CC BY
6Современные типы ручного измерительного инструмента с радиоканалом в аспекте измерений диаметральных и линейных размеров деталей с высокой скоростью
Епифанцев Кирилл Валерьевич
кандидат технических наук, доцент, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, epifancew@gmail.com
Практическое использование радиотелеметрических систем стало возможным благодаря достижениям в области микроминиатюризации элементов и разработки микропроцессоров, микроконтроллеров. Современная тенденция развития цифровых технологий в метрологии позволяет в качестве инноваций применять системы радиоканалов внутри лабораторий, которые предоставляют возможность в онлайн-режиме производить загрузку данных об измеряемом объекте. В процессе измерений деталей ручным измерительным инструментом и специалиста ОТК могут появляться сложности в связи с переходом на инструмент с радиоканальной передачей данных из-за не-фиксирующихся датчиков, которые создают противовес и колебания инструмента. Однако при этом скорость измерений многократно возрастает. В статье рассматриваются плюсы и минусы ручных инструментов с радиоканальной передачей данных.
Ключевые слова: штангенциркуль цифровой, измерение с применением системы передачи данных через радиоканал
Практическое использование радиотелеметрических систем стало возможным благодаря достижениям в области микроминиатюризации элементов и разработки микропроцессоров, микроконтроллеров. Успехи в области теории передачи информации связаны с именем таких отечественных ученых, как В.А. Котельников, В.И. Сифоров, А.П. Ма-новцев, В.Ю. Типугин, П.А. Агаджанов и др.[3].
История развития радиотелеметрии начинается с 1930 года, когда с шара - зонда, выполненного под руководством профессора П.А.Молчанова, были переданы такие метеорологические данные, как давление, температура, влажность. В конце 30-х годов под руководством академика С.Н. Вернова был разработан радиозонд, предназначенный для изучения космических радиаций. В настоящее время системы радиопередачи используются в газовой, топливной и химической промышленности, а также металлургии и ядерных установках. Одним из нововведений стала установка систем передачи радиосигналов на ручной измерительный инструмент, что позволило увеличить скорость передачи данных и уменьшить процессии фиксации измерений.
Современные технологии движутся в сторону цифровизации и информатизации измерений. Однако, в некоторых случаях это, наоборот, заставляет нас тратить большее количество времени на работу с персональным компьютером, на дополнительную калибровку ручного инструмента, фиксацию и запись данных на жесткие носители.
Программные продукты в области управления измерениями приносят большую пользу в производственном процессе: позволяют исключить ошибки оператора, увеличивают скорость передачи данных, формируют автоматически электронную ведомость. В статьях ранее рассматривались программные продукты «Бест: Метрологическая служба» и ПО «Асоми», использующиеся для процессов автоматизации поверки и калибровки, создания базы данных измерительного инструмента. В дополнение к ним хотелось бы рассмотреть программные продукты фирмы МШоуо.
Современная тенденция развития цифровых технологий в метрологии (рис. 1) позволяет в качестве инноваций применять системы радиоканалов внутри лабораторий, которые предоставляют возможность в онлайн-режиме производить загрузку
X X
о
го А с.
X
го т
о
2 О
м м
данных об измеряемом объекте. Примером таких систем, применяемых в лабораториях, служат микрометры и штангенциркули с измерительным каналом МК^оуо [1].
Рис. 1. Ручной измерительный инструмент с радиоканалом
В режиме реального времени можно автоматически идентифицировать характеристики во время сбора данных на основе входящих данных и диапазонов выбросов (рис. 2).
циш
УАЛАУ
; у
что вызывает вибрацию и люфт. На производственных участках специалисты против нововведений, поскольку предполагают, что дополнительное оборудование способно замедлить скорость измерений. Рассмотрим эту гипотезу на примере цифрового штангенциркуля с радиоканалом. Для сравнения измерений были взяты 2 измеряемые позиции, сформированные из концевых мер длины. В одном случае оператор должен был проводить измерения без использований датчика, во втором случае - должен был после измерения, не разжимая деталь, нажать на кнопку, чтобы передать измерения на компьютер. В итоге нужно было проверить - влияет ли процесс нажатия кнопки на появление микролюфта, и таким образом - снижает ли точность. Результаты измерения представлены на рисунке 3 .
График для 2 детали.
10,67 10,66 10, И 10,64 10,63 10,62 10,61 10,6 10,59
V?
2 4 6
10 12 14 16
График для 1 детали.
Рис. 2. Расчет статистических данных о серии измерений
VI
сч сч о сч
со
О!
о ш т
X
<
т о х
X
Уведомления по электронной почте о неудачных тестах будут отложены до тех пор, пока не будут обработаны другие варианты неудачных тестов. Это позволяет включить в электронное письмо назначаемую причину и корректирующие действия, а также избежать отправки неточных электронных писем, когда данные отклоняются из-за невозможности пометить назначаемую причину [1-2].
МеавигИпк позволяет всегда быть в курсе измерительного процесса, во время сбора данных можно просмотреть новую статистическую диаграмму CUSUM.
Следующий продукт М1Моуо - MCosmos -предназначен для работы в цехах, производственных помещениях, на удаленных объектах и позициях измерений для настройки программы измерений координатно-измерительной машины.
Работа со штангенциркулем с дополнительно закрепленным датчиком, может влиять на качество и скорость измерений в связи с наличием свободно раскачивающейся висящей конструкции,
Рисунок 3 - Гоафик у* - измерения без использования кнопки, график у2 - с использованием кнопки. Черная линия - эталон
В рисунке 3 деталь - попадание в интервал эталона с кнопкой и без кнопки составило примерно равное количество, на рисунке 2 деталь - попадание в интервал эталона с кнопкой составило большинство. Данный эффект может быть обусловлен более длительным временем фиксации штангенциркуля в одной точке метрологом при нажатии кнопки, что дает возможность уменьшить микролюфт. Однако однозначным остается тот факт, что непосредственно измерение при использовании нажатия кнопки увеличивает процесс измерения в среднем на 10%. Однако при этом, метролог экономит время на записи результатов измерений в журнал, так как при нажатии кнопки запись осуществляется автоматически. Следовательно, небольшая задержка при нажатии кнопки компенсируется автоматически сформированным протоколом измерений
Литература
1. Епифанцев К.В. Анализ программных пакетов, применяемых для автоматизации измерений/ Альманах современной метрологии. 2021. № 3 (27). С. 167-181.
2. Епифанцев К.В. Анализ методологии проведения демоэкзамена по компетенции «Цифровая метрология»/ Моделирование и ситуационное управление качеством сложных систем. Вторая Всероссийская научная конференция. Санкт-Петербург, 2021. С. 179-182.
3. Банк лекций «Электронная техника». Электронный ресурс. URL https://siblec.ru/telekommu-nikatsii/radiosistemy-peredachi-informatsii#1
Modern types of hand-held measuring tools with a radio channel in terms of measuring diametrical and linear dimensions of parts at high speed Epifantsev K.V.
Saint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90
The practical use of radio telemetry systems has become possible thanks to advances in the field of microminiaturization of elements and the development of microprocessors and microcontrollers. The current trend in the development of digital technologies in metrology allows, as innovations, the use of radio channel systems within laboratories, which provide the ability to download data about the measured object online. In the process of measuring parts with a hand-held measuring tool and a quality control specialist, difficulties may arise due to the transition to a tool with radio channel data transmission due to non-fixed sensors that create a counterweight and vibrations of the tool. However, in this case, the measurement speed increases many times over. The article discusses the pros and cons of hand tools with radio channel data transmission
Keywords: digital vernier caliper, measurement using a data transmission
system via a radio channel References
1. Epifantsev K.V. Analysis of software packages used to automate measure-
ments / Almanac of modern metrology. 2021. No. 3 (27). pp. 167-181.
2. Epifantsev K.V. Analysis of the methodology for conducting a demo exam
in the competence "Digital Metrology" / Modeling and situational quality control of complex systems. Second All-Russian Scientific Conference. St. Petersburg, 2021, pp. 179-182.
3. Bank of lectures "Electronic technology". Electronic resource. URL
https://siblec.ru/telekommunikatsii/radiosistemy-peredachi-informatsii#1
X X О го А С.
X
го m
о
2 О
м м
