Контрольно-измерительные приборы: Инструменты для точности и эффективности

На разных этапах проведения строительных и ремонтных работ используются контрольно-измерительные приборы, позволяющие быстро и точно решать самые сложные производственные задачи. Всевозможные детали для современных станков необходимо изготавливать с высокой точностью. Это значит, что на завершающих стадиях производства их геометрические параметры необходимо проверять на соответствие нормам, для чего и применяют контрольно-измерительные инструменты.

Рассмотрим основные типы и области применения этих незаменимых помощников.

Контрольно-измерительные инструменты в машиностроении

Современное назначение контрольно-измерительных приборов и инструментов в машиностроении - определение правильности выполнения расточки, фрезерования (торцевого, цилиндрического или перекрестного), шлифования (в том числе и достаточно специфического, вроде чашеобразного). Использование линеек, штангенглубиномеров, щупов обязательно в процессе выпуска заготовок, поэтому нужно знать, что они из себя представляют, какими должны быть, как работают.

Таких приспособлений придумано и внедрено уже очень много, и они отличаются между собой по самым разным показателям.

Классификация контрольно-измерительных инструментов

Мы приведем наиболее полезные признаки, по которым их можно сгруппировать или, наоборот, разделить:

• универсальный - позволяет решать сразу несколько задач.
• микрометрические - для выдерживания параметров особо точных резьбовых соединений (шаг доходит до 0,01 мм).

Категории достаточно условны: в одну из них способны входить сразу несколько приспособлений. Также идет деление по материалам изготовления (устройства, выполненные из металла, пластика, дерева, композитов) и по конструкции (простые и сложные). Для каждой группы существует свой класс, то есть максимальная погрешность, которую можно допустить при определении геометрических параметров заготовки.

Все они должны строго соответствовать ГОСТам. Каким именно? Это зависит от типа, конструкции, назначения приспособления, материала исполнения для текущего класса, в том числе и наносимые покрытия.

Все рассматриваемые помощники призваны определить габариты заготовки, но они могут давать и неточные результаты - чаще всего из-за неправильного их использования. Приложить линейку не так, как нужно, проще, чем может показаться.

Приспособления для определения отклонений

Входят в категорию ручных, служат для определения отклонения от нормальных показателей прямолинейности и плоскостности:

• ЛТ - лекальные трехгранные, выясняют линейные несоответствия и, помимо этого, определяют «на просвет» щель; в сечении выглядят как равносторонний треугольник с радиусными выемками.
• ЛД - с двухсторонними скосами, ножевидной формы, с теплоизоляционными накладками (если их длина более 200 мм); нужны для проведения всевозможных операций контроля.
• ЛЧ - четырехгранные, с углами по 90 градусов, для удобства оснащаются ручками; могут быть 0 и 1 класса точности.
• ШД - двутавровые, выполненные из У7, СТ50 или соответствующих инструментальных марок с высоким содержанием углерода.
• ШП - прямоугольные, твердостью 51 HRC и выше, актуальные при сборке и монтаже различных машинных узлов, подходят для определения отклонений.
• ШМ (-ТК) - «мостикового» типа, изготавливаются из гранита или чугуна, с шаброванными или шлифованными кромками; с их помощью устанавливают ровность плоскостей оборудования, станков, верстаков.
• УТ - трехгранные угловые, с пересечением в 45, 55, 600; позволяют на практике реализовать метод «на каску».

Эти виды мерительного инструмента повсеместно используются для позиционирования осей, а также для выверки валов и нанесения разметки. Еще одна ниша, в которой они актуальны, - проверка степени вертикальности/параллельности.

Глубиномер

Это приспособление с выносной линейкой и дисплеем, фиксирующим значения. Его роль - определять глубину различных отверстий и пазов (что ясно даже из его названия).

Зубомер

Это измерительный инструмент, описание которого уместится в емкое: «гибрид глубиномера и циркуля». По своей конструкции он представляет собой что-то среднее: это приспособление с двумя планками, скрещенными под прямым углом. По той, что в процессе эксплуатации располагается вертикально, фиксируют высоту зубьев.

Обзор и применение штангенциркуля для точных измерений

Штангенциркуль

Настоящая классика для вычисления линейных показателей (как наружных, так и внутренних) всевозможных объектов. Подходит для широкой номенклатуры предметов, позволяет найти ДхШхВ и по праву считается универсальным.

Микрометр

Тоже предоставляет возможность вычислить линейные показатели, но выполнен по-другому:

• трубный - для диаметров полых цилиндрических объектов.
• микрометрический - служит для вычисления абсолютных величин, представляет собой стебель с наконечником, винтом и жестко зафиксированным барабаном (удлинители опциональны).
• индикаторный - нужен для поиска относительных значений, в его составе есть головка, втулка, мостик, грибок, тройник, часовой циферблат и иные элементы.

Устанавливается под углом в 900 по отношению к оси детали, первый его конец располагается у внешней кромки отверстия, второй - двигается диаметрально, вплоть до определения результата. Ключевая особенность - 2 шкалы: на одной - полные обороты, на другой - показатель в рамках шага в 0,01 мм. Его размещают в отверстии и смотрят, насколько и куда при легком покачивании отклоняется стрелка.

Радиусомеры и резьбомеры

Представляют собой наборы пластин, сделанных из прочного металла (обычно это высокоуглеродистая сталь). Первые их разновидности, как ясно из названия, помогают найти радиусы кривизны различных заготовок. С помощью вторых можно выяснить параметры резьб, нанесенных в дюймах или метрах, а именно число ниток (витков) и номинальный шаг соответственно.

Эталоны

Этот специальный мерительный инструмент используется человечеством для сравнения реальных значений с эталонными вот уже 2,5 тысячи лет.

Угломер

Его размещают в отверстии и смотрят, насколько и куда при легком покачивании отклоняется стрелка.

Кронциркуль

величину выступов стенок. Работать с ним достаточно просто: нужно лишь развести его ножки на необходимую дистанцию, а после сводить лапки - вплоть до того, пока они не коснутся поверхностей заготовки.

Малка

Данное приспособление очень удобно при нанесении вертикальной разметки и при вычислении высот различных объектов. Давайте посмотрим, как в этом случае правильно проводить измерения (и измерительные инструменты, при их корректном использовании, обеспечивают высокую точность результатов).

Нониус

считайте эти величины и добавьте к ним показания нониусов.

Щупы

Обычно выпускается в виде целого набора пластин толщиной 0,02-1 мм. Среди них можно без проблем выбрать ту, которую удастся максимально плотно вставить между элементами сопряжения или двумя объектами.

Плитки Иогансона

Представляют собой комплекты плоских и отполированных плиток, сделанных из керамики и/или высоколегированных сортов стали.

Рейсмус

быстро наносят разметку. Говоря о том, какие инструменты относятся к измерительным, нельзя забывать о самых простых, но в то же время полезных. Данное приспособление относится именно к такому типу.

Калибры

Это тоже комплекты плиток, но уже с рельефными поверхностями. оперативно проверить уровень изготовления заготовки на любой из стадий производственного цикла. На практике они используются после осуществления целого ряда важных операций.

Любые из рассмотренных приспособлений, даже простейшие, будут точны только при грамотном хранении, регулярном уходе, аккуратной эксплуатации. Теперь вы и сами легко перечислите, какие есть основные измерительные инструменты, и сможете правильно предназначать их для выполнения тех или иных операций.

Электроизмерительные приборы

Электроизмерительные приборы - класс устройств, применяемых для измерения различных электрических величин. Электроизмерительные приборы служат для контроля режима работы электрических установок, их испытания и учета расходуемой электрической энергии. Несмотря на модификацию, во все электроизмерительные приборы вмонтированы преобразующие устройства. Первое выполняет задачу по конвертации измеряемых величин в сигнал, а второе - представляет их в доступной для восприятия форме.

Также имеет смысл выбирать “интеллектуальные” электроизмерительные приборы, преимуществом которых является то, что с их помощью можно не только собирать, но и анализировать измерения. Электроизмерительные приборы нашли свое применения в различных областях - помимо научных исследований, их применяют как в промышленности и энергетике, так и на транспорте, в связи, а также в медицине.

На сегодняшний день большей популярностью пользуются цифровые устройства, так как помимо повышенной точности и чувствительности к измеряемой величине, они обладают компактностью и широким диапазоном измерений.

ГОСТы:

• ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
• ГОСТ 14265-79 «Приборы электроизмерительные аналоговые контактные прямого действия. Общие технические условия»;
• ГОСТ 19875-79 «Приборы электроизмерительные самопишущие быстродействующие. Общие технические условия».

Контрольно-измерительные приборы в строительстве

В гражданском, коммерческом и промышленном строительстве контактные термометры позволяют отслеживать температуру компонентов, которые входят в состав стройматериалов при их изготовлении. С помощью такого прибора можно контролировать теплоизоляционные и противопожарные свойства материалов, регулировать системы вентиляции и кондиционирования, определять точку росы и т. д.

Пирометр (оптический термометр) применяется для контроля температуры удаленных и труднодоступных объектов. С помощью прибора можно проверить качество теплоизоляции фасада или кровли. Оптический термометр дает возможность контролировать состояние межпанельных швов, надежность заделки оконных коробок и дверных проемов, температуру полов, герметичность кровли.

Тепловизор позволяет установить причины низкой эффективности теплоизоляции, выявить дефекты бетонных панелей и кровли, обнаружить изъяны кирпичной кладки и межпанельных швов. С помощью прибора можно оценить состояние труб в полу без вскрытия штукатурки и плитки. Тепловизор дает возможность оперативно проверить соответствие возведенного здания или сооружения требованиям строительных стандартов, оценить качество объекта перед покупкой, диагностировать состояние внутренних коммуникаций.

Работа прибора основана на преобразовании инфракрасного излучения от различных объектов в электрические сигналы.

Трассоискатели

В ходе строительных работ часто возникает необходимость определить местоположение и глубину залегания скрытых коммуникаций - кабельных линий, теплотрасс и др. Для решения подобных задач применяются трассоискатели - приборы, позволяющие выполнять трассировку коллекторов и трубопроводов электромагнитным и акустическим методами. Эти приборы представляют собой металлодетекторы, наделенные особыми свойствами. Они широко используются в строительстве и при выполнении ремонтов зданий и сооружений.

Детектор арматуры

Детектор арматуры позволяет точно определять положение металлических прутьев в бетонном блоке. С помощью прибора можно находить в толще бетона проводку, силовые кабели, трубы из различных материалов. Устройство обычно используют перед сверлением стен, полов и потолков. Прибор не только обнаруживает арматуру, но и определяет глубину ее залегания, а также диаметр прутьев. Многие модели оснащены дисплеем для вывода данных о результатах исследований. Прибор оснащен функцией поиска и локализации магнитных и электропроводных материалов в немагнитной среде. Устройства этого типа необходимы для определения целостности ЖБ-конструкций.

Дефектоскопы по бетону

Работа дефектоскопов по бетону основана на применении ультразвуковых волн. Прибор позволяет выявлять трещины, полости, расслоения в бетонных блоках, а также находить в них инородные тела. Устройства отличаются простотой применения и высокой эффективностью, благодаря чему пользуются широкой популярностью в среде профессионалов. Данные о характере дефектов, их размерах и глубине залегания выводятся на ЖК-дисплей. У многих устройств имеется порт USB, через который можно передавать полученные данные на компьютер для дальнейшей их обработки с помощью специального ПО. Так, ультразвуковой дефектоскоп УСД-60Н хорошо подходит для использования в разных областях промышленности, включая строительную, энергетическую, машиностроительную и др.

Измерители влажности строительных материалов

При проведении строительных, ремонтных и других работ важно знать параметры используемых стройматериалов, в том числе влажность бетона или древесины. Определить эту характеристику можно с помощью специальных измерителей влажности строительных материалов. Доступные сегодня на рынке приборы этой категории могут работать, опираясь на самые разные методы, но смысл измерений всегда сводится к определению отношения массы воды, которая содержится в объекте, к массе самого объекта. Измеритель влажности не определяет непосредственно количество влаги в исследуемой среде. Как правило, используются косвенные методы, когда определяется другой, связанный с влагой параметр, а затем через него вычисляется влажность. Один из таких приборов - Testo 616 от производителя из Германии Testo AG.

Измерители прочности бетона

Главный показатель качества бетона - прочность, которая измеряется механическим или ультразвуковым способами. Применение первого метода регламентируется ГОСТом 22690-2015. Он обычно используется для исследования образцов готовой продукции, но благодаря малой разрушительной силе может применяться и на возведенном объекте. Самый известный измеритель прочности бетона, использующий механический метод, - так называемый молоток Шмидта. Его модификация Original Schmidt применяется для проверки тонкостенных (50-100 мм) и хрупких бетонных изделий. Ультразвуковой метод находит более широкое применение благодаря многофункциональности основанных на нем приборов. Испытания бетона ультразвуком регламентированы ГОСТом 17624-87. Ультразвуковой измеритель прочности бетона УКС-МГ4 позволяет получать точные результаты измерений даже при затрудненном двустороннем доступе к объекту.

Приборы для экологического контроля

Портативный измеритель экологических параметров - модель CEM DT-9881 представляет собой настоящую переносную лабораторию. Измерительные возможности прибора CEM DT-9881 объединяют в одном устройстве счетчик взвешенных частиц (пыли) в воздухе, инфракрасный пирометр, термогигрометр и газовый анализатора.

DT-9881M Прибор экологического контроля оснащен 2,8-дюймовым, цветным TFT ЖК-экраном и портом MicroSD для хранения фотографий (JPEG) и видеозаписей (3GP) с возможностью последующего просмотра на персональном компьютере. Прибор обеспечивает получение быстрых и точных показаний содержания взвешенных твердых частиц, формальдегида и угарного газа (HCHO,CO) в окружающей среде. Прибор представляет собой экологическую мини лабораторию, которая выполняет весь комплекс указанных измерений. Он удобен для принятия эффективных мер по защите окружающей среды и ресурсосбережению. Все показания и снимки можно сохранить в памяти MicroSD.

Характеристики CEM DT-9881:

Параметр	Значение
Каналы измерения (при массовой концентрации тв. частиц)	PM2.5, PM10
Каналы измерения (содержание тв. частиц)	HCHO, CO
Производительность (измерение тв. частиц)	50% при 0.3 мкм; 98% при >=0.5 мкм
Точность измерений (тв. частиц)	±10мкг/м3
Случайная ошибка (тв. частиц)	<5мкг/м3
Режимы измерения (тв. частиц)	Концентрация, CF, стандартный
Точность измерений (температура)	±1,0°C(1,8°F) при др. условиях
Диапазон измерений (HCHO)	0,01-5,00 частей на млн.

Другие полезные устройства

Модель CEM BS-280 это прибор для визуального осмотра труднодоступных мест наблюдения деталей и узлов машин (автомобили, суда, самолеты, грузовая техника) на наличие неисправностей., в том числе закрытых и светоизолированных участков, имеющих малые входные отверстия (трубопроводы, системы вентиляции). Возможно применение CEM BS-280 с помощью специального зонда для наблюдений под водой (или других светопрозрачных жидкостей) для проверки состояния погруженных объектов (например, при очистных работах).