مکانیک-اندازه گیری

پایان نامه مکانیکاندازه گیری در 330 صفحه ورد قابل ویرایش

مکانیک-اندازه گیری

        چشم انداز

تمامی مهندسین ( بدون توجه به اینکه در چه شاخه ای کار می کنند )پیوسته با مسائل اندازه گیری روبرو هستند . مسائلی نظیر اندازه گیری جرم ، نیرو ، دما ، مقدار یک جریان الکتیرکی ، طول ،زاویه و غیره و یا مسائلی مربوط به اثرات جمعی از آنها .نتایج این قبیل اندازه گیری ها خط مشیی را به مهندس نشان می دهد و اطلاعاتی را فراهم می کند که می توان بر اساس آنها تصمیم گرفت .

این قبیل اندازه گیری ها بخشی از علم متالوژی را شکل می دهد به خصوص مربوط به مهندسان مکانیک یا مهندسان تولید می شوند چرا که با اندازه گیری طول و زوایا ارتباطند .

در این بین طول یکی از اجزاء مهم اندازه گیری است و با کاربرد خاصی از اندازه گیری خطی می توان اندازه گیری زاویه را نز انجام داد.

در حقیقت مقصود از اندازه گیری حصول وسیله ای است برای کمک  به تصمیم گیری هر چه بهتر. البته باید گفت که اندازه گیری تا زمانی بر اساس دقت قابل قبولی نباشد یک اندازه گیری کامل نخواهد بود.اگر چه هیچ اندازه گیری دقیق نیست اما ذکر دقت در اندازه گیری به ابعاد اندازه گیری بسیار مفید است. می دانیم عضو لاینفک اندازه گیری است و گریزی از آن نیست ولی به حد اقل رساندن آن ممکن است. در این جا مثالی آورده می شود: فرض کنید که یک اپراتور در اختیار دارید و اندازه اسمی آن 30 mm است. آیا بیان اندازۀ اپراتور به تنهایی کافی است؟ حال اطلاعات زیر را در نظر می گیریم:

(a : خطای اندازه گیری شده در راپراتور -0.0002mm است.

(b : و دقت آن +-0.0004 mm است.

حال هر کسی از این راپراتور استفاده کند اطلاعات کاملی در اختیار دارد و د جهت اندازه گیری دقیق تر یاری اوست.

گاهی اوقات دقت اندازه گیری بالا نیست و می توان از خطا چشم پوشی کرد مثلاً فرض کنید از یک راپراتور(بلوک اندازه گیری) برای اندازه گیری خط مبنای یک ورنیه که فقط mm 0.02 دقت دارد استفاده شود. در اینجا خطا قابل چشم پوشی است چرا که مقدار آن ناچیز است حالا اگر از همین راپراتور برای تنظیم یک کمپراتور (مقیاسه گر) که درجه بندی آن تا mm 0.001 را نشان می دهد استفاده شود مقدار خطا مهم بوده و باید در نظر گرفته شود. با ترتیب دقت اندازه گیری راپراتور دقت کمپراتور، کل دقت اندازه گیری حاسل می شود.

در انتها باید گفت این فصل مرجعی خواهد شد برای مطالب بعدی کتاب .

2-1    انواع خطاها

معمولا در هر اندازه گیری دو نوع خطا می توان تشخیص داد. یک نوع آنهایی می باشند که با دقت بیشتر در کار می توان حذفشان کرد و نوع دیگر که عضو لاینفک اندازه گیری می باشد و به عبارت دیگر نمی توان آنها را به صفر رساند.

1-2-1) خطاهایی که می توان آنها را حذف کرد (آنها را به صفر رساند)

الف) خطاهای ناشی از غلط خواندن:

مثلاً یک میکرومتر به مقدار 28/5 را نشان می دهد 78/5 یا 28/6 خوانده می شود.

ب) خطاهای محاسباتی.

این نوع خطا معمولاً به هنگام جمع کردن اعداد پیش می آید. مثلاً برای جمع کردن یک ستون از اعداد دو راه وجود دارد یآ از بالا، اعداد را با هم جمع کنیم یا از پایین ستون شروع به جمع زدن می کنیم که در هر دو صورت باید جوابها بر هم منطبق باشند در بسیاری مواقع این قبیل خطاها (همچنین خطاهای ناشی از غلط خواندن) نتایج دور از انتظاری به دست می آیند و با تکرار اندازه گیری آشکار می شود. البته همیشه با تکرار ایرادها مشخص نمی شود تنها راه جلوگیری از پیشامد چنین خطاهایی دقت و توجه به جزئیات است.

