Vis indkøbskurv

Indkøbskurv

Måleteknik
Tilbage

Måleteknik er et opslagsværk til brug i industrien og til undervisningen på mellemlange og videregående uddannelser. Bogen dykker ned i metrologi og statistik og behandler blandt andet geometriske produktspecifikationer, udførelse af målinger samt analyse af målesystemer og måledata. Desuden gennemgår den statistisk processtyring (SPC) og stikprøveplaner efter de nyeste ISO-standarder. Endelig behandles måleinstrumenter til mekaniske, elektriske og kemiske målinger samt måling af flow og masse udførligt, ligesom koordinatmålemaskinen (CMM) beskrives.

Tilegnelsen af det teoretiske stof understøttes af eksempler på måletekniske beregninger.

Dette er bind 2 af Kvalitetsstyring og Måleteknik. Bøgerne er skrevet af Valter Loll og Jørgen Meinertz.

Se et uddrag fra bogen ved at klikke på 'Uddrag' under forsidebilledet.

Dette er bind 2, Måleteknik, af tobindsværket Kvalitetsstyring og måleteknik. Bind 1 og 2 er en omskrivning og modernisering af 1991-udgaven af bogen Kvalitetsstyring og måleteknik og afløser hermed denne. 1991-udgaven har dannet grundlag for undervisning i kvalitetsstyring og måleteknik på tekniske skoler og arbejdsmarkedsuddannelserne siden udgivelsen. I de forløbne 27 år er der sket en udvikling i kravene til virksomhedernes medarbejderes viden inden for begge disse områder, som har nødvendiggjort en gennemgående revision af den oprindelige udgave, først og fremmest inden for kvalitetsstyringsområdet.

Bind 1 behandler den moderne opfattelse af kvalitetsstyringsprincipperne, hvor der er taget udgangspunkt i de klassiske metoder, som er suppleret med de nyeste trends inden for området. En væsentlig baggrund for udviklingen har været fremkomsten af ISO 9000-seriens standarder med de løbende opdateringer, som er udgivet siden fremkomsten af den første udgave af standarderne i 1987.

Bind 2 indeholder en opdatering og nyskrivning af de oprindelige kapitler om måleteknik. I forhold til den første udgave er kapitlet om geometrisk måling udvidet og opdateret, ligesom kapitlet om statistiske metoder er helt omskrevet. Der er også blevet tilføjet et kapitel om kemiske målemetoder.

Som det har været traditionen gennem det sidste århundrede, så har udviklingen inden for de måletekniske discipliner ikke været så gennemgribende, som det er tilfældet inden for kvalitetsstyringen. Ikke desto mindre har der også her været en udvikling i indholdet og omfanget af standarder inden for først og fremmest geometrisk måleteknik, hvor der er udgivet omkring 100 nye eller ændrede standarder i de seneste 25 år. Ligeledes har udviklingen inden for digitalisering og computerteknik bidraget til, at vi i dag opsamler og anvender vores måledata i langt større omfang end tidligere. Dansk Institut for Fundamental Metrologi anslår således, at omkring 6 % af samfundsøkonomien i dagens Danmark anvendes på målinger.

Forfatteren har gennem de sidste 50 år fulgt udviklingen inden for måleteknik og statistiske metoder gennem sine aktiviteter inden for Foreningen for Værktøjsteknisk Metrologi (FVM), 25 års deltagelse i udviklingen af nye standarder hos Dansk Standard, internationalt gennem deltagelse i standardiseringsarbejdet i DIN og ISO samt mangeårigt arbejde som assessor hos DANAK og SWEDAK omkring akkreditering af kalibreringslaboratorier. Dette arbejde har sammen med mere end 25 års undervisning og konsulentarbejde i egen virksomhed resulteret i en dybtgående viden om de måletekniske udfordringer, som danske virksomheder står over for i konkurrencen med udlandet.

Virksomhederne står i dag overfor en udfordring på det måletekniske område blandt andet båret frem af de ændringer i kvalitetsopfattelsen, som er beskrevet i bind 1. Der kræves ikke alene en såkaldt god emnekvalitet i form af overholdelse af tolerancer. Tendensen går i retning af, at der fra kundeside ikke accepteres et eneste emne, der ikke overholder de stillede krav eller som minimum kun fejlemner i part pr. million-området (ppm). Det betyder øget brug af statistisk processtyring (SPC) og af måleteknik og fokus på dokumentation af sporbarhed på målinger og måleusikkerhedsberegning, som er discipliner, der er beskrevet i særskilte afsnit i denne bog.

