Culegere de texte ajutatoare activitatii didactice Măsurari tehnice – uz intern – [309324]

MASURARI TEHNICE

GLOSAR DE TERMENI

PROCES DE MĂSURARE = Ansamblul operațiilor experimentale care se execută în scopul obținerii valorii unei mărimi

MIJLOC DE MĂSURARE = [anonimizat], transmiterea și stocarea unor informații de măsurare

METODĂ DE MĂSURARE = succesiunea logică a operațiilor, [anonimizat] = mijlocul de măsurare ce materializează una sau mai multe valori ale unei mărimi fizice

APARAT DE MĂSUARAT = sistem tehnic care permite determinarea cantitativă a [anonimizat] = [anonimizat] = măsură, aparat de măsurat sau sistem de măsurare destinat a defini, realiza, conserva sau reproduce o unitate sau una sau mai multe valori ale unei mărimi pentru a servi ca referință

ANALOGICĂ = metodă de afișare a datelor cu ajutorul unui cadran și indicator

DIGITALA = metodă de afișare a datelor sub formă numerică

LANȚ DE MĂSURARE = serie de elemente ale unui aparat de măsurat sau ale unui sistem de măsurare care constituie traseul semnalului de măsurare de la intrare până la ieșire

ELEMENT DE PALPARE = element care vine în contact cu piesa de măsurat.

TRADUCTOR = [anonimizat] o lege determinată, o [anonimizat] (P) = dispozitiv de prelucrare a datelor numerice ce echipează computerele

ȘUBLER = instrument de măsurare a lungimilor prevăzut cu riglă gradată și cursor

MICROMETRU = instrument de măsurare a [anonimizat] = instrument de măsurare a lungimilor prevăzut cu cadran și tijă de palpare

OPTIMETRU = [anonimizat], prevăzut cu un palpator mecanic.

OBIECTIV = dispozitiv optic care produce o [anonimizat], a obiectului măsurat

OCULAR = partea din aparatul optic utilizată pentru a mări și mai mult imaginea dată de obiectiv

PROCES

DE

MĂSURARE

CLASIFICAREA MIJLOACELOR DE MĂSURARE

LANȚURI DE MĂSURARE

Lanț de măsurare: serie de elemente ale unui aparat de măsurat sau ale unui sistem de măsurare care constituie traseul semnalului de măsurare de la intrare până la ieșire

Mijloace de măsurare mecanice

Elementul de palpare este elementul care vine în contact cu piesa de măsurat.

Dispozitivul de transmitere asigură trecerea semnalului de la sistemul de palpare la dispozitivul de amplificare.

Dispozitivul de amplificare mărește convenabil amplitudinea semnalului și îl transmite la dispozitivul de afișare.

ETALOANE

Etalonul: o măsură, aparat de măsurat sau sistem de măsurare destinat a defini, realiza, conserva sau reproduce o unitate sau una sau mai multe valori ale unei mărimi pentru a servi ca referință.

Etalon pentru masă. Etalon pentru presiune

a) b)

Etaloane de : a) presiune; b) masă.

METODE DE MĂSURARE

APARATE DE MĂSURAT LUNGIMI

PROIECTUL

Este conceput ca o [anonimizat] :

Stimularea curiozității tehnice

Dezvoltarea capacității de observare

Intelegerea importanței principiilor teoretice ale tehnicii

Dezvoltarea capacității de cooperare

Dezvoltarea gândirii tehnice

Dezvoltarea aptitudinilor tehnice

Valorificarea termenilor tehnici, de specialitate

ROLUL PROFESORULUI

Coordonator

Moderator

Formator,

Consultant,

Un “umăr” de sprijin

Manager de conflicte

Expert

Persoana care invata

ROLUL ELEVULUI

De a fixa scopuri clare

De a forma grupe de lucru constante

De a elabora, controla și respecta un plan

De a conveni asupra unor reguli și de a le respecta

De a impărți și coordona munca

De a acționa ca membrii ai echipei

De a rezolva conflictele în mod constructiv

De a finaliza munca în mod satisfacător

De a informa colegii despre rezultatele muncii proprii

De a conștientiza propria muncă

De a controla și evalua rezultatele procesului de învățare

La ce vă ajută relizarea unui proiect?

Să rezolvați diferite probleme

Să comunicați cu cei din jur

Să negociați

Să planificați

Să organizați

Să lucrați mai bine în echipă

Sa fiți creativi

Să fiți reponsabili

Să utilizați surse mass- media pentru informare

Să accesați adrese web pentru informare

SA FIȚI !

Proiectul poate sta la baza elaborării unui articol pentru revista școlii sau poate face obiectul unei comunicări în cadrul unei sesiuni științifice a elevilor !!

FAZELE PROIECTULUI

Argument

Tehnica modernă a sporit considerabil complexitatea aparatelor necesare proceselor de producție. Având în vedere rolul deosebit de important al mijloacelor de măsurare în procesul realizării calității produselor, cunoașterea sistemelor de măsurare, a aparatelor de măsurare, este foarte importanta. Metrologia va contribui considerabil la ridicarea nivelului tehnicii în țara noastră și nu numai.

Activitatea zilnică în orice domeniu este influențată tot mai mult de deciziile bazate pe informații cantitative. În majoritatea cazurilor măsurarea este cea care constituie sursa primară a acestor informații. În tehnologia contemporană măsurarea a devenit o componentă esențială, prezentă în toate etapele, de la concepție la control final, hotărâtoare pentru calitatea oricărui produs.

Noțiunile de metrologie au devenit indispensabile unui număr tot mai mare de persoane care își desfășoară activitatea în cele mai variate domenii. Majoritatea domeniilor de activitate (cercetare, industrie, comerț, sănătate, învățământ etc.) necesită determinări pe bază de măsurări efectuate cu ajutorul mijloacelor de măsurare. Metrologia cuprinde toate aspectele teoretice și practice referitoare la măsurări, oricare ar fi precizia acestora, în orice domeniu al științei sau tehnologiei.

Metrologia generală constituie baza pregătirii profesionale a lucrătorului calificat în teoria și tehnica măsurărilor.

Metrologia este o ramură importantă a fizicii, iar inovațiile din acest domeniu au un rol bine stabilit în toate domeniile de activitate în care se utilizează. Multitudinea de mijloace, unități, metode și aparate de măsură a contribuit foarte mult la progresul tehnologic și la îmbunătățirea calității produselor pe care noi, astăzi, le utilizăm.

Activitatea zilnică din orice domeniu este influențată din ce în ce mai mult de determinările cantitative care se efectuează. Intreprinderile au fost și continuă să fie dotate cu aparate de măsură și control din ce în ce mai moderne și eficiente.

Aparatele concepute pentru măsurarea masei, respectiv sunt cele mai utilizate în practică datorită simplității și eficacității lor. Aceste aparate sunt des intalnite și de aceea am ales să le studiez și să le tratez în cuprinsul acestui proiect.

Cap.I Noțiuni fundamentale de metrologie

1.1 Noțiuni generale de metrologie

Metrologia este o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul măsurărilor, sistemelor de măsurare, mijloacelor de măsură, stabilirea unităților de măsură și totalitatea activităților (legale și administrative) privitoare la măsurări, la etaloane, la aparate și instrumente de măsură, precum și la supravegherea folosirii lor economice. Metrologia cuprinde atât aspectele teoretice cât și cele practice ale măsurărilor, oricare ar fi nivelul, modalitatea și scopul efectuării lor sau domeniul științei sau tehnicii în care intervin.

Conținutul metrologiei este divizat în mai multe părți încadrate în metrologia generală, aplicată sau în cea legală.

Metrologia generală tratează problemele specifice măsurării anumitei mărimi, clase de mărimi sau a unui domeniu de aplicații.

Metrologia aplicată tratează probleme specifice măsurării unei anumite mărimi, unei clase de mărimi sau a unui domeniu de aplicații, iar după mărimea sau clasa de mărimi măsurate pot fi deosebite: metrologia masei, metrologia timpului, metrologia temperaturii, metrologia mărimilor electrice, etc. Dupa domeniul de aplicații pot fi deosebite : metrologia industrială, metrologia medicală, metrologia tehnicii nucleare, etc.

Metrologia legală tratează condițiile, cerințele și prescripțiile obligatorii pentru asigurarea corectitudinii, uniformalității și preciziei măsurilor pe plan național și internațional.

Pentru ca activitatea din domeniul metrologiei să se desfășoare în mod unitar pe teritoriul țării și în concordanță cu reglementările internaționale în vigoare prin Ordonanța Nr. 12\1992 emisă de Guvernul României s-a înființat Biroul Român de Metrologie Legală (BRML), având în subordine Institutul de Metrologie (INM).

Controlul metrologic al statului se realizează prin: autorizări, aprobări de model, avizări de punere în funcțiune, etalonări, verificări metrologice inițiale și periodice, verificări după reparare sau modificări, verificări și testări inopinate, supraveghere metrologică. Aceste acțiuni sunt realizate de către laboratoarele de metrologie și persoanele avizate.

1.2 Mărimi, măsurare, măsurand

Mărimea este atributul unor fenomene, al unor corpuri sau al unor substanțe care pot fi diferențiate calitativ și determinate cantitativ. Un obiect poate avea proprietăți măsurabile și nemăsurabile. Numai o proprietate măsurabilă poate constituii o mărime.

Termenul de mărime se poate referi la o mărime în sens general (ex. forță, rezistență electrică, lungime) sau la o mărime specifică (ex. lungimea unei anumite tije).

Mărimile fizice caracterizează proprietățile fizice ale materiei (ex. volum, masă), starea materiei (ex. vâscozitate, fluiditate), mișcarea materiei (ex. viteză, accelerație) și fenomenele fizice (ex. indicele de refracție).

Caracteristica principală a mărimilor fizice este faptul că sunt măsurabile, adică se pot detecta și evalua cantitativ cu un anumit mijloc de măsurare.

Simbolul unei mărimi reprezintă semnul convențional prin care se desemnează o mărime. (ex. F – simbolul forței, m – simbolul masei, etc.).

Măsurarea reprezintă ansamblul operațiilor care au ca scop determinarea unei mărimi. Operația de măsurare a unei mărimi fizice constă de fapt în compararea mărimii date cu o altă mărime de aceeași natură, luată în mod convențional ca unitate de măsură.

Mărimea supusă măsurării se numește măsurand.

1.3 Metode de măsurare

Metodele de măsurare reprezintă procedeele, principiile și mijloacele pe care se bazează efectuarea unei măsurări pentru obținerea unui rezultat care să reprezinte cât mai corect mărimea supusă procesului de măsurare.

Metodele de măsurare se pot clasifica după mai multe criterii:

După modul de efectuare a măsurării există:

metode cu contact – în care aparatul intră în contact cu mărimea de măsurat;

metode fără contact – în care determinarea se face în lipsa contactului dintre aparat și mărimea de măsurat.

După modul de variație a mărimii măsurate și după modul de organizare a operației de măsurare sunt:

metode statice;

metode dinamice;

metode statistice.

După forma de reprezentare a rezultatelor mărimilor se deosebesc:

metode analogice;

metode numerice.

După precizia și rapiditatea supusă determinării există:

metode de laborator – în care se determină erorile de măsurare și se ține cont de acestea;

metode tehnice – în care nu sunt determinate erorile dar se ține seama de valorile acestora deoarece mijloacele de măsurare au erori de limită cunoscute și corespunzătoare claselor de precizie.

După modul de exprimare a rezultatelor sunt:

metode absolute;

metode relative.

După modul de obținere a valorii numerice se deosebesc:

metode directe;

metode indirecte;

metode combinate.

Erorile de măsurare – sunt erorile care apar în timpul procesului de măsurare și reprezintă abaterea valorii obținute de la valoarea reală, prin măsurare. Ele se pot clasifica după cauze sau după modul de manifestare.

a) După cauze se disting:

erori de indicație;

erori de citire;

erori de etalonare;

erori de reglare;

erori de metodă.

b) După modul de manifestare există:

erori sistematice – pot avea valori constante sau variabile după o lege determinată și pot fi obiective (nu depind de operatorul care efectuează măsurarea) sau subiective (depind de operator);

erori întâmplătoare – au valori diferite chiar dacă măsurile se repetă în condiții identice, repartiția și mărimea lor variind după legi statistice. Și erorile întâmplătoare pot fi obiective sau subiective;

erori grosolane – se produc atunci când erorile măsurării depășesc cu mult valorile erorilor care se obțin de obicei. Se pot datora unor defecțiuni ale aparatului de măsură sau unei greșeli de folosire a acestuia.