ج) خطاهای محوری :

این نوع خطاها زمانی اتفاق می افتد که وسیله اندازه گیری با قطعه کاردر راستای صحیح قرار نداشته باشند که معمولا بین اندازه واقعی یعنی D ومقدار غیر حقیقی یعنی M یک رابطه مثلثاتی برقرار خواهد بود.(شکل1-1)

با توجه به شکل، صفحه مدرج با قطعه کار زاویه  می سازد بنابراین (1-1)   در حالت دیگری همین نوع خطا در اثر نا راستایی بین امتداد خط دید و درجه بندی دستگاه اندازه گیری پدید می آیند.

اکثر اندازه گیری ها کم و بیش متأثر از شرایط محیطی در آن نانجام می شوند هستند و مهمترین عامل نیز دماست و هم دمای محیط چندان سودمند نخواهد بود بنابریان باید سعی کرد خود جسم نیز دمای ثابت و حتی الامکان دمای محیط دمای محیط اندازه گیری را داشته باشد. دست زدن به وسیله اندازه گیری خود می تواند دمای وسیله را تغییر داده از دقت آن بکاهد.

بنابراین بهتر است که در طول مدت انداز گیری کلیه وسایل روی یک سطح چوبی  یا پلاستیکی قرار داده شوند، همچنین تا آنجا که امکان دارد وسیله اندازه گیری دارای دسته عایق باشد.

وقتی که درباره اندازه گیری ، بحث می شود باید دو نکته مهم را مورد توجه قرار داد :

1) اندازه گیری مستقیم: قطعه مستقیماً به وسیله ابزار اندازه گیری ، اندازه گرفته می شود. در این حالت تأثیر حاسل از به کار بردن یک دمای غیر استاندارد تولید یک خطای نسبی می کند.

           (2-1)            

L :طول واقعی (اندازه گرفته شده در دمای استاندارد

X : ضریب انبساط طولی قطعه

 : میزان انحراف دما از دمای استاندارد

(2) اندازه گیری غیر مستقیم (نسبی یا مقایسه ای ):

اگر فرض کنیم که دو قطعه داریم که ضریب ننبساطی طولی آنها به ترتیب   باشند.

آنگاه  خطای ناشی از کاربرد دمای غیر استاندارد عبارت است از.

در صورتیکه مقادیر x1 و x2 کوچک باشند و میزان خطا کوچک می شود.

با توجه به مطالب فوق واضح است که اندازه گیری مستقیم هم دما بودن تمامی اجزاء سیستم اندازه گیری مهم بوده بهتر است که تا حد امکان نزدیک به دمای استاندارد باشد.

در بعضی از وسائل اندازه گیری علاوه بر ، عوامل دیگر نظیر میزان رطوبت هوا، فشار هوا، میزان دی اکسید کربن و... قادر به تغییر دقت اندازه گیری می باشند. پس باید در تمام طول  اندازه گیری عوامل فوق ثبت شده و بعد از اندازه گیری آنها تغییر ایجاد می کنند می توان به تداخل سنجها اشاره کرد.

هـ) خطاهای ناشی از تغییر شکل کشسان :

1-2        تکامل تدریجی استاندارد طول

علم اندازه گیری در بسیاری از علوم و فنون مورد اهمیت است و درآنها نقش بسزایی دارد. از طرفی وجود واحد های اندازه گظیری عضو لاینفک علم اندازه گیری است. واحدهای اندازه گیری علاوه بر نقض مهمشان در اندازه گیری در پیشرفت تکنولوژی پیشرفت فراوانی می کنند اما برای قابل استفاده بودن این واحدها باید به آنها عمومیت داد یعنی در کل کشورها قابل درک باشند و در واقع واحدهای بین المللی شوند .در پی حصول چنین مقاصری دو سیستم اینچی و متریک ایجاد شدند که سالهای متمادی کشورهای صنعتی جهان از آنها استفاده می کردند. در سال 1960 به وسیله کمیتۀ اوزان و مقادیر سیستمی تهیه شد با نام سیستم  SI که مخفف (systeme international unites) است و از دو سیستم mks و mksa منشعب شده است هم اکنون در بسیاری از کشورهای صنعتی مهم استفاده می شود و بسیاری از کشورها سیستم واحدهای خود را به آن تغییر داده اند.

در این کتاب سیستم Si مورد استفاده قرار می گیرند  و به همین دلیۀ واحد طول متر خواهد بود.

1-1-2 تعریف متر

متر عبارت است از :  که  طول موج اشعه نارنجی رنگ (قرمز پرتقالی) ایزوتوپ کریپتون 86 در خلاء است.