De geometriske produktspecifikationer (GPS-systemet) har fået sit eget kapitel i bogen, da kundekravene i større og større omfang bygger på brugen af disse specifikationer. I denne forbindelse henvises til FVM, der gennem de seneste 20 år har set det som sin opgave at udbrede kendskabet til dette system, der har en væsentlig større udbredelse i de lande, som vi ønsker at sammenligne os med.

Bogen kan, ligesom Kvalitetsstyring (bind 1), benyttes som opslagsbog og reference i virksomhederne, når det drejer sig om måletekniske spørgsmål eller statistiske metoder til brug i produktionen. Forfatteren gør i denne forbindelse opmærksom på afsnittene sidst i bogen om brugen af de statistiske metoder. Det gælder først og fremmest begrebet kapabilitet, der i dag indgår som betingelser for godkendelse af leverancer til store internationale virksomheder. Krav til kapabilitet vil i mange tilfælde være blandt betingelserne for overhovedet at få lov til at levere emnerne.

Der kan derfor ikke lægges nok vægt på vigtigheden af at tilegne sig den viden på det måletekniske område, som bogen kan bidrage med. Viden om måleteknik er en vigtig del af den nødvendige kompetence hos medarbejderne, ikke mindst på grund af stigende automation og teknisk udvikling. Imidlertid er der i dagens Danmark kun mulighed for at få en meget sporadisk undervisning i måleteknik. Dette på trods af, at virksomhederne efterspørger medarbejdere med måleteknisk viden, og at vores EU-partnere for længst har forstået nødvendigheden af, at medarbejderne får denne viden. Et godt eksempel er den i Tyskland udviklede AUKOM-uddannelse i måleteknik, som er oversat til 18 sprog. 25.000 medarbejdere i virksomhederne world wide har gennemgået denne måletekniske uddannelse. I Danmark har kun 2 personer fået uddannelsen! FVM er derfor (i 2018) begyndt at undervise i AUKOM for at råde bod på dette misforhold.

Bag i bogen er en omfattende fagordsliste med forklaringer, inkl. de tilsvarende engelske udtryk, lister med forkortelser inden for faget samt lister med symboler. Ord, der optræder i fagordslisten, er kursiveret i bogens brødtekst (ikke i overskrifter, tabeller m.m.). De mest almindelige og alment kendte fagord er ikke taget med.

Mange tak til Thomas Rump, Sine Zambach og Michael B. Hansen for uvurderlig hjælp til at få tegnet illustrationer og redigeret bogen. Samtidig en tak til Valter Loll, Ewald Bak Sørensen (Danfoss) samt Helle Rasmussen (Chembo A/S) for kommentarer og hjælp til færdiggørelsen af bogen.

Jørgen Meinertz, Metrologic ApS
jm@metrologic.dk · www.metrologic.dk · www.maaleteknik.dk


Ved udviklingen af bind 2 har vi fået en stor hjælp fra en række virksomheder med tilladelse og fremskaffelse af billeder. Hermed en stor tak til alle, som har bidraget:

Buch & Holm A/S | Budenberg Gauge Co. Ltd. | Conrad Electronic SE | Diesella A/S | DTU Mekanik | GMB GmbH | Helmut Fisher Group | Hexagon | Mitutoyo | V. Løwener A/S | Werth | ZEISS

Eksternt materiale, der er gengivet i denne bog, sker med godkendelse fra rettighedshaverne.
Hvis nogen skulle føle sig forbigået, bedes de rette henvendelse til forlaget.

1. MÅLETEKNIK GENERELT

1.1 Hvad er måling og hvorfor måle?

1.1.1 Måleteknikkens udvikling
1.1.2 Definition af måling 
1.1.3 Måletekniske opgaver
1.1.4 Specifikationer og overensstemmelse
1.1.5 Måleresultater
1.1.6 Nøjagtighed
1.1.7 Målefejl (afvigelse)
1.1.8 Korrektion
1.2 Måleenheder
1.2.1 SI-enheder
1.2.2 Internationalt samarbejde
1.3 Måletekniske begreber
1.3.1 Metrologi generelt
1.3.2 Sand værdi
1.3.3 Måleprincip
1.3.4 Målemetode
1.3.5 Måleprocedure
1.3.6 Influensstørrelser på måling
1.4 Måleinstrumenter
1.4.1 Egenskaber ved måleinstrumenter
1.4.2 Maksimal tilladelig visningsfejl (MPE)
1.4.3 Normaler og typer af normaler
1.5 Sporbarhed
1.5.1 Sporbarhedskæde og hierarki
1.5.2 Nationalt system for etablering af sporbarhed
1.5.3 Internationalt system for sporbarhed
1.5.4 Opbygning og vedligeholdelse af sporbarhed
1.5.6 Usikkerhed i sporbarhedskæden
1.6 Kalibrering
1.6.1 Registrering og vedligeholdelse af måleudstyr
1.6.2 Stamkort
1.6.3 Kalibreringsstatus
1.6.4 Krav til kalibreringssystemet
1.6.5 Metrologisk bekræftelse
1.6.6 Kalibrering og justering
1.6.7 Kalibreringsinstruktioner
1.7 Certifikater og rapporter
1.7.1 Overensstemmelsescertifikat (overensstemmelseserklæring)
1.7.2 Gennemgang af certifikater
1.7.3 Udstyr ude af kalibrering
1.7.4 Rekalibrering ogkalibreringsintervaller
1.7.5 Mærkning
1.7.6 Indkaldelse til kalibrering

2. MÅLEUSIKKERHED OG MÅLEKAPABILITET

2.1 Måleusikkerhed
2.1.1 Definitioner og metoder
2.1.2 Tilfældige og systematiske variationer
2.1.3 Udvikling og standardisering
2.1.4 Guide to the expression of Uncertainty in Measurements (GUM)
2.2 Statistisk baggrund for beregning af usikkerhed
2.2.1 Additionssætningen
2.2.2 Den centrale grænseværdisætning
2.2.3 Måleusikkerhedskomponenter
2.2.4 Opstilling af usikkerhedsbudgetter
2.2.5 Praktisk opstilling afmåleusikkerhedsbudget
2.2.6 Præsentation af måleresultater
2.3 Målesystemanalyser og Gauge R&R
2.3.1 Guidelines og standarder
2.3.2 Fremgangsmåde for en MSA-analyse
2.4 Målekapabilitet
2.4.1 Fremgangsmåde

3. GEOMETRISKE PRODUKTSPECIFIKATIONER

3.1 Hvorfor bruge geometriske produktspecifikationer?
3.1.1 Emnet og dets elementer
3.1.2 Hvorfor overhovedet tolerancesætte mål?
3.1.3 Referencetilstand
3.2 Oversigt over de geometriske produktspecifikationer
3.2.1 GPS definerer standardkæder
3.2.2 Krav til tegninger og øvrige produktspecifikationer
3.3 Dimension
3.3.1 ISO-tolerancesystemet
3.3.2 Tolerancens beliggenhed
3.3.3 Arbejdsgrader
3.3.4 Hulbasis
3.3.5 Mål uden toleranceangivelse
3.4 Geometriske tolerancer
3.4.1 Skrivemåde på tegninger
3.4.2 Definitioner
3.4.3 Datumelementet
3.5 Maksimummaterialekravet (MMR)
3.5.1 Angivelse af maksimummaterialekravet

4. MÅLING AF GEOMETRISKE STØRRELSER

4.1 Geometrisk måleudstyr og anvendelse
4.2 Målenormaler
4.2.1 Måleklodsen
4.2.2 Vinkelmåleklodser
4.2.3 Målestokke
4.3 Geometrisk håndmåleudstyr
4.3.1 Målestokke
4.3.2 Skydelære
4.3.3 Mikrometerskrue
4.3.4 Måleur
4.3.5 Vinkler og vinkelmålere
4.3.6 Planglas
4.4 Fast kontrolværktøj
4.4.1 Taylors princip
4.4.2 Kontrol af huller
4.4.3 Kontrol af aksler
4.4.4 Andre typer af fast kontrolværktøj
4.4.5 Gevind og gevindmåling
4.5 Større måleudstyr
4.5.1 Måleplaner
4.5.2 Højdemålere
4.5.3 Profilprojektorer og målemikroskoper
4.5.4 Koordinatmålemaskiner (CMM)
4.5.5 CT-scanning
4.5.6 Længdemålemaskine
4.5.7 Rundheds- og profilmålere
4.5.8 Optisk scanner

5. VALG AF MÅLEMETODE

5.1 Godkendelse af emner
5.2 Valg af udstyr

6. MÅLING AF RUHED 145

6.1 Hvad er ruhed?
6.2 Angivelse af ruhed efter DS/EN ISO 1302:2002
6.3 Ruhedsprofilen
6.3.1 Profilparametre
6.3.2 Materialeandelskurven
6.4 Måling af ruhed
6.4.1 Regler og procedurer for vurdering af ruhed på overflader
6.4.2 Anvendelse af 16 %-reglen
6.4.3 Max-reglen
6.4.4 Fremgangsmåde for måling af ruhed
6.4.5 Metoder til måling af ruhed

7. MÅLING AF LAGTYKKELSER

7.1 Angivelse af belægninger på tegninger
7.2 Målemetoder til måling af belægninger 
7.2.1 Gravimetrisk metode (vejning)
7.2.2 Elektrolytisk metod
7.2.3 Hvirvelstrømsmetode
7.2.4 Kapacitiv måling
7.2.5 Magnetisk metode
7.2.6 Røntgen fluorescens og betabackscatter

8. ELEKTRISKE MÅLINGER

8.1 Definition af elektriske størrelser
8.1.1 Strømstyrke І = A (ampere)
8.1.2 Spænding U = V (volt)
8.1.3 Resistans R = Ω (ohm)
8.1.4 Effekt P = W (watt)
8.1.5 Sekund
8.2 Jævnspænding – jævnstrøm, vekselspænding – vekselstrøm
8.3 Normaler
8.4 Resistans
8.5 Etablering af sporbarhed
8.6 Måleprincipper
8.6.1 Jævnspænding
8.6.2 Vekselspænding
8.6.3 Måling af resistans
8.6.4 Måling af strøm
8.6.5 Måling af frekvens
8.7 Elektriske målinger generelt
8.8 Analoge og digitale måleinstrumenter
8.9 Valg af måleområde
8.10 Måleinstrumentets indflydelse på måleobjektet
8.11 Gentagne målinger
8.12 Elektriske måleinstrumenter
8.12.1 Specifikationer og måleusikkerhed for elektriske måleinstrumenter
8.12.2 Multimeteret
8.12.3 Strømtangmultimeter
8.12.4 Oscilloskop
8.12.5 Funktionsgenerator
8.12.6 Signalanalyse
8.13 Brug af en Gauge R&R-analyse til en elektrisk måleproces

9. TEMPERATURMÅLING

9.1 Historie
9.2 Temperaturskalaer
9.2.1 Kelvin og Celsius
9.3 Udstyr til måling af temperaturer
9.3.1 Væskeekspansionsinstrumenter
9.3.2 Bimetallisk udstyr
9.3.3 Termoelementer
9.3.4 Modstandstermometer
9.3.5 Infrarød temperaturmåling
9.3.6 Temperatursensorer, der ændrer tilstand

10. TRYKMÅLING

10.1 Definition
10.1.1 Prefixer
10.1.2 Andre enheder
10.2 Tyngdekraften
10.3 Trykområdets opdeling
10.4 Måleprincipper
10.4.1 Gravitationsprincippet
10.4.2 Deformationsprincippet
10.4.3 Stempelprincippet
10.5 Statisk og dynamisk tryk
10.6 Måleudstyr til trykmåling
10.6.1 Udstyr baseret på gravitationsprincippet
10.6.2 Udstyr baseret på deformationsprincippet
10.6.3 Udstyr baseret på stempelprincippet
10.7 Måleusikkerhed ved måling af tryk

11. FLOWMÅLING

11.1 Definition
11.1.1 Reynolds tal
11.1.2 Kontinuitetsligningen
11.2 Forstyrrelser i flow
11.2.1 Trykfald
11.3 Måling af flow
11.4 Differenstrykmålere
11.4.1 Måleblændere
11.4.2 Venturimålere
11.4.3 Pitotmålere
11.4.4 Fordele og ulemper ved differenstrykmålere
11.5 Magnetisk induktive flowmålere
11.5.1 Vortexmålere
11.5.2 Fluidistormålere
11.5.3 Ultralydsflowmålere
11.5.4 Lasermålere
11.5.5 Andre målemetoder
11.6 Målenøjagtighed

12. MÅLING AF MASSE

12.1 Måleudstyr til brug ved bestemmelse af masse
12.1.1 Normaler
12.1.2 Balancevægt
12.1.3 Mekanisk fjedervægt
12.1.4 Elektronisk vægt

13. KEMISKE MÅLINGER

13.1 Massebestemmelse
13.2 Volumenbestemmelse og densitet
13.3 Densitet – flydende væsker
13.3.1 Flydevægt
13.3.2 Westphaels vægt
13.3.3 Pyknometermåling af væsker
13.3.4 Digital densitetsmåling
13.4 Densitet – faste stoffer
13.4.1 Pyknometermåling af faste stoffer
13.4.2 Gaspyknometer
13.5 Smeltepunkts- og kogepunktsbestemmelse
13.5.1 Smeltepunktsbestemmelse
13.5.2 Varmebænk
13.5.3 Smeltepunktsapparat med oliebad
13.5.4 Digitalt smeltepunktsapparat
13.5.5 Kogepunktsbestemmelse
13.6 Viskositet
13.6.1 Måling af viskositet
13.7 Titrering
13.7.1 Syre-base-titrering
13.7.2 Fældningstitrering
13.7.3 Redoxtitrering
13.7.4 Komplekstitrering
13.7.5 Ækvivalenspunkt
13.7.6 Indikatorer
13.8 Måling af pH
13.8.1 Kalibrering af en pH-måler
13.8.2 Beregning af pH for opløsninger af syrer
13.8.3 Beregning af basers pH
13.8.4 Eksempler på pH-værdier

14. STATISTIK I STIKPRØVETAGNING

14.1 Binomialfordelingen
14.2 Konfidensgrænser for binomialfordelinger
14.3 Poissonfordelingen
14.4 Stikprøveinspektion
14.4.1 Anvendelse af stikprøveinspektion
14.4.2 Stikprøveinspektionens fordele
14.4.3 Begrænsninger ved stikprøver
14.4.4 Prøveudtagning
14.4.5 Fejlmuligheder
14.4.6 Begreber knyttet til stikprøvesystemer
14.4.7 Stikprøveplaner generelt
14.4.8 MIL-STD-105 D 1963
14.4.9 DS/ISO 2859
14.4.10 DS/ISO 3951
14.4.11 Andre ISO-standarder til brug for alternativ stikprøveudtagning
14.5 Brug af stikprøveudtagning i overensstemmelse med DS/ISO 2859-seriens standarder
14.5.1 Inspektionsniveau
14.5.2 Valg af AQL-værdi
14.5.3 Kodebogstav for stikprøvestørrelser
14.6 Fremgangsmåde ved brug af DS/ISO 2859-1
14.7 DS/ISO 2859-2: Utilfredsstillende kvalitet, grænse for kvalitet (LQ-værdi)
14.8 DS/ISO 2859-3 Skip lot-systemer


15. STATISTISK PROCESSTYRING OG KAPABILITET VED MÅLINGER AF KONTINUERTE VARIABLE

15.1 Statistiske fordelinger og de tilhørende grafikker
15.1.1 Normalfordelingen
15.1.2 Box plot
15.1.3 Log-normalfordelingen
15.1.4 Eksponentialfordelingen
15.1.5 Weibullfordelingen
15.1.6 χ2-fordelingen
15.1.7 Foldet normalfordeling
15.1.8 Rayleighfordeling
15.1.9 Eksempler
15.2 Goodness of Fit-test (GOF)
15.3 Parametriske metoder
15.4 Softwareprogrammer til statistiske beregninger
15.5 Brug af DS/ISO 3951 til godkendelse af varepartier med variable datasæt
15.5.1 Forudsætninger for brug af variabelkontrol
15.5.2 Fremgangsmåde for variabelkontrol
15.6 Statistisk processtyring – SPC
15.6.1 Hvad er statistisk processtyring – SPC?
15.6.2 SPC-kortene og deres brug
15.6.3 Elementer i et SPC-system
15.6.4 Korttyper
15.6.5 Beregning af kontrolgrænser for kort over kontinuerte data
15.6.6 Beregning af kontrolgrænser for kort over alternative data
15.7 Kapabilitet og kapabilitetsanalyser
15.7.1 Cmk-, Pp- og Cpk-begreberne i relation til godkendelser og procesopstart
15.8 Forskellige typiske fordelingsmodeller
15.8.1 Beskrivelse af de 3 vigtigste fordelingsmodeller

16. STATISTISKE TEST

16.1 Hypotesetest
16.2 Fordele ved brug af statistiske test
16.3 Monte Carlo-metoden
16.4 Regression og korrelation
16.4.1 Korrelationsanalyse
16.4.2 Regressionsanalyse og influensstørrelser
16.5 Big data – industri 4.0

Ordliste, symboler og forkortelser
     Fagord
     Fagord, forkortelser
     Måleusikkerhedssymboler
     Statistiske symboler

Diverse symboler

Litteraturfortegnelse

Stikord

Vælg den indkøbsliste, skal føjes til

Vælg type

Alle priser er inkl. moms