College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Basics of Engineering TechnologyGE 101
Second Term 2008/2009
Dr. Khaled Mohamed Soliman
Chapter 3
Measurement/Metrology
2College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
• Length measurements gauges
• Measuring Units
• Angle measurements gauges
• Standard gauges
• Introduction
• Metrology Definition
• Measurement Methods
. Safety parameters In case of Metrology
Lecture OutlineLecture Outline
3College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
منذ بدء الحضارة اإلنسانية للتعرف على الظواهر الطبيعية ) أو المترولوجيا (بالقياسات لقد اهتم اإلنسان •.المحيطة به و لتحديد متطلباته اليومية
.الت االقتصادية و االجتماعية فمن قديم الزمان اخترعت أدوات الكيل و قياس األبعاد لتنظيم المعام •
مهما في تطوير المجاالت وبتطور الحياة البشرية تطورت تقنيات و أدوات القياس و لعبت دورًا •.االجتماعية، االقتصادية، الصناعية و التكنولوجية
مقدمة Introduction
4College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
، للقياسات إذا بحثنا عن التطبيقات المختلفة في حياتنا اليومية :نجد أنها غزت جميع الميادين، مثال
تحديد المقاس للباس، •معرفة و تنظيم الوقت،•تحديد المساحات، •قياس السرعة، درجة الحرارة، •قياس استهالك آمية الماء و الكهرباء، •قياس أبعاد المنتجات، •
IntroductionIntroduction
5College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
ت توصيفًا إن اإلنتاج بطريقة اقتصادية، ليستلزم توصيف أبعاد و مقاسات المنتجا •لتبادلية لالنتاج دقيقًا، وذلك للوفاء بالألشترطات الوظيفية للمنتجات و لتحقيق صفة ا
البد من الكبير، و ليقتضي بالتالي تحقيق هذا التوصيف في اإلنتاج، و من ثم ف . للوصول إلى هذا الهدف االستعانة بأدوات و معدات القياس المختلفة
بمهارة ، آذا معداته و بأساليب االنتاج و يرتبط توصيف األبعاد ارتباطا أساسيا •بة فى ، حيث تملي قيم التجاوزات المحددة ألبعاد المنتج درجة الدقة المطلو الصانعمعدات ، إذ آلما صغرت قيم التجاوزات، آلما تطلب ذلك استعمال القياس و االنتاج. أعلى فى الدقة، مما يؤدي إلى زيادة في تكاليف اإلنتاج أدوات قياس و انتاج
أهمية القياس في اإلنتاج
6College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
وحدات ا من األبعاد بالمقارنة بأدوات و أجهزة مقسمة إلى أجزاء تمثل قدرا معين قياس وتتم عملية •، آما و أنه يمكن ، و تتابين هذه األدوات آثيرا من حيث الدقة حسب الغرض من استعمالها القياس
.اجراء عملية القياس بالمقارنة غير المباشرة
: هيأقسام رئيسية ثالثة المستعملة في دور التشغيل إلى تقسيم أدوات و أجهزة القياس و يمكن •المشغلة و هذه تنقسم بدورها أدوات و أجهزة قياس لالستعمال العادي، لتحديد أبعاد و زوايا القطع 1.
:إلى مجموعتين هما . تر أدوات و أجهزة تحديد قيم المقاسات بوحدات القياس األساسية آالمليم -منها إيجاد قيم أدوات و أجهزة تحديد انحرافات المقاسات عن قيم محددة، حيث ال يقصد -
: مثال(ساسية فحسب المقاسات، و إنما يطلب منها تعيين مدى االنحرافات فيها عن القيم األ ). محددات القياس
7College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
س العادية، و تعتبر أدوات و أجهزة معايرة، تستخدم في ضبط تقاسيم و أبعاد و أدوات القيا 2..لها) مرابط(“ مراجع”بمثابة
فظ بعناية تامة في مراآز أدوات و أجهزة قياس فائقة الدقة، تضبط عليها األدوات السابقة، و تح 3..القياس “ بأئمة ”القياس، و تعرف
8College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
تعريف القياس Metrology Definition
“ م1993 للقياسات القاموس الدولي ”
:علم القياس هو
قياس علم إجراء عملية القياس مع تحديد نسبة الخطأ المترتبة على عملية ال
The International Vocabulary of Metrology (VIM- 1993) defines metrology as:
the Science of measurements associated to the evaluation of its uncertainty.
9College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
القياسات العناصر األساسية لعلم Basic Components of Metrology
: ثالثة عناصر أساسيةالقياسات لعلم
عملية القياس -1
Measurement
نظام وحدات القياس الدولي -2
International System of Units - SI
3 مرجعية عملية القياس -
Traceability
10College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
عملية القياس Measurement
معلومة مجسدة في جهاز عملية القياس هي عملية مقارنة بين البعد المراد قياسه و وحدة قياس )Gages ( القياس محددات أو) Measurement Instruments( قياس
مع مسطرة القياس الشغلة مقارنة طول
11College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
Direct( مباشرةبطريقة إما أن يكون :القياس على طريقتين تجرى عملية Measurement( مباشرة غيرأو )Indirect Measurement (
يتم بمقارنة البعد المراد قياسه مباشرة مع جهاز القياس القياس المباشر
طرق القياس Measurement Methods
12College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
الستشعار البعد المراد قياسه الفرجاراتوسائل مساعدة مثل فيتم عن طريق الغير مباشرالقياس .الورنية ذات القدمة و من ثم مقارنته مع جهاز قياس مثل المسطرة أو
بحيث أنها تسمح غير مباشرة هي أدوات مساعدة إلجراء عملية القياس لألبعاد بطريقة الفرجارات. إلى جهاز القياس الشغلة بنقل قيمة البعد المراد قياسه من
.لى البعد المقاس تستعمل هذه الوسائل في الحاالت التي يتعذر فيها وصول جهاز القياس ا
فرجار داخلي فرجار خارجي
طرق القياس Measurement Methods
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
القياسوحداتMeasuring Units
بوصة النظام مترىال منظاالاالنجليزى
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
אא Measured Quantityאא
mمmeterالمتر Lengthאא
KgآلجKilogramالكيلوجرام Massא
sث Secondالثانية Timeא
א KelvinKدرجة الكلفين Temperatureא
AmpereAاألمبير Electrical Currentאא
MolemolألمولQuantity of matterא
CandelaCdالقنديلة Luminosityא
א Radianrdالراديان Plane angleאא
- Units International System of SI وحدات القياس الدولية
المنظمة العالمية للمقاييس ظ من طرف لكل وحدة من الوحدات األساسية معيار دولي معرف بدقة متناهية و محفو International Standards Organization ISO . يستعمل هذا المعيار الدولي لمعايرة المعايير الوطنية الموجودة
الهيئة العربية السعودية قاييس و المواصفات مثل على مستوى مختلف دول العالم و المحفوظة من طرف الهيئات الوطنية للم . Saudi Arabian Standards Organization SASO للمقاييس
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
النظام العشري و المقاطع السابقة لتسميات وحدات القياس معامل الضرب الرمز Prefixاســم المعامل
TeraT1012التيرا
GigaG109 الجيقا
MegaM106الميجا
kilok103الكيلو
Base Unitاألساسية الوحدة
centi-c10-2السنتي
milli-m10-3الميلي
micro-µ10-6الميكرو
nano-n10-9النانو
pico-p10-12البيكو
في المختبرات و ورش الميكانيكا نستعمل وحدة المتر في قياس األبعاد و األطوال آوحدة أساسية
عمليا آثيرا ما نستعمل وحدة المليمتر أو السنتيمتر و هي معرفة آما يلي :1 mm = 1/1000 m = 10-3 m1 cm = 1/100 m = 10-2 m
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
English Unitsوحدات قياس األبعاد في النظام اإلنجليزي
. المتري الفرنسيإن وحدة المتر المستعملة في النظام الدولي أخذت من النظام الذي ما زال مستعمال بصورة النظام اإلنجليزيو بالموازاة مع هذا النظام يوجد هناك
)في بريطانيا و أمريكا مثال (أقل شمولية من النظام الدولي
17College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
أدوات قياس األطوال
Length measurements gauges
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Steel ruleالمسطرة الحديدية Steel rule
المسطرة الحديدية Micrometer
الميكرومتر Micrometer
الميكرومتر
VernierCaliper
ذات القدمة الورنية
The most used Measurement Instruments in
Workshopsأهم األجهزة التي تستخدم
في ورش التشغيل و المختبرات التدريبية إلجراء قياسات األبعاد
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL STEEL RULERSالمساطر الحديدية
للقطع إجراء القياسات العاديةتستعمل عادة في . ورش و في المصانع تعتبر المسطرة الحديدية من أدوات قياس األبعاد األآثر شيوعا في ال-.القطع المصنعة و إلى خامات التشغيل و التصاميم نقل األبعاد من الرسوماتالمشغولة و في
. الرطوبة و االهتزازات, ة الحرارة الذي ال يتأثر آثيرا بالتغيرات التي قد تحدث في محيط العمل من درجالصلب تصنع المساطر عادة من -
المستعملة في أآثر أنواع مساطر القياس أو مسطرة ( بوصة 6الورش هي ذات أطوال
. بوصة18 بوصة و 12),الجيب
الحصول على أحسن دقة قياس يمكن استعمال قصد لوضعها مع حافة القطعة نهاية مسطرة حديدية مع
.المقاسة
حديدية صغيرة مع مسطرة ممسك لقياس األبعاد الصغيرة
مسطرة ضيقة لقياس أعماق الثقوب
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING STEEL RULERSقياس األبعاد باستخدام المساطر الحديدية
في خطأ يسبب زاوية غير عمودية ألن القراءة من نظرنا عموديا على القياس يجب أن نراعي دائما أن يكون )ErrorParalax ( بخطأ الزاوية القياس يسمى
دقة المسطرة = 0.5 mm
مم 1إما أن تكون ( نقوم بتحديد دقة القياس على المسطرة - 1) مم في حالة المسطرة المترية 0.5أو
نقرأ قيمة القياس على المسطرة و الذي - 3. يكون موازيا للحافة الثانية للبعد
نوازي الحافة األولى - 2للبعد المراد قياسه مع
عادة ما (صفر المسطرة ). يكون مع حافتها
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
MEASUREMENT TAPESشرائط القياس
أو لإلستطالة حيث أن الشرائط المغزولة تتعرض , يعتبر شريط القياس المصنوع من الصلب أدق أنواع الشرائط . لإلنكماش
المساطر المدرجة المفصلية و شرائط القياس تتيح إمكانية في حين أن األداة يمكن طيها في لقياس أبعاد طويلة استخدامها .حيز صغير
شرائط القياس مفاصل القياس
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIVIDERSالفرجارات
تزود أنواع خاصة من بوسائل للربط الفرجارات
. حتى ال يتغير البعد
فيتم بواسطتها نقل قيمة القياس من المشغولة إلى جهاز القياس غير مباشرة وسائل قياس الفرجاراتتعتبر و اإلسطواناتآما يستعمل في قياس أقطار , في قياس و مراجعة الدوائر الفرجارات تستعمل . أو بالعكس
. التخانات األبعاد الخارجية و الداخلية و
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING VERNIER CALIPERSالورنية ذات القدمة قياس األبعاد باستعمال
א− ExternalאMeasurements
א− א Internal Measurementsא
Depthא- Measurements
المستعملة في ورش الميكانيكا بصفة عامة و ورش أهم أجهزة القياس من بين الورنية ذات القدمة تعتبر في قياس األبعاد مقرونة مع سهولة للقدمة ترجع هذه األهمية لإلمكانات المتعددة . التشغيل بصفة خاصة
: فى القياسات التالية الورنية ذات القدمة و يمكن استعمال . زيادة على دقتها الممتازة اإلستعمال
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
PARTS OF A VERNIER CALIPERالورنية ذات القدمة مكونات جهاز
: أساسين جزئين من الورنية ذات القدمةيتكون جهاز عادة ما تكون مسطرة ) . main scale(متصل بمسطرة القياس الرئيسي ) fixed Jaw( ويحتوي على فك ثابت : الجزء الثابت -أ
على مسطرة القياس نقرأ . من جهة أخرى ) inch( من جهة و بالبوصة ) mm( القياس الرئيسي مدرجه بالمليمتر . المليمترات الصحيحة الرئيسي
vernier( القياس ورنيةو ) movable jaw( وهو على شكل منزلقة تحمل الفك المتحرك : الجزء المتحرك -ب scale .( تكون. القياس مدرجة بأجزاء المليمتر المتمثل في دقة الجهاز ورنية
: بـ عادة ما تكون هذه الدقة . ية من قراءة الكسور الموجودة على مسطرة القياس الرئيسي بدقة قياس عال الورنية تمكن ) . مم1/50= 0.02(أو ) مم 1/20= 0.05( أو ) مم 10/ 1= 0.1(
) . دون الضغط عليهما بقوة ( بوضع المقاس المراد قياسه بين الفكين الثابت والمتحرك الورنية ذات القدمة تتم عملية القياس باستعمال ) stem for depth measurements. ( على ساق أو عمود لقياس أعماق الثقوب الورنية ذات القدمة آما تحتوي
إن جودة المنتجات الصناعية تستدعي تصنيع
بدقه عالية قطع ميكانيكية تتجاوز دقه المسطرة
لهذا فإن القياسات , الحديدية الدقيقة تستلزم استعمال
القدمة مثل أجهزة أآثر دقة .الورنية ذات
إن جودة المنتجات الصناعية تستدعي تصنيع
بدقه عالية قطع ميكانيكية تتجاوز دقه المسطرة
لهذا فإن القياسات , الحديدية الدقيقة تستلزم استعمال
القدمة مثل أجهزة أآثر دقة .الورنية ذات
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
READING THE MEASUREMENT VALUES FROM THE VERNIER CALIPER
الورنية ذات القدمة طريقة قراءة قياس
: على مرحلتين أساسيتين الورنية ذات القدمة تتم عملية قراءة قياس سجل على مسطرة القياس وبالتحديد إلى موقع الصفر ونقرأ العدد الذي على يساره والم ورنية ننظر إلى :أوال
. بالمليمترات الصحيحة ) A(نسجل قيمه القراءة . القياس الرئيسي ثم نقرأ عدد الورنية من صفر المسطرة ونحدد أول تطابق تام بين تدرجي المسطرة و إبتداءاً ننظر :ثانيا
) B (الورنية ويكون ذلك قيمة قراءه الورنية المسجلة مع التطابق ، يضرب هذا العدد في دقة الورنيةتدرج . بأجزاء المليمتر
.الورنية ذات القدمة نتيجة قيمة القياس على الجهاز ) B(وقيمة ) A(يكون حاصل جمع قيمة
0.05mm=1/20=א)אא(
36 mm Aא א
13 x 0.05 mm = 0.65 mmBא
36 + 0.65 = 36.65 mmA+B
אא
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Exampleمثال تطبيقــي
)א(0.02mm=1/50=א
24 mm = 2.4 cmAא א
31x0.02 mm = 0.62 mmBא
24 + 0.62 = 24.62 mmA+Bא א
للقياس مثال تطبيقــي الخمسينية القدمة ب
للقياس مثال تطبيقــي الخمسينية القدمة ب
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Kinds of Vernier Caliperالقدمات أنواع
Vernier Caliperالورنية ذات القدمة
Vernier Caliperالورنية ذات القدمة
Digital Caliper األلكترونية القدمة
Dial Caliperأو الرقمية ذات الساعة القدمة
Dial Caliper ذات الساعة القدمة
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Depth Caliper قياس األعماق قدمة
قياس األعماق قدمة ذات الساعة
قياس األعماق قدمة ذات الساعة
اإللكترونية القدمة لقياس األعماق
الورنية ذات القدمة لقياس األعماق
الورنية ذات القدمة لقياس األعماق
29College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
Height Caliper اإلرتفاع قياس قدمة
و في إنجاز الشغالت إرتفاع لقياس القدمةتستعمل هذه و منه يمكن تسمية ) الشنكرة أي عملية (العالمات عليها
.بالشنكارهذا الجهاز
و في إنجاز الشغالت إرتفاع لقياس القدمةتستعمل هذه و منه يمكن تسمية ) الشنكرة أي عملية (العالمات عليها
.بالشنكارهذا الجهاز
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Height Caliper اإلرتفاع قياس قدمة
تقليدي شنكار الكتروني شنكار
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Outside Micrometer
الخارجي الميكرومتر
Outside Micrometer
الخارجي الميكرومتر
Depth Micrometer
قياس ميكرومتراألعماق
Depth Micrometer
قياس ميكرومتراألعماق
Inside Micrometer
القياس ميكرومتر الداخلي
KINDS AND USAGE OF
MICROMETERSأنواع و استعماالت
الميكرومتر
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING THE MICROMETER الخارجيالميكرومتر قياس األبعاد باستعمال
Frameא
Anvilא א
Spindleא
Sleeveא א א
Thimbleא
Ratchet Knobאא
: أساسين جزئين القياس الخارجي من ميكرومتريتكون جهاز لحمل بقية مكونات الجهاز الثابتة و ) U( على شكل حرف ) Frame( ويحتوي على إطار أو هيكل الجهاز : الجزء الثابت -أ
الذين يستعمالن ) Spindle - Measuring rod( و عمود القياس ) Anvil( يسند اإلطار آل من العمود الساند .المتحرآة منها Sleeve with( طولي آذلك يحمل إطار الجهاز التدرج الرئيسي للقياس أو أسطوانة التدرج ال . المراد قياس أبعادها الشغلة لتثبيت
main scale . ( يكون التدرج الرئيسي للقياس مدرج بالمليمتر)1 mm ( من جهة و ب)0.5 mm ( من األسفل .
إذا قمنا بتحريكها حرآة دورا نية عن طريق التي ) Sleeve( الجزء األساسي المتحرك هو جلبة القياس : الجزء المتحرك-ب عادة ما تكون محيط جلبة القياس مقسم إلى . المراد قياسها الشغلة فيتحرك عمود القياس لتثبيت ) Ratchet Knob ( الجاس المسمار
: بأنه قيمة حساسية الجهاز من هنا يمكن استخالص . مم0.5= مم 2/ 1 و يسمح تحريكها دورة آاملة بالتقدم بمقدار تدرج50. مم0.01 = 1/100 = 0.5/50
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING THE MICROMETER الخارجيبالميكرومتر الطريقة الصحيحة للقياس
نقوم بمسك . القياس الخارجيميكرومتر هذا الشكل يوضح الطريقة الصحيحة الستعمال يستخدم . باليد اليمنى حيث يكون اإلطار في راحة اليد و الخنصر داخل اإلطار الميكرومتر
. التي نمسكها باليد اليسرى الشغلة اإلبهام و السبابة لتدوير الجلبة قصد تحديد مقاس
نقوم بمسك . القياس الخارجيميكرومتر هذا الشكل يوضح الطريقة الصحيحة الستعمال يستخدم . باليد اليمنى حيث يكون اإلطار في راحة اليد و الخنصر داخل اإلطار الميكرومتر
. التي نمسكها باليد اليسرى الشغلة اإلبهام و السبابة لتدوير الجلبة قصد تحديد مقاس
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
DIMENSIONAL MEASUREMENTS USING THE MICROMETERالميكرومتر قياس األبعاد باستعمال
A = 7.00 mm B = 0 mm C = 38 x 0.01 = 0.38 mmA + B + C الميكرومتر قياس = 7.0 + 0 + 0.38 = 7.38 mm
A = 7.00 mm B = 0 mm C = 38 x 0.01 = 0.38 mmA + B + C الميكرومتر قياس = 7.0 + 0 + 0.38 = 7.38 mm
A = 7.00 mm B = 0.5 mm C = 22 x 0.01 = 0.22 mmA + B + C الميكرومتر قياس = 7.00 + 0.50 + 0.22 = 7.72 mm
A = 7.00 mm B = 0.5 mm C = 22 x 0.01 = 0.22 mmA + B + C الميكرومتر قياس = 7.00 + 0.50 + 0.22 = 7.72 mm
: على النحو التالي الميكرومترتتم قراءة قياس : قراءة القياس الرئيسي - 1.Aطوانة التدرج الطولي بالمليمتر و نسجل قيمة يكون نظرنا على حافة جلبة القياس و نقرأ قيمة التدرج المسجل على أس
B = 0.5 mm في حالة وجود هذا التدرج أضف قيمة : A مم على اسطوانة التدرج الطولي بعد قيمة 0.5أي تدرج ) أو عدمه(الحظ وجود B = 0 mm.في حالة عدم وجود التدرج نأخذ قيمة , إلى القياس
: قراءة القياس على الجلبة - 2 نضرب قيمة التدرج المسجل على الجلبة بدقة .انة التدرج الطولي نقوم بتحديد التطابق بين تدرج جلبة القياس و الخط الرئيسي على أسطو.C ب الجهاز و تكون النتيجة هي قيمة القراءة على جلبة القياس و نرمز لها
)A + B + C( هي حاصل جمع الميكرومتر نتيجة القياس على - 3
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Outside Micrometer الخارجيالميكرومتر طرازات
خارجية مختلفة المقاسات ميكرومترات
لقياس المشغوالت غير المنتظمة الشكل ميكرومتر
القياس الخارجي ميكرومتراتتصميمات مختلفة من
لقياس اللوالبميكرومتر لقياس أقطار البراغي بتسنينات ميكرومتر
لقياس السماآةميكرومتر لأللواح المعدنية
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Inside Micrometer القياس الداخلي ميكرومتر
Inside micrometer set
When possible, hold the reference end of the inside micrometer in one hand while rotating and adjusting the micrometer head
Ring Gage
ميكرومترقياس داخلي بفكي قياس
Outside Micrometer
Checking the calibration of the inside micrometer against a known standard
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Depth Micrometer قياس األعماق ميكرومتر
Additional rods can be purchased in a variety of lengths
Half base depth micrometer
The depth micrometer is checked for accuracy before every use
Drilled holes are typically measured to full diameter depth
Depth micrometers read from the right to the left
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Dial Gagesساعات القياس
محددات قياسساعات القياس هي عبارة عن لتحديد قيم ذات قرص مدرج أو مبين تستعمل
عن و أبعاد القطع المصنعة انحرافات مقاسات األبعاد المنصوص عليها في المواصفات و
و إصبع استشعار تتكون أساسا من .التصاميمعمود تثبيت و تدريج ثابت و آخر قابل للدوران
).الصورة(
مكونات جهاز ساعة القياس
