Лаборант измерительной лаборатории. М. А. Пивоваров

История измерений длины насчитывает несколько тысячелетий. Уже с появлением земледелия возникла необходимость в определении размеров засеваемых участков. В Древнем Египте существовала развитая система измерения длин и углов, без которой невозможно было бы строительство пирамид. Расцвет геометрии в античные времена в немалой степени обусловлен потребностями в измерении длин, да и само слово "геометрия" переводится как "землемерие". Вплоть до XIX века измерения длин применялись в основном в строительстве и при землеустройстве, но уже тогда существовали люди, занимавшиеся этой деятельностью профессионально.

С появлением машин резко возросли требования к точности измерений длин и углов, так как все подвижные механизмы состоят из деталей, размеры которых должны точно соответствовать друг другу. В эпоху научно-технической революции измерение длин и углов превратилось в одну из основных технологических операций современного машиностроения. Измерениями длин постоянно занимаются и слесари, и токари, и фрезеровщики, словом, рабочие самых разных специальностей. Но работа машиностроительного завода невозможна без проведения особо точных и сложных измерений длин и углов, которые проводятся централизованно в специальной измерительной лаборатории.

Какие же функции возложены на эту лабораторию? Это, прежде всего поверка и ремонт средств измерений, используемых на заводе, проведение наиболее сложных измерений изготавливаемых деталей. Поскольку на любом, даже небольшом машиностроительном предприятии применяют много различных типов измерительных приборов, лаборанту требуется знать их устройство, характеристики, а также методы измерений и поверки. Квалифицированный лаборант владеет большим арсеналом приемов измерений длин и углов, умеет обращаться со множеством самых разных приборов и приспособлений.

Все средства измерений имеют погрешности, то есть результат измерения прибором не совпадает с истинным значением измеряемой длины или угла. Величина этого несовпадения, называемая погрешностью, характеризует точность средства измерения. Чем ближе к нулю погрешность средства измерения, тем оно точнее. Самые точные средства измерений длины имеют погрешность, не превышающую нескольких десяти тысячных долей миллиметра, самые грубые - несколько десятых долей миллиметра.

Но все средства измерений должны быть годными, то есть их погрешности не должны быть больше указанных в технических документах (стандартах, технических условиях и др.) пределов. Для этого лаборанты измерительной лаборатории и поверяют все средства измерений, находящиеся на предприятии, и допускают к применению только годные, а остальные направляют в ремонт.

Для поверки средств измерений применяют обычно меры длины (концевые меры длины в виде брусков-параллелепипедов известной длины, шкалы стеклянные или металлические), угловые меры или приборы с погрешностями, в 3 - 4 раза меньшими, чем у поверяемых. Лаборант измеряет поверяемую прибором меру и, вычислив разность между результатом измерения и размером меры, определяет погрешность прибора и соответственно его годность.

Размеры самых точных мер, находящихся на предприятии и называемых исходными, известны по результатам их сравнения с эталонами длины или угла в государственных лабораториях. Менее точные меры поверяют в измерительной лаборатории предприятия, сравнивая их с исходными мерами с помощью высокоточных измерительных приборов.

Наиболее распространенную группу средств измерений длины составляют штангенинструменты, у которых на штанге нанесена миллиметровая шкала, а вдоль штанги перемещается рамка с вспомогательной шкалой. По основной - миллиметровой - шкале отсчитывают число целых миллиметров измеряемого размера, а с помощью вспомогательной шкалы, называемой нониусом, отсчитывают часть миллиметрового деления основной шкалы. Применение нониуса позволяет производить измерения штангенинструментами с погрешностью, не превышающей 0,1 миллиметра.

Для измерений с меньшей погрешностью широко применяют микрометрические инструменты. В них встроена точная винтовая пара, состоящая из винта и гайки и называемая микрометрической. Шаг резьбы винтовой пары 0,5 миллиметра невелик, и поэтому малому перемещению микрометрического винта соответствует его поворот на довольно большой угол. Вместе с винтом вращается барабан, на боковой поверхности которого имеется шкала, по которой отсчитываются результаты измерений. Погрешность измерений микрометрическими инструментами - микрометрами, микрометрическими нутромерами, глубиномерами - не превышает 0,005 - 0,02 миллиметра.

