Характеристика средств измерений. Привести примеры и описание работы средств, используемых в полиграфии

1. Характеристика средств измерений. Привести примеры и описание работы средств, используемых в полиграфии.

 

 Измерения физических величин выполняются с помощью устройств, называемых измерительными приборами или измерительными установками.

Измерительным прибором называют измерительное устройство, представляющее собой более или менее единое целое и градуированное по большей части непосредственно в единицах измеряемой физической величины. Измерительная установка обычно включает в себя несколько приборов и вспомогательных устройств. Четкую грань между прибором и установкой провести трудно. Так, если температура измеряется при помощи термопары и вольтметра, можно говорить о термоэлектрической установке, а можно то же самое назвать электрическим термометром.

Кроме измерительных приборов и  вспомогательных устройств в  состав измерительных установок  часто входят меры или наборы мер. Сюда относятся гири, катушки, магазины сопротивлений и индуктивностей, нормальные гальванические элементы и  т. д. К специфическим мерам относят  стандартные образцы свойств  и состава веществ и материалов.

Измерительные приборы и установки  характеризуются пределами измерений, чувствительностью, ценой деления  и точностью.

Метрология —  это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способов достижения требуемой точности во многих областях, в том числе в издательско-полиграфическом комплексе.

Измерение — совокупность операций, выполняемых с помощью  специального средства измерений (СИ), с целью получить результаты измерений. Основные виды измерений:

1) однократные и многократные измерения;

2) статические (проводимые кратковременно) и динамические (проводимые на протяжении определенного времени) измерения;

3) технические измерения — это измерения с целью контроля и управления технологическим процессом;

4)    метрологические — измерения с помощью эталонов и передачи размеров средствам измерения на рабочих местах;

5)    прямые (получаемые непосредственно) и косвенные.

При прямых измерениях значение величины определяют непосредственно  с помощью средства измерений (определение размеров бумаги с помощью линейки или рулетки, определение температуры рабочих растворов термометром, напряжения и силы тока – вольтметром, давления масла в системе смазки машин – манометром и т.д.). Среди прямых измерений можно выделить четыре метода:

• нулевой метод – измеряемую величину сравнивают с величиной, значение которой заранее известно (весы и гири);
• метод непосредственной оценки;
• дифференциальный метод – измеряют разность между искомой величиной и величиной, значение которой известно с высокой точностью;
• метод совпадений – основан на совмещении отметок шкал или периодических сигналов. Одна из разновидностей метода совпадений – стробоскопический эффект, действие метода базируется на совпадении частот мелькания контролируемого изображения и вспышек света осветительной лампы. Применяют в полиграфии для контроля качества на быстроходных машинах. Чаще всего используют при флексографской печати с рулона на рулон.

При косвенных измерениях значение величины находят на основании  известной зависимости между  этой величиной и другими величинами (например, измерение температуры  по яркости нагретого тела).  Переход к косвенным методам измерений позволяет резко повысить точность измерений, проводить их в труднодоступных местах. В практике полиграфического производства часто требуется измерить давление, создаваемое в полосе контакта печатной пары, механических прессах, в подшипниках и т.д.

Для полиграфического участка существуют карты технологического контроля, охватывающие полный метрологический  контроль всего производственного  процесса. Примеры операций измерения  приведены в таблице:

Операция	Параметры контроля	Метод контроля	Средство контроля	Контролирующее лицо	Периодичность
1. Допечатный процесс
Верстка	Высота полос  и строк.	Визуальный	Лупа 10х	Оператор	Сплошной
Контроль оригинала	Геометрические  размеры, отсутствие царапин, заломов	Визуальный, инструмент.	Лупа 10х, линейка  спец., измерительная	Оператор	Сплошной
2. Печатный процесс
Печать тиража	Совмещение красок. Точность воспроизведения цвета  оригинал-макета, текста и иллюстраций.	Инструментальный	Лупа 10", денситометр,	Печатник, Мастер Технолог	Сплошной, Выборочный, Период
3. Брошюровочно-переплетный  процесс
Разрезка (подрезка) листов	Качество резки (геометрические размеры)	Инструментальный	Линейка спец. измерительная	Мастер Технолог	Выборочный, Период.

 

Основным критерием, предъявляемым  заказчиком к качеству печати, является качество приводки. Качество приводки характеризуется правильным положением изображения, полученного полиграфическим  способом на запечатываемом материале, в частности на бумаге. Мониторинг и измерения, проводимые с целью  анализа и прогнозирования хода протекания данного технологического процесса подразумевает сбор информации по таким ключевым характеристикам  — о полях заданных размеров, о качестве совмещения оттиска на лицевой и оборотной сторонах листа, об обеспечении точного совпадение отдельных красок при многокрасочной печати.

