این متن شامل 392 صفحه می باشد

تمامي مهندسين ( بدون توجه به اينکه در چه شاخه اي کار مي کنند )پيوسته با مسائل اندازه گيري روبرو هستند . مسائلي نظير اندازه گيري جرم ، نيرو ، دما ، مقدار يک جريان الکتيرکي ، طول ،زاويه و غيره و يا مسائلي مربوط به اثرات جمعي از آنها .نتايج اين قبيل اندازه گيري ها خط مشيي را به مهندس نشان مي دهد و اطلاعاتي را فراهم مي کند که مي توان بر اساس آنها تصميم گرفت .

اين قبيل اندازه گيري ها بخشي از علم متالوژي را شکل مي دهد به خصوص مربوط به مهندسان مکانيک يا مهندسان توليد مي شوند چرا که با اندازه گيري طول و زوايا ارتباطند .

در اين بين طول يکي از اجزاء مهم اندازه گيري است و با کاربرد خاصي از اندازه گيري خطي مي توان اندازه گيري زاويه را نز انجام داد.

در حقيقت مقصود از اندازه گيري حصول وسيله اي است براي کمک به تصميم گيري هر چه بهتر. البته بايد گفت که اندازه گيري تا زماني بر اساس دقت قابل قبولي نباشد يک اندازه گيري کامل نخواهد بود.اگر چه هيچ اندازه گيري دقيق نيست اما ذکر دقت در اندازه گيري به ابعاد اندازه گيري بسيار مفيد است. مي دانيم عضو لاينفک اندازه گيري است و گريزي از آن نيست ولي به حد اقل رساندن آن ممکن است. در اين جا مثالي آورده مي شود: فرض کنيد که يک اپراتور در اختيار داريد و اندازه اسمي آن 30 mm است. آيا بيان اندازۀ اپراتور به تنهايي کافي است؟ حال اطلاعات زير را در نظر مي گيريم:

(a : خطاي اندازه گيري شده در راپراتور -0.0002mm است.

(b : و دقت آن +-0.0004 mm است.

حال هر کسي از اين راپراتور استفاده کند اطلاعات کاملي در اختيار دارد و د جهت اندازه گيري دقيق تر ياري اوست.

گاهي اوقات دقت اندازه گيري بالا نيست و مي توان از خطا چشم پوشي کرد مثلاً فرض کنيد از يک راپراتور(بلوک اندازه گيري) براي اندازه گيري خط مبناي يک ورنيه که فقط mm 0.02 دقت دارد استفاده شود. در اينجا خطا قابل چشم پوشي است چرا که مقدار آن ناچيز است حالا اگر از همين راپراتور براي تنظيم يک کمپراتور (مقياسه گر) که درجه بندي آن تا mm 0.001 را نشان مي دهد استفاده شود مقدار خطا مهم بوده و بايد در نظر گرفته شود. با ترتيب دقت اندازه گيري راپراتور دقت کمپراتور، کل دقت اندازه گيري حاسل مي شود.

در انتها بايد گفت اين فصل مرجعي خواهد شد براي مطالب بعدي کتاب .

2-1 انواع خطاها

معمولا در هر اندازه گيري دو نوع خطا مي توان تشخيص داد. يک نوع آنهايي مي باشند که با دقت بيشتر در کار مي توان حذفشان کرد و نوع ديگر که عضو لاينفک اندازه گيري مي باشد و به عبارت ديگر نمي توان آنها را به صفر رساند.

1-2-1) خطاهايي که مي توان آنها را حذف کرد (آنها را به صفر رساند)

الف) خطاهاي ناشي از غلط خواندن:

مثلاً يک ميکرومتر به مقدار 28/5 را نشان مي دهد 78/5 يا 28/6 خوانده مي شود.

ب) خطاهاي محاسباتي.

