvou úsecích. Měření S list alespoň ve dvou sekcích (délka, šířka) na každé straně listu |
| 3. Ovalita potrubí (a) | » | Měření velikosti A oba konce trubky |
| 4. Zakřivení potrubí (b) | » | Měření křivosti na úseku 1 m ve dvou úsecích po délce |
| 5. Délka trubky, plechu ( L) | Měření | Měření minimálně 3 trubek (plechů) z dávky |
| 6. Šířka listu ( V) | Stejný | Rozměr minimálně 3 archů na šarži |
| 7. Praskliny, zajetí, vady, západy slunce, mušle, svazky | vizuální | Kontrola vnějšího povrchu pouhým okem; kontrola vnitřního povrchu trubek pouhým okem (pokud je k dispozici přístup) a pomocí periskopu, endoskopu apod. Je povoleno vyříznout kontrolní vzorky délky 200 mm v množství minimálně 2 kusy. a jejich kontrola po řezání |
Poznámky: 1. Minimálně 50 % trubek (plechů) ze šarže podléhá kontrole podle odstavců 1-4.
2. Nejméně 10 % délky každé trubky (plocha povrchu plechu) podléhá kontrole podle bodu 7.
6.3.6. Vizuální a měřicí kontrola kvality materiálu polotovarů, přířezů, dílů a výrobků se provádí v souladu s Programem (plánem, návodem) vstupní kontroly (Příloha B). Programy musí uvádět kontrolované parametry a způsoby jejich ovládání. Rozsah kontroly kontrolovaných parametrů je volen v souladu s požadavky norem, TU, ND nebo PDD a při absenci požadavků na rozsah kontroly v těchto dokumentech je rozsah kontroly stanoven v souladu s požadavky tento Pokyn.
6.4. Postup provádění vizuální a měřicí kontroly přípravy a montáže dílů pro svařování
6.4.1. Při přípravě dílů pro svařování je nutné kontrolovat:
dostupnost označení a (nebo) dokumentace potvrzující přijetí polotovarů, dílů, montážních jednotek a výrobků během vstupní kontroly;
přítomnost označení výrobce materiálu na dílech připravených ke svařování;
přítomnost mechanického odstranění tepelně ovlivněné zóny v místě tepelného (požárního) řezání přířezů (nutnost musí být uvedena v projektové nebo technologické dokumentaci);
geometrický tvar opracovaných hran včetně přípravy dílů s různou jmenovitou tloušťkou stěny;
geometrický tvar obrobených vnitřních ploch prstencových částí;
tvar nosných desek (kroužků) a tavitelných vložek;
přítomnost svařování konektoru nosné desky (kroužku), kvalita svarového švu nosné desky (kroužku), jakož i přítomnost odizolování svarového švu konektoru nosné desky (kroužku);
čistota (absence vizuálně pozorovaného znečištění, prachu, produktů koroze, vlhkosti, oleje atd.) svařovaných hran (povrchů) a přilehlých povrchů, jakož i oblastí materiálu podléhajících nedestruktivnímu testování.
6.4.2. Při montáži dílů pro svařování je nutné vizuálně kontrolovat:
správná instalace opěrných desek (kroužků);
správná instalace dočasných technologických upevňovacích prvků;
správná montáž a upevnění dílů v montážních přípravcích;
správné umístění a počet cvočků a jejich kvalita;
správná instalace zařízení pro foukání ochranného plynu;
správná aplikace aktivačního tavidla a ochranné pasty tavidla;
přítomnost ochranného povlaku proti rozstřiku roztaveného kovu na povrchu dílů z austenitických ocelí svařovaných ručním obloukem a poloautomatickým (automatickým) svařováním tažnou elektrodou v prostředí ochranného plynu;
čistota hran a přilehlých ploch dílů.
6.4.3. Kontrola měření při přípravě dílů ke svařování (obr. 2) se provádí pro kontrolu:
velikosti řezných hran (úhly zkosení hran, tloušťka a šířka otupovacích hran řezu);
Poznámka. Poloměry zaoblení až do velikosti 1,0 mm v přechodových bodech drážek, stejně jako velikost zkosení vnitřní hrany, prováděné za účelem zlepšení podmínek pro detekci nedostatku průvaru v kořeni svaru při radiografické kontrole, jsou nepodléhající měření.
rozměry (průměr, délka, úhel výstupu frézy) vrtání (rozšíření) konců trubek podél vnitřního průměru;
velikosti opěrných desek (kroužků) a tavitelných vložek (šířka, tloušťka, úhly úkosu, průměr);
velikosti prvků sektorových odvětví;
kolmost konců válcových částí připravených pro přivaření k jejich generátorům;
minimální skutečná tloušťka stěny válcové části po vyvrtání vnitřního průměru;
rozměry otvorů pro armaturu (potrubí) a zpracování okrajů v potrubí (kolektor, pouzdro);
tloušťka a šířka ostění v zámku;
šířka zóny mechanického čištění vnějších a vnitřních ploch dílů a drsnost ploch hran a přilehlých ploch dílů včetně místa začištění švu konektoru zbylé nosné desky (kroužku ).
