Endüstriyel Ölçme ve Kontrol · 1 Page 1 Endüstriyel Ölçme ... Kumpas e) Sentil f) Gönye Temel Ölçme Araçlarına Örnekler a) Cetvel ... 1791 Çeyrek Dünya meridyeni üzerine

1

Page 1

Endüstriyel Ölçme

ve Kontrol

Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ

Prof. Dr. Nihat AKKUŞ

TEKNİK BİLİMLER

MESLEK YÜKSEKOKULU

1. GİRİŞ

www.garipgenc.com Page 2Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ www.garipgenc.com

1.1. MÜHENDİSLİK (TEKNOLOJİ) VE ÖLÇME

Ölçme veya kıyaslama işleminin milattan önce 1 yüzyılda civarında şimdikiSuriye ve Lübnan civarında ve Akdeniz kıyılarında ticaret yapan Fenikelilerekadar geriye doğru takip etmek mümkündür. Bu insanlar ticaret yapmalarınedeniyle uygun kıyaslama ve değişim araçları geliştirmek zorunda idiler vebu işlemleri belirli büyüklüğü esas alarak yapmakta idiler. Yani kendilerinegöre mal değişim standartları oluşturmuşlardır.

Page 3Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ www.garipgenc.com

Lord Kelvin’nin ölçmenin önemini vurgulayan ve kitaplara geçen

sözleri

Lord Kelvin, İngiliz Bilim Adamı (1824 – 1907)

Lord Kelvin Westminster-Abbey-İngiltere’de Sir İsaac Newton’nun bulunduğu mezarlıkta gömülmüştür

Eğer konuştuğun hakkında

ölçüm yapabiliyor ve onu

rakamlar ile ifade edebiliyorsan

onun hakkında bir şeyler

biliyorsun, ancak onu rakamlar

ile ifade edemezsen senin bilgin

tatmin edici değildir.

Ölçemediğin şeyi geliştiremezsin !!!


İnsanlar genel olarak 3 nedenden dolayı ölçmeye ihtiyaç duyarlar.

İstenilen bir şeyi imal edebilmek için

Başkaları tarafından yapılan şeyleri kontrol etmek için

Bilimsel araştırmalar için

En genel anlamıyla ölçme; herhangi bir şeyi (cisim,büyüklük, bir birimi) daha önceden bilinen vestandart kabul edilmiş diğer bir şeyle kıyaslamadır.

2


Eski ölçüler insan organları büyüklükleri

esas alınarak belirlenmiştir.

İngiliz Ölçü Sistemi

İngiliz ölçü sisteminde inch (parmak) foot (ayak) yarda ve mil gibi uzunluk

ölçüleri kullanılmaktadır. İngiliz ölçü birimi insan vücudunun organlarından

çıkarılmıştır. Bir parmak yetişkin bir insanın başparmağının genişliğidir. Bir foot

yetişkin bir insanın ayak uzunluğudur. Bu aynı zamanda 1 foot = 12 inch

demektir. 12. yüzyılda yardanın tanımı yapıldı. Bu tanımlama, Kral Henry I ’in

burun ucundan elinin ucuna kadar olan mesafe idi.


c) Mikrometre

d) Kumpas

e) Sentil f) GönyeTemel Ölçme Araçlarına Örnekler

a) Cetvelb) Şerit Metre


Metre tanımının zaman yolculuğu

Tarih Metrenin tanımı Elde edilen

hassasiyet

1791Çeyrek Dünya meridyeni üzerine kurulmuş

metre± 0.06 mm

1889 Uluslararası prototip metre ± 0.002 mm

1960 Quantum standardında ilk uzaklık ± 0.000 007 mm

1983 Işık hızı ± 0.000 000 7 mm

Bugün He-Ne lazer hassasiyetinde ışık hızı ± 0.000 000 02 mm


Metrik ölçüler dünya standardı olup, birçok ülke tarafından kullanılmasına karşın,

İngiliz ölçü birimi olarak ta bilinen Inch sistemi ise Amerika Birleşik devletleri başta

olmak üzere İngiltere, Kanada gibi birçok ülkede hala güncel olarak kullanılmaktadır.

a) Amerika’daki bir aracın hız göstergesi

b) Rus çarı Alexander’ın 1880

yılındaki damgası.

