Классификация средств измерения

· Принцип действия – физическую величину можно измерить при помощи средств измерений. Отличающихся друг от друга принципом действия. Различия этих принципов связаны с использованием разных физических явлений.

· Способ образования показаний - по способу образования показаний, измерительные приборы можно разделить на показывающие (в том числе и цифровые) и самопищущие.

· Способ получения числового значения измеряемой величины - з десь можно выделить приборы непосредственной оценки, и приборы сравнения.

· Точность средств измерения – определяется уровнем основных и дополнительных погрешностей (классы точности).

· Условия применения – температура, влажность, атмосферное давление, рабочее напряжение сети, диапазон частот и т.д.

· Нормальные условия – самые удобные для измерения.

· Рабочие условия - при которых средство является пригодным для измерений.

· Предельные условия – при которых средство не обязательно пригодно к измерению, но их кратковременное действие не выводит его из строя.

· Условия хранения – условия, которые обеспечивают сохранность средства измерения в течении длительного времени. Независимо от рабочих условий, они должны быть всегда более жесткими, чем предельные.

· Степень защищенности от влияния внешних магнитных и электрических полей (ГОСТ 1845-59).

· Прочность и устойчивость против механических воздействий и перегрузок – различают обыкновенные средства измерения, пылезащищенные, брызгозащищенные, водозащищенные, герметические, газозащищенные, взрывоопасные.

· Стабильность показаний средств измерений – это свойство сохранять неизменными погрешности длительное время.

· Чувствительность – под чувствительностью измерительного устройства принимают его способность реагировать на изменение измеряемой величины.

· Пределы и диапазоны измерения – определяют цель и пригодность, для которых предназначено устройство.

Шкала – система отметок, и соответствующих им последовательных числовых значений измеряемой величины.

Характеристики шкалы:

v Количество делений на шкале.

v Длина деления.

v Цена деления.

v Диапазон показаний.

v Диапазон измерений.

v Пределы измерений.

Деление шкалы – расстояние от одной отметки шкалы до соседней отметки.

Длина деления – это расстояние от одной осевой до следующей по воображаемой линии, которая проходит через центры самых маленьких отметок данной шкалы.

Цена деления шкалы – разность между значениями двух соседних значений на данной шкале.

Диапазон показаний шкалы – это область значений шкалы, нижней границей которой является начальное значение данной шкалы, а верхней – конечное значение данной шкалы.

Диапазон измерений – это область значений величины, в пределах которой установлена нормированная предельно допустимая погрешность.

Пределы измерений – минимальное и максимальное значения диапазона измерений.

(Практически) Равномерная шкала – это шкала, у которой цены делений разнятся не более чем на тринадцать процентов, и которая обладает фиксированной ценой деления.

Существенной неравномерная шкала – это шкала, у которой деления сужаются, и для делений которой значение выходного сигнала является половиной суммы пределов диапазона измерений.

Виды шкал:

· Односторонняя шкала -у которой ноль располагается в начале.

· Двусторонняя шкала – у которой ноль располагается не в начале шкалы.

· Симметричная шкала – у которой ноль располагается в центре.

· Безнулевая шкала – шкала у которой нет нуля.

Лекция №5 [28.02.2013]

Эталон – это средство измерения (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и/или хранения единицы и передачи её размера нижестоящим по поверочной схеме средств измерения и утвержденная в качестве эталона в установленном порядке.

ГОСТ 8.057-80 и ГОСТ 8.381 и СТ СЭВ 403-76 {почитать на досуге}

Перечень эталонов не повторяет перечень физических величин.

Метр – расстояние, пройденное светом в вакууме за секунды.

Эталон единицы величины - это средство измерения предназначено для измерения и хранения (кратных или дольных значений единицы величины) с целью передачи её размера другим средствам измерений данной величины.

Первичные эталоны - это уникальное средство измерения часто представляющие собой сложнейшие измерительные комплексы, созданные с учётом новейших достижений науки и техники на данный период.

Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и служащий для этих условий, называется специальный эталон.

Официально утверждённые в качестве исходного для страны первичный или специальные эталоны называются государственными.

Эталон, получающий размер единицы путём сличения с первичным эталом называется вторичным эталоном.

У эталонов есть несколько неизменных свойств:

1. Неизменность – свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течении длительного интервала времени, при этом все измерения, зависящие от внешних условий, должны быть строго определены функциями величин, доступных точному измерению.

2. Воспроизводимость – возможность воспроизведения единицы физической величины на основе ее теоретического определения, с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники.

3. Сличаемость – возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерения, нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь – вторичных эталоном, с наивысшей точностью для существующего уровня развития измерительной техники.

Различают следующие виды эталонов:

v Первичный – обеспечивает воспроизведение и хранение единицы с наивысшей в стране точностью.(по сравнению с различными эталонами той же величины)

v Специальный – обеспечивает воспроизведение единицы в особых условиях, в которых прямая передача размера единицы от первичного эталона с требуемой точностью не осуществима, и служит для этих условий первичным эталоном.

v Государственный – это первичный, или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны. Утверждение проводит главный метрологический орган страны.

v Вторичные – хранит размер единицы, полученной путем сличения с первичным эталоном соответствующей физической величины.

По своему метрологическому назначению, вторичные эталоны делятся на:

o Эталон-копия – предназначен для передачи размера единицы рабочим эталонам.

o Эталон сравнения – применяется для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом.

o Эталон-свидетель – предназначен для проверки сохранности и неизменяемости государственного эталона и замены его, в случае порчи или утраты.

o Рабочий эталон - применяется для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.

Поверочные схемы средств измерения – представляют собой документ, который устанавливает соподчинение средств измерения участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим средствам измерения, с указанием методов и погрешностей при передаче.

Различают государственные и локальные поверочные схемы.

Поверка – это операция, заключающаяся в установлении пригодности средств измерения к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и контроля их соответствия предъявляемым требованиям.

ПР 50.2.006-94

МИ 187-87

МИ 188-86

Схема 1. Системы передачи размера единицы величины.

Табл. 1. Эталоны, используемые в государственной поверочной схеме для средств измерений массы.

- средние квадратические отклонения результатов сличения (государственного первичного эталона с международным прототипом, эталона копии с государственным эталоном, рабочего эталона нулевого разряда с эталоном-копией).

Критерии качества измерений:

Точность, достоверность, сходимость и воспроизводимость.

Точность – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Достоверность измерений характеризует степень доверии к результатам измерения.

Под правильностью измерений понимаю качество измерений, отражающее близость к нулю систематический погрешностей в результатах измерений.

Сходимость – это качество измерений, отражающее близость к друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях.

Воспроизводимость – это качество измерений, отражающее близость к друг другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях.

Погрешность – отклонение результатов измерения от истинного значения измеряемой величины.

Поверка и калибровка средств измерения:

Контроль – процесс получения и обработки информации об объекте

1 поверка – это операция заключающаюся

Лекция №6 [14.03.2013]

Есть два способа воспроизведения единиц по признаку зависимости от технико-экономических требований:

1. Централизованный – с помощью единого для целой страны, или же группы стран, государственного эталона; Централизованно воспроизводятся все основные единицы и большая часть производных;

2. Децентрализованный – применим к производным единицам, сведения о размере которых не передаются непосредственным сравнением с эталоном.

Трансляция размера может производиться разными методами поверки.

Поверочные схемы бывают:

v Государственная поверочная схема – распространяется на все средства измерения данной физической величины, имеющиеся в стране. Она разрабатывается в виде государственного стандарта, состоящего из чертежа поверочной схемы, и текстовой части, содержащей пояснения к чертежу.

v Ведомственная поверочная схема – распространяется на средства измерения данной физической величины, подлежащие ведомственной поверке.

v Локальная поверочная схема – распространяется на средства измерения данной физической величины, подлежащие поверке в отдельном органе метрологической службы.

Перечень эталонов не повторяет перечень ФВ

Метр это рассстояние пройденное светом в вакууме за 1/29979245 с

Подчиненность средств измерения при осуществлении поверок соответствует следующей схеме.

Виды поверок:

1. Первичная поверка – проводится при выпуске средства измерения из производства, или после ремонта, а так же при ввозе средств измерения из-за границы партиями. Поверке подвергается каждый экземпляр.

2. Периодическая поверка – выполняется через установленные интервалы времени (межповерочные интервалы). Ей подвергаются средства измерения, находящиеся в эксплуатации или на хранении.

3. Внеочередная поверка средства измерения – проводится до наступления срока периодической поверки в случаях:

a. Повреждения знака поверительного клейма или утере свидетельства о поверке.

b. Ввода в эксплуатацию средства измерения после длительного хранения.

c. Проведения повторной настройки при ударном воздействии на средство измерения, или при неудовлетворительной его работе.

d. Отправке потребителю средств измерения. Не реализованных по истечению срока, равного половине межповерочного интервала.

4. Инспекционная поверка – проводится органами ГМС (Государственной Метрологической Службы) при осуществлении государственного надзора или ведомственного контроля за состоянием и применением средства измерения. Допускается проводить не в полном объеме, предусмотренном методике поверки.

Методы проведения поверок:

1. Сличением с более точной мерой – посредством компарирующего прибора.

2. Измерением эталонным средством измерения величины, воспроизводимой (градуировка).

3. Способом калибровки, когда с более точной мерой сличается лишь дна мера из набора, или одна из меток шкалы многозначной меры.

Аккредитация предусматривает следующие этапы:

1. Экспертиза документов.

2. Аттестация метрологической службы комиссией.

3. Принятие решения об аккредитации по результатам экспертизы.

4. Оформление регистрация и выдача ГосСтандартом аттестата на срок до пяти лет.

Относительная погрешность -отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины., где предел допускаемой оценочной погрешности на заданном промежутке; x_k – конечное значение диапазона измерения; c и d – положительные числа.

Приведенная погрешность - нормирующее значение, в тех же значениях что и ∆.

Нормирующее значение – это условно принятое в зависимости от типа измерительного прибора значение, которое принимается равным верхнему пределу измерений (в случае, если нижний пределе измерений – нулевое значение односторонней шкалы прибора).

Задача: найти значение абсолютной, относительной и приведенной погрешности вольтметра с верхним пределом измерений 150 В, если при действительном измеряемого напряжения 120,6 В показания вольтметра – 120 В.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:

1. Погрешность измерения и принцип измерения Гейзенберга –

2. Погрешность косвенных воспроизводимых измерений –

3. Погрешность прямых измерений –

4. Погрешность косвенных невоспроизводимых –

5. Субъективные\операторные\личные погрешности –

6. Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность –

7. Аддитивная погрешность –

8. Мультипликативная погрешность –

Лекция №7 [22.10.2012]

Поиск по сайту: