Zkuebnictv a kontrola jakosti 02 Dlkov men Dlkov

Zkušebnictví a kontrola jakosti 02

Délková měření

Délková měření n Nejrozšířenější měření n Určení vzdálenosti dvou bodů n Dotykový způsob n Bezdotykový způsob

Délková měření n Faktory ovlivňující měření n Vlivy okolního prostředí n Osobní chyby n Chyby přístrojů n Chyby metody n Korigování naměřených hodnot

Délková měření n Princip porovnání s normálem délky n Koncové měrky n Mikrometry n Úchylkoměry n Posuvná měřítka n Mechanická pravítka a pásma

Délková měření n Koncové měrky Vysoce legovaná ocel bez vnitřního pnutí n Keramika (zirkon) n Několik tříd přesnosti (00 – 2) n n 00 – etalon pro laboratoře n 2 – pracovní měrky n Měrky lze skládat

Délková měření

Délková měření n Mikrometry n Měření vnitřních a vnějších rozměrů n Princip – pohyb šroubu (vyšroubování + úhel) n Přesnost: 0, 01 – 0, 001 mm n Malý rozsah měření

Délková měření

Délková měření n Úchylkoměry n Měření většího počtu vzorků n Skokové či kontinuální měření n Princip – mechanický převod ozubenými koly n Přesnost: 0, 01 – 0, 0001 mm

Délková měření

Délková měření n Posuvná měřítka n Měření vnitřních a vnějších délek n Měření hloubky n Princip – po pevné části se pohybuje posuvná část n Přesnost: 0, 1 – 0, 01 mm n Rozsah měření dle délky měřítka (150, 200, 300 mm)

Délková měření

Délková měření n Měřící pásma n Měření větších vzdáleností n Menší přesnost n Princip – ocelový (nylonový) pás s mm stupnicí n Přesnost: 1 mm n Rozsah měření dle délky měřítka (od 1 m)

Délková měření

Délková měření n Ostatní délková měřidla n Hloubkoměry

Délková měření n Ostatní délková měřidla n Kolečkové dálkoměry

Délková měření Optická měření Princip založen na vlastnostech světla n Využití dálkoměrného trojúhelníku n n Dálkoměry bistatické n Dálkoměry stadimetrické n Dálkoměry monostatické

Délková měření n Dálkoměry bistatické n Dva úhloměrné přístroje v bodech Aa. B n Měří se úhly a a báze b n Zjišťuje se délka D C D A b a b B

Délková měření n Dálkoměry stadimetrické n Dálkoměrný trojúhelník je možné považovat za pravoúhlý (b/D≈0, 02) b C B n Měříme úhel a a bázi b D a A

Délková měření n Dálkoměry monostatické n Obdobný princip jako u stadimetrického dálkoměru, ale opačně orientovaný C n Měříme pouze úhel a a n Baze b je konstantní D A B b

Délková měření Impulzní dálkoměry n Fázové dálkoměry n Princip optické triangulace n

Délková měření n Impulzní n určení dálkoměry času t, který potřebuje světlo či zvuk pro dráhu rovnou dvojnásobku měřené vzdálenosti n D = 0, 5 v. T n Přesnost 1 mm

Délková měření n Fázové n Princip dálkoměry fázového rozdílu mezi vyslaným a přijatým světelným signálem n Využití světelného signálu jehož intenzita je sinusově modulována n Vzdálenost je dána vztahem n Přesnost 1 mm

Délková měření

Délková měření n Optická triangulace n Viditelný modulovaný bod je promítán na cílovou plochu n Rozptylová frakce světelného bodu je zaostřována na prvek snímání polohy (CCD pole) přijímacím objektivem n Přesnost 0, 5 mm

Délková měření

Měření úhlů n n Velký praktický význam Kratší vývoj oproti délkovým jednotkám n n n Pouhé rovnoměrné rozdělení kruhu na části Obvod má stále stejný násobek průměru Úhel se uvádí buď v obloukové míře nebo ve stupních n Radián x pravý úhel n 2π x 360° 1 radián = 180°/π = 572957795°

Měření úhlů n V praxi se nejčastěji používají n Úhlové měrky n Úhelníky n Úhloměry

Měření úhlů nÚhlové měrky n Nejjednodušší koncové úhlové míry Kvalitní nástrojařská ocel nebo keramika Měrky se sestavují do sad n Jedna sada (např. 12 ks) n n n 41, 27, 9, 3, 1, 27, 9, 3 + čtyřboká měrka 90° Všechny úhly od 0 do 360° (krok 3)

Měření úhlů nÚhelníky n Pevné úhlové míry s jedním nebo několika úhly (90, 45, 30, 120) n Pouze vizuální porovnání n Přesnost je dána přesností z výroby a přesností odhadu světelné mezery

Měření úhlů nÚhloměry n Jednoduchá měřidla – dvě otočná ramena n Na jednom rameni je kotouč se stupnicí n Na druhém rameni je nonius nebo lupa

Měření úhlů n Libely n Sklonoměry n Autokolimátory n Teodolity

Měření úhlů n. Libely n Vodováha – určení vodorovného nebo svislého směru n Princip bubliny v uzavřené nádobě n Libely trubicové – nejrozšířenější, malé úhly vůči vodorovné poloze, trubice se stupnicí n Libely krabicové – méně přesné, nádoba s víčkem kulového tvaru se stupnicí

Měření úhlů n. Sklonoměry n Slouží ke zjišťování sklonu ploch n Základní těleso s otočnou stupnicí a libelou

Měření úhlů n. Autokolimátory n Pro velmi přesná úhlová měření n Spojuje funkci dalekohledu a kolimátoru n Přesnost 0, 1 – 0, 01“ n Malý měřící rozsah

Měření úhlů n. Teodolity n Měření a vytyčování úhlů n Měření vertikálních i horizontálních úhlů n V geodézii nejpoužívanější přístroje

Měření deformací a posuvů

Měření deformací a posuvů n Deformace n n Deformace pružné - vratné Deformace nepružné - nevratné Celkové přetvoření – vratné + nevratné Proč? n Zjištění Modulu pružnosti n Poissonova čísla n Napětí (uvnitř, na povrchu) n Průhyby a jiné vnější deformace n

Měření deformací a posuvů n Dvě hlavní skupiny n Zjištění skutečného namáhání v postavených konstrukcích n Stanovení vlastních hmot, ze kterých je konstrukce n Výsledek n Použití pro teoretické výpočty n Propracování konstrukčních detailů n Zhospodárnění celého stavebního díla

Měření deformací a posuvů n Měření n na konstrukcích n jejich částech n na vzorcích n Umístění a upevnění přístrojů n Absolutní posuvy – nehybné místo n Relativní deformace – na konstrukci

Měření deformací a posuvů n Přenos měřené veličiny n Snímač n Přenosové převodník) n Ústředna n zařízení (zesilovač, Princip přenosu n mechanický n optický n Hydraulický n Elektrický či elektronický (nejpoužívanější)

Měření deformací a posuvů n Měřící linka

Měření deformací a posuvů n Elektrické metody n Snímače aktivní (aktivní převodník) Elektrodynamické n Elektromagnetické n Piezoelektrické n n Snímače pasivní (pasivní převodník) Induktivní snímače n Kapacitní snímače n Elektrooptické snímače n Potenciometrické snímače n Strunové tenzometry n Odporové tenzometry n

Měření deformací a posuvů n Induktivní n Princip snímače dvou cívek a posuvného jádra n Časté použití, různé přesnosti

Měření deformací a posuvů n Kapacitní n Princip snímače – změna kapacity kondenzátorů n Změna tloušťky vzduchové mezery nebo plochy kondenzátorů n Elektrooptické n Princip snímače – přeměna světla na el. signál

Měření deformací a posuvů n Potenciometrické n Princip snímače – jezdec potenciometru klouže po vinutém drátovém odporu snímače

Měření deformací a posuvů n. Tenzometrie n n Rozsáhlý soubor metod pro měření poměrných deformací e e se udává se v mm/m (nebo mikrostrain) Odporové n Induktivní n Strunové n Mechanické n Piezoelektrické n Fotoelasticimetrické n

Měření deformací a posuvů n Strunové n Princip n tenzometry – změna vlastní frekvence struny rozkmitávací a snímací cívka n Jeden bod pevný, druhý pohyblivý

Měření deformací a posuvů n Induktivní n Princip tenzometry – pohyb jádra mezi cívkami n Jeden bod pevný, druhý pohyblivý

Měření deformací a posuvů n Odporové tenzometry n Nejpoužívanější n Princip – změna elektrického odporu n Krystaly germia či křemíku n Tenký drátek – Konstantan (slitina mědi a niklu) n Leptání geometrického tvaru tenzometru do konstantanové fólie o tl. 5 -8 mm n Závislost na vnějších vlivech – kompenzace n Speciálně vyráběné pro různé materiály

Měření deformací a posuvů

Měření deformací a posuvů

Měření teploty

Měření teploty Významná veličina (základní jednotka SI) n Fyzikální vlastnosti materiálů jsou závislé na teplotě n n Základní dělení n Dotykové metody měření n Bezdotykové metody měření

Měření teploty

Měření teploty n Dotykové metody měření teploty n Odporové teploměry n Termistory n Termodiody n Termotranzistory n Termočlánky