Damganın ağırlığı 1 pud (=16.38

kg or 36 lb)

3


Kanada kilogramı ve koruması


Temel Büyüklükler: uzunluk, kütle, zaman, elektrik akımı,

termodinamik ısı, madde miktarı, ışık yoğunluğudur. Temel

Büyüklük olarak en çok kullanılan birimle uzunluk (L), kütle

(M), zaman (T)’dır.

Uzunluk:1 metre (m) ışığın boşlukta 1/299 792 458 saniyede aldığıyol olarak tanımlanmıştır. Bu ışığın boşlukta saniyede aldığı yolun299 792 458 metre olduğunu göstermektedir.

Zaman: 1960 yılından önce zaman ortalama güneş günündentanımlanmasına karşın, daha sonra sezyum atomunun karakteristikfrekansından elde edilmiştir. Ortalama güneş günü 1/24 saat * 1/60dakika *1/60 saniye dönüşü yıllara göre diğer bazı evrensel olaylarabağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle bu tanımlamadanvazgeçilmiş ve atomik saat kullanımı başlamıştır. Atomik saatte 1saniye sezyum 133 atomunun 9 192 631 770 defa titreşim yapmasıiçin geçen zamandır. Böyle bir ölçümle ortaya çıkarılan zaman 30000 yılda 1s sapma göstermektedir.


Kandela: (CANDALE)

Temel birimlerden biride kandeladır. Bir insanın yaşam veyaçalışma alanınına ne kadar ışık düştüğünün bir göstergesidir.

Kandelanın güncel tanımı

1979 yılında kandela watt cinsinden yeniden tanımlandı. Buyeni tanım sadece bir dalga uzunluğunun watt cinsindenbelirlenmesi şeklindedir. Kandela tanımı; belirlenmiş biryönde bir steradyan başına 1/683 watt lık ve 540 x 1012hertz lik frekansa monocromatik radyasyon kaynağına denir.

Kütle: SI birim sisteminde kütle özel bir platin-iridyumalaşımının kütlesi olarak tanımlanmıştır. Bu alaşımınstandart olarak kabul edilmesinin nedeni çok kararlı olmasıve çevresiyle reaksiyona girmemesidir. Silindir şeklindedirve 3.9 cm çapında ve 3.9 cm yüksekliğindedir. Kütle birimikg’dır. Bu uluslararası prototipin %90’ı platin ve %10’u iseiridyumdur. Halen International Bureau of Weights andMeasures (BIPM), Fransa’da tutulmaktadır.


Temel SI (Metrik) Birimler

Büyüklük Birim Sembol

Uzunluk Metre M

Kütle Kilogram Kg

Zaman Saniye S

Elektrik akımı Amper A

Sıcaklık Kelvin K

Işık şiddeti Kandela Cd

Madde miktarı Mol Mol

4


Tablo1.4 İngiliz ölçü birimleri - metrik çevrimi

Metrik’ten İngiliz sistemine İngiliz sisteminden Metrik sisteme

1cm = 0.3937 in = 0.0328 ft

1m = 39.37 in = 3.281 ft = 1.094 yd

1 km = 3281 ft = 0,6214 mi?

1 cm3 = 0,0610 in3 = 0,0000353 ft3

1 L = 1.06 qt = 0.265 gal = 0,0353 ft3

1 g = 0,0353 oz = 0,00220 lb

1 kg = 2.20 lb = 0,00110 tn

1 metrik tn (103 kg) = 2200 lb = 1.10 tn

1 in = 2.54 cm = 0,0254 m

1 ft = 30.5 cm = 0.305 m

1 yd = 91.4 cm = 0.914 m

1 mil = 1609 m = 1.609 km

1 qt = 946 mL = 0.946 L

1 oz = 28350 mg = 28.35 g

1lb = 453,6 g = 0,4536 kg

1 tn = 907 kg = 0.907 metrik tn


Okunabilirlik

Okunacak olan ölçme aletinin skalasının

özelliğini gösteren bir terimdir. Bir mihengirin

veya cetvelin 150 mm’lık bir skalası 50 mm’lık

skalaya göre daha büyüktür. 0 ile 150 mm

arasında skalası olan bir ölçme aletinin

okunabilirliği 150 mm’dir. Aynı alet 100 ile 150

mm ‘lik bir skalaya sahip ise okunabilirlik 150-

100 =50 mm’dir.


