cac KN co ban

Hiển thịbằng số, đồthị ðầu dị Hệ thống CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI, LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG 2.2: cấu trúc cơ bản của hệ thống đo Phần tử thu thập dữ liệu Phần tử hiển thị dữ

Trang 1

9/3/2011 CHƯƠNG 2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PGS.TS THÁI THỊTHU HÀ 1

2.1: Khái niệm kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai, lắp ghép

Kích thước:

- Kích thước danh nghĩa

- Kích thước thực

- Kích thước giới hạn

DN d

th d

min max, d

d

max

d ≤ th ≤

CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ

DUNG SAI, LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG

S ai lệch giới hạn và dung sai:

- Sai lệch giới hạn là hiệu đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danh nghĩa :

- Dung sai:

Chú ý giá trị các sai lệch giới hạn và dung sai.

DN d d

es = max −

DN

d d

ei = min −

ei es

2.1: Khái niệm kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai, lắp ghép

CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI, LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG

Khái niệm về lắp ghép:

-Tại sao lại cần lắp ghép.

-Cách ký hiệu bề mặt lắp ghép:

Bề mặt lắp ghép.

Bề mặt bao (bề mặt 1)

Bề mặt bị bao (bề mặt 2)

2.1: Khái niệm kích thước, sai lệch giới hạn, dung sai, lắp ghép - Đặc tính lắp ghép được xác định

bởi hiệu số kích thước bề mặt bao ( D) và bề mặt bị bao ( d):

Lắp lỏng: S=D-d

min max max D d

Trang 2

Lắp chặt: N=d- D

min max

N = − Nmin = dmin − Dmax

Lắp trung gian

min max max D d

min max max d D

• Cách thể hiện bằng sơ đồ

phân bố dung sai: Ví dụ

biểu diễn sơ đồ phân bố

miền dung sai của lắp ghép

bề mặt trơn có kích thước

dang nghĩa là 40 mm

m ei

m es

EI m ES

µ µ

µ

50

; 25

0

; 25

−

=

−

=

⊕

=

m S

µ

25 75

min

max

=

Trang 3

ð o D ụ ng c ụ Thu th ậ p d ữ li u và

phân tích

ðộphân tán

ðộchính xác

ðộnhậy

ðộphân giải

Phương pháp

đo

Các nguồn gây sau số

ðơn vị đo

Ngẫu nhiên Sự thay đổi

Phần tửc m biến (ðầu dị) X lý tín hi ệ u Hi ể n th ị

ho ặ c ghi

2.2: cấu trúc cơ bản của hệ thống đo

• Dụng cụ được dùng để giám sát tình trạng của các biến vật lý

Chúng được thiết kế để duy trì mối quan hệ giữa các thơng số

được đo

• Hệ thống đo bao gồm tất cả các thành phần cần thiết để tạo ra

quá trình đo, hệ thống đo cĩ ba phần tử chính :

1 Phần tử cảm biến ( chuyển đổi)

2 Xử lý tín hiệu

3 Hiển thị

Phần tửc m biến (ðầu dị) X lý tín hi ệ u Hi ể n th ị

ho ặ c ghi

Trang 4

Chính xác và tin cậy

Quá trình,

Máy hoặc

hệ thống

Hệ thống đo

Tín hiệu ra Tín hiệu vào

Giá trị thực

Giá trị đo Người quan sát

ðo

• Dùng dụng cụ ( Phần tử cảm

• Chỉ thị hoặc ghi

ðối tượng chúng ta cần đ

• Ví d ụ chúng ta nhi ệ t

độ ở ngồi tr ờ i

•Chúng ta mu ố n bi ế t kích th ướ c c ủ a con vi

khu ẩ n

Chúng ta dùng nhi ệ t k ế

và đọ c chúng b ằ ng m ắ t

ðạ i l ượ ng ra

là 78oF.

Dùng kính hi ể n vi K ế t qu ả là

1,5 microns.

ðạ i l ượ ng ra

Bi ế n đổ i tín hi ệ u

c ơ thành tín hi ệ u

đ i ệ n

Khuyếch đại

hoặc giảm hoặc

lọc tín hiệu

Biến đổi từ

analog sang digital.

