Классификация средств измерений

<1 2 345 6 7 >

Для практического измерения единиц физических величин применяются технические средства измерений, которые имеют нормированные погрешности и называются средства измерений.

См РИС 2.1

К средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы. Все они характеризуются двумя важнейшими показателями: количественным (размер измеряемой величины) и качественным (точность измерения).

Мера – это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мерами, например, являются гири, концевые меры длины (метры металлические) и т.п. Различают меры однозначные (гиря) воспроводящие физ.величину одного размера, многозначные (метровая линейка воспроизводит миллиметры и сантиметры) воспроводящие физ.величину разных размеров, наборы (набор гирь к лабораторным весам) и магазины –набор мер, конструктивно обьединенные в одно устройство(магазин электросопротивлений).

К однозначным мерам относятся стандартные образцы и стандартные вещества.

Стандартный образец материала или вещества – определённым образом оформленная проба вещества, материала, подвергаемая метрологической аттестации с целью установления количественного значения определённой характеристики при определённых условиях внешней среды. К стандартным образцам, например, относятся набор 10 эталонных тел - минералов с конкретными значениями твёрдости (кварц, тальк, алмаз и др.). Впоследствии они могут применяться для определения показателей твёрдости любых других веществ (стекла, фарфора, фаянса и др.) по шкале Мооса. Каждый последующий минерал этой шкалы является более твердым, чем предыдущий.

Так, стандартным образцом температуры является образец чистого цинка, у которого Т_пл = 419,527^оС по международной температурной шкале
МТШ-90.

Работу со стандартными образцами и их использование регламентирует ГОСТ 8.315-91 ГСИ. Стандартные образцы. Основные положения, порядок разработки, аттестации, утверждения, регистрации и применения.

При пользовании мерами всегда необходимо учитывать номинальное и действительное значение меры, а также величину погрешности и её разряд.

Номинальное значение – это значение меры, указанное на ней.

Действительное значение – указывается в специальном свидетельстве и является результатом сличения показаний меры с высокоточным эталоном.

Разность между номинальным и действительным значениями называется погрешностью меры. Величина, равная погрешности, но противоположная по знаку, называется поправкой к номинальному значению. Учитывая, что при поверке или аттестации меры тоже могут возникать (обнаруживаться) погрешности, с учётом этих погрешностей их подразделяют на разряды (1, 2, 3 и т.д.) и называют разрядными эталонами, по другому – образцовыми средствами измерения определённого разряда.

Для удобства проведения технических измерений меры также делят на классы – в зависимости от имеющейся у них величины погрешности. Порядок определения классов точности средств измерения нормирует ГОСТ 8.401-80 ГСИ. Классы точности средств измерения. Общие требования.

Измерительные устройства - в зависимости от формы предоставления сигнала информации подразделяются на измерительные преобразователи и измерительные приборы

Измерительный преобразователь– это средство измерений, которое служит для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для обработки и хранения, для передачи в показывающее устройство. Например, индукционный датчик, предварительно отградуированный с использованием микрометрического винта 1 класса, впоследствии может применяться в исследованиях или в практических измерениях для передачи значений линейных перемещений на самопишущий прибор или на ЭВМ. Аналогично можно использовать датчик линейных перемещений, изготовленный из упругой пластины, оборудованной тензодатчиками.

Основной метрологической характеристикой измерительного преобразователя считается соотношение между величинами входного и выходного сигналов, т.е., между величиной линейного перемещения и мощностью электрического сигнала, зависящего от чувствительности преобразователя, которая называется функцией преобразования.

Преобразователи подразделяются на первичные, непосредственно воспринимающие измеряемую величину, их называют датчики, которые предназначены для преобразования неэлектрических величин в электрический ток и напряжение; промежуточные, работающие в сочетании с первичными и не влияющие на изменение рода физической величины. Их подразделяют на аналоговые, аналого-цифровые(АЦП), и цифро-аналоговые(ЦАП) и передающие, на выходе которых измеряемая величина приобретает форму, удобную для регистрации или передачи на расстояние;

Измерительный прибор – это средство измерения, позволяющее получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем.

Различают измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения.

Прибор прямого действия отображает измеряемую величину на показывающем устройстве, имеющем соответствующую градуировку в установленных единицах этой величины. Изменения рода физической величины в процессе измерения не происходит. Это, например, приборы: амперметр, вольтметр, термометр и др.

Прибор сравнения предназначен для сравнения измеряемых величин с заранее известной величиной. Например, это приборы для измерения давления сжатого воздуха, яркости свечения источников излучения и т.п.

Измерительные установки и системы – это совокупность средств измерения, объединённых по функциональному признаку со вспомогательными устройствами для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерения. Простейшим примером измерительной установки является тестер – прибор, применяемый для измерений различных параметров электрических цепей и схем – силы, напряжения тока, омического сопротивления, для проверки резисторов и транзисторов. В технике довольно часто измерительные установки автоматизируются и применяются для ввода информации в систему управления, что позволяет автоматизировать работу технологической линии. При этом поступающая от измерительной установки информация отображается на каких-то регистрирующих или самопишущих приборах для восприятия пользователем.

В зависимости от рода используемой энергии средства измерения (ГСП Государственные системы промышленных приборов) и вспомогательные устройства подразделяются на: электрические, гидравлические и пневматические. Все средства измерения имеют унифицированные входные и выходные сигналы приведенные в таблице 2.3 этим обеспечивается создание комбинированных средств ГСП

См РИС 2.3 стр.64

По метрологическому назначению все средства измерений делят на рабочие средства измерений и эталоны.

Рабочие средства измерений применