Классы точности: как оценивают надёжность измерительных приборов в управлении качеством

Как оценивают надёжность измерительных приборов в управлении качеством

От того, насколько верно измерены параметры детали или процесса, напрямую зависит итоговое качество продукции. Ни один контроль невозможен без приборов, а сами приборы нуждаются в понятной характеристике своей надёжности. Роль такого ориентира играет класс точности - показатель, который сразу даёт понять, насколько можно доверять результатам измерения. Разберём, что скрывается за этим понятием, как классы устанавливают и где применяют.

Общие сведения о классах точности

Качество продукции и производственных процессов во многом устанавливают с помощью специальных измерительных приборов. Именно их применение и порождает потребность в едином показателе, по которому оценивают точность работы техники. Таким показателем служит класс точности - обобщённая характеристика, зависящая сразу от нескольких свойств, которые влияют на достоверность получаемых значений. Ключевыми среди этих свойств выступают пределы допускаемых основных и дополнительных погрешностей.

Погрешность можно нормировать разными способами. Относительную погрешность соотносят с самим результатом измерения, тогда как приведённую привязывают к длине шкалы прибора, то есть к её верхнему пределу. При этом основная абсолютная погрешность бывает двух типов - аддитивной либо мультипликативной. От её характера зависит и форма записи пределов допускаемой погрешности, и способ их вычисления, и то, как класс точности обозначается на самом приборе и в сопроводительной документации.

У стрелочных приборов класс точности принято указывать в виде числа - например, 1,5 или 2,5. Такое число показывает максимально возможную погрешность прибора, выраженную в процентах от наибольшей величины, которую он способен измерить в своём рабочем диапазоне. Поясним на примере. Допустим, манометр - устройство для измерения давления жидкости или газа - рассчитан на диапазон 0-10 кгс/см² и имеет класс точности 1,0, то есть 1 %. Тогда его погрешность не превысит 0,1 кгс/см², поскольку 0,1 составляет ровно 1 % от 10.

Как устанавливают классы точности

Классы точности закрепляют в документах, где изложены технические требования к приборам, разделяемым по уровню точности. Речь идёт о стандартах и технических условиях. Именно при подготовке такой документации решают, нужно ли вообще делить измерительные средства подобным образом. Стандарты и технические условия определяют класс точности для приборов конкретного типа, причём обязательно со ссылкой на тот стандарт, который задаёт весь ряд классов для средств данного вида.

Каждому классу соответствует свой набор требований к метрологическим характеристикам. Совокупность этих требований и отражает уровень точности приборов, отнесённых к тому или иному классу. Соблюдать их необходимо не только при выпуске прибора с производства, но и на протяжении всей его эксплуатации.

Отдельные нюансы касаются универсальных приборов. Если средство измерения приспособлено для нескольких физических величин, ему могут присвоить разные классы точности. То же справедливо и тогда, когда прибор работает в нескольких диапазонах одной и той же величины. Специалисты рекомендуют ограничивать число классов для приборов конкретного вида - это сужает их номенклатуру, а точное количество определяют по итогам технико-экономических обоснований. Всё чаще в обиход входят цифровые приборы со встроенными вычислительными блоками, которые дополнительно обрабатывают полученные данные. Для них класс точности следует устанавливать без учёта режима такой обработки.

Где применяют разные классы точности

Классов точности существует несколько, и объясняется это просто: для изготовления разной продукции требуются детали с неодинаковой точностью обработки. На производстве активно пользуются десятью ранее разработанными классами. Наибольшей точности обработки требуют пять из них - 1, 2, 2а, 3 и 3а. Два класса, 4 и 5, допускают меньшую точность, а ещё более грубую обработку предполагают оставшиеся три - 7, 8 и 9.

Распределяются эти классы по отраслям следующим образом:

• 1 класс точности применяют для выпуска особо точных изделий, когда есть и высококвалифицированный рабочий, и точное оборудование вместе с приспособлениями и инструментом;
• 2 и 2а классы используют чаще всего: по ним изготавливают детали станков, а также двигателей для автомобилей, тракторов, авиации, текстильных и прочих машин;
• 3 и 3а классы преимущественно задействуют в тяжёлом машиностроении - при производстве турбин, паровых машин, двигателей внутреннего сгорания, трансмиссионных деталей и подобного;
• 4 класс лежит в основе выпуска деталей сельскохозяйственных машин, паровозов, железнодорожных вагонов и так далее;
• 5 класс в машиностроении отводят неответственным деталям менее точных механизмов;
• 7, 8 и 9 классы применяют при изготовлении более грубых деталей, особенно на заготовительных операциях - литье, штамповке, медницко-слесарных работах;
• свободные размеры деталей обычно выполняют по 5 или 7 классу точности.

Таким образом, ради управления качеством были созданы и активно используются классы точности. Их назначают приборам, которые участвуют в проектировании, изготовлении и приёмке продукции, обеспечивая единый и понятный ориентир надёжности измерений.