Doğruluk

•Robotun belirlenen bir noktaya hatasız gidebilme

becerisidir.

•Bir makineyi tam olarak pozisyonlamak mümkün değildir.

•Bu nedenle doğruluk; robotun belirlenen pozisyona

minimum hata ile ulaşabilme becerisi olarak tanımlanır

(çoğunlukla 25 mm)

Tekrarlanabilirlik

•Robotun, verilen bir pozisyona birçok kez tam olarak

giderek tekrar edebilme becerisidir.

•Doğruluk kesin bir kavramdır. Tekrarlanabilirlik ise

görecelidir.

Robotik Terminolojisi


Doğruluk ve Tamlık

• Doğruluk: Bir verinin bir standart ile kıyaslandığında ortayaçıkan farka denir. Ölçümün ne kadar doğru olduğudur.

• Tamlık: Ölçüm aracından ölçüm sonucu elde edilen verininhata aralığıdır. Doğrudan ne kadar saptığıdır.

Tam-KesinDoğru

5


Tamlık ve Doğruluk


Beyond the Atoms


cm, mm to mm10-10m 10-14m 10-15m

u

<10-19m

10-9m

Kütle Molekül Atom Çekirdek QuarkBaryon

Elektron

<10-19m

proton, neutron,

meson, vs.

p,W,L...

top, bottom,

charm, strange,

up, down

Kimya

Atomik Yapı

Nükleer

Fizik

Parça Fiziği

Kütleproton ~ 1 GeV/c2

(Hadron)

(Lepton)


6


Şekil. Hata ve kesinlik üzerine örnekler

Hatasız ve Kesin Hatasız ve Kesin değil

Hatalı fakat Kesin Hatalı ve Kesin değil

Hatasız fakat Kesin değil değil Hatalı fakat Kesin


Kalibrasyon

Bir ölçme aletinin doğruluğunun bilinen bazı değerler veyadoğruluk ile kıyaslayarak cihazın doğru ölçmesine yardımcıolmaktır. Örneğin; mikrometrelerin kalibrasyonu Johnsonmastarları ile yapılır ve mikrometrenin ölçüm tamburuayarlanarak daha iyi bir ölçüm yapması sağlanır.

Hata

Hedeflenen ölçümden sapma miktarıdır. Diğer bir deyimle

doğruluktan ayrılma miktarına denir. Ölçüm araçlarından

kaynaklanabileceği gibi, ölçümü yapan kişiden veya ölçüm

yapılan ortamdan kaynaklanabilir


Standart

Bir ölçümün tüm dünyada her yerde aynı büyüklükte olması ve yapılan ölçüm ve deneylerin kıyaslanabilmesi için büyüklük standartlarına ihtiyaç vardır. Standartlar uzunluk, ağırlık, zaman, sıcaklık ve elektrik v.b. büyüklükleri için belirlenir. Ayrıca dünyada kullanılan değişik ölçüm sistemleri vardır. Bu sistemlerde standartlar yardımıyla birbirine çevrilebilirler. Örneğin İngiliz uzunluk birimi İnch ile metrik uzunluk birimi arasındaki çevrim;

1 Inch = 2,54cm =25,4mm

veya,

1 Metre = 39,37 Inch


Documents

Endüstriyel Ölçme ve Kontrol · 1 Page 1 Endüstriyel Ölçme ... Kumpas e) Sentil f) Gönye Temel Ölçme Araçlarına Örnekler a) Cetvel ... 1791 Çeyrek Dünya meridyeni üzerine