Обзор рынка устройств, предназначенных для мониторинга и измерений, применяемых для контроля линейно-угловых параметров характеризующих правильное положение оттиска на бумаге официально реализуемых (соответственно и используемых в том числе) на территории Российской Федерации, изготовленных отечественными и зарубежными производителями и последующий анализ, позволил составить стандартный перечень этих устройств:

а) измерительная линейка (всевозможные модификации):

• линейка измерительная  металлическая ГОСТ 427-75 [5] (наиболее распространенное / часто встречающиеся  СИ в полиграфии);

• линейка оптическая;

б) прибор оптический увеличительный (и всевозможные его модификации):

• лупа ЛИ-3 10 мм 10-ти кратная  со шкалой;

• лупа ЛИЗ-60 ммх4;

• лупа 10-кратная «Горизонт» (со шкалой);

• лупа ЛГ-10х25мм со шкалой и подсветкой;

в) карманный микроскоп;

Использование эффективности, в качестве критерия характеризующего реализацию технологического процесса, при этом рассматривая защищенную, а не оперативную полиграфию, как  объект исследования, приводит к нецелесообразности использования в качестве инструментов предназначенных для мониторинга  и измерения качества приводки средств  измерений приведенных выше. Это  обусловлено следующими функциональными  особенностями средств измерений:

• обладая относительно высоким значением точности осуществляемых измерений, измерительная лупа и карманный микроскоп, становятся бесполезными для измерений линейно-угловых параметров печатных элементов (оттисков), размеры которых превышают 15 мм;

 • напротив, обладая достаточным диапазоном измерений, измерительная линейка, позволяет получить значения измеряемой величины низкой точности;

 • главным недостатком является отсутствие всяческой интеллектуализации, в условиях тотальной компьютеризации производства и динамического усложнения статистического аппарата, используемого для мониторинга и анализа статистической управляемости технологического процесса.

Отличительной чертой основных измерительных средств, используемых в полиграфии, является их многофункциональность, т.е. возможность производить измерения  нескольких параметров продукции.

1) денситометры – измеряет оптическую плотность изображения, относительные размеры растровых точек на оттиске и на форме, не предназначены для измерения цвета. Остальные функции денситометра, используемые на производстве, такие как: разность оптических плотностей, контраст, переход краски, определение относительных размеров растровых точек, растискивание и др., являются произвольными, а их наличие зависит от опциона, т.е. от того, что было заказано при покупке прибора. Разность оптических плотностей представляет собой разность между полученными значениями и той нормой, к которой стремятся при выполнении работ. Контраст – разность оптических плотностей плашки и оцениваемого растрового поля, отнесенную к оптической плотности растрового поля. Переход краски оценивается как разность оптических плотностей красочных слоев, наложенных непосредственно на бумагу и ранее на напечатанную краску. Растискивание оценивается как разность относительных площадей растровых точек на оттиске и их истинных размеров на контрольной плашке.

2) сканирующий микроденситометр - это прибор, в котором осветительное устройство микроскопа пропускания сделано так, что апертура, имеющая диаметр, регулируемый до 3 мкм или менее, формируется в центре плоскости объекта;

3) спектрофотометр – определяет коэффициент отражения по длинам волн с шагом 10нм по всему видимому спектру излучения. Обеспечивает все колориметрические функции: определение координат цвета в системе CIE Lab, определение цветовых различий, определение параметров цвета и т.д., так же в нём сохранены функции денситометра. Таким образом спектрофотометр является более функциональным прибором, поскольку позволяет оценивать весь диапазон свойств контролируемой продукции.

Современное производство представляет собой сложную организационную  структуру, в которой воедино связаны различные подразделения, все вместе обеспечивающие выпуск продукции заданной номенклатуры и качества. На всех стадиях технологического процесса, включая приёмку поступающих материалов и полуфабрикатов, а так же сдачу готовой продукции, осуществляется контроль посредством измерений, причём результаты проверки качества полуфабрикатов вместе с сопроводительной документацией являются основой взаимодействия подразделений. Отсюда становится понятным, почему так важно обеспечить точный и надёжный контроль на всех стадиях изготовления продукции, с одной стороны, а так же единство методов и средств контроля – с другой.

Пока ещё нет надёжных средств и методов для комплексной  оценки качества готовой полиграфической  продукции и полуфабрикатов, что  сдерживает стандартизацию процессов  полиграфического производства. В этом направлении открывается широкое  поле деятельности для научных работников и инженерного состава предприятий.

 

 

Список литературы.

1. Лихачев В.В. Стандартизация, метрология и сертификация. Учебное пособие. М., МГУП, 2003, 171 с.
2. poly3.ru›info/oborud/oborud_190209_05.html
3. hi-edu.ru›e-books/xbook243/01/part-007.htm
4. http://tpp-libro.jimdo.com/литература/учебники-справочная-литература-госты