Frylunds Fagteori

Teori i industriteknik

Måling

Følgende er omtalt:
 
 
Teoretisk grundlag
 
Måleværktøj
 
Gevind
 
Vinkelmåling
 
Konusmåling
 
Kalibrering og kontrol af måleværktøj
 
Overfladeruhed
 
GPS - Geometriske Produktspecifikationer
 
Dimensions tolerancer
 
Geometriske tolerancer
 

 

krumpasser.jpg 

 

 

Krumpasser 

 

dansemester.jpg

 

Dansemester 

 

Teoretisk grundlag


Alle målinger er behæftet med fejl.
Der kan være mange årsager til målefejl, det afhænger af den situationen hvor målingen gennemføres. Der kan derfor ikke opstilles generelle regler for hvordan en fejl opstår eller for fejlens størrelse, problemet må undersøges og vurderes i hver enkelte tilfælde. Kender man de mulige fejlårsager kan målingen udføres så målefejl minimeres eller undgået. For at udnytte måleudstyret optimalt må man kende til fejlårsager og fejlenes størrelse.


Målefejl.

Målefejl kan praktisk henføres til fem årsager.

1.Omgivelserne.

Temperaturforskelle er en væsentlig årsag til målefejl. Dårlig indeklima så som støv, varme og kulde påvirker også måleresultatet. De fleste materialer påvirkes af varme og kulde. I varme udvider de sig og ved kulde trækker de sig sammen.

En opvarmning på 5°C af et 80 mm. emne:
Hårdmetal udvidelse ca. 2µm
Stål          udvidelse ca. 5µm
Aluminium  udvidelse ca. 9 µm

Internationalt er det vedtaget at al måling skal foretages ved 20°.
Måleinstrument og måleemner skal begge være 20°C for at foretage en korrekt måling.

Hvis et 80 mm. emne af stål er 25°C og skal måles med en mikrometerskrue (af stål) der også er 25°C er der ikke noget problem, da både emne og mikrometerskrue har udvidet sig lige meget. Er mikrometerskruen 20°C vil der fremkomme en målefejl på + 5µm.

Hvis et 80 mm. emne af aluminium der er 25°C skal måles med en mikrometerskrue (af stål) der også er 25°C får vi en målefejl på +4µm da aluminium udvider sig mere end stål.

I målerum med en konstant temperatur på 20°C kan varmeudstråling påvirke måleresultatet. Varmeudstrålingen fra et menneske i ro er ca. 100 Watt og hænderne har en overfladetemperatur på ca. 30°C. Ved håndtering af små emner og måleklodser er der derfor en risiko for at måleresultatet påvirkes negativt p.g.a. opvarmning.
Målemaskiner er særlig følsomme over for operatørens strålevarme, det kan påvirke nulpunktet der først bliver stabilt efter nogen tid.
Se nomogram over forskellige materialers udvidelse.


2. Måleværktøjets målestok.

Al måleudstyr er forsynet med et referenceelement, det kan være en målestok, gevind i en skrue, tandstangen i et måleur eller andet. Fejl i referenceelementet overføres direkte til totalfejlen. Måleværktøjets referenceelement skal undersøges for fejl, ligesom en jævnlig kalibrering kan mindske målefejl.
Selvom der er certifikat på måleværktøjet gælder certificeringen ikke evigt. Materialerne er ikke stabile over længere tid, det er derfor nødvendigt at kalibrere måleværktøjet.


3. Måleværktøjets funktion.

Måleværktøjets funktion bør undersøges især for slitage, reproducerbarhed og nulpunktsdrift.
I alle måleapparater er der et forstærkersystem, mekanisk eller elektrisk som bør undersøges for fejl.
I et måleur er det specielt vendesvinge ( når viseren vender fra + til -) og tandstangen der kan have fejl. Også målekraften bør kontrolleres f.eks. friktionsskralden på en mikrometerskrue.


4. Emnet der måles.

Emnets geometri samt ruhed kan give målefejl. Det er vigtigt at der et klart defineret mål og måleprincip (hvilke måleværktøjer skal der anvendes).
Tynde emner kan påvirkes af måletrykket fra måleinstrumentet.
Der bør anvendes geometriske tolerancer hvis funktionen nødvendiggør specificering af mindre formafvigelser end de generelle tolerancer.
Emnets overfladeruhed skal være tilstrækkelig lav i forhold til tolerancen.
Emnet skal være ren.
Ved alle målinger er der en vis måleusikkerhed. Tager man 10 målinger samme sted og udregner gennemsnittet af de 10 målinger vil man få et mere korrekt resultat end hvis man kun tager en måling.


5. Personen der måler.

Personen der udfører målingen har stor indflydelse på måleresultatet.
Afgørende for måleresultatet er uddannelse, erfaring, kendskab til måleinstrumentet og føling med måleinstrumentet.
Følgende kan virke negativ på måleresultatet: træthed, anspændthed, dårlig lys og støj.
Der kan endvidere forekomme såkaldte sympatifejl. Sympatifejl opstår når man skeler til resultatet af en tidligere måling

For at mindske funktionsmæssige fejl ved mekanisk måleværktøj skal det være konstrueret efter Abbes princip.

 

ernst-abbe.jpg

Abbes princip:
Måleværktøj til nøjagtig måling skal være konstrueret, så den strækning der skal måles, udgør en retlinet forlængelse af målestokken. Målegabet og målestokken skal ligge i forlængelse af hinanden.

 

   

Skydelæren opfylder ikke Abbes princip men har fejl af 1. orden hvilket giver store målefejl.

   

Mikrometerskruen opfylder Abbes princip, fejlen er af 2. orden som giver små målefejl.

abbe-maalemaskine.jpg

Længdemålemaskine til meget nøjagtig måling. Opfylder Abbes princip.

Taylors princip:

Ved en fuldstændig godsidekontrol skal alle målestørrelser fastslås uden hensyntagen til deres gensidige påvirkning af hinanden.

Anvendelse af dette måleprincip er almindelig praksis.

Hele emnet skal kunne omsluttes af en målecylinder der er længere end emnet og har en diameter på 15.1 mm.
Emnet må intet sted måle mindre end 14.9 mm ved kontrol med en 2-punktsmåler.

 


Emnerne skal godkendes med de viste formfejl.
Hvis formfejlene skal være mindre end måletolerancen tillader skal tegningen påføres geometriske tolerancer.

Leverandører af måleudstyr