Eroarea absolută de măsurare este de aceeași natură ca și mărimea de măsurat, prin urmare se exprimă în aceleași unități de măsură. Pentru exprimarea cantitativă a gradului de precizie al măsurării se folosește noțiunea de eroare relativă, definită ca raportul dintre eroarea absolută și valoarea de referință.

1.4 Operații și activități metrologice

Operațiile metrologice se împart în două mari grupe:

De verificare – prin aceste operații se stabilește modul în care mijlocul de măsurare răspunde cerințelor prescrise. Aceste verificări se execută la nivel de stat (pot fi inițiale sau periodice), prin conversație, interne;

De încercare – acestea constau în determinarea caracteristicilor metrologice ale mijloacelor de măsurat.

Activitățile metrologice pot fi împărțite astfel:

Examinare – este operația prin care se stabilește, conform unor norme precise, dacă măsurandul îndeplinește cerințele prescrise.

Numărarea – reprezintă determinarea numărului de elemente sau evenimente care apar în procedeul cercetat.

Sortarea – este operația de ordonare a unei mulțimi de obiecte de măsurat proprietățile acestora.

Clonarea – reprezintă operația de determinare a frecvenței cu care elementele identice pot fi împărțite în clasă după anumite proprietăți.

Calibrarea – este operația prin care se stabilește legătura dintre valoarea unei mărimi măsurate și valoarea acesteia stabilită prin convenție.

Ajustarea – este operația de modificare și corectare a poziționării unui mijloc de măsurare cu scopul de a apropria cât mai mult măsurarea de cea corectă.

Gradarea – este operația de stabilire, așezare și marcare a reperelor scării unui aparat de măsurat.

Etalonarea – este operația prin care se compară un etalon superior cu un etalon inferior pentru a determina erorile de măsurare ale ultimului.

1.5 Sistemul Internațional și unitățile de măsură

Sistemul Internațional (SI) este singurul sistem de unități de măsură considerat legal. El a fost adoptat în anul 1960 de a XI – a Conferință Generală de Măsuri și Greutăți. A fost legiferat în România în luna august anul 1961. Sistemul Internațional conține șapte unități de măsură fundamentale, două suplimentare și un număr mare de unități derivate.

Unitățile fundamentale sunt independente din punct de vedere dimensional. Acestea sunt: metrul, kilogramul, secunda, gradul Kelvin, amperul, molul și candela. Cele două unități de măsură suplimentare sunt radianul și steradianul. Fiecare mărime fizică are în Sistemul Internațional o singură unitate de măsură, dar există și mărimi adimensionale.

Unitățile Sistemului Internațional

Unități fundamentale – Tabelul 1

Unități suplimentare – Tabel 2

Unități derivate – Tabel 3

Multiplii și submultiplii zecimali ai unităților de măsura din Sistemul Internațional

Multiplii și submultiplii – Tabelul 4

Cap.II Caracteristicile mijloacelor de măsurare și condițiile în care măsurătorile

Caracteristicile mijloacelor de măsurare reprezintă particularitățile esențiale prin care acestea se deosebesc și li se apreciază calitatea, atât din punct de vedere al construcției cât și din punct de vedere al rezultatelor obținute.

Aceste caracteristici se împart în următoarele două grupe:

caracteristici tehnice;

caracteristici metrologice.

2.1 Caracteristici tehnice

Caracteristicile tehnice reprezintă particularitățile de construcție și funcționare ale mijloacelor de măsurare. Acestea pot fi:

de construcție – acestea se referă la principiul de funcționare, dimensiuni, formă, material etc.

de funcționare – se referă la modul în care funcționează mijlocul de măsurare, la influența condițiilor din mediu, etc.

Principalele caracteristici sunt următoarele:

Stabilitatea – proprietatea unui instrument de măsurat de a-și menține calitățile metrologice constante în timp, adică de a fi influențat numai de variația mărimii de măsurat;

Inerția – este particularitatea unui instrument de măsurat care exprimă modul în care acesta răspunde la variațiile mărimii pe care o măsoară;

Generalitatea – este proprietatea unui instrument de măsurat care constă în posibilitatea înlocuirii acestuia cu altul care are aceleași caracteristici, pentru efectuarea acelorași măsurări.

Mijloacele tehnice folosite pentru efectuarea măsurărilor se pot grupa astfel:

instrumente de măsurat;

dispozitive auxiliare de măsurat;

instalații de măsurat;

echipamente de măsurat.

2.2 Caracteristici metrologice

Caracteristicile metrologice se referă numai la rezultatele măsurătorilor și prin acestea se definește precizia mijlocului de măsurare respectiv.

Cele mai importante sunt:

Justețea – caracteristica unei măsuri de a avea valoarea nominală apropiată de cea efectivă;

Fidelitatea – este caracteristica unui aparat de a avea variații minime la măsurarea aceleiași mărimi în condiții identice;

Clasa de precizie – este valoarea convențional stabilită în funcție de eroarea tolerată, abateri sau diverse caracteristici, admisă de prevederile unui standard de stat, ale unei instrucțiuni de verificare sau ale unei norme interne;

Sensibilitatea – într-un anumit punct al caracteristicii este raportul dintre variația mărimii de ieșire observată la aparat și variația mărimii de intrare care a generat-o;

Raportul de amplificare – este raportul dintre deplasarea elementului indicator și deplasarea elementului palpator;

Influența încălzirii – este diferența dintre valoarea mărimii de ieșire la punerea în funcțiune a instalației și valoarea mărimii de ieșire la sfârșitul timpului de încălzire;

Domeniul nominal de utilizare – este un domeniu al mărimii de intrare extins față de domeniul de referință în cadrul căruia mărimea de intrare poate varia fără ca variația mărimii de ieșire să depășască valori suplimentare impuse.

2.3 Condițiile în care se fac măsurătorile

Microclimatul reprezintă condițiile de temperatură, umiditate, presiune, curenți de aer, vibrații și zgomote, poluarea aerului în încăperile în care se desfășoară activitățile.

Cei mai importanti parametri care caracterizează mediul ambiant în care se efectuează măsurătorile și care influențează prin variația lor rezultatele acestora, sunt urmatorii:

temperatură: 20ș C

presiune: 101325 N/m² = 760 mm col Hg = 1,013250 bari = 1 atm

umiditate: maxim 65%

accelerația gravitațională în vid la altitudinea de 0 metri și latitudinea de 45ș este

g = 9,8065 m/s²

lipsa câmpurilor magnetice și electrice

MĂSURAREA ȘI CONTROLUL MĂRIMILOR GEOMETRICE

NOȚIUNI TEORETICE

Măsurarea mărimilor geometrice se execută cu mijloace de măsurare adecvate dimensiunilor elementului măsurat

Controlul include noțiune de calitate și presupune:

Măsurarea și compararea mărimii efective cu cerințele impuse

Verificarea valorii mărimii pentru a determină dacă se incadrează în limitele prescrise de documentația tehnică

În practică, noțiunile de măsurare, control și verificare se folosesc în mod egal.

MĂRIMILE GEOMETRICE ale unui corp (obiect, piesă, etc) se referă la:

Dimensiuni, care pot fi liniare sau unghiulare;

Suprafețe

Volum.

A.1. Dimensiunea liniară înglobează noțiunea de lungime (ℓ), care este o mărime fundamentală în S.I.

Lungimea caracterizează dimensiunile corpurilor și poziția lor relativă și se referă la: înălțime, lățime (grosime), lungime (de ex. dimensiunea cea mai mare a unui paralelipiped), diametru, distanță (geometrică sau geografică), nivel(al unor lichide)etc

Metode de măsurare : directe, indirecte (de calcul), de comparație

Mijloace de măsurare:

Pentru lungimi: șublere, micrometre, comparatoare, rulete, cale plan-paralele, calibre, lere, aparate optico-mecanice, instalații de măsurare etc.

Pentru nivel: tija de nivel (joja), sticla de nivel, nivelmetru cu plutitor cu transmitere mecanică

A.2. Dimensiunea unghiulară se referă la:

Unghiul plan: unghiul dintre două drepte concurente

Unghiul solid: unghiul unui con

Înclinarea unei drepte sau a unui plan

Conicitate

Metode de măsurare : directe, indirecte(de calcul), de comparație

Mijloace de măsurare: raportoare mecanice și optice, echere, calibre conice, cale unghiulare, nivela (pentru abaterea de la poziția orizontală)

B.Suprafața.Măsurarea ariilor geometrice ale corpurilor se realizează prin metode directe cu diferite tipuri de planimetre (polar, cu disc, rectiliniu, radial, etc) sau prin metode indirecte, utilizând formule geometrice de calcul.

Măsurarea și controlul abaterilor de la planitate și rectilinitate se ralizează cu: comparatoare, cale plan-paralele, rigle

Volumul reprezintă un domeniu mărginit de suprafețe. Când volumul este ocupat de un gaz sau un lichid, se numește capacitate.

Metode de măsurare: metode directe, metode indirecte: metoda geometrică, metoda gravimetrică; metode de comparație

Mijloace de măsurare: măsuri din sticlă de diferite forme: cilindri gradați, pipete, fiole, etc; măsuri metalice; instalații de măsurare pentru distriburea carburanților: cisterne autu, cisterne-vagon, rezervoare, etc.

MASURAREA LUNGIMII

1.DEFINITIE

Lungimea este o marime geometrica, fundamentala, scalara, care in Sistemul International se masoara in metri.

2.UNITĂȚI DE MĂSURĂ

Multiplii metrului : – Metrul – Submultiplii metrului :

1 dam = 10 m – 1 dm = 10-1 m – 1 µm = 10-6 m

1 hm = 102 m – = 10-2 m – 1 nm = 10-9 m

= 103 m – = 10-3 m – 1 pm = 10-12 m

3. MIJLOACE DE MĂSURARE

3.1.MASURI

Măsurile de lungime sunt mijloace de măsurare care materializează una sau mai multe valori de lungime. Exista mai multe categorii de masuri:

masuri terminale pentru lugimi : sunt măsuri ale căror valori reprezintă distanța dintre suprafețele terminale perpendiculare pe axa de măsurare.

Măsurile terminale cuprind :

Lamele plan-paralele

Sunt confecționate din stică optică, folosite pentru verificarea planității suprafețelor prelucrate prin lepuire și au formă cilindrică, iar cele două baze au suprafețe perfect plane și paralele.

Se păstrează în truse , iar pentru verificare se pot folosi una sau mai multe la un loc.

Calele plan-paralele: sunt folosite pentru conservarea, transmiterea unității de măsură a lungimii dar și pentru verificarea și reglarea instrumentelor de măsurare.

Au formă paralelipipedică, cu două suprafețe de măsurare plane și paralele, cu finisare foarte bună. Se confecționează din oțel, carburi metalice cu W, materiale ceramice, cu coeficient de dilatare termică liniară mică între 10 și 300C, și duritate de 65 HRC. Suprafețețe de măsurare au o rugozitate de 0,012 mm, materialul nefiind magnetic.

Abaterile calelor plan-paralele:

a.abaterea lungimii mediane;

b.abaterea de la paralelism;

c.abaterea de la perpendicularitate .

Se prezintă în truse și se folosesc în blocuri de cale.

Indicații la utilizare:

-se șterg înainte de utilizare;

-se verifică periodic;

-se țin la aceeași temperatură înainte de utilizare;

-se curăță, se ung și se inreoduc în trusă după utilizare;

-se evită utilizarea lor în încăperi cu umiditate mare sau supraîncălzite.

Calibrele : sunt masuri terminale care se folosesc la controlul dimensiunilor, al formelor și al poziției relative a pieselor.

Sunt mijloace de verificare, deoarece nu măsoară efectiv dimensiunile, ci verifică dacă acestea corespund sau nu prescripțiilor din desenul de execuție.

Lerele pentru grosimi – spionii

Sunt măsuri terminale cu valoare unică, în formă de lamelă metalică flexibilă și se utilizează la verificarea interstițiului dintre două suprafețe prelucrate, la reglarea și apoi la verificarea reglajului unor mecanisme, la determinarea jocului apărut ca urmare a uzurii mecanismului.

Sferele

Sunt bile calibrate de diametre diferite, utilizate la controlul conicităților interioare. Ele sunt păstrate în truse.

2 Măsuri de lungime cu repere : sunt măsurile ale căror valori sunt reprezentate de distanța intre 2 repere , care sunt trasate perpendicular pe axa de măsurare .