این تعریف است که کشورهای استفاده کننده از سیستمSI از طول ارائه داده اند. در ادامه مبحث سیستمها متذکر می شویم که هر سیستم بین المللی باید بتواند دقت مورد نیاز در اندازه گیری را برابرتمامی مقاصر علمی و صنعتی تأمین کند. برای به دست آوردن دقت های مختلف برای متر، زیر واحدهایی تعریف می شود مثلاً  مقادیر راپراتوها و ملحقات آنها نظیر (دقت و خطا)که از آنها در استانداردهای عملی طول استفاده می شوند به قدری دقت دارند که برای کالیبره کردن آنهااز اینتر فرومتری (تداخل سنجی) که بر اساس طول موج نور انجام می گیرد استفاده می شود.

گفته می شود (b) با قبول کردن یک گروه بدتر از L.T.P.D که منتج از یک نمونه به نظر خوشبین می باشد چه خطایی و یا اشتباهی بوقوع خواهد پبوست؟ به این خطا، خطای مصرف کننده(consumer's risk) گفته می شود.

 هر طرح نمونه گیری که انتخاب می شود باید دارای منحنی o.c باشد که از نقطه تعریف شده بوسیله خطای مصرف کننده در روی محور احتمال پذیرش( بعنوان طول نقطه) و L.T.P.D در روی محور اجزای ناقص در گروه بعنوان y  نقطه عبوری( یعنی منحنی o.c باید از نقطه ای به طول خطای مصرف کننده و عرض L.T.P.D عبور کند-م) .

 تنها یک تعداد از طرح های نمونه گیری منحنی های O.C. خواهند داشت که از این نقطه عبور می کند اقتصادی ترین طرح آن است که برای مقدار کمینه بازرسی هر گروه میزان حمایت مورد نیاز را ارائه می دهد.

 ( یعنی با کمترین تعداد بازرسی مهمترین پوشش را ارائه می دهد-م) در هر سیستم تمامی گروهها دارای یک نمونه بررسی شده n تایی( یا n قطعه ای) می باشند. این تمامی گروههای مردود شده N-n از 100 درصد بررسی شده اند.

 اکنون در روندی طولانی یک فرآیند( هنگامی که بطور طبیعی کار می کند) درصد متوسطی از اجزاء ناقص بدست خواهد داد که معروف به میانگین فرآیند است.

 که  اندازه گروه(batch size )

اندازه نمونه(sample size )

و  خطای تولیدکننده در P.A

دیده می شود که I تابع اندازه گروه و R تابع اندازه نمونه می باشند اگر I برحسب اندازه نمونه( برای یک انداز گروه معین) رسم گردد، منحنی از نوع نشان داده شده در شکل(15-10) حاصل می گردد.

این منحنی یک اندازه نمونه( sample size= = تعداد قطعات موجود در یک نمونه) را برای گروه قطعات مورد نظر بدست می دهند.

 این محاسبه اقتصادی ترین طرح ها برای L.T.P.D  و خطاهای مصرف کننده بوسیله آقایان Dodge و Romig ( پیشگامان این کار) در کتابشان به نام جداول کنترل و کیفیت نمونه گیری به وسیله wiley (1959) منتشر شده است.

 1-8-10) سطح کیفیت متوسط مورد پذیرش برای موجودی(= کالا)

الف) سطح کیفیت به سطح کیفیت متوسط حاصل شده( A.O.Q.L ) معروف است و برای یک طرح نمونه گیری معین به راحتی از منحنی O.C قابل محاسبه است.

 طرح نمونه گیری  را در نظر بگیرید و فرض کنید که 1000 گروه 1000قطعه ای( تمام گروهها شامل 1% اجزاء ناقص هستند) بازرسی شده اند.

 1000 گروه 1000 قطعه ای، 000/000/1 قطعه را شامل می شود.

 از منحنی O.C و بادر نظر گرفتن1% جزء ناقص در گروهها،9/86% از گروهها مورد قبول خواهند بود. گروه های باقی مانده(%1/13 از 1000) رد خواهد شد. بنابراین 131000 قطعه مردود خواهند بود.

 حال از 869000 قطعه پذیرفته شده %1 ناقص هستند. پس در کل موجودی 8690 ناقص هستند.

برچسب ها : مکانیک-اندازه گیری , پایان نامه مکانیکاندازه گیری , مقاله مکانیکاندازه گیری , پروژه مکانیکاندازه گیری , تحقیق مکانیکاندازه گیری , دانلود پایان نامه مکانیکاندازه گیری , مکانیک , اندازه گیری , پروژه , پایان نامه , تحقیق , مقاله , پژوهش , دانلود پروژه , دانلود پایان نامه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش