Základy metrologie a měřicí techniky ve strojírenství

Význam měření: Měření představuje jednu ze zcela základních činností v celém strojírenském oboru.
Dopady správného měření: Kvalita a přesnost měření přímo ovlivňují několik kritických aspektů výroby: * Dodržení stanovených technických tolerancí. * Celkovou kvalitu výroby. * Správnou funkčnost výsledného strojního dílu nebo sestavy.
Definice měřidla: Měřidlo je definováno jako nástroj, který převádí skutečný rozměr součásti na hodnotu na číselné ose nebo slouží k porovnání s danou normou.

Definice metrologie: Metrologie je vědní a technický obor, který se zabývá měřením a jeho aplikací v praktických podmínkách.
Hlavní cíle metrologie: * Zajištění spolehlivosti měření. * Zajištění přesnosti měření. * Dosažení jednotnosti měření ve všech sférách techniky a průmyslové výroby.
Role metrologie v praxi: * Kontrola kvality v průběhu výroby. * Dohlížení na dodržování technických tolerancí. * Zajištění korektní funkčnosti strojních součástí.
Dělení metrologie: * Metrologie měřidel: Zaměřuje se na samotnou konstrukci a technické parametry měřicích přístrojů. * Metrologie měření: Soustředí se na konkrétní měřicí postupy a metodiku provádění měření.

Měření jako činnost: Jedná se o proces, jehož výsledkem je určení konkrétní hodnoty rozměru či vlastnosti. Tato činnost probíhá ve všech fázích vzniku výrobku: při zpracování materiálu, během stavby i při samotné výrobě.
Podstata měření: Měření je v zásadě porovnávání rozměrů konkrétního předmětu s velikostí stanovené měřicí jednotky.

Měření absolutní: * Velikost měřeného rozměru je stanovena jako určitý počet délkových jednotek. * Tato hodnota je následně přímo odečtena na stupnici měřicího přístroje.
Měření komparační (porovnávací): * Velikost rozměru se nezjišťuje jako přímé číslo, ale porovnáváním rozměru nebo tvaru kontrolovaného předmětu s referenčním prvkem. * Referenčním prvkem může být nastavený rozměr na měřidle, tvar kalibru nebo šablony. * Cílem je zjistit, zda odchylka rozměru nepřesahuje dovolenou toleranci. * Při této metodě nelze na měřidle stanovit přesnou číselnou hodnotu rozměru.
Měření nepřímé: * Tato metoda se aplikuje v případech, kdy požadovaný rozměr nelze z technických důvodů měřit přímo. * Postup spočívá v tom, že se změří jiný, dostupný rozměr a následně se požadovaná hodnota vypočítá pomocí matematických funkcí.

Během procesu měření může docházet k různým druhům chyb, které se dělí následovně:

Objektivní chyby: Jsou způsobeny měřidlem samotným (přístrojová chyba).
Subjektivní chyby: Vznikají na straně pracovníka, který měření provádí (např. špatný odčítací úhel, nesprávný přítlak).
Seustavné chyby: Chyba spočívající v použité metodě měření.
Metodické chyby: Chyba vznikající v mezisoučtu.
Absolutní chyby: Představují rozdíl mezi skutečnou hodnotou měřené veličiny a naměřenou hodnotou.
Relativní chyby: Zahrnují chyby ve výpočtu nebo specifické přístrojové odchylky.

Na těchto měřidlech je možné přímo odečíst měřený rozměr.
Hrubší měření: Pro méně přesné operace se používají: * Ocelová měřidla. * Měřicí pásma. * Přesnost těchto měřidel se pohybuje v hodnotách $1\,mm$ nebo $0.5\,mm$ .
Přesná měření: Pro vysoce přesné strojírenské měření se využívají: * Posuvná měřidla (posuvky). * Mikrometrická měřidla.

Tato měřidla slouží ke kontrole toho, jak moc se určitý rozměr blíží požadovanému (danému) rozměru.
Mezi tato měřidla patří: * Kalibry. * Hmatadla. * Úhelníky. * Elektro signalizační přístroje. * Šablony.