Представленная в данном пособии классификация СИ относится к СИ, предназначенным в основном для измерения геометрических параметров.

Все средства измерения классифицируются на три группы:

- меры;

- инструменты и приборы;

- калибры.

Меры - средства измерений, предназначенные для воспроизведения заданного размера физической величины.

Для линейных и угловых измерений различают:

- плоскопараллельные концевые меры длины;

- угловые меры;

- специальные меры и эталоны, которые служат для настройки приборов, в том числе стеклянные цилиндрические меры, по которым проверяются пятки микрометров на параллельность и износ.

Инструмент - это средство измерения, имеющее одну механическую передачу. К инструментам относятся штангенциркули и другие штангенинструменты, микрометры гладкие и микрометрические инструменты, термометры, барометры, линейки, рулетки.

Приборы - средства измерения, имеющие две или более механических передач или сочетание оптической и механической передач или сочетание одной или нескольких оптических передач или сочетание электрических и механических передач.

Все приборы и инструменты делятся на специальные и универсальные.

Универсальные средства используют для измерения различных геометрических параметров либо непосредственно, либо в сочетании с предметными столиками, плитами, стойками, штативами, струбцинами и другими дополнительными приспособлениями. Специальные средства позволяют осуществлять измерения или контроль параметров определенного вида. Например: измерение температуры термометром, пирометром.

По типу передач все инструменты и приборы делятся на группы с:

- механическими;

- оптико-механическими;

- оптическими;

- электромеханическими передачами.

Механические передачи.

К передачам этого типа относятся:

- Прямая передача;

- Винтовая передач;

- Рычажная передача

- Зубчатая передача;

- Рычажно-зубчатая передача;

- Пружинная передача.

Приборов и инструментов с механическими передачами существует огромное количество. Студенты разных специальностей и направлений знакомятся с ними на лабораторных работах и при изучении специальных дисциплин. Например, каждый инженер представляет штангенциркули, индикаторные скобы и нутромеры, рычажные скобы, микрометры и головки. Все сведения по устройству и технические характеристики приводятся в литературе [9,11,13].

Оптико-механические передачи:

Приборы с данными передачами находят широкое применение в промышленности, поскольку позволяют выполнять измерения различных изделий с высокой точностью. По сравнению с механическими головками они имеют значительно большие пределы измерений, могут иметь табло с цифровым отсчетом. Метод измерения – контактный. К оптико-механическим приборам относятся оптиметры горизонтальные и вертикальные, длиномеры горизонтальные и вертикальные, оптикаторы, измерительные машины, ультраоптиметры.

Оптические передачи:

К приборам с оптическими передачами относят универсальные, инструментальные, специальные и отсчетные микроскопы. Эти оптические средства предназначены главным образом для бесконтактных измерений по одной, двум или трем координатам различных изделий (калибров сложных форм, шаблонов, фасонных резцов, вырубных штампов, резьбовых деталей и др.).

Микроскопы широко применяются в различных отраслях метрологии, в том числе и медицинской метрологии.

Электро-механические передачи:

Приборы с этими передачами распространены очень широко: профилографы, профилометры, кругломеры в машиностроении; кардиографы и различные диагностические приборы в медицинской практике. Все они работают на принципе превращения механических колебаний в электрические, усилении их и передаче на записывающий или показывающий прибор.

Калибры:

Мера, предназначенная для сравнения с ней размеров, формы и расположения поверхностей деталей изделий с целью определения их годности, называют калибром. Калибры – это бесшкальные приборы, которые предназначены для контроля деталей в массовом производстве.

Студенты специальностей 120100, 150200 будут знакомиться более подробно с этим видом средств измерения.

В других областях используется своя классификация измерений. Для примера рассмотрим классификацию СИ теплотехнического контроля:

1.Приборы и оборудование для измерения температур от –200^o до 6000^o С:

1.1 термостаты: водяной, масляный, солевой;

1.2 термометры:

- объемного расширения (ртуть, спирт);

- манометрические (манометрическая пружина);

- термометры сопротивления (материалы: медь, железо, платина, полупроводниковые материалы);

1.3 пирометры – приборы на базе термопар и микровольтметров, потенциометров:

- термоэлектрические;

- пирометры излучения;

2. Приборы и оборудование для измерения давления:

2.1 жидкостные барометры;

2.2 манометры:

- деформационные (мембранные и сильфонные) ;

- грузопоршневые;

- дифференциальные манометры – расходомеры (поплавковые и кольцевые) ;

- электрические - манометры сопротивления (емкостные и индукционные);

3. Приборы и меры для измерения расхода и количества жидкости, газа, пара:

3.1 счетчики жидкости (скоростные с вертикальной крыльчаткой) различают по конструкции:

- одноструйные и многоструйные;

- объемные и барабанные;

3.2 счетчики газа;

3.3 расходомеры бывают переменного и постоянного перепада давления (различают по конструкции, но в основе лежит сужающее устройство);

3.4 электромагнитные и тахометрические расходомеры, основанные на других физических явлениях:

- ультразвуковые;

- расходомеры, основанные на ядерном магнитном резонансе;

- расходомеры, основанные на контроле движения меток в потоке.

 В качестве второго примера рассмотрим классификацию геодезических приборов и СИ.

Геодезические приборы широко используются в различных отраслях народного хозяйства. Здесь достаточно назвать прежде всего большой круг вопросов, связанных с осуществлением инженерно-геодезических изысканий при дорожных, гидромелиоративных, геологических, лесоустроительных, землеустроительных работ. Без геодезических приборов невозможно обойтись при выполнении разнообразных съемок во многих отраслях народного хозяйства. В этой связи прежде всего следует отметить работы при трассировании линейных сооружений (линий электропередач, связи, каналов, трубопроводов, железных и автомобильных дорог).

Увеличение объемов строительства крупных инженерных сооружений привело в последние годы к возрастанию роли геодезических измерений, способствующих улучшению качества строительных работ. Различные стадии строительства требуют выполнения точных геодезических работ при помощи геодезической техники: построение опорных разбивочных сетей, производство детальных разбивочных работ, контроль монтажа строительных конструкций, производство строительных съемок, контроль деформаций сооружений.

В последние годы геодезические приборы (теодолиты, нивелиры, дальномеры) все шире стали использоваться в качестве контрольно-измерительных средств при выпуске, эксплуатации и испытаниях других технических средств и различных машиностроительных изделий. В этих случаях геодезические приборы аттестуются в установленном порядке как образцовые или рабочие средства измерений.

При этом геодезические приборы могут выполнять функции угломеров, высотомеров, дальномеров, съемочных приборов, наблюдательных или проектировочных средств. В ряде случаев геодезической практики приходиться выполнять разнообразные вспомогательные работы (разбивочные, центрированные, рекогносцировочные).

Кстати для проверки геодезических приборов применяют приборы, которые используют для контроля и измерения в машиностроении: компараторы, автоколлиматоры, универсальные измерительные микроскопы УИМ, оптические квадранты.

Классифицируются геодезические приборы по 5 группам:

1. Угломерные приборы:

1.1 Теодолиты: механические, оптические, кодовые;

1.2 Буссоли: круговые, ориентир-буссоли;

1.3 Транспортиры.

2. Приборы для измерения превышений.

2.1 Нивелиры с уровнем и с компенсатором (с горизонтальным и наклонным лучом визирования);

2.2 Высотомеры;

2.3 Профилографы.

3. Приборы для измерения длин линий:

3.1 Длиномеры;

3.2 Штриховые меры: ленты, рулетки;

3.3 Дальномеры: электромагнитные, светодальномеры, радиодальномеры.

4. Комбинированные приборы:

4.1 Таксометры: номограмные, двойного изображения, электронные, регистрирующие;

4.2 Инерционные системы.

5. Прочие приборы:

5.1 Геодезические центриры: механические, оптические, односторонние, двухсторонние;

5.2 Рефрактометры угловые и линейные;

5.3 Планиметры;

5.4 Рейки геодезические: штриховые, топографические, нивелирные, дальномерные.