Еще более точные измерения выполняют индикаторами и измерительными головками, в которых малые перемещения измерительного наконечника преобразуются в большие перемещения стрелки с помощью зубчатых передач, рычагов и пружин. Индикаторов и измерительных головок выпускается более 30 типов разной точности. Измерения длин ими выполняют с погрешностью всего 0,00005 - 0,01 миллиметра.

Лаборант измерительной лаборатории, помимо механических, использует в своей работе и оптико-механические приборы: измерительные микроскопы, оптимеры, оптические длиномеры, интерферометры, измерительные машины.

Существует также много специальных приборов и устройств для контроля деталей и инструментов сложной формы (червячные и зубчатые колеса, фрезера, зуборезные гребенки и т. д.), для измерения углов, для контроля согласованности хода звеньев различных механизмов.

В настоящее время на предприятия поступает все больше новых современных измерительных приборов, в которых механические и оптико-механические узлы и системы заменены электронными, вместо шкал и стрелок имеется цифровое табло. Эти средства измерений подключают к электронным вычислительным устройствам и устройствам, управляющим изготовлением или контролем продукции.

В последние годы появились контрольно-измерительные комплексы, предназначенные для проведения измерений взаимного расположения элементов сложных деталей. Эти измерения принадлежат к числу наиболее сложных и в состав подобных комплексов включаются ЭВМ, применение которых позволяет, например, по измерениям координат нескольких точек на поверхности детали определять размеры, сносность отверстий, форму граней и решать другие подобные задачи. Использование ЭВМ при измерениях потребует от лаборантов измерительной лаборатории навыков обращения с ними уже в ближайшие годы.

Квалифицированный лаборант измерительной лаборатории не только умело обращается со всеми описанными приборами, но и хорошо знает их устройство для того, чтобы гарантировать исправность, настраивать для работы, а при необходимости - устранять мелкие дефекты. Для правильного выбора измерительного средства лаборант самостоятельно определяет погрешность измерения, исходя из требований к точности изготовления данной конкретной детали или инструмента. Поэтому лаборант измерительной лаборатории, наряду с теоретическими основами метрологии, знает основы взаимозаменяемости, систему машиностроительных допусков и посадок. Лаборант умеет рассчитать влияние температуры на результаты измерений, разбирается в сортах и марках инструментальных сталей, проводит при обработке результатов измерений расчеты с применением тригонометрии.

Лаборанту измерительной лаборатории требуются общая техническая культура и эрудированность, без которых невозможно успешное решение ставящихся перед ним задач.

Измерительную лабораторию на заводе, как правило, стремятся расположить в специальном здании, подальше от источников вибрации. Помещение лаборатории хорошо освещается, в нем стремятся поддерживать постоянную температуру. В лаборатории должно быть чисто, стены и потолки окрашены в светлые тона.

Так как при измерениях показания приборов часто отсчитывают по шкалам, то дефекты зрения будут усложнять работу лаборанта. Однако небольшая близорукость или дальнозоркость не является противопоказанием к выбору этой профессии, так как они легко компенсируются очками или окулярами оптико-механических измерительных приборов. Люди, страдающие астигматизмом, должны всегда работать в очках с правильно установленными осями линз.

Выбирающие профессию лаборанта измерительной лаборатории должны обладать уравновешенным характером, способностью критически относиться к получаемым результатам, умением сосредоточивать свое внимание и в то же время быстро переключать его с одного объекта на другой. Необходимые качества - аккуратность, любовь к порядку и чистоте.

Машиностроительные заводы есть и в городах и в поселках. Поэтому работу по специальности лаборант измерительных лабораторий найдет всюду. В то же время специфика данной конкретной лаборатории определяется ассортиментом продукции, выпускаемой предприятием, в состав которого она входит. Поэтому различные измерительные лаборатории сильно отличаются друг от друга, что позволяет, оставаясь в рамках своей профессии, найти себе работу по душе.

Лаборантов измерительной лаборатории готовят в средних профессионально-технических училищах и непосредственно на предприятиях методом индивидуального обучения. Квалификацию можно повысить в техникумах измерений Госстандарта и в технических вузах, готовящих специалистов по измерительной технике.