6.4.4. Kontrola měření spojů sestavených pro svařování (obr. 3) zahrnuje kontrolu:
velikosti svarů dočasných technologických spojovacích prostředků;
Rýže. 2.
Rozměry kontrolované měřením při přípravě dílů ke svařování (začátek):
A -Řezání hrany ve tvaru I (bez zkosení hrany); b - Jednostranné seříznutí okraje ve tvaru V;
V - Oboustranné řezání hrany ve tvaru V; G, d - příprava pro svařování tupého spoje dílů,
výrazně odlišná tloušťka; E, a - příprava pro svařování zámkového spoje;
h -Řezná hrana ve tvaru U; A - Břit se dvěma úkosy ve tvaru V; Komu - odchylka
od kolmosti konce trubky; l - příprava okraje trysky
D 10-65; m - I-drážka s plnicím výstupkem
Rýže. 2. Konec:
n - válcové vrtání (rozvedení) konců trubek podél vnitřního průměru;
P - kuželové vrtání trubek podél vnitřního průměru; R- tupost
vnitřní okraj trubky; S- zadní zbývající deska;
T, y - opěrný ocelový zbývající kroužek; f - podkladová ocel
zbývající prsten; X - tavitelná drátěná vložka; C- sektor
větev; h, sh, uh - vyvrtání otvoru pro armaturu (trubku) v tělese
(potrubí, rozdělovač); Yu - příprava hran pro automatické svařování v prostředí
ochranné plyny
* Velikost nepodléhá měření, je opatřena řezným nástrojem a je hodnocena vizuálně.
Rýže. 3. Rozměry kontrolované při sestavování spoje pro svařování:
A - tupý kloub; b - tupý spoj se zbývající opěrnou deskou (kroužkem);
V - tupý kloub; G - T-spojka; d - klínek; E- klín
sloučenina; a - tupý spoj s tavitelnou vložkou; A, Komu -úhlové spoje armatur;
l - spojení se svařovanými prvky dočasných spojovacích prvků; m - spojení s nesouosostí
osy kování a těla; n - souvislost s nesouosostí os v rohových spojích trubek;
P- spojení s lomem os válcových částí; R - kloubové cvočky; S, T - odpaliště (rohové) připojení
vzdálenost technologického upevnění od okraje drážky a umístění upevňovacích prvků po délce (obvodu) spoje (pokud je to nutné, pokud technická dokumentace určuje vzdálenost mezi sousedními upevňovacími prvky);
velikost mezery ve spojení, včetně mezi dílem a opěrnou deskou (kroužkem);
velikost okrajového odsazení (vnitřní a vnější) sestavených dílů;
velikost překrytí dílů v přeplátovaném spoji;
rozměry (délka, výška) cvočků a jejich umístění po délce (obvodu) spoje (pokud je to nutné, je-li to uvedeno v technické dokumentaci, i vzdálenost mezi sousedními cvočky);
velikost mezery v zámku tavitelné drátěné vložky;
velikost lomu os válcových částí potrubí a rovin plochých částí (plechů);
velikost nesouososti os tvarovky a otvoru v tělese (trubce);
velikost nesouladu (odchylky) os v rohových spojích trubek;
rozměry šířky zóny aplikace ochranného nátěru na površích dílů;
geometrické (lineární) rozměry sestavy sestavené pro svařování (v případech stanovených PKD).
6.4.5. Vizuální a měřicí kontrola přípravy a montáže dílů pro svařování podléhá minimálně 20 % dílů a spojů z těch, které byly předloženy k přejímce.
Rozsah selektivní kontroly kvality přípravy a montáže dílů pro svařování lze zvýšit nebo snížit v závislosti na požadavcích RD, PDD a PKD nebo na žádost Zákazníka.