Metrul etalon- prototip internațional Este o bară executată dintr-un aliaj cu 90% Pt și 10% Ir cu secțiunea de forma literei“ k“ înscrisă într-un pătrat cu latura de 20 mm, este pastrat in vid.La capete are trasate câte trei repere, astfel încât distanța dintre reperele centrale este de 1 m, la temperatura de 200C.

Metrul etalon – prototip național : este o rigla confecționată din același aliaj ca și prototipul internațional , având în plus un reper trasat la 0,5 m ; are simbolul 6c și este păstrat la Institutul Național de Metrologie București

Riglele : sunt confecționate sub formă de bară rigidă , putând fi alcătuite dintr-un singur element (rigle rigide) sau din mai multe elemente (rigle flexibile)

Clasificare:

-rigle metalice rigide,cu grosimea mare si masoara cu precizia de 1 mm

-rigle metalice flexibile,cu grosime mai mica si masoara supafete curbe.

-rigle de contractie folosite in turnatorii

-metrii sau dublumetrii,sunt confectionate din lemn si se utilizeaza la masurarea materialelor textile.

-metru pliant din lemn

-riglă

-metru metalic articulat

Ruletele

Sunt măsuri de lungime cu valori multiple, sub formă de benzi, divizate în unități de lungime, fixate la un capăt de axul unui dispozitiv și care le rulează în interiorul unei carcase.

Se fabrică în urmatoarele variantele:

-Rulete obișnuite folosite la măsurări curente în industrie

-Rulete cu lest, folosite în plan vertical, pentru măsurarea stocurilor din rezervoare;

-Rulete de buzunar, pentru măsurări curente.

Caracteristici:

-un capat fix, un capat mobil

-gradate si numerotate pe o singura parte

-domenii de masurare intre 1m si pana la 500m

-materiale: benzi metalice,mase plastice,material textil impregnat cu vopsele rezistente

-cu cat creste domeniul de masurare, scade precizia

-ruleta din fibra de sticla, utilizata la masurari sub tensiune

Clasificare

-rulete obisnuite

-rulete cu lest, utilizate pentru masurarea stocurilor din rezervoare (masurare pe verticala)

c) Panglici de măsurare

Sunt masuri cu repere cu scara unilaterară sau cu valori multiple, confecționate sub formă de bandă.

Caracteristici:

-sunt flexibile

-realizate din mase plastice sau materiale textile

Clasificare :

– panglici topografice metalice (masurari topografice)

– panglici din țesături textile sau mase plastice ( panglica croitorului sau panglica cizmarului)

– benzi de hârtie – utilizate la măsurări informative în industria textilă.

Mire topografice

3.2. INSTRUMENTE CU RIGLA SI CURSOR PENTRU MASURAREA LUNGIMILOR

-functioneaza pe principiul vernierului

-vernierul este scara gradata de pe cursor cu ajutorul careia se citesc diviziunile de milimetru (zecimi sau sutimi)

Clasificare:

1.Cuplele

– Sunt instrumente din lemn, folosite la măsurări exterioare în domeniul forestier și în industria prelucrării lemnului;

– Sunt divizate în cm și au domeniul de măsurare cuprins între 50 și 100 cm;

Cuplele de buzunar, se folosesc la măsurarea grosimii scândurilor, fiind divizate în mm.

functioneaza pe sistemul sublerului avand doar 2 ciocuri,cursor si rigla,

2. Zoometrele

Sunt instrumente utilizate la măsurarea înălțimii, lungimii și grosimii animalelor.

Micrometre:

Micrometrul este un mijloc de masurare pentru dimensiunile liniara(interioare,exterioare,adancimi,grosimi,caracteristic specifice filetului,rotilor dintate) care functioneaza pe principiul surubului micrmoetric.

Precizia micrometrului:

0,01 mm

0,001 mm

0,002 mm

Domeniul de masurare: 0-25mm, 50, 75-500 mm

Clasificare:

1,micrometre de exterior:tip potcoava

2.mictrometre de interior:tip vergea sau cu falci

3.micrometre speciale:-pentru roti dintate

-pentru table

-pentru filet

-pentru sarme

-pentru tevi

APARATE PENTRU MASURAREA LUNGIMII

1. SUBLERUL

1.1 Definitie

Sublerul este cel mai raspandit mijloc pentru masurarea lungimii si este format dintr-o rigla cu scara gradata si un cursor cu vernier.

Este format dintr-o riglă cu scară gradată și un cursor cu vernier. Precizia de măsurare: 0,1 mm; 0,05 mm; 0,02 mm.

Șublerele sunt caracterizate de:

limita superioară de măsurare (mm)

exactitatea de măsurare, grosimea peste cele două ciocuri,

lungimea ciocurilor și greutatea lor.

Limita superioară de măsurare, L: 150; 200; 300; 500; 800; 1500; 2000 mm.

1.2 CLASIFICARE

a) Dupa precizia de masurare:

-0,1 mm

-0,02 mm

-0,05 mm

c) Dupa modul de afisare:

– analogice

– digitale

b) Dupa domeniul de masurare:

– de la 0-150 mm

– de la 0-200 mm

– de la 0- 250 mm

– pana la 2000 mm

d)Dupa utilizare:

-sublerul de interior/exterior/adancime

-sublerul de trasare, folosit la trasare (acul de trasare)

-sublerul pentru roti dintate, citeste pe principiul sublerului dar este utilizat la masurarea unor dimensiuni specifice rotilor dintate (distanta peste 3 dinti), are 2 talere care ajung pana la 25mm diametru.

-sublerul pentru sudura, utilizat la masurarea cordoanelor de sudura

Subler de interior exterior adancime Elemente componente:

1- rigla

2- surub de fixare – disp. de avans fin

3-cursor

4- surub de fixare

5-ciocuri de exterior

6-suprafete de masurare

7, 8 – ciocuri de interior

9-vernier

10- dispozitiv de avans fin

11- rigla

Subler de adancime

Elemente componente:

-cursor

-vernier

-tija de adancime

-surub de blocare

-dispozitiv avans fin

-suport-traversa

-rigla gradata

Subler pentru trasaj

Elemente componente:

-talpa de baza

-cursor

-vernier

-ciocul de trasare(ac)

-rigla gradate

-dispozitiv avans fin

-surub de fixare

Utilizare: Pentru realizarea operatiei de trasare cu ajutorul acului de trasare.

Sunt compuse dintr-o riglă fixată pe o talpă de fontă cu baza plană, care se folosește la poziționare pe masa de trasaj.

Pe riglă se deplasează cursorul cu cioc ascuțit, pentru trasaj (sau în unele variante constructive, plat, pentru măsurare).

Subler pentru roti dintate

Elemente componente :

1-echer cu scala gradate

2,3-cursor cu vernier

4-limitator de inaltime

5,6-cursor de avans fin

7,8-suruburi de blocare
Masoara caracteristici specifice rotilor dintate (exemplu:distanta peste 3-5 dinti).

Sunt formate din două rigle perpendiculare una pe alta, fiecare având cursor și vernier.

Aceste șublere sunt folosite exclusiv pentru măsurarea grosimii dinților roților dințate.

1.3 CITIREA

-Se citesc milimetrii pe rigla pana in dreptul reperului 0 de pe vernier.

– Se citesc diviziunile de milimetrii pe vernier acolo unde cele doua repere sunt in prelungire.

1.4 PASTRAREA SUBLERULUI

Se pastreaza in cutii de lemn ,plastic sau support din mase plastice(huse).

Se protejeaza prin acoperirea cu vaselina speciala.

1.5 ELEMENTE MARCATE PE SUBLER

-marca fabricii

-clasa de precizie

-temperatura

-precizia

-domeniul de masurare

-STAS-ul instrumentului

-seria instrumentului

1.6.VERIFICAREA INSTRUMENTULUI DE MASURA:

1.aspect exterior

2.verificarea justetei(corectitudinea indicatiei in cel putin 3 puncte ale domeniului de masurare)

3.verificarea ciocurilor prin metoda fantei luminoase

2. MICROMETRUL

2.1 DEFINITIE

Micrometrul este un mijloc de masurare pentru dimensiunile liniare (interioare, exterioare,adancimi, grosimi, caracteristic specifice filetului, rotilor dintate) care functioneaza pe principiul surubului micrmoetric.

-Funcționează pe baza transformării mișcării de rotație a unui șurub micrometric în mișcare de translație

-Pasul șurubului micrometric este de 0,5 mm, deci la o rotație completă a tamburului, deplasarea liniară a tijei este de 0,5 mm.

-Au precizie de măsurare mai mare ca șublerele (0,01;

0,002 sau 0,001 mm).

-Deschiderea potcoavei, reprezintă elementul determinant al limitei de măsurare (domeniile de măsurare cresc din 25 în 25 de mm și sunt fabricate în variantele de la 0 la 500 mm)

2.2 CLASIFICARE

a) Dupa precizia de masurare : b) Dupa domeniul de masurare:

-0,01 mm -de la 0-25 mm

-0,001 mm -de la 25-50 mm

-0,002 mm -de la 50-75 mm

-maxim pana la 500 mm

c)Dupa utilizare:

1,micrometre de exterior:tip potcoava

2.mictrometre de interior:tip vergea sau cu falci

3.micrometre speciale:-pentru roti dintate

-pentru table

-pentru filet

-pentru sarme

-pentru tevi

Micrometrul de exterior tip potcoava

Elemente componente:

1-potcoava

2-brat cilindric

3-nicovala

4-tija surubului

5-tambur

6-dispozitiv de fixare

7-dispozitiv de limitare a apasarii

Micrometrul pentru roti dintate

Este ca si micrometrul propriu zis si are ca element characteristic dimensiunea suprafetelor de masurare care are forma unor talere.

Micrometrele pentru roți dințate-sunt micrometre de exterior utilizate pentru măsurarea elementelor constructive ale roților dințate. Au ca elemente caracteristice suprafețele de măsurare sub formă de talere, care se folosesc la măsurarea cotei peste dinți, la roțile dințate cilindrice. Diametrul minim al talerelor este de 25 mm. Limitele superioare de măsurare sunt cuprinse între 25 și 100 mm.

Micrometrul pentru filet

Micrometrele pentru filete-se folosesc pentru măsurarea diametrului mediu,a diametrului interior și exterior al filetelor. Ele se deosebesc de cele obișnuite prin utilizarea unor vârfuri de măsurare speciale, care se introduc în alezaje speciale practicate în tija și în nicovala micrometrelor. Limita superioară de măsurare este cuprinsă între 25 și 200 mm.

Micrometrul de adancime

1- talpa

2-brat fixat rigid de talpa

3- tija de masurare

4- dispozitiv de limitare a apasarii

Micrometre de adâncime-se folosesc pentru măsurarea adâncimii pragurilor și a găurilor înfundate. Au domeniul de măsurare 0-25 mm, care se poate mări cu prelungitoare (tije), asamblate la șurubul micrometric, confecționate din 25 în 25 mm.

Micrometrul pentru alejaze

Micrometrul de interior tip vergea

Micrometrul are capetele de masurare semirotunde si este compus dintr-un micrometru

propriu zis si o serie de prelungitoare destinate

Micrometrul de interior cu ciocuri

Micrometrul pentru table

Micromerul pentru tevi

Micromtere pentru filete

Micrometru digital

– cu varfuri de masura schimbabile

–  avans/rotatie completa 0,5mm

– precizia de masurare 0,01mm

– livrabil in etui

2.3 CITIREA LA MICROMETRU

Se citesc milimetrii pe scara liniara de pe cilindru .

Se citesc jumatati de milimetri pe aceeiasi scara daca exista.

Se citesc sutimile de milimetrii pe scara circulara de pe tambur.

19,75mm 14,15 mm

2.4 PASTRAREA MICROMETRULUI

Se pastreaza in cutii de lemn ,plastic sau support din mase plastice(huse).

Se protejeaza prin acoperirea cu vaselina speciala.

2.5 ELEMENTE MARCATE PE MICROMETRU

-marca fabricii

-clasa de precizie

-temperatura – 20ș C

-precizia

-domeniul de masurare

-STAS-ul instrumentului

-seria instrumentului

2.6 VERIFICAREA MICROMETRULUI

Se verifica aspectul exterior.

Se verifica justetea instrumentalui (se verifica care e atitudinea cu care se masoara instrumental cu ajutorul calelor plan paralele in cel putin trei puncte a domeniului de masurare).

Se verifica fidelitatea instrumentului.

3.CEASUL COMPARATOR

3.1 DEFINITIE

Ceasul comparator este un aparat mecanic care masoara sau verifica dimensiuni respectiv abateri ale pieselor.

Sunt aparate cu amplificare, folosite la compararea dimensiunilor liniare ale pieselor măsurate, în raport cu dimensiunea de comparație.

3.2 UTILIZARE

Masoara in limita domeniului sau de masurare.

Verifica dimensiuni mici si foarte mici si mai ales abateri de la planitate planparalelism, rectilinitate, cilindritate.

CLASIFICARE

Precizia de masurare poate fi:

-0,01 mm

-0,02 mm

-0,03 mm

-pana la 0,005 mm

Clasificare:

-ceas comparator cu cadran circular

Elemente componente:

-mecanism palpator

-mecanism de amplificare

-mecanism indicator

-comparatoarele cu pârghie;

-comparatoarele de interior;

-minimetrele,

-ortotestele;

-pasametrele,

-optimetrele;

Cu excepția optimetrelor (aparate opticomecanice), celelalte sunt aparate cu amplificare mecanică.

Scara gradată are100diviziuni, iar deplasareapalpatorului cu1 mmduce la rotirea acului indicator cu 3600. Pentru măsurare,se fixează într-un suport.Pentru a verifica funcționarea se ridică și se coboară tija 2 cu ajutorul butonului 5. Reglarea la zero se face fixând comparatorul în suport șipunându-l în contact cu blocul de cale de reglare. După măsurare, se aduce reperul zero în dreptul aculuiindicator, prin desfacerea șurubului 4 și rotirea ramei 3 odată cu cadranul circular. Indicii 7 arată câmpul de toleranță stabilit conform documentației constructive.

3.4 Tipuri de suporturi pentru ceasul comparator

Suport pentru comparatorul cu cadran

Suport cu brat articulat

3.5 Citirea PE ceasUL COMPARATOR

Exista doua scari circulare:

-una mica pe care se citeste numarul de rotatii si una mare pe care se citesc ultimele diviziuni parcurse de acul indicator.

-la fiecare scara gradata corespunde cate un ac indicator.

3.6 PASTRAREA CEASULUI COMPARATOR

Se pastreaza in cutii de lemn, plastic sau support din mase plastic (huse)

ANEXE

MASURAREA NIVELULUI

DEFINITIE

Nivelul reprezinta inaltimea unui lichid sau solid, considerat de un reper luat ca referinta pana la suprafata acestuia.

UNITATEA DE MASURA

Nivelul se masoara in uinitati de lungime iar in SI [sistemul international] se masoara in metru[m].

GENERALITATI

Masurarea nivelului in instalatiile industriale reprezinta una din problemele de baza care la ridica sipravegherea corecta a acestora si introducerea automatizarii.

Cunosterea nivelului este necesara in urmatoarele situatii:

a ). In mentinerea nivelului inre limita minima si

maxima:

-se utilizeaza scheme simple care sesizeaza

iesirea din limite;

-comanda de reglare se realizeaza ce

regulatoare bipozitionale:

Ex:-rezervoare cu tampon;
-benzi tansportoare;

-buncare de cereale.

b ). In controlul riguros si determinarea lui exacta

in orice moment:

-se uitilizeaze echipament cu performanta

superioara:

Ex:-instalatii chimice;

-distilatoare;

-amestecatoare;

-schimbarea de caldura;

-reactoare.

OBSERVATIE!!!

In situatia in care se lucreaza la temperaturi mai inalte decat presiunea atmosferica sau cu agenti corozivi se vor lua masuri speciale pentru elementele componente ale mijlcului de masurare.

APARATE

Din punct de vedere constructiv, mijloacele pentru masurarea nivelului pot fi:

-joja de nivel:-cea mai simpla;

-traductoare:

-cu plutitor;

-ce servo-mecanism;

-ultrasonice[cu radar].

Aparate pentru masurarea nivelului

Traductor cu plutitor:

-cel mai utlizat pentru masurarea nivelului lichidului din rezervoare.

1 – contragreutate;

2 – cablu

3 – plutitor

Traductor cu servo-mecanism:

-o varianta imbunatatita

a traductorului cu plutitor.

Traductor ultrasonic[cu radar]

-nu are componenta in miscare;

-are o antena in interiorul rezervorului.

Masurarea si controlul suprafetelor

1. DEFINITIE

Suprafata sau aria este o marime derivata din lungime, marime fundamentala in Sistemul International [ SI ].

UNITATI DE MASURA

Unitatea de masura pentru arie este metrul patrat.

METODE DE MASURARE

Metode indirecte – utilizand formule de calcul.

Metode directe – utilizand intrumente numite planimetre.

MIJLOACE DE MASURARE

4.1) APARATE

– planimetrul polar

– planimetrul polar cu disc

– planimetrul rectiliniu

– planimetrul radial

PLANIMETRUL POLAR

UTILIZARE:

este utilizat la masurarea suprafetelor

1 – tija polara

2 – greutate

3 – dispozitiv integrator

4 – brat trasor

A – aria de masurat

B – varf metalic

CB – conturul suprafetei de masurat

este format din doua sau mai multe brate articulate, unul dintre acesta fiind bratul integrator pe care este montat mecanismul de integrare.

– planimetrele au un varf care se deplaseaza pe conturul suprafetei de masurat, iar miscarea acestuia se transmite la un mecanism integrator care afiseaza aria suprafetei masurate.

PLANIMETRUL RECTILINIU

UTILIZARE:

-este utilizat pentru masurarea ariilor lungi si inguste.

PLANIMETRUL POLAR CU DISC

1 – tija polara

2 – brat trasor

3 – mecanism integrator

4 – roata dintata

5 – disc circular

6 – disc cu centrul in punct fix

de tija polara sunt fixate discurile ce transmit miscarea mecanismului integrator.

PLANIMETRUL RADIAL

UTILIZARE:

este utilizat la masurarea de inregistrare.

MASINA PENTRU MASURAREA SUPRAFETEI PIEILOR

1 – rola conducatoare

2 – role

3 – stift

– mecanism integrator

UTILIZARE:

este utilizata pentru masurarea suprafetelor moi si flexibile.

MASURAREA VOLUMULUI

1. DEFINITIE

Volumul este o marime geometrica derivata, scalara, masurabila deoarece se poate determina cantitativ si reprezinta proprietatea unui corp de a ocupa un loc in spatiu.

2. UNITATI DE MASURA

Volumul deriva din lungime si are ca unitate de masura in sistemul international, metrul cub ().

Lichidele iau forma vaselor ce le contin, astfel ca masurarea volumului lor prezinta unele aspecte specifice. La vase (recipiente) se defineste capacitatea, ca volum de lichid continut, masurat in sau in litri, “l”

1 l = 1 dm3

3. METODE DE MASURARE A VOLUMULUI

Metode de masurare :

metoda gravimetrica-prin cantarire

metoda volumetrica-prin comparare cu masuri gradate

metoda geometrica-formule matematice

Mijloace de masurare

in laborator : pipete, biurete, cilindrii gradate, pahare gradate, dozator de laborator,etc.

de lucru : butoaie,budane,cisterne,contoare(apometre)

1.Metoda gravimetrica la care determinarea volumului se realizeaza prin cantarire.

V =

m = masa

p = densitate

V = volumul

4. MIJLOACE DE MASURARE

Masurarea volumelor se poate face cu :

– Masuri din sticla

– Instalatii

4.1 MASURI DIN STICLA

Caracteristici:

– Sunt folosite in laboratoare

– Au precizie ridicata

– Sunt usor de manevrat si utilizat

Conditii necesare:

– Sticla sa fie incolora, fara defecte

– Sa fie rezistenta la coroziune si socuri termice

– Dopurile sa fie etanse, robinetele in stare buna, iar inscriptionarea masurii rezistenta in timp

CILINDRI

Volume: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000 ml.

Sunt: – de umplere

– de golire

– cu dop slefuit

BALOANELE COTATE

Volume: 25, 50, 100, 200, 250, 500, 1000, 2000 ml.

Sunt: – cu dop

– fara dop

– de golire

– de umplere

BIURETE

Volume: 1, 2, 5 ml

Se intalnesc sub forma de: -biurete

-microbiurete

Sunt: – simple

– cu bula

BIURETE AUTOMATE

. Volum: 10, 25, 50, 100, 200 ml

Biuretele se verifica prin metoda gravimetrica

SERINGILE

Volume: 0,5; 5; 10; 20 ml

Caracteristici: – sunt destinate injectarii de substante medicamentoase.

– se contruiesc din material sintetic pentru folosinta unica.

La seringi se verifia: – aspectul exterior

– etansitatea

– volumul

Aceste verificari se fac prin toate cele trei metode: -volumetrica

-gravimetrica

-geometrica

BUTIROMETRU

Caracteristici: – sunt utilizate in industria de prelucrare a laptelui

– masurarea se bazeaza pe separarea grasimilor

Verificarea se face prin metoda gravimetrica sau volumetrica.

FIOLE

Sunt de 2 tipuri: -fiole gradate, folosite pentru masurarea cantitatii de impuritati mecanice din produsele petroliere.

– fiole colectoare de apa, folosite pentru masurarea cantitatii de apa din produsele petroliere.

4.2 INSTALATII PENTRU DISTRIBUIT CARBURANTI

4.2.1 CISTERNELE AUTO

Caracteristici: – sunt rezervoare utilizate pentru transportul lichidelor pentru alimentarea rezervoarelor fixe

-volumul : 1000 – 4000 l

– sunt prevazute cu: – dispozitiv de scurgere

– robinet de eliminare a aerului

– gura de umplere cu capac

– system de ventilare

– indice de nivel

– contor volumetric – dispozitiv de inclinare a rezervorului

4.2.2 CISTERNELE VAGON

Caracteristici:- sunt utilizare pentru transportul combustibilor pe calea ferata

– calibrarea cisternelor se face prin metoda fravimetrica sau volumetrica

– pentru stabilirea volumului se foloseste apa

– masurarea se face cu mijloace etalon

4.2.3 REZERVOARELE

Caracteristici: – sunt utilizare pentru depozitarea lichidelor

– volumul rezervoarelor se determina prin calibrare la umplere si la golire

– pot fi ingropate, montate la sol

ANEXE

MASURAREA SI CONTROLUL MASURILOR UNGHIULARE

DEFINITIE

Dimensiunile unghiulare, alaturi de dimensiunile liniare determina suprafetele pieselor si pozitiile reciproce ale acestora.

UNITATI DE MASURA

In sistemul international este radianul, definit ca unghiul la centru care subintinde un arc de cerc a carui lungime este egala cu raza cercului.

METODE DE MASURARE

Masurarea unghiurilor se poate face prin 3 metode:

– cu masuri terminale (cale unghiulare, echere, sabloane, calibre)

– prin metoda goniometrica, unde unghiul este determinat in grade, minute, secunde, utilizand rapoarte cap divisor, microscop universal

– prin metoda trigonometrica, unde unghiul este determinat din calcul, folosind functiile trigonometrice.

MASURI TERMINALE PENTRU UNGHIURI

a) Calele unghiulare

Sunt masuri etalon pentru unghiuri.

Din punct de vedere al numarului de unghiuri si formei bazei prismei, calele unghiulare pot fi :

-cale prisma trapezoidale – masoara unghiuri cuprinse intre 1-9˚

-cale prisma triunghiulare – masoara unghiuri cuprinse intre 10-90˚

-cale prisma patrulatere – au patru unghiuri de lucru

-cale prisma poligonala – au mai multe unghiuri de lucru

Calele unghiulare se fabrica si se livreaza sub forme de seturi, la care diferenta unghiului active dintre diferitele care este de 10˚ , 1˚, 1΄ , 10΄.

Pentru controlul unor unghiuri mai des intalnite se folosesc seturi care au in componenta lor cale de la care unghiurile de lucru sunt de la 15˚ ,30˚ ,45˚ ,55˚ , 65˚ .

Controlul cu ajutorul calelor unghiulare se face prin metoda fantei de lumina, la care erorile de masurare sunt cuprinse intre 15΄ si 30˚ dar variaza si de experienta operatorului.

b) Sabloanele

Sunt utilizate pentru masurarea unghiurilor de ascutire a sculelor aschietoare.

Precizia verificarilor efectuate cu aceste mijloace este scazuta

c) Echerele

Sunt mijloace de masurare cu valoare fixa, utilizate pentru verificari si trasari de unghiuri.