Měření teploty n Odporové teploměry n Odpor vodiče se vzrůstající teplotou roste (např. platinový drát navinutý na keramickém či slídovém nosníku) n Pasivní snímač n Nutno užívat co nejmenší napájecí proud – ohřívání (max. 10 m. A) n Eliminace buď výpočtem nebo kalibrací, nebo předehřátí před měřením

Měření teploty n Tři základní druhy n Pt 10, Pt 25, 5, Pt 100 (odpor čidla při 0°C) n Rozsah: -200 °C až +850 °C n Přesnost 0, 1 až 0, 01 K dle konstrukce n Při napájení střídavým proudem až 10 -5 K

Měření teploty

Měření teploty n Termistory n Výrazněji než kovy mění s teplotou odpor polovodiče (Si, Ge, Se, Cu 2 O, Pb. S) n Jejich odpor s teplotou klesá n Čidlo bodové (kulička od 0, 1 – několika mm) n Přesnost 0, 01 K n Vyráběny pro různá teplotní rozmezí – linearita měření

Měření teploty

Měření teploty n Termodiody a termotranzistory n Nízké pořizovací náklady – koruny n Rozsah: -180°C až +85 °C n V tomto rozsahu je změna odporu téměř lineární n Přesnost měření 0, 01 K

Měření teploty n Termočlánky n Spojení dvou různých kovů – vzniká kontaktní rozdíl potenciálů n Spoj pracuje jako zdroj elektromotorického napětí – závislost na teplotě n Měří teplotní rozdíl mezi dvěma místy

Měření teploty

Měření teploty n. Bezdotykové metody měření teploty n Založeno na tepelném záření v rozsahu -40 °C až + 10000 °C Tepelné snímače n Kvantové snímače n n Tepelné snímače n Neselektivní snímače – stejná citlivost pro všechny vlnové délky Termistory n Termočlánkové baterie n Bolometry n Pyroelektrické snímače n

Měření teploty n Kvantové snímače n Využití fotoelektrického jevu v polovodičích n Snímače jsou selektivní, citlivé a mají malou časovou konstantu n Pyrometry n Radiační pyrometry n Spektrální pyrometry n Barvové pyrometry n Pásmové pyrometry

Měření teploty

Měření teploty n Inframěření teploty

Měření teploty

Měření vlhkosti

Měření vlhkosti n Několik kvantitativních veličin n Parciální objemová hustota vody ru = mv/V n Objemová vlhkost uv = Vv/V n Hmotnostní vlhkost u = m v /m s n Stupeň nasycení y = u/umax n Normová (relativní) vlhkost uv = u(rs/rv)

Měření vlhkosti n Metody měření vlhkosti n Požadavky – měření vlhkosti s přesností 0, 1%, okamžité vyhodnocení, zjištění vlhkosti v kterémkoli místě konstrukce, nedestruktivní měření n Realita – nelze podmínky splnit n Přímé a nepřímé metody měření n Často se používají kombinace

Měření vlhkosti n Skupiny principů měření vlhkosti n Oddělování n vody od pevné fáze Vodu lze oddělit odpařením, vytlačením, destilací n Stanovení obsahu vody na základě jejích specifických vlastností n n n Vyvolání některých chemických reakcí Pohltivost elektromagnetického záření vysokých frekvencí Zpomalovací účinek vodíkových jader na rychlé neutrony Vysoká rozpouštěcí schopnost a vytváření elektrolytů Dipólový charakter molekul vody a související vysoká hodnota relativní permitivity n Měření jiných veličin v souvislosti s obsahem vody n Některé materiály mění s vlhkostí svůj objem, všechny měrnou tepelnou kapacitu a součinitel tepelné vodivosti

Měření vlhkosti n Gravimetrická metoda n n n Celosvětový standard Odebrán vzorek, zvážen, vysušen a opět zvážen u = (m-ms)/ms x 100% Nevýhody n n n Destruktivní metoda Nemožnost opakování Časové zpoždění informace n Velikost vzorku – n Vysušení vzorku – alespoň 100 x větší než největší nehomogenita (např. zrno kameniva) zbavení volné vody, případně fyzikálně vázané – energeticky a časově náročné – urychlující metody

Měření vlhkosti Metoda pohlcování gama a rentgenového záření n Měření útlumu mikrovlnné energie n Neutronová metoda n n Elektrické metody měření vlhkosti Kapacitní metoda měření vlhkosti n Odporová metoda měření vlhkosti n

Měření vlhkosti n. Vlhkost n Absolutní vzduchu vlhkost f = mv/V n Relativní vlhkost j = f /f n = m v /m n n Metody měření vlhkosti vzduchu n Metoda psychrometrická n Metoda kondenzační n Metoda hygrometrická