Pokud jsou zjištěny odchylky od požadavků pracovních výkresů a (nebo) PDD, které mohou vést ke zhoršení kvality svarových spojů, měl by být rozsah selektivní kontroly zdvojnásoben pro skupinu dílů (spojů) stejného typu . Pokud se při dodatečné kontrole odhalí odchylky od požadavků projektové dokumentace a (nebo) PDD podruhé, pak by měl být rozsah kontroly u skupiny dílů připravených k přejímce zvýšen na 100 %.
Díly odmítnuté při kontrole podléhají opravě. Spoje dílů montovaných ke svařování, vyřazené při kontrole, jsou po odstranění příčin, které způsobily jejich prvotní nekvalitní montáž, po odstranění příčin, které způsobily jejich prvotní nekvalitní montáž, předmětem demontáže s následnou zpětnou montáží.
6.4.6. Vizuální kontrola úběru materiálu vystaveného tepelnému ovlivnění při řezání tepelnými metodami (plyn, vzduchový oblouk, plynový tok, plazma atd.) se provádí na každém řezaném dílu.
Na řezných hranách by neměly být žádné stopy po řezání (u dílů vyrobených z nízkouhlíkových, manganových a křemíko-manganových ocelí) a stopy po značení (děrování) nanesené na vnější povrch dílů po řezání.
6.4.7. Požadavky na provádění kontroly měření při přípravě dílů pro montáž jsou uvedeny v tabulce. 3 a při montáži spojů pro svařování - v tabulce. 4.
Tabulka 3
Tabulka 4
Řízené parametry
Tabulka 5
Požadavky na měření svaru
| Řízený parametr | Symbol (obr. 8) | Číslo obrázku | Měřící nástroje. Požadavky na měření |
| 1. Šířka švu | E, E | 8, A, PROTI | Posuvné měřítko nebo univerzální šablona. Měření – viz odstavec 6.5.5 |
| 2. Výška švu | q, q | 8, A, PROTI | Stejný |
| 3. Konvexnost rubové strany švu | q | 8, A, PROTI | Třmeny. Měření podle odstavce 6.5.5 |
| 4. Konkávnost rubové strany švu | q | 8, b | Třmen včetně modernizovaného (obr. 9). Měření na 2-3 místech v pásmu maximální hodnoty |
| 5. Hloubka podříznutí (neúplné vyplnění řezu) | b , b | 8, G | Třmen včetně modernizovaného (obr. 9). Zařízení pro měření hloubky podříznutí (obr. 10) |
| 6. Noha koutového svaru | NA, NA | 8, a | Třmen nebo šablona. Měření podle odstavce 6.5.5 |
| 7. Šupinatý šev | 8, d | Třmen včetně modernizovaného (obr. 9). Měření minimálně 4 body po délce švu | |
| 8. Hloubka prohlubní mezi válečky | 8, d | Stejný | |
| 9. Rozměry (průměr, délka, šířka) jednotlivých nespojitostí | d, l, b | 8, E | Měřicí lupa. Každá diskontinuita je předmětem měření |
6.5.5. Kontrola měření geometrických rozměrů svarového spoje (konstrukční prvky svarů, geometrická poloha os nebo ploch svařovaných dílů, vybrání mezi housenkami a šupinovitým povrchem svaru, konvexnost a konkávnost kořene svaru jednostranné svary atd.) by měly být prováděny v místech uvedených v pracovních výkresech, ND, PTD nebo MPC, jakož i v místech, kde je na základě výsledků vizuální kontroly pochybná přípustnost těchto indikátorů.
Při kontrole tupých svarových spojů trubek o vnějším průměru do 89 mm včetně s počtem spojů stejného typu větším než 50 na jednom výrobku je povoleno určit rozměry svaru o 10-20 % spoje v jedné nebo dvou sekcích, za předpokladu, že při vizuální kontrole, která je podrobena všem spojům, není pochyb o odchylce rozměrů (šířka, výška) švu od tolerance.
6.5.6. Při měření kontroly naneseného antikorozního povlaku by se jeho tloušťka na válcových plochách měla provádět minimálně každých 0,5 m v axiálním směru a každých 60 ° po obvodu pro ruční navařování a 90 ° pro automatické navařování.
Na rovných a kulových plochách se při automatickém navařování provádí minimálně jedno měření v každé ploše do velikosti 0,5x0,5 m.
6.5.7. Při kontrole koutových svarů svarových spojů se nohy svaru měří pomocí speciálních šablon (obr. 11). Stanovení rozměrů výšky, konvexnosti a konkávnosti koutového svaru se provádí výpočtem a pouze v případech, kdy tento požadavek stanoví projektová dokumentace. Měření konvexity, konkávnosti a výšky koutového svaru se provádí pomocí šablon, například V.E. Usherov-Marshak (viz obr. 6).