Hiển thịbằng số, đồthị

ðầu dị

Hệ thống

Phần tử thu thập dữ liệu

Phần tử hiển thị dữ liệu

Phần tử xử lý tín hiệu

Phần tử cảm biến (Chuyển đổi)

Tín hiệu vào

Giá trị thực Tiếp xúc với quá trình, tín hiệu ra phụ thuộc vào biến đo được Có thể có nhiều trạng thái

Thermocouple Strain Gage

Chuyển tín hiệu thành dạng thích hợp bằng cách biến đổi A/D hoặc D/A hoặc khuyếch đại , lọc (Bridge Circuit) Filters

Biến đổi tín hiệu thành dạng thích hợp cho hiển thị ADC

Màn hình hiển thị, báo cáo và lưu trữ

(SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG ĐO)

Trang 5

Ph ầ n t ử c ả m bi ế n/ chuy ể n đổ i.

-Các cảm biến cĩ thể là cảm biến điện dung, từ, áp

điện, các cảm biến là các phần tử vật chất được dùng

để phát hiện sự thay đổi của của đại lượng đo dựa

một số hiện tượng tự nhiên,

-Ví dụ cặp nhiệt điện được dùng để phát hiện nhiệt

độ, tuy nhiện tín hiệu ra là milivơn

C ụ m x ử lý tín hi ệ u

- T hay đổi tín hiệu của chuyển đổi thành độ lớn mong muốn

-Cĩ thể là các cụm : Khuyếch đại, lọc, bộ biến

đổi A/D, hoặc bộ biến đổi D/A

- Ví dụ : tín hiệu ra của cặp nhiệt là microvơn nhưng yêu cầu tín hiệu ra của hệ thống đo là milivơn vì vậy cần dùng bộ khuyếch đại

QUÁ

TRÌNH

Ph ầ n t ử CB

Th ể hi ệ n

k ế t qu ả

Truy ề n d ữ

li u

Bi ế n đổ i TS

Biến thơng

d ng

M Ộ T VÍ D Ụ KHÁC V Ề ðO NHIỆ T

ðỘ DÙNG NHI Ế T ÁP K Ế

Trang 6

CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG ðO LƯỜNG

• Giám sát các quá trình và các nguyên cơng.

• ðiều khiển các quá trình.

• Phân tích thực nghiệm các quá trình kỹ thuật.

Chức năng giám sát

Ví dụ các dụng cụ như nhiệt kế, áp kế, các

đồng hồ nước, đồng hồ điện.v.v

Ch ức năng điều khiển

• Là thành phần của hệ thống điều khiển

• ðể điều khiển một thơng số nào đĩ trong hệ

thống điều khiển phản hồi, việc đầu tiên là cần

phải đo nĩ Hệ thống điều khiển cĩ thể cần thơng

tin từ nhiều dụng cụ đo, ví dụ như trong hệ thống

điều khiển máy bay.

- Giá trị tham chiếu là mức mong muốn của chất lỏng trong bồn.

- Cơ cấu chấp hành là việc đĩng và mở van.

- Cảm biến là mắt của người điều hành.

- Bộ điều khiển là con người.

Ví dụ hệ thống điều khiển bằng tay mức trong bồn chứa

Trang 7

Ch ức năng điều khiển

Hệ thống điều khiển kín ( Cĩ phản hồi)

Giá trị mong muốn hoặc biến được điều khiển

B Ộ SO

SÁNH

ðỐI

TƯỢNG

C M

BI Ế

B Ộ ðIỀ U KHI Ể

Nhi ễ u Tín hi ệ u vào

Phân tích thực nghiệm các quá trình kỹ thuật

- ðể giải quyết các vấn đề trong quá trình nghiên cứu cĩ thể tiến hành theo cả lý thuyết và thực nghiệm nhằm mục đích:

Kiểm tra lại giá trị của phần lý thuyết Ví dụ như Christian Doppler ( 1803- 1853)

VAI TRỊ CỦA CẢM BIẾN

• ðiều khiển phản hồi

• Làm cho chính xác và độ lặp lại tốt hơn

• Giám sát an tồn

• Bảo trì và dự đốn sửa chữa

• Phát hiện sai số và khắc phục

• Chương trình dẫn hướng thực hiện

• Xác định tọa độ cho robot( máy)

• Ra quyết định thực hiện và nhiều khả năng khác

Đo lường là khoa học về kỹ thuật đo, về dụng cụ Đo lường rất quan trọng ở tất cả các công đoạn cuả việc chế tạo, quá trình nghiên cứu và thiết kế nĩ ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm Đó là vì :

1 Đo lường sẽ giúp cho việc đảm bảo độ chính xác và chất lượng của sản phẩm trong một phạm vi lớn và quá trình chế tạo

2 Các yêu cầu nghiêm ngặt để các hệ thống dẫn động làm việc chính xác cho các thành phần chế tạo , cần thiết phải có khoa học về đo lường và kỹ thuật đo để có thể cung cấp việc đo chính xác sự thay đổi các biến và đặc tính của nó

3 Công nghiệp chế tạo máy đóng một vai trò quan trọng , nên kỹ thuật đo cần phải được nâng cao để nâng cao tính cạnh tranh cuả sản phẩm

ĐỊNH NGHĨA ĐO LƯỜNG

CHƯƠNG 2: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DUNG SAI,

LẮP GHÉP VÀ ĐO LƯỜNG

2.3:Phân loại các phương pháp đo và kiểm tra .