Valoarea unghiurilor active este de regula, de 90˚, dar se mai construiesc si echere pentru unghiuri de 30˚, 45˚, 120˚

Se folosesc pentru determinarea abaterilor de la pozitiile orizontala sau verticala ale suprafetelor plane.

Din punct de vedere constructive ele se prezinta in doua variante:

-nivela cu cadran – prevazuta cu un tub de sticla implut cu eter etilic in interiorul caruia ramane o bula de aer care se deplaseaza dealungul unui cadran.

-nivela cu microscop – utilizata atunci cand cele doua suprafete ale piesei sunt separate

APARATE TRIGONOMETRICE

Utilizarea aparatelor trigonometrice se bazeaza pe masurarea directa a unor dimensiuni, apoi pe calcularea masurii unghiului, aplicand formule trigonometrice.

Aparatele trigonometrice sunt:

Rigla de sinus

Rigla tangent

Masurarea unghiurilor cu ajutorul riglei de sinus se bazeaza pe pozitionarea corecta a piesei si calcularea unghiului in functie de inaltimile celor doua cale.

Rigla de tangenta se foloseste conform unui principiu de masurare asemanator cu al riglei de sinus, cu deosebirea ca in calcul nu se foloseste lungimea riglei ci distanta dintre calibre.

Relatia de calcul este: tg α= H-h/ l

MASURAREA VITEZEI

3.1. DEFINITIE

Viteza – este o marime cinematica, derivata vectoriala care se exprima prin relatia:

sau

3.2.CLASIFICARE

a) Viteza liniara

b) Viteza unghiulara

3.3. UNITATE DE MASURA

a) Viteza liniara – m/s

b) Viteza unghiulara – rad/s

1 m/s – reprezinta viteza unui mobil care parcurge, in miscare uniforma, o distanta de 1m, in timp de 1s.

a) Viteza liniara – este o marime vectoriala, care caracterizeaza miscarea unui punct material in raport cu un sistem de referinta. Ea este rezultatul raportului dintre distanta si timpul parcursului.

Valoarea vitezei liniare este data de relatia:

v = viteza liniara

= distanta parcursa

= intervalul de timp, in care se parcurge

In SI, viteza liniara se masoara in m/s.

b) Viteza unghiulara – este o marime vectoriala a unui punct material, definita de marimea unghiului maturat de raza vectoare in unitatea de timp.

Valoarea vitezei unghiulare este data de relatia:

ω = viteza unghiulara

= unghiul corespunzator arcului de cerc parcurs

= timpul necesar pentru parcurgerea arcului de cerc definit de unghiul φ

In SI, viteza unghiulara se masoara in rad/s.

3.4. MIJLOACE DE MASURARE

3.4.1. Masurarea vitezei vehiculelor

Se realizeaza cu vitezometrul cu kilometraj.

Vitezometrul cu kilometraj – mijlocul de masurare, instalat pe bordul autovehiculelor, pentru indicarea vitezei si distantei parcurse. In aceeasi caracasa sunt montate doua aparate:

– vitezometrul – pentru indicarea vitezei orare.

– kilometrajul – pentru indicarea distantei parcurse.

3.4.2. Metode si mijloace de masurare a vitezei fluidelor

Metodele de masurare a vitezei fluidelor sunt:

metode cinematice (ex: anemometre cu palete)

metode de transformare a energiei (ex: tubul Pitot, a carui functionare are la baza relatia lui Bernoulli)

metode termoelectrice (ex: anemometer cu fir cald)

Viteza fluidelor, a vantului si a gazelor se determina cu anemometrul. Anemometrele pot fi:

– morisca cu palete

– morisca cu cupe

– cu fir cald

3.4.3. Mijloace de masurare a vitezei de rotatie – tahometre

1. Definitie

Tahometrele sunt mijloace pentru masurarea vitezei de rotatie.

2. Clasificare

– tahometre mecanice

– tahometre electrice

Tahometrele mecanice sunt, in general portabine. Ele pot fi:

– cu dispozitiv centrifugal

– cu dispozitiv cronometric

– vibratoare

– hidrocentrifugale

– pneumatice

Tahometrele mecanice cu dispozitiv centrifugal sunt caracterizate de o precizie scazuta, care nu depaseste valoarea de 2%.

Tahometrele cu dispozitiv centrifugal lucreaza pe baza cresterii fortei centrifuge cu patratul turatiei maselor in rotatie.

ax de antrenare

parghie

greutati

piesa mobila

ghidaj

parghii

sector dintat

pinion

ac indicator

scara gradate

Domeniul de masurare al tahometrelor cu dispozitiv centrifugal este cuprins intre 30 si 48 000 .

Viteza unghiulara:

Tahometrele mecanice cu dispozitiv cronometric sunt tahometrele mecanice care au montat in plus un contor de rotatii si un cronometru.

Tahogeneratoarele electrice sunt mijloace de masurare pentru viteza de rotatie.Ele pot fi:

– generatoare

– cu curenti Foucault

– cu impulsuri

– stroboscopice

Tahometrele generatoare sunt mijloace de masurare care folosesc principiul inductiei electromagnetice si care transforma viteza de rotatie intr-o tensiune care poate fi masurata cu ajutorul unui voltmetru. Ele pot functiona in curent continuu sau in curent alternativ.

Tahometrele generatoare de curent alternativ sunt construite pe principiul alternatoarelor.Ele au excitatia , realizata cu un magnet permanent.

Tahometrul este folosit pentru masurarea vitezei de rotatie pana la 3000 rot/min, caz in care magnetul permanent este fix si infasurarea indusa este rotativa.

Tahometrele stroboscopice folosesc stroboscopul, care este o lampa electronica de tip fulger, care produce impulsuri luminoase cu frecventa ce poate fi reglata.

MASURAREA ACCELERATIEI

4.1. Definitie

Acceleratia este o marime cinematica,derivata,scalara care se exprima prin relatia: a=

4.2.Unitati de masura

Unitatea de masura a acceleratiei este metrul pe secunda la patrat, m/s

4.3. Mijloace de masurare

Aparatele care masoara acceleratia unui obiect in miscare sunt denumite accelerometre.

Partea cea mai importanta din constructia acestor aparate o reprezinta captorul(traductorul).

Captorii pentru masurarea parametrilor sunt:

-cu punct fix:care masoara miscarea vibratorie in raport cu un element mobil.

-seismici:care functioneaza pe principiul unui sistem oscilant format dintr-o masa,un element elastic si un amortizor.

Elementele componente ale unui captor sunt:

-suportul S:legat rigid de obiectul a carui

vibratie se masoara,masa,legata de suport prin

intermediul arcului de constanta K,si amortizorul C

-traductorul T:legat de masa m, transforma miscarea

intr-un semnal electric.

Cel mai raspandit este captorul piezoelectric pentru masurarea vibratiilor.

Avantaje:

-sunt autogeneratoare;

-nu au piese mobile care sa fie supuse uzarii;

-au o constructie robusta si compacta;

-sunt usor de etalonat si de utilizat;

-pot fi montati in orice pozitie;

-sunt putini influientati de conditiile de mediu

-in afara de acceleratii,se pot utiliza si la masurarea vitezelor si a deplasarilor.

Elemente componente :

1.carcasa

2.masa inerta

3.resort

4.pastile de cristale piezoelectrice

5.borne de iesire

6.baza accelerometrului

OBSERVATII

1. Captorii piezoelectrici pot functiona prin compresiune,forfecare sau incovoiere

2. Cei mai uzuali sunt captorii piezoelectrici care functioneaza prin compresiune si forfecare.

Caracteristicile accelerometrelor

– pot fi:

– fizice-forma,dimensiunile,masa si frecventa;

– electrice-raportul de amplificare si sensibilitate;

-acclerometrele sunt de tip monoaxial,adica sunt mijloace de masurare care pot determina valoarea acceleratiei doar pe o singura axa.

– axa de masurare este perpendiculara pe suprafata de montare a accelerometrului.

– accelerometrele au,in general forma cilindrica.

– ele sunt prevazute cu suruburi pentru montarea,asezate la baza accelerometrului.

– masa accelerometrului este relativ redusa,fiind cuprinsa intre 0 si 60 de grame.

– pentru un accelerometru cu dimensiune mai mare,sensibilitatea este mai mare,iar frecventa de rezonanta este mai mica.

– cele mai mici accelerometre au diametrul de 6 mm si inaltimea de 6 mm,iar cele mai mari au diametrul de 50 mm si inaltimea de 50 mm.

Alegerea accelerometrelor

– precizia masuratorilor este afectata de greutatea crescuta a accelerometrului.

– gama de frecventa care trebuie masurata trebuie sa fie compatibila cu gama de frecventa a accelerometrului.

– gama dinamica a accelerometrului trebuie sa fie adecvata masuratorilor care vor fi efectuate;accelerometrele pentru socuri vor fi alese din gama pentru niveluri inalte ale semnalelor;iar cele sensibile,pentru niveluri slabe ale semnalelor.

– depasirea temperaturii maxime de functionare a accelerometrului produce depolarizarea cristalului piezoelectric,deci pierderea sensibilitatii;

– functionarea corecta a accelerometrelor este puternic influentata de factorii de mediu.

Ex:umiditate,zgomote acustice,campuri magnetice si radiatii intense

MASURAREA MASEI

1.DEFINITIE

Masa este o marime fizica fundamentala, scalara, care masoara proprietatea materiei de a fi inerta si de a provoca un camp gravitational.

2.UNITATEA DE MASURA

Unitatea de masura in S.I. este kilogramul (kg – unitate de masura fundamentala).

Multipli si submultipli ai kilogramului:

3.MIJLOACE PENTRU MASURAEA MASELOR

3.1.Masuri de masa

Dupa destinatie masurile de masa se clasifica in:

-mase etalon

-mase de lucru

Fig.1 Măsuri de masa

Dupa forma si valoarea masei pot fi:

-masive -cilindrice

-tronconice

-hexagonale

-sub forma de placheta

-sub forma de segment

3.2.Aparate

Clasificarea mijloacelor de cantarit:

Dupa numarul de parghii utilizate:

-instrumente cu parghie, numite balante, care pot fi cu brate egale sau inegale

-instrumente cu mai multe parghii, numite bascule, la care bratele sunt in general inegale

Dupa modul de efectuare a cantariri:

-manuale, la care toate operatiunile sunt realizate de un operator

-semiautomate, la care o serie de operatii se executa automat

-automate, la care toate operatiile se executa automat

Dupa modul de instalare:

-fixe

-transportabile

Dupa principiul de functionare:

-mecanice

-electromecanice

A.Mijloace de cantarire mecanice

1.Balante etalon

-utilizate pentru transmiterea unitatii de masa si

pentru verificarea maselor

-pentru a evita influenta oricarui factor de mediu,

balantele etalon sunt tinute in incinte inchise si

sunt actionate de la distanta prin intermediul

unei maini mecanice Fig. 2 Balanta etalon

2. Balante analitice

Elemente componente:

1-parghie

2-coloana de sustinere a parghiei

3-ac indicator

4-scara gradata

5-scara micrometrica

6-dispozitiv de izolare

7-amortizoare

8-talere

9-piulite de reglare a pozitiei de echilibru

10-greutati aditionale

11-tambur de actionare a greutatilor

12-paftale

13-sistem cutit-penita

14-carcasa Fig. 3 Balanta analitica

15-picioare cu inaltime reglabila

-utilizate in laboratoare, in activitatea didactica si de cercetare

-domeniul de masurare este cuprins intre 2 si 200 g

-cantarirea se face prin echilibrarea masei de cantarit cu masuri echivalente

-oscilatiile balantei sunt echilibrate de amortizoare

-balanta analitica este inchisa intr-o caracasa iar greutatile aditionale sunt actionate mecanic.

3.Balante tehnice

Elemente componente:

1-suport

2-parghie

3-coloana

4-talere

5-paftale

6-vergele de legatura

7-buton pentru actionarea dispozitivului de izolare Fig.4 Balanta tehnica

-utilizate la cantariri curente, de precizie redusa

-se verifica la functionarea in gol si la incaracarea cu 10% si 100% din sarcian maxima

-balantele tehnice sunt incomode la utilizari frecvente deoarece talerele sunt plasate sub

parghie, ceea ce la face uneori de neutilizat.

4.Balante compuse

Elemente componente:

1-talere

2-parghie de cantarire cu barte egale

3-cutite duble de sarcini

4-cutite de legatura

5-parghie ajutatoare

Fig. 5 Balanta compusa

-au talerele asezate deasupra parghiilor si trei puncte de incarcare, in consecinta sprijinulse face pe trei cutite

-aceste balante sunt cele mai des utilizate in activitati curente de cantarire

-cele mai cunoscute sunt balantele tip A, numite si balante Beranger, dupa numele inventatorului.

5.Bascule zecimale

Elemente componente:

1-postament

2-platforma

3-parghia de sarcina

4-parghia principala

5-platanul pentru greutati

6-dispozitivul de echilibrare

Fig. 6 Balanta zecimala

-sunt instrumente de cantarit cu mai multe parghii inegale

-sunt folosite la cantrirea maselor de ordinul sutelor de kg

-la bascule zecimale se verifica sensibilitatea, justetea la sarcina maxima si comportarea la suprasarcina

6.Bascule romane

-servesc la cantarirea unor mase mai mari de 500 kg

-basculele romane nu utilizeaza greutati de lucru,constructia bazandu-se pe utilizarea parghiilorcu barte inegale

-echilibraea sarcinilor de cantarit se face prin deplasarea unor greutati constante (cursoare) de-a lungul unor brate cu diviziuni.

7.Bascule romane obisnuite

Elemente componente:

1-postament

2-platforma

3-parghie mare gradata

4-parghie mica gradata

5-dispozitiv de echilibrare

-au aceleasi principii de functionare ca toate

basculele romae diferind de acestea atat prin

obisnuita sarcina maxima (pana la 2000 kg),

cat si din punct de vedere constructiv Fig. 7 Bascula romana

-ele se pot fabrica in diferite variante in functie

de destinatie

-alte variante sunt balanta cu palnie, varianta forestiera, varianta cu format masa, pentru obiecte voluminoase si varianta suspendata

8.Balante semiautomate cu cadran

Elemente componente:

1-talere

2-cadran

3-ac indicator

-cantarirea se face automat

Fig.8 Balanta semiautoma cu cadran

-sistemul de parghii este

asemanator cu cel de la celelalte balante, cu deosebirea ca are o rezistenta mai mare

-dispozitivul de inclinare are rolul de a transforma miscarea verticala a platanului in miscare de rotatie a acelui indicator.

B.Mijloace de cantarire electromecanice

-sunt mijloace de masurare a masei

-se caracterizeaza prin dimensiuni mici, constructii robuste, si manipulare usoara

– prezinta avantajul ca afiseaza si inregistreaza rezultatele precum si ca prelucreaza aceste rezultate in unele situatii.

Cantarele electromagnetice se impart in doua grupe:

-cantare derivate din cele mecanice, la care deplasarea parghiei de echilibrare produce o modificare de curent electric

-cantare cu traductoare elastice continand captori la care deplasarea parghiei este convertita in semnal electric:

-magnetoelastic

-piezorezistiv

-capacitiv

-inductiv

-piezoelectric

-acustic

Fig.9 Principiul de functionare a unui cantar electromecanic

In ultimul timp tehnica masurarii masei saimbunatatit datorita dezvoltarii tehnicilor de masurare cu marci tensometrice. Marcile tensometrice sunt utilizate la constructia balantelor electronice.

Aparatele de cantarit electronice masoara indirect masa corpurilor, prin determinrea

greutati lor.

Fig. 10 Balanta electronica

ANEXE

MASURAREA FORTEI

3.1. DEFINITIE

Forta este o marime fizica vectoriala, derivata, care masoara interactiunea dintre doua sisteme fizice sau doua corpuri.

Forta se mai poate defini prin actiunea ce se exercitata asupra unui corp de masa m imprimandu-i acestuia acceleratia a. Actiunea unei forte asupra unui corp determina miscarea si/sau deformarea acestuia.

Forta este caracterizata prin:

-marimea fortei-valoarea numerica a acesteia

-suportul fortei

-sensul fortei

-punctul de apilcatie al fortei

Relatia de definire a fortei ca marime fizica este:

F=m x a

Exemplu de forte:

-forta musculara a omului si a animalelor de tractiune

-forta apei

-forta vantului

-greutatea corpurilor

-forta de frecare

-forta centrifuga etc.

O alta forta des intalnita este Greutatea:

G=m x g

3.2. UNITATI DE MASURA

In [SI] unitatea de masura pentru forta, este Newtonul(N). 1 N reprezinta forta care, aplicata unui corp cu masa de 1 kg ii imprima acestuia o acceleratie de 1m/s2.

MULTIPLII SI SUBMULTIPLII PASCALULUI

GPa=109-gigapascal

MPa=106-megapascal

KPa=103-kilopascal

mPa=10-3-milipascal

μPa=10-6-micropascal

Alte unitati de masura:

-dyn(1 dyn=10-5 N)

-stena(1 sn=103 N)

-kf forta(1kgf=9,80665 N)

-poundal(1pdl=0,138 N)

3.3. MIJLOACE DE MASURARE

Fortele se masoara cu aparate numite dinamometre.

3.3.1. CLASIFICARE:

-din punct de vedere al principiului de functionare dinamometrele pot fi:

-mecanice

-hidraulice

-pnemumatice

-electromecanice

3.3.2. DINAMOMETRE MECANICE

Acestea functioneaza pe princiupiul masurarii deformatiei unui element elastic sub actiunea unei forte. Pentru F <3000 N, se pot folosi dinamometre cu arcuri ecoidale. Dinamometrul cu arc lamelar poate masura forte de maxim 2·105 N.

Dinamometrul mecanic cu elemet elastic se utilizeaza la masurarea si verificarea fortelor care actioneaza subansamblurile masinilor unelte. Principala componenta a acestui dinamometru este elementul elastic care se deformeaza sub actiunea fortei. Deformatia elementului elastic este proportionala cu marimea fortei.

ELEMENTE ELASTICE PENTRU DINAMOMETRE:

element elastic bara

element cu arcuri

c) element inelar

Cele mai bune dinamometre sunt cele la care elementul elastic are forma de bara, de sectiune plina sau inelara, deoarece este asigurata o solicitare axiala uniforma a intregului material.

Materiale:

-oteluri arc sau inalt aliate cu crom, nichel, molibden.

Elemntul elastic este realizat de regula dintr-o singura bucata si este prelucrat prin forjare.

Are constructie simpla si dimensiuni reduse.

PRECIZIA

-pentru dinamometrele de lucru, precizia este ±1 – ±3%

-pentru dinamometrele etalon, precizia este ±0,1 – ±0,6%

DINAMOMETRUL CU ELEMENT ELASTIC DE FORMA ELIPTICA

UTILIZARE

Acest dinamometru poate fi folosit atat la tractiune cat si la compresiune dar se recomanda utilizarea lui doar pentru un singur tip de solicitare.

CARACTERISTICI

-elementul elastic este de forma eliptica sau inelara

-deformatiunile sunt mari

DINAMOMETRUL CU ELEMENT ELASTIC DE FORMA ROMBICA

UTILIZARE

-intindere

-compresiune

DINAMOMETRUL TIP FURCA

UTILIZARE

Se utilizeaza pentru masurarea fortelor de comptresiune sau tractiune, sageata de deformare fiind masurata pe axa de solicitare la compresiune.

3.3.3. DINAMOMETRUL PNEUMATIC

UTILIZARE

Se utilizeaza la masurarea fortelor care actioneaza asupra masinilor-unelte.

FUNCTIONARE

Asupra grinzii 1 actioneaza o forta P care trebuie masurata. In urma actiunii fortei, grinda se deformeaza, determinand modificarea distantei dintre ea si duza amplificatorului pneumatic. Masurarea se face regland presiunea in sistemul pneumatic, astfel incat sistemul sa revina la pozitia zero. Masurand variatia de presiune se poate afla ce forta actioneaza asupra grinzii.

DINAMOMETRUL HIDRAULIC CU PISTON

UTILIZARE

Se folosesc pentru masurarea fortelor mari, de ordinul a mii de tone forta, pentru masurarea carora, dinamometrele cu element elastic nu pot fi utilizate.

ELEMENTE COMPONENTE

cilindru

piston

manometru

FUNCTIONARE

Principiul de functionare este similar cu cel al preselor hidraulice, adica transformarea fortei in presiune (de aceea, aceasta varianta constructive se poate folosi atat pentru masurarea fortei ca si dinamometru, cat si pentru masurarea presiunii, ca si manometru). Presiunea care se exercita prin apasarea pistonului asupra lichidului din cilindru este proportionala cu forta aplicata pistonului: F= p·A. prin masurarea la manometru a presiunii p si cunoscand presiunea pistonului A, se poate afla forta F.

PRECIZIE

Dinamometrele hidraulice au precizie scazuta, din cauza frecarilor dintre piston si cilindru si a celor din ghidajele masinii.

DINAMOMETRUL ELECTROMECANIC

UTILIZARE

Masoara variatia rapida a fortei.

CARACTERISTICI

-gabarit mic

-siguranta in exploatare

-deservira comoda

Cele mai folosite traductoare sunt:

-piezoelectrice

-magnetoelastice

-rezistive

-capacitive

-inductive

-tensiometrice

ELEMENTE COMPONENTE

1. cilindru special cu membrane elastica 2. bila

3. element de prelucrare a fortei

4. armatura mobila

5. armature fixa

6. infasurari ale bobinei

7. conductoare

8. racord

9. capac

MASURAREA PRESIUNII

DEFINIȚIE

Presiunea este o marime fizică, sclară și derivată, care caracterizează starea unui fluid și reprezintă raportul dintre forță și suprafață pe care se exercita perpendicular și uniform repartiza:

UNITĂȚI DE MĂSURĂ

În SI, unitatea de măsură pentru presiune derivă chiar din relația de definiție și este newton pe metru pătrat [p]=N/m2

Pentru măsurarea presiunii, mai există o serie de unități de măsură:

milimetru coloană de mercur, notat cu mmHg sau torr;

milimetru coloană de apă, notat cu mmH2O;

atmosferă tehică, notată cu at;

atmosferă absolută, notată cu ata;

atmosferă fizică, folosită în metrologie;

barul

MIJLOACE DE MĂSURARE

CLASIFICARE

După valoarea presiunii de măsurat:

barometre, care măsoară presiunea atmosferică;

manometre, care măsoară presiuni mai mari decât presiunea atmosferică;

vacuummetre și microvacuummetre, care măsoară presiuni mai mici decât presiunea atmosferică;

monovacuummetre, care măsoară atât presiuni mai mari cât și presiuni mai mici decât presiunea atmosferică.

După destinație, aparatele de masurat presiuni pot fi:

aparate de măsurat-etalon, care servesc la reproducerea și păstrarea unităților de măsură, sau care servesc la verificarea aparatelor de lucru;

aparate de măsurat de llucru, care servesc la masuri curente

După principiul de funcționare există:

aparate cu lichid, la care presiunea este echilibrată de presiunea unei coloane de lichid

aparate cu element elastic, la care presiunea este măsurată prin deformarea unui element elastic

aparate elastice, la care variațiile de presiune sunt transformate în variații ale unor mărimi elastice măsurabile

VARIANTE CONSTRUCTIVE

Aparate cu lichid – carcterizate prin construția simplă și precizie ridicată, fiind utilizate în laboratoare și în industrie ca aparate etalon.

Din punct de vedere constructiv, ele sunt aparate cu citire directă și se pot împății în urmatoarele grupe:

Aparat cu tub U – cel mai simplu aparat cu lichid. El se compune dintr-un tub de sticlă în formă de U fixat pe un suport rigid.

1-tub de sticla în formă de U

1 2-scară garadată

3-suport rigid

2

3

Aparate cu rezorvor și tub vertical – la aceste aparate, unul dintre brațe se înlocuieștecu un vas cu secțiunea mult mai mare decât celălalt braț. Ca lichid manometric la aceste aparate se folosețte mercurul .

1 1-tub vertical

2-rezervor

2

c) Aparate cu rezervor și tub înclinat-folosite pentru măsurarea micropresiunilor de ordinul milimetrilor coloană de apă.

2. Aparate cu tub elastic- au elementul elastic sub forma de tub, care poate fi curbat sau spiral, iar tubul are secțiune ovală.

Aparatele cu tub Bourdon se folosesc la măsurarea presiunii, atât pentru lichide cât și pentru gaze.

Aparate cu membarnă – funcționează pe baza deformării elastice a membranelor sub acțiunea presiunii.

Aparate cu membrană – al căror element elastic este o membrană montată intr-o cameră de presiune.

Aparate cu capsulă – al căror element elastic este o capsulă formată din două membrane lipite pe contur.