6.5.8. Měření hloubky prohlubní mezi válci, za předpokladu, že se výšky válců navzájem liší, se provádí vzhledem k válci s nižší výškou. Obdobně se určí hloubka odlupování válečku (podle nižší výšky dvou sousedních vloček).
6.5.9. Kontrola měření svarových spojů a navařování (výška a šířka svaru, tloušťka navaru, rozměry ramen koutových svarů, prohlubeň mezi housenkami, šupinatý svar, konvexita a konkávnost kořenového svaru, velikost lomu osy spojovaných válcových prvků, tvar a rozměry otřepu atd.), specifikované v odstavcích. 6.5.5, 6.5.8 a tab. 8 by měla být provedena v oblastech sloje, kde je přípustnost těchto indikátorů na základě výsledků vizuální kontroly pochybná, pokud není v RD a PDD uvedeno jinak.
6.5.10. Konvexnost (konkávnost) tupého svaru se odhaduje maximální výškou (hloubkou) umístění svarové plochy od úrovně vnějšího povrchu dílů. V případě, že se úrovně povrchu dílů stejné velikosti (průměr, tloušťka) od sebe liší, je třeba provést měření vzhledem k úrovni povrchu dílu umístěného nad úrovní povrchu jiného dílu (obr. 12).
Rýže. 9. Třmen typu ShTs-1 s podporou:
1 - třmeny; 2 - Podpěra, podpora
Rýže. 10. Zařízení pro měření hloubky podříznutí:
1 indikátor "0-10" s otočnou stupnicí; 2 - nosná konzola; 3 - měřící jehla
Rýže. jedenáct. Speciální šablona pro kontrolu svaru
Rýže. 12. Měření konvexnosti (konkávnosti) tupého svaru () na různých úrovních
vnější povrchy dílů způsobené posunutím
při montáži spoje pro svařování
V případě, že se svařují díly s různou tloušťkou stěny a úroveň povrchu jednoho dílu přesahuje úroveň povrchu druhého dílu, vyhodnocuje se konvexita (konkávnost) svarového povrchu vzhledem k přímce spojující okraje svarového povrchu v jeden úsek (obr. 13).
Rýže. 13. Měření konvexity (konkávnosti) tupého svaru ( ) pro různé
úroveň vnějších povrchů dílů způsobená rozdílem v tloušťkách stěn
6.5.11. Konvexnost (konkávnost) koutového svaru se odhaduje maximální výškou (hloubkou) umístění svarové plochy od čáry spojující okraje svarové plochy v jednom průřezu (obr. 14).
Rýže. 14. Měření konvexity ( ) a konkávnost ( ) vnější povrch
a výška ( h) koutový svar
6.5.12. Rozměry konvexnosti (konkávnosti) tupého (obr. 13) a koutového (obr. 14) svaru jsou určeny šablonami, např. návrhy V.E. Usherov-Marshak nebo speciálně navržené specializované šablony pro tento účel.
6.5.13. Konvexnost (konkávnost) kořene svaru se odhaduje maximální výškou (hloubkou) umístění povrchu kořene svaru od úrovně umístění vnitřních ploch svařovaných dílů.
V případě, že jsou úrovně vnitřních ploch různé, je třeba provést měření konvexity (konkávnosti) kořene svaru podle obr. 15.
Rýže. 15. Měření konvexnosti () a konkávnosti ( ) kořene tupého svaru
6.5.14. Měření jednotlivých rozměrů svarového spoje pomocí univerzální šablony typu UShS je na obr. 16.
Rýže. 16. Měření rozměrů svaru pomocí šablony UShS:
A - výška švu ( #S) a hloubka podříznutí ( h ); b- měření šířky švu ( E);
V - měření prohlubní mezi válečky ()
6.5.15. Měření okují a prohlubní mezi svarovými housenkami, hloubka a výška vybrání (vyboulení) ve svaru a kovu je dovoleno určit z odlitku odebraného z kontrolované oblasti. K tomu se používá plastelína, vosk, sádra a další materiály. Měření se provádí pomocí měřicí lupy nebo na mikroskopu po mechanickém vyříznutí otisku.
6.5.16. Měření lomu os válcových prvků a úhlového posunutí rovin dílů, jakož i asymetrie tvarovky (svařovaná trubka ve spoji rohové trubky) by měla být provedena s ohledem na odstavce. 6.6.9 a 6.6.10.