Trang 8

CHƯƠNG 2 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN PGS.TS THÁI THỊTHU HÀ 29

9/3/2011

• ðo là quá trình so sánh.

ðạ i l ượ ng

c ầ n đ o

Chu ẩ n

qu ả

K Ế T QU Ả C Ủ A PHÉP ð O

Thi ế t b ị để so sánh

Chu ẩ n

V ậ t c ầ n đ

31

VÌ SAO LẠI PHẢI ðO?

1 ðể xác định bằng số của một đại lượng nào đĩ.

2 Giám sát qui luật của các quá trình trong cơng nghiệp.

3 Thiết kế kỹ thuật (Engineering design), giải thích và kiểm tra.

4 ðể kiểm định các định luật vật lý

5 ðo là phần cơ bản của R&D.

6 Nĩ cũng là thành phần cơ bản của điều khiển.

7 Nĩ giúp cho việc xác định và làm cho các tiêu chuẩn cĩ hiệu lực.

8 Nhận dạng các tài nguyên

9 Chia sẻ các tài nguyên

10 Thương mại, buơn bán

11 ðịnh lượng kết quả của một quá trình

Phân loại phương pháp đo

a Dựa vào quan hệ giữa các giá trị cần tìm và

đối tượng đo:

• ðo trực tiếp.

• ðo gián tiếp.

2.3:Phân loại các phương pháp đo và kiểm tra .

Trang 9

b Dựa vào quan hệ giữa giá trị chỉ thị trên dụng cụ (

máy đo ) và giá trị của đại lượng đo :

ðo tuyệt đối.

ðo so sánh.

ĐO TUYỆT ĐỐI

Dụng cụ

Đọc Dụng cụ Chi tiết

Kích thước = Đọc

ĐO SO SÁNH

Dụng cụ Căn mẫu

Chiều dài chuẩn

Giá trị đọc DỤNG CỤ

Sản phẩm ( chi tiết)

36

c Dựa vào quan hệ giữa đầu đo và bề mặt chi tiết.

ðo tiếp xúc

ðo khơng tiếp xúc

Trang 10

Kiểm tra một đại lượng là việc đánh giá giá trị

của đại lượng đo cĩ nằm trong giới hạn cho phép

hay khơng

Vậy khi nào ta sẽ áp dụng

ðO HAY KIỂM TRA

9/3/2011 CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CƠ BẢN

PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ

38

a Dựa vào tính chất sử dụng của kết quả kiểm tra.

Kiểm tra bị động.

Kiểm tra chủ động.

b Dựa vào nội dung kiểm tra

Kiểm tra từng yếu tố.

Kiểm tra tổng hợp

Nguyên tắc ABBE:

Khi kích thước đo và kích thước mẫu nối tiếp nhau

thì phép đo đạt được độ chính xác cao nhất.

* ðối với thước cặp

L

L’

ϕ

S

2.4: Các nguyên tắc cơ bản dùng trong đo lường

Nguyên tắc ABBE

* ðối với panme

Trang 11

Nguyên tắc chuỗi kích thước ngắn nhất.

L1

L

L2

D1 D2 L = L1+

2

D

D1+ 2

L = L2

-2

D

D1+ 2

L =

2

L

Nguyên tắc chuẩn thống nhất.

φ

Ví dụ đo độ đảo của vành răng

b

ϕ

Nguyên tắc kinh tế

Nguyên tắc kinh tế nhằm đảm bảo độ chính xác đo lường

trong điều kiện kinh tế nhất, tức là yêu cầu về điều kiện đo thấp

nhất với năng suất cao nhất, hợp lý nhất, cũng cĩ nghĩa là :

- Độ chính xác của phương tiện đo vừa đủ dùng.

- Dễ điều chỉnh, gá đặt, thao tác, dễ cơ khí hóa, tự động hóa,

đo hàng loạt với năng suất cao.

- Yêu cầu về bậc thợ điều chỉnh và thao tác thấp.

- Chu kỳ điều chỉnh đo, sửa chữa ngắn.

- Thiết bị đo đơn giản, rẻ tiền, phổ thông, dễ kiếm, dễ chế

tạo, có điều kiện tự trang tự chế.

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	1,49 MB