4. Aparate cu silfon – au o construcție asemanătoare cu al celorlalte manometre cu diferența că elementul elastic este un tub elastic numit silfon.

Silfonul este un tub clindric cu pereți ondulați al cărui variații de lungime sub efectul prtesiunii sunt tranformare în deplasări circulare ale acului indicator printr-un mecanism cinematic.

APLICAȚIE

Aparate pentru măsurat tensiunea arterială – utilizate în medicină și se numesc sfigmomanometre. Ele sunt de două feluri:

sfigmomanometre cu coloana de mercur

sfigmomanometre cu element elastic

Aparate pentru măsurat presiunea în pneurile automobilelor – cele mai utilizate sunt cele cu piston și arc.

Acest manometru are în interior

un piston, un arc și o bucșă.

MASURAREA DEBITELOR

3.1.DEFINIȚIE

Măsurarea cinematică derivată, scalară și reprezintă cantitatea de substanță solidă, lichidă și gazoasă care trece în unitatea de timp.

3.2.UNITĂȚI DE MĂSURĂ

Debitul de volum: reprezintă volumul de fluid scurs în unitatea de timp printr-o secțiune.

Qv – debit de volum

∆v – volum scurs

∆t – timpul în care se scurge volumul de fluid ∆v

se notează în: – m3/h

-l/h

Debitul de masă: reprezintă masa de fluid scursă în unitatea de timp pentru o secțiune.

Qm – debit de masă

∆m – masa de fluid scursă

∆t – timpul în care se scurge masa de fluid ∆m

se notează în: – kg/h

-t/h

3.3.METODE SI APARATE PENTRU MASURAREA DEBITULUI

3.1 Măsuri și aparate:

1. METODA VOLUMETRICĂ

Definiție:

se aplică la lichide și gaze

reprezintă suma anumitor volume elementare de fluide constante în intervalul de tip în care se face determinarea

Aparate:

aceste contoare volumetrice sunt instrumentre prevăzute cu una sau mai multe camere de volum cunoscut.

2. METODA GRAVITAȚIONALĂ

Definiție:

este o metodă de măsurare a debitului care se aplică la lichide și gaze

Aparate

3. METODA MICȘORĂRII LOCALE A SECȚIUNII DE CURGERE

Definiție:

– se aplică la lichide și gaze

– această metodă folosește proporționalitatea care există între debitul trecut prin secțiunea strangulată și pierderea de presiune produsă local

– se aplică la conducte, la orificii proiectate în pereții reyervoarelor cât în canalele deschise

b) Aparate:

4. METODA CENTRIFUGALĂ

a) Aparate

5.METODA REZISTENȚEI OPUSE DE UN CORP LA ÎNAINTAREA FLUIDULUI

Definiție:

folosește properționalitatea care există între debitul trecut printr-un tub

aceste mijloace de măsurare se numesc rotametre

Aparate:

6. METODA EXPLORĂRII CÂMPULUI DE VITEZĂ

Definiție:

folosește legătura directă dintre debit și viteză de curgere a fluidului

se aplică la lichide și gaze

b) Aparate

7. METODA ELECTROMAGNETICĂ

a) Definitie

-se aplică la lichide cu o anumită conductibilitate

se bazează pe proporționalitatea dintre foița electromotoare inclusă de un curent de lichid, la trecere printr-un câmp magnetic

b) Aparate

8. METODA INJECTĂRII SAU DILUȚIEI

Definiție:

constă în introducerea unor soluții identificabile în fluid, determinată în aval o concentrație de substanțe

se folosesc

tresori neradioactivi (Na2Cr2O7, NaCl, LiCl)

tresori radioactivi (brom 82, sodiu 24, crom 51, tritiu, aur 198)

MASURAREA TEMPERATURII

3.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE

O serie intreaga de procese tehnologice din industria metalurgica,chimica,constructoare de masini sunt puternic influentate de temperatura,de aceea masurarea cu precizie a acestui parametru are o importanta deosebita.

Definitie:

Temperatura este marimea fizica fundamentala ce caracterizeaza starea de incalzire a unui corp.

3.1.1 SCARI DE TEMPERATURA

Pentru reperarea temperaturilor era nevoie sa defineasca doua puncte fixe ca puncte de reper.S-a convenit deci,sa se aleaga doua fenomene simple,usor de reperat si care,in conditii identice,sa se produca intotdeauna la aceleasi valori de temperatura.Fenomenele alese sunt topirea ghetii si fierberea apei,petrecute amandoua la presiunea de 1 atm(760 mm Hg).

La primul fenomen se ia in considerare temperatura de echilibru intre gheata si apa saturata cu aer,rezultata din topire,iar la cel de-al doilea,temperatura de echilibru intre apa si vaporii ei,rezultati din fierbere.

Impartindu-se intervalul dintre cele doua puncte fixe de repere intr-un anumit numar de parti egale,se determina o scara de masurare a temperaturii,numita scara termometrica.

Diviziunile unor astfel de scari termometrice se numesc grade si se noteaza cu semnul ș.

SCARI DE TEMPERATURA

Scara international valabila ,si totodata cea mai raspandita,este scara centigrada,adica scara in care intervalul mentionat este impartit in 100 de parti egale.aceasta scara este cunoscuta si sub numele de scara Celsius.

O alta scara,folosita din ce in ce mai rar,este sca Réaumur,la care tenperatura de topire a ghetii este insemnata cu 0,iar cea la care fierbe apa,cu 80.Intervalul este impartit in 80 de parti egale.

Scara Fahrenheit,care,desi incomoda,mai este folosita curent in Anglia si SUA,noteaza temperatura la care se topeste gheata cu 32,iar cea la care fierbe apa,cu 212.Intervalul este impartit in 180 de parti egale.

Gradele de temperatura sunt denumite dupa numele scarilorExista,astfel grade Celsius,grade Réaumur si grade Fahrenheit.Ele se noteaza:șC,șR,șF.

S-a convenit ca temperaturile aflate sub diviziunea 0 sa fie precedate de semnul“+“(minus),oar cele de deasupra lui cu semnul “+”(plus).Pentru conversiunea intre cele trei scari de temperatura,se tine seama de urmatoarea relatie:

5șC=4șR=9șF

Raportate la unitate,relatiile de echivalenta au urmatoarea forma:

1șC=0,8șR=1,8șF

Scara termodinamica absoluta (scara Kelvin) este tot o scara centigrada,determinata pe baza legilor gazului perfect.Astfel,s-a stabilit ca presiunea unui gaz perfect este nula atunci cand temperatura la care se afla acel gaz atinge valoarea de – 273,16șC.Deoarece presiunea nu poate fi mai mica decat 0,se ajunge la concluzia ca – 273,16șC este o temperatura limita inferioara,adica o valoare care nu mai poate fi depasita.

Aceasta limita inferioara,sub care temperatura nu mai poate cobora,poarta numele de 0 absolut.

3.2. MASURAREA TEMPERATURILOR

Toate proprietatile fizice ale corpului depind,intr-o masura mai mica sau mai mare,de temperatura,insa,pentru masurarea acesteia,se aleg,pe cat posibil,proprietati care variaza in acelasi sens cu temperatura,nu sunt supuse influentei altor factorisi se pot masura cu precizie.Proprietatile care corespund acestor conditii sunt:dilatarea volumica,aparitia fortelor termoelectromotoare,variatia rezistentei electrice si variatia intensitatii de radiatie si ele stau la baza constructiei aparatelor pentru masurarea temeperaturilor.

1.Termometre de dilatare cu lichid

Termometrele cu lichid sunt formate dintr-un tub capilar de sticla terminat la partea inferioara printr-un mic rezervor de forma alungita sau sferica umplut cu mercur,alcool sau alt lichid termometric.(de exemplu toluen).Tubul capilar este inchis la capatul superior,dupa ce a fost vidat.Sub efectul cresterii sau scaderii temperaturii,lichidul se dilata sau se contract,avand ca efect urcarea,respectiv coborarea coloanei de lichid in tubul capilar,de-a lungul unei scati gradate.

Termometrele cu mercur sunt folosite pentru masurarea temperaturilor ridicate,in timp ce termometrele cu alcool pot masura temperaturi.

Termometru cu

lichid

2.Termometre mecanice de dilatare

a)Termometrul cu tija este compus din tubul 1,cu coeficient de dilatare α1 si din tija 2 cu coeficient de dilatare α2.

Introducand termometrul in mediul a carui temperatura o masuram,tija se va dilata si va deplasa acul indicator pe scara gradata.Diferenta de dilatare optima se poate obtine daca,de exemplu,tubul este din portelan iar tija din aluminiu.

Termometru cu tija Termometru bimetalic

b)Termometrul bimetalic este alcatuit dintr-o lama bimetalica incastrata la un

capat si libera la celalalt.Lama se obtine prin sudarea a doua lamele metalice,1 si

2,cu coeficienti de dilatare diferiti, α2>α1.Prin incalzire,lama se indoaie deoarece lamela 2 se alungeste mai mult decat lamela 1.Pe acest principiu se bazeaza functionarea termometrului cu lama bimetalica in forma de U.

3.Termometre manometrice

Aceste aparate sunt alcatuite din trei parti egale si anume:un tub metalic 1,care se va aseza in mediul a carui temperatura se masoara,un tub capilar flexibil 2,a carui lungime poate atinge pana la 25-30m,si un aparat cu cadran construit pe principiul manometrului cu element elastic.Elementul elastic 3,prin intermediul parghiei 5,actioneaza acul 4 care se deplaseaza pe o scara gradata.

Tubul metalic 1,tubul capilar 2 si elementul elastic 3 sunt umplute cu un fluid.Functionarea termometrului manometric se bazeaza pe faptul ca,variatia de temperatura a mediului pentru care efectuam masurarea determina in mod proportional o modificare a presiunii fluidului din interior.

Termometrele manometrice sunt folosite pentru masurarea temperaturii la masini si agregate mobile sau fixe.

Termometru manometric Schema unui termometru manometric

4.Termometre cu termocupluri

Acest tip de termometru functioneaza ca un traductor care transforma variatia temperaturii in variatia unei marimi electrice ce poate fi masurata.

Termometru cu termocuplu

si afisare digitala

5.Termometre cu rezistenta electrica

Functionarea acestor termometre se bazeaza pe proprietatea unor conductoare electrice de a-si modifica rezistenta electrica odata cu modificarea temperaturii mediului in care se gasesc.

6.Termometre cu radiatii infrarosii

Acestea sun aparate moderne,cu precizii ridicate,concepute sa masoare temperatura diferitelor materiale cum ar fi:asfaltul,materiale ceramice,suprafete vopsite,suprafete metalice oxidate,materiale de constructie.

Termometru cu radiatii infrarosii

7.Pirometrul

Un termometru folosit pentru măsurarea temperaturilor înalte.

Pirometrul cu rezistentă de platină- se foloseste de faptul că rezistenta electrică a firului de platină creste odată cu temperatura. Acesta, închis într-o carcasă de silică (bioxid de siliciu-SiO2), e pus în contact cu corpul cald. Rezistenta electrică e măsurată cu ajutorul Puntii Wheatstone (un circuit electric ce foloseste trei rezistente cunoscute pentru a o afla pe cea a unui al patrulea component necunoscut), aflându-se de aici temperatura. Un pirometru cu rezistentă de platină poate fi folosit pentru temperaturi de până la 1200˚C, cu o acuratete de 0,01˚C.

8.Termoculori

Pentru masurarea temperaturii pieselor in miscare sau a pieselor supuse frecarii,precum si a distribuirii temperaturii pe suprafetele intinse ale conductelor sau ale carcaselor de motoare,tirbine,compresoare se folosesc creioane si vopsele indicatoare de temperatura.

NORME DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

ȘI DE PREVENIRE ȘI STINGERE A INCENDIILOR

ÎN LABORATORUL DE METROLOGIE

Respectarea normelor de tehnica securității muncii contribuie la asigurarea condițiilor de muncă nonnale și la înlăturarea cauzelor care pot provoca accidente de muncă sau îmbolnăviri profesionale.

In această direcție responsabilitatea pe linie tehnică a securității muncii și prevenirea și stingerea incendiilor, revine atât celor care organizează, controlează și conduc procesul de muncă, cât și celor care lucrează direct în producție.

Conducătorul laboratorului trebuie să ia măsuri pentru realizarea următoarelor obiective:

Să se asigure iluminatul, încălzirea și ventilația în laborator;

Să se asigure expunerea vizuală prin afișe sugestive, privitoare atât la protecția muncii, cât și la prevenirea și stingerea incendiilor;

Mașinile și instalațiile din laborator să fie echipate cu instrucțiuni de folosire;

Să se asigure legarea la pământ și la nul a tuturor mașinilor acționate electric;

In laborator să se găsească la locuri vizibile mijloace pentru combaterea incendiilor;

Să se efectueze instructaje periodice pe linie de protecție a muncii, de prevenire și stingere a incendiilor;

Înainte de începerea orei se va verifica dacă atmosfera nu este încărcată cu vapori de benzină sau cu gaze inflamabile provenite de la substanțele din laborator;

Dacă s-a utilizat benzină sau alte produse ușor inflamabile pentru spălarea mâinilor, acestea trebuie din nou spălate cu apă și săpun și șterse cu un prosop;

Machetele sau exponatele trebuie să fie bine fixate în suport, iar utilizarea lor se va face numai în prezența inginerului sau laborantului;

Materialele utilizate se vor manevra cu grijă, pentru a nu se produce accidente precum:

Răniri ale mâinilor;

Răniri ale ochilor;

Insuficiențe respiratorii, etc.

• Manevrarea instrumentelor, a mijloacelor de lucru, a machetelor mai grele se va face cu atenție pentru a evita riscul de lovire.

ELEVII:

• Vor utiliza materialul didactic doar sub supravegherea profesorului, iar în timpulpauzelor vor aerisi sala de clasă pentru a păstra un microclimat corespunzător de lucru;

Nu vor folosi în joacă instrumentele puse la dispoziție;
Nu vor introduce obiecte în prizele electrice;

Vor avea grijă de mobilierul și mijloacele didactice din dotarea laboratorului;

Vor efectua lucrările de laborator în prezența profesorului sau laborantului;

Vor păstra o atmosferă de lucru în timpul orelor, în liniște și cu seriozitate.

Nerespectarea regulilor mai sus menționate poate conduce îa accidente nedorite, care vor fi sancționate conform prevederilor legala și ale regulamentului de ordine interioară.

MĂSURI DE TEHNICA SECURITĂȚII MUNCII

ÎN LABORATOARELE CU PROFIL ELECTRIC

A. ACCIDENTE ELECTRICE

Faptul ca în instalațiile electrice pericolul de electrocutare nu este semnalat prin simțuri ne obligă să luăm măsuri riguroase de prevenire.

Din practică s-a constatat ca în instalațiile de joasă tensiune sub 1000 V, numărul de accidente prin electrocutare este mult mai mare decat în instalațiile de tensiuni înalte, datorită nerespectării regulilor de tehnica securității muncii, considerându-se, în mod greșit, tensiunea sub 1000 V mai puțin periculoasă.

Efectele patologice ale trecerii curentului electric prin organele vii poartă numele de electrocutare.

Efectele produse de electrocutări sunt electrotraumatismele și șocurile electrice. În categoria electrotraumatismelor se încadrează o serie de accidente care produc de obicei vătămari externe :

arsura electrică, este un traumatism produs de actiunea curentului electric. Acest accident poate avea loc și în cazul conectărilor gresite a unor întrerupătoare sau în cazul înlocuirii unor siguranțe fără a se fi remediat scurtcircuitul din rețea ;

semnele electrice, apar la locul de contact al conductorului electric cu pielea sub formă de leziuni, umflături sau pete;

electrometalizarea este un traumatism electric produs prin acoperirea unei părți din suprafața pielii cu o peliculă metalică provenită din metalul volatilizat prin căldura arcului electric ;

vătămarea ochilor prin lumina puternica a arcului electric, care produce orbirea temporară sau slăbirea definitivă a vederii ;

vătămarea prin cădere apăruta ca urmare a contracțiilor involuntare ale mușchilor, produse în cazul electrocutării.

B) ACȚIUNEA CURENTULUI ELECTRIC ASUPRA CORPULUI OMENESC

Curentul electric străbătând corpul omenesc, acționează asupra centrilor nervoși și asupra mușchilor inimii, putând provoca, în cazuri grave, stop respirator, stop cardiac și moartea prin electrocutare.

Electrocutarea se poate produce atunci cand omul atinge simultan doua puncte care au intre ele o diferență de potențial mai mare de 40 V.

Gravitatea unui accident produs prin electrocutare depinde prin urmatorii factori :

starea pielii și zona de contact;

suprafața și presiunea de contact;

mărimea, felul și durata de aplicare a tensiunii electrice;

frecvența tensiunii electrice;

traseul căii de curent prin corpul accidentatului.

Curenți nepericuloși : mai mici decat 50 mA in curent continuu ; mai mici de 10 mA in curent alternativ.

Curenți periculoși : 50 – 90 mA in curent continuu ; 10 – 50 mA in curent alternativ.

Curenți letali : mai mare de 90 mA in curent continuu ; mai mare de 50 mA in curent alternativ.

C. MĂSURI DE PROTECȚIE PERSONALĂ ÎN LABORATOARELE DE PROFIL ELECTRIC

Reguli de protectia muncii :

nu se vor atige cu mana partile aflate sub tensiune (la tablourile de distributie sau la instalatiile aflate sub tensiune) ;

nu se va lucra cu mainile ude ;

la realizarea montajelor se vor respecta schemele de lucru indicate, punerea sub tensiune a montajului se face numai dupa verificarea acestuia de catre conducatorul de lucrare ;

executarea conexiunii montajului se va face cu atentie pentru a se evita desfacerea lor accidentala in timpul lucrului sub tensiune ;

nu se va efectua nici un fel de modificari asupra montajului atata timp cat acesta se afla sub tensiune.

D. MĂSURI DE PRIM AJUTOR IN CAZ DE ELECTROCUTARE

rapiditatea în intervenție și în aplicarea primului ajutor;

degajarea accidentatului;

respirație artificială.

Măsuri de protecție a muncii în laboratorul de metrologie

Planul de desfășurare a lucrărilor va fi dinainte stabilit iar executanții vor fi instruiți în prealabil.

Încăperea de lucru va asigura condiții bune de muncă, fiind respectate prevederile privind microclimatul, ventilația și iluminatul. Tempetarura încăperii va fi cât mai apropiată de 20C; umiditatea relativă, de 50 – 60%; viteza curenților de aer de cel mult 0,3 m/s iarna și 0,6 m/s vara. Ventilația și iluminatul se pot realiza natural, artificial sau mixt.

De pe locul unde se desfășoara lucrările, vor fi indepărtate toate obiectele care nu sunt necesare.

În cadrul laboratorului și al clădirii în care este amplasat, se vor stabilii căile de access și modul de evacuare în caz de nevoie.

Executanții vor fi instruiți la fiecare lucrare, în vederea prevenirii accidentelor la folosirea aparatelor, intrumentelor și uneltelor.

Masa maximă de ridicat sau tranportat manual nu va depășii limita stabilită de normele în vigoare în funcție de grupa de vârstă și sex.

În cazul utilizării curentului electric la tensiuni ce pot fi periculoase, se vor avea în vedere măsurile de electrosecuritate. Aceste măsuri constau în principal în:

izolarea părților metalice aflate sub tensiune;

utilizarea legăturii la pământ (cu rezistența de cel mult 4 ohmi);

protecție prin legare la nul;

folosirea echipamentului de protecție specific lucrărilor;

amplasarea covoarelor electroizolante sau a grătarelor din lemn în fața utilajelor;

utilizarea dispozitivelor de decuplare automate.

Iluminatul local se va efectua la tensiune periculoasa (24V sau mai mică).

Pardoseala încăperii trebuie să fie uscată sau acoperită cu un covor izolant.

Masa de lucru trebuie să fie mare pentru a putea permite plasarea întregului aparataj.

Uneltele de lucru vor fi în stare perfectă, prevazute, după caz, cu mânere electroizolante.

Pentru controlul tensiunii și, intensității, se vor introduce în circuite aparate de măsurat.

Realizarea montajului sau a oricărei modificări a montajului existent, precum și introducerea sau scoaterea instrumentelor de măsurat din circuit se vor face cu întregul aparataj scos de sub tensiune.

Înainte de conectarea instalației la sursa de curent electric, se va face o ultimă verificare generală a aparatelor, a legăturilor, a izolației etc.

Executanții vor avea îmbrăcămintea adecvată (strânsă pe corp, cu mâneci bine încheiate) de preferință halate de laborator.

Este interzisă părăsirea locului de muncă.

La lucrările la care se utilizează substanțe chimice se vor respecta concentrațiile prevazute. Se vor folosi vase și aparate, tehnici de lucru numai în conformitate cu cele indicate în metodici, manuale sau în instrucțiunile de folosire a materialelor respective.

După caz se vor respecta și normele de protecție a muncii însușite în atelierele de prelucrări mecanice, electrotehnică, în laboratoarele de fizică și chimie.

La terminarea lucrării se va anunța profesorul de specialitate (coordonatorul lucrării) și, dupa verificarea rezultatelor se va restabilii ordinea inițială la fiecare loc de muncă și în întregul laborator.

Se acordă atenție respectării normelor de prevenire și stingere a incendiilor (P.S.I). Acest lucru are în vedere: dotarea cu mijloacele tehnice P.S.I.; existența planului de evacuare; manevrarea și păstrarea materialelor inflamabile; restricțiile privind utilizarea focului deschis și fumatul.

Este obligatorie efectuarea instructajului de protecție a muncii, în cele trei etape prevăzute:

instructajul introductiv general;

instructajul la locul de muncă;

instructajul periodic.

Bibliografie

Ciocardia, C. : Ungureanu, I., bazele cercetarii experimentale in tehnologia constructiilor de masini, Editura Didactica si Petagogica, Bucuresti, 1979.

Ciocarlea-Vasilescu, A., Constantin, Mariana, Masurari tehnice, Editura Cvasidocumentatia PROSER & Printech, Bucuresti, 2005.

Ciocarlea-Vasilescu, A., Metologia industriala, Editura Cvasidocumentatia PROSER & Printech, Bucuresti, 2005.

Ciocarlea-Vasilescu, A., Constantin, Mariana, Ciocarlea-Vasilescu, Ioana, Elemente de tehnologie mecanica, Editura PRINTECH, Bucuresti, 2004.

Dodoc, P., Metologia generala, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1979.

Gheorghiu, Tatiana, Constantin, N., Auxiliar curricular pentru ciclul superior a liceului, profilul ethnic, modulul: Tehnici de masurare in Domeniu, Ministerul Educatiei si Cercetarii, 2006, Programul PHARE TVET RO 2005/005-551.05.01-02.

Ghitescu, D., Mirea, A., Istalatii tehnico-sanitare si de gaze, Manual pentru scoli profesionale, anul I si II, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1972.

Iliescu, C si col., Masuarea electrica a marimilor neelectrice; indrumar de laborator, Institutul Politehnic, Bucuresti, 1992.

Ionescu,G., si col., Traductoare; principii si metode de proiectare, Istitutul Politehnic Bucuresti, 1980.

Ionescu, G., Masurari tehnice si traductoare, Institutul Politehnic Bucuresti, 1975.

Micu, C. si col., Aparate si sisteme de masurare in constructia de masini,Editura Tehnica, Bucuresti, 1980.

Millea, A., Cartea metrologului-Metrologie generala, Editura Tehnica, Bucuresti, 1985.

Neagu, I., Cercetari privind utilizarea optima a mijloacelor de masurare dupa 2(3)coordinate in laboratoarele de metrologie, lucrare metodico-stiintifica pentru obtinerea gradului didactic I, Univesitatea Politehnica Bucuresti, 2004.

Neagu,I.,Constantin,Mariana,Ciocarlea-Vasileascu,A., Masuratori si legislatie metrological,Editura Cvasidocumentatia PROSER & Printech,Bucuresti,2007.

Popescu,D.,Sgarciu,V.,Echipamente pentru masurarea si controlul parametrilor de proces,Editura Electra,Bucuresti,2002.

Sturzu,A. si col., Indrumator practice uzinal si de labortor pentru controlul preciziei de prelucrare in constructia de masini,Editura Tehnica,Bucuresti,1976.

Sturzu,A.,Ionescu,Mihaela,Controlul preciziei dimensionale si geometrice,Editura PRINTECH ,Bucuresti,2006.

Udrea,C.,Dobos,F., Panaitopol,H.,Indrumar de laborator si proiectare la automate de control si servire,Institutul Politehnic Bucuresti,1980.

Lazarescu, I., si col.,Tolerante si masurari tehnice,Editura Didactica si Pedagogica,Bucuresti ,1969.