6.6. Postup provádění vizuální a měřicí kontroly svařovaných konstrukcí (sestav, prvků)
6.6.1. Vizuální kontrola svařovaných konstrukcí (sestav, prvků) umožňuje kontrolu:
odchylky vzájemné polohy prvků svařované konstrukce;
přítomnost značení svarových spojů;
přítomnost značení svařovaných konstrukcí (sestav);
absence povrchového poškození materiálu způsobeného odchylkami ve výrobní technologii, přepravních a skladovacích podmínkách;
absence neodstranitelných svařovaných prvků (technologické spojovací prvky, výstupní lišty, hřebeny, nálitky atd.).
6.6.2. Měřicí kontrola ohnutých trubkových kolen umožňuje kontrolu:
odchylky od kulatého tvaru (ovalita) v libovolném úseku ohýbaných trubek (kolen);
tloušťka stěny v natažené části ohýbaného úseku trubky (doporučuje se použít tloušťkoměry);
poloměr ohnutého úseku trubky (koleno);
výšky vlnitosti (vlnění) na vnitřním obrysu ohýbané trubky (koleno);
nepravidelnosti (hladké) na vnějším obrysu (v případech stanovených ND);
mezní odchylky celkových rozměrů.
6.6.3. Kontrola měření T-kusů a rozdělovačů s prodlouženým hrdlem umožňuje kontrolu:
excentricita osy krku vzhledem k ose těla;
poloměry přechodu vnější a vnitřní plochy krku k tělu;
velikosti lokálních vybrání z nástroje na vnitřním povrchu T-kusu, způsobené použitým nástrojem;
zmenšení průměru těla v důsledku utažení kovu při pěchování (tažení) krku;
úhel kužele na vnějším povrchu odbočné trubky;
lokální ztluštění stěny hrdla, oválnost přímých úseků těla T po vnějším průměru v místě konektoru matrice;
prstencový šev pro připojení adaptačního kroužku.
6.6.4. Měření kontroly přechodů provedených válcováním (postupným krimpováním), pěchováním na konec a válcováním ocelového plechu s následným svařováním umožňuje kontrolu:
velikost vybrání a zářezů na vnitřním povrchu zvlněného konce, které mají povahu uzhimin;
zesílení stěny na kuželové části přechodu;
tvar a rozměry švu, nepřítomnost nepřijatelných povrchových vad.
6.6.5. Kontrola měření svařovaných výrobků (dílů) T-kusů, přírubových spojů, sektorových oblouků, rozdělovačů, potrubních bloků atd. umožňuje kontrolu:
velikosti distorzí os válcových prvků;
přímost tvořící přímky produktu;
odchylky tvarovky (svařovaná trubka, odbočka) od kolmosti vůči tělesu (trubka, plech), do kterého je tvarovka (trubka, odbočka) přivařena;
odchylky os koncových úseků svařovaných sektorových ohybů;
zakřivení (průhyb) tělesa (trubky) svařovaných rohových spojů trubek (svaření trubky, tvarovky);
odchylky rozměrů, které určují umístění armatur v blocích;
odchylky osy přímých bloků od návrhové polohy;
odchylky celkových rozměrů svařovaných dílů a bloků.
6.6.9. Lom os trubkových částí a přímost tvořící čáry se určuje ve 2-3 úsecích v zóně maximálního lomu (odchylka tvořící čáry od přímosti), identifikované vizuální kontrolou. Měření musí být provedeno v souladu s požadavky uvedenými v bodě 6.4.12 a Obr. 3. V případě, že měření touto metodou neposkytují požadovanou přesnost, měla by být měření provedena podle speciální metody.
6.6.10. Odchylka od kolmosti vnější plochy (osy) armatury k tělesu (trubce) se zjišťuje ve dvou na sebe kolmých řezech (obr. 18).
6.6.11. Stanovení průměru trubek při měření páskou se provádí podle vzorce
Kde R - obvod měřený svinovacím metrem, mm;
t- tloušťka metru, mm.
Rýže. 18. Měření odchylky () od kolmosti
vnější povrch armatury
6.6.12. Měření by měla být prováděna v oblastech, jejichž úhlové a lineární rozměry jsou na základě výsledků vizuální kontroly pochybné.
Tabulka D1
Tabulka D2
Požadavky na obsah Věstníku práce a registraci
stůl 1
Přípustná chyba měření při kontrole měření