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Dial Gagesساعات القياس
عند االستعمال يجب تثبيت ساعة القياس على تحريك إصبع و عن طريق سطح مستوي
المراد فحصه تنتقل االستشعار على السطحانحرافات األبعاد عن طريق اإلصبع إلى
المؤشر على الساعة المدرجة بتدرج يساوي و منه يمكن تحديد . مم 0.01 مم أي 1/100
عادة ما . قيم االنحرافات على السطح المقاس تستعمل هذه الطريقة في ورش التشغيل لفحص
استواء األسطح و استدارة األعمدة و مقارنة .األبعاد مع قوالب القياس
ساعة قياس رقمية تعطي قيمة القراءة مباشرة على شاشة
صغيرة
ساعة قياس ذات طريقة تثبيت ساعة مؤشر
القياس
40College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
Gage Blocksقوالب القياس
لتحديد مقاسات القوالب التي نستعملها في ترآيب المقاس المطلوب :نقوم بإجراء عمليه حسابية بسيطة على النحو التالي
في قيمة أصغر رقم عشري نبدأ باختيار قالب القياس الذي يحقق -أ حتى وهكذا الرقم العشري التاليالبعد المطلوب يليه قالب يحقق
. المراد تحديدهيكتمل البعد الكلي يجب أن يراعى خالل هذه العملية أن نستعمل أقل عدد ممكن من -ب
.قوالب القياس وهذا للتقليل من نسبه الخطأ في البعد المطلوب تحقيقه
CERA Blocks مجموعة قوالب قياس قوالب قياس من السيراميكمتوازية ذو مقطع مربع من الفوالذ
:قصد تحديد بعد معين باستخدام قوالب القياس يجب أن يراعي ما يلي .. التأآد من النظافة التامة للقوالب وخلوها من األتربة والغبار الخ - 1 يتم التجميع بين قالبين بأجراء عملية انزالق سطح أحد القالبين على - 2
.سطح القالب الثاني مع ضغط خفيف حتى يتم االلتصاق التام للقالبين
: هناك أربع رتب لدقة قوالب القياس
41College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
مثال لتحديد مقاسات القوالب
مم 5.615البعد المراد تحقيقه هو
5.615 مم - 1.005-------------
= 4.610 -1.01
------------- = 3.60 - 1.6
------------- 2.00
- 2 ------------
0 البعد المطلوب باختيار القالب الذي يحقق أآبر رقم ترآيبمن األخطاء الشائعة أن يبدأ في : مالحظة) .أي العدد الموجود في أقصى اليمين ( إال أننا نؤآد هنا انه يجب أن يبدأ بأصغر رقم عشري . عشري
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Feeler Gaugesمجسات القياس
مجسات القياس هي عبارة عن أدوات تستعمل و تتكون من بين السطوح الفرجات لقياس
تبدأ من بتخانات أشرطة من الصلب الجيد و تكون هذه . مم2مم مم حتى 0.03
األشرطة مجمعة في أطقم تتباين في عدد و . تخاناتهاالمجسات و في مقدار التزايد في
:يكون التزايد في المعتاد بإحدى القيم اآلتية مم 0.01 مم 0.02 مم 0.05 مم 0.10
43College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
أمثلة عن استعماالت مجسات القياس
التفتيش عن سمك مجرى في قطعة ميكانيكية
44College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
أمثلة عن استعماالت مجسات القياس
ميكرومتر و من ثم تحديد القياس على جهاز البستون استعمال محدد قياس تلسكوبي لقياس قطر ثقب في
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Standard Gaugesقدود القياس
Radius Gages: قدود قياس نصف القطر
قدود قياس نصف القطر تتكون من مجموعة من مشكلة أطرافها بأشكال , شرائط الصلب الجيد
بالمنحنيات لمظاهاتها مقعرة و محدبة مستديرة .المستديرة الداخلية و الخارجية على التوالي
توجد هذه القدود بأنصاف أقطار تتراوح من : قدره بتزايد مم 15 مم إلى 0.75 مم 5 مم إلى 0.75 مم من 0.25
مم15 مم إلى 5 مم من 0.5
. من مقاس شكل معين التحقق أو في القياس الستعمالها في أدوات قياس مجهزة بأشكال محددة قدود القياس هي عبارة عن
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Standard Gaugesقدود القياس
- Screw gauges) قياس اللولب الداخلي (threading gauges :قدود قياس اللولب
و آل , والب بزاوية سن واحدة محددة على الطاقم تستعمل لقياس خطوة اللولب و هي عبارة عن طقم يحتوي على عدة طبعات ل تحدبدو يمكن استخدام طبعات اللوالب أيضا لفحص دقة اللوالب و . طبعة عليها مقاس لخطوة معينة سواء بالمليمتر أو بالبوصة
قدود قياس أما زاوية و عمق السن اللولب فيتم قياسهما في الورش باستخدام . أي أخطاء سواء في الخطوة أو في زاوية السن . زوايا السن و العمق