اين نوع خطا معمولاً به هنگام جمع کردن اعداد پيش مي آيد. مثلاً براي جمع کردن يک ستون از اعداد دو راه وجود دارد يآ از بالا، اعداد را با هم جمع کنيم يا از پايين ستون شروع به جمع زدن مي کنيم که در هر دو صورت بايد جوابها بر هم منطبق باشند در بسياري مواقع اين قبيل خطاها (همچنين خطاهاي ناشي از غلط خواندن) نتايج دور از انتظاري به دست مي آيند و با تکرار اندازه گيري آشکار مي شود. البته هميشه با تکرار ايرادها مشخص نمي شود تنها راه جلوگيري از پيشامد چنين خطاهايي دقت و توجه به جزئيات است.

ج) خطاهاي محوري :

اين نوع خطاها زماني اتفاق مي افتد که وسيله اندازه گيري با قطعه کاردر راستاي صحيح قرار نداشته باشند که معمولا بين اندازه واقعي يعني D ومقدار غير حقيقي يعني M يک رابطه مثلثاتي برقرار خواهد بود.(شکل1-1)

با توجه به شکل، صفحه مدرج با قطعه کار زاويه مي سازد بنابراين (1-1) در حالت ديگري همين نوع خطا در اثر نا راستايي بين امتداد خط ديد و درجه بندي دستگاه اندازه گيري پديد مي آيند.

اکثر اندازه گيري ها کم و بيش متأثر از شرايط محيطي در آن نانجام مي شوند هستند و مهمترين عامل نيز دماست و هم دماي محيط چندان سودمند نخواهد بود بنابريان بايد سعي کرد خود جسم نيز دماي ثابت و حتي الامکان دماي محيط دماي محيط اندازه گيري را داشته باشد. دست زدن به وسيله اندازه گيري خود مي تواند دماي وسيله را تغيير داده از دقت آن بکاهد.

بنابراين بهتر است که در طول مدت انداز گيري کليه وسايل روي يک سطح چوبي يا پلاستيکي قرار داده شوند، همچنين تا آنجا که امکان دارد وسيله اندازه گيري داراي دسته عايق باشد.

وقتي که درباره اندازه گيري ، بحث مي شود بايد دو نکته مهم را مورد توجه قرار داد :

1) اندازه گيري مستقيم: قطعه مستقيماً به وسيله ابزار اندازه گيري ، اندازه گرفته مي شود. در اين حالت تأثير حاسل از به کار بردن يک دماي غير استاندارد توليد يک خطاي نسبي مي کند.

(2-1)

L :طول واقعي (اندازه گرفته شده در دماي استاندارد

X : ضريب انبساط طولي قطعه

: ميزان انحراف دما از دماي استاندارد

(2) اندازه گيري غير مستقيم (نسبي يا مقايسه اي ):

اگر فرض کنيم که دو قطعه داريم که ضريب ننبساطي طولي آنها به ترتيب باشند.

آنگاه خطاي ناشي از کاربرد دماي غير استاندارد عبارت است از.

در صورتيکه مقادير x1 و x2 کوچک باشند و ميزان خطا کوچک مي شود.

با توجه به مطالب فوق واضح است که اندازه گيري مستقيم هم دما بودن تمامي اجزاء سيستم اندازه گيري مهم بوده بهتر است که تا حد امکان نزديک به دماي استاندارد باشد.

در بعضي از وسائل اندازه گيري علاوه بر ، عوامل ديگر نظير ميزان رطوبت هوا، فشار هوا، ميزان دي اکسيد کربن و... قادر به تغيير دقت اندازه گيري مي باشند. پس بايد در تمام طول اندازه گيري عوامل فوق ثبت شده و بعد از اندازه گيري آنها تغيير ايجاد مي کنند مي توان به تداخل سنجها اشاره کرد.

هـ) خطاهاي ناشي از تغيير شکل کشسان :

هر شيء کشسان براي تحمل نيرويي بر آن وارد مي شود تغيير شکل مي دهد به بزرگي اين تغيير شکل وابسته به بزرگي نيرو، بزرگي سطح تماس و خواص ميکانيکي مواد در حال تماس دارد. پس بايد مراقب بود تا ميزان بار يا فشار اندازه گيري به هنگام استفاده از روش اندازه گيري. مقايسه اي (يعني اندازه گيري با کمپراتورها)ثابت باشند.