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Limit Gaugesمحددات القياس
القياسية فإن عمليات القياس قد تكون غير عملية حسب المواصفات مصنعة بكميات آبيرة للتفتيش عن ما إذا آانت آل القطع المنتجة ألبعاد أو تمثيل و هي أدوات ) . Limit Gages( لذا نستعمل في هذه الحالة محددات القياس . لما تتطلبه من وقت و جهد آبيرين
عادة ما . المقارنةتستعمل محددات القياس لفحص و اختبار المقاسات و األشكال عن طريق . أشكال بقيم معينة و ثابتة و دقيقة جدا و هذا ما يسمح لها بالمحافظة على االحتكاآي التآآل مقاومة السبائكي الذي يعطيها خاصية الصلبتكون محددات القياس مصنعة من
. دقتها العالية لمدة زمنية أطول
Snap gages لفحص أقطار األعمدة قياس فكيةمحددات
Plain Cylindrical gages الثقوب تفاوتاتلفحص السداديةمحدد قياس
(NOT GO)الالسماحيو الطرف (GO)الطرف السماحي : إثنين عادة ما تكون لهذه المحددات طرفين :مالحظة هامة
Ring gages قياس محدداتحلقية لوالب
Thread gage محدد قياس لولب سدادي لفحص القالووظ الداخلي
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
ANGULAR MEASUREMENTSقياس الزوايا
: و أجزائها هي Degree)ْ (الدرجة في قياس الزاوية هي الوحدة المستعملة ` 60= ْ 1 : بحيث أن Minute ) ̀ (الدقيقة
`` 60 = ` 1: بحيث أن Second ) `` (الثانية
Radian الرديانلقياس الزاوية هي الوحدة المعتمدة في النظام الدولي للقياسات 180 ْ =π رديان
الزاوية أنواع الزوايا
الزاوية المنفرجة-أ الزاوية الحادة-ب الزاوية القائمة –ج
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
1- Plate Protractorالمنقلة البسيطة
2- Universal Bevel Protractor
الورنيةالمنقلة ذات
3- Sine bar and Gage Blocks
القياس الدقيق للزوايا باستخدام قضيب الجيب و
قوالب القياس
تقنيات قياس الزوايا
4- Angle gages and Angle Gage
Blocksمحددات و قوالب قياس
الزوايا
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Plate Protractor المنقلة البسيطة
مشغوالت بحيث المنقلة هي أبسط جهاز يستعمل في قياس زوايا القطع الميكانيكية و ال . ْ 0.5= ْ أو نصف الدرجة 1= درجة 1يمكن أن نحصل على قياسات بدقة
درجة و مزودة بذراع القياس 180و هي عبارة عن منقلة عادية مدرجة من صفر إلى بنهاية الذراع يوجد مؤشر لتحديد قيمة قراءة الزاوية . الذي يتحرك حول محور المنقلة
. على المنقلة، زوايا األسطح ) أنظر الشكل في األسفل ( تستعمل هذه المنقلة لقياس زوايا المشغوالت
و قياس الشنكرة و ) Layout( و في عمليات التخطيط السلبات المائلة الخارجية، قياس . زاوية ريشة المثقاب
تحديد الزوايا بواسطة المنقلة البسيطة
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Angle Measurement-Universal Bevel Protractor للزوايا للقياس الدقيق الورنية المنقلة ذات
هي أحد أدق أجهزة قياس الزوايا للقطع الميكانيكية و المشغوالت المنقلة المحورية الدقيقة أو الورنية المنقلة ذات 5ْ أي ما يعادل 1/12بحيث يمكن أن نحصل على قياسات زوايا بدقة . المستعملة في ورش التشغيل و المختبرات
) . دقائق5 = 60/12= درجة 1/12(دقائق
The universal bevel protractor is capable of measuring to within 5 minutes or 1/12 of a degree
(Main Scale) المقياس الرئيسي و بها القرص المدرج أو (Base) القاعدة-
و هي تدور داخل القرص المدرج (Vernier Scale) مدرجةورنية -
عن طريق مسمار تثبيت الورنيةو هي تثبت مع (Blade) ساق متحرآة-
Acute Angle Attachment) ( مثبت الزوايا الحادة-
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Angle Measurement-Universal Bevel Protractorالورنية المنقلة ذات
و تضاف إليها قيمة الورنية هذا بداية من صفر تتم عملية قراءة القياس على الجهاز بأخذ القياس الرئيسي بالدرجة و القدمةعلى نفس طريقة قراءة القياس على (الورنية التي تأتي مع تطابق التدرج الرئيسي و تدرج الورنية القياس على
) . الورنية ذات
قياس زاوية منفرجة
قياس زاوية حادة
قراءة المنقلة ذات `30 ْ 85 = الورنية
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Sine bar and Gage Blocksالقياس الدقيق للزوايا باستخدام قضيب الجيب و قوالب القياس
يستعمل قضيب الجيب . ألقطار قضيب الجيب هو عبارة عن قضيب بطول ثابت يرتكز على بكرتين متساوية ا و زاوية ميل األعمدة و زاوية استدقاق مع قوالب القياس إلجراء عمليات القياسات الدقيقة لزوايا المشغوالت
. مم300 و 200 ، 100يتوفر قضيب الجيب بأطوال . المخروط
Gage Blocksقوالب القياس
Sine bar
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Sine bar and Gage Blocksالقياس الدقيق للزوايا باستخدام قضيب الجيب و قوالب القياس
ضيب الجيب، ثم يرفع أحد طرفي القضيب تدريجيا إلجراء القياس يوضع السطح المائل للقطعة المراد قياس زاويتها فوق ق و بهذا تكون زاوية . للتأآد من ذلك تستعمل ساعات القياس . باستعمال قوالب قياس األبعاد حتى يصير سطح القطعة أفقيا
. الميل في القطعة مساوية لزاوية ميل قضيب الجيب مع القوالب
hالقياس و ارتفاع قوالب l الجيب و طول قضيب θالزاوية من قانون المثلثات يمكن استنتاج العالقة بين ) :جيب الزاوية يساوي المقابل على الوتر (
sin (θ ) = h / l
θ. الزاوية كن تحديد جيب الزاوية و من ثم و بما أن آال من ارتفاع قوالب القياس و طول القضيب معروفين فإنه يم
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Angle gages and Angle Gage Blocksمحددات و قوالب قياس الزوايا
. الشنكرةت أو في ورش التشغيل آثيرا ما نستعمل محددات الزوايا لفحص زوايا المشغوال :من أآثر المحددات استعماال هي
Square Edge محدد الزاوية القائمة - ) درجة120 (المسدسة محدد الزاوية -) درجة135( محدد زاوية الشطب -
قوالب قياس الزوايا هي قوالب من فوالذ متوفرة على شكل أطقم و هي تجسد بدقة جيدة . محفوظة في علب خشب قصد حمايتها
تستعمل قوالب قياس الزوايا في أعمال . مقاسات زوايا معينةو في الفحص ) المنقلة، محددات الزوايا(معايرة األجهزة األخرى
.الدقيق لزوايا المشغوالت و لضبط ماآينات التشغيل
Square EdgeAngle Gage
Blocksقوالب قياس الزوايا
56College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
طريقة الطرح و طريقة اإلضافة : زاوية معينة على طريقتين لترآيب يمكن استعمال مجموعة من القوالب
نجمع القوالب بحيث يكون اتجاه ميل السطح المائل لجميع (Additive assembly)في طريقة اإلضافة و 30 إلى 5فمثال بإضافة قالب الزاوية . القوالب واحد و تكون الزاوية المرآبة هي مجموع زوايا آل قالب
. درجة35على نفس الميل نحصل على زاوية
نرآب القوالب بحيث يكون اتجاهاتها معاآسة لبعضها (Subtractive assembly)في طريقة الطرح يل الرئيسي و بقية الزوايا في و بالتالي تكون الزاوية المرآبة هي الفرق بين القوالب في اتجاه الم . البعض
نحصل على زاوية 30 في االتجاه المعاآس مع قالب الزاوية 5فمثال بوضع قالب الزاوية . االتجاه المعاآس . درجة25 = 5 -30
تجميع الزوايا
57College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
مثال تجميع الزوايا
مجموعة الدرجات مجموعة الدقائق مجموعة الثواني
27+9-3
27-9-3+1
3018+- 6
33° 16’ 42’’
College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.2008/2009
Spirit level (Engineers)اإلستواء ميزان
بشكل رئيسي في ) ميزان الماء (اإلستواء يكثر استخدام ميزان فبواسطته يمكن اختبار أحد , الترآيبات و تأسيس الماآينات
. األسطح فيما آان أفقيا أو رأسيا
و لكنها اإلستواءالمنقلة الرقمية تشيه موازين .تعطي قيمة الميل بالدرجة
ميزان استواء ذو إطار
Precision engineers
level
59College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
Safety parameters In case of Metrology
القياس و العالم السالمة أثناء عمليات احتياطات
60College of Engineering at Al Kharj, ME Dept.
2008/2009
:باإلضافة إلى احتياطيات السالمة العامة يجب مراعاة ما يلي
. ال تستعمل أدوات القياس إال بعد تنظيفها تنظيفًا جيداً 1.
.يجب حماية أدوات القياس من الصدمات و آذلك من التعرض للحوامض 2.
. أثناء عملية القياس ثابته يجب استخدام قوة ضغط 3.
.زة القياس ال يجري قياس قطعة ما إال بعد الوصول إلى درجة حرارة المعايرة ألجه 4.
. األجهزة للتلف يجب أن ال توضع أجهزة القياس مع أدوات التشغيل األخرى حتى ال تتعرض 5.
. على جهاز القياس بعناية تامة حتى ال يتعرض سطح الجهاز للتلف الشغلة توضع و ترفع 6.
.تأآد من قيمة خطأ الصفر قبل بدء عملية القياس 7.
.معمل أو تضع أشياء ثقيلة فوق أدوات القياس ال تضع أدوات القياس في مكان يمكن أن تسقط منه بسهولة على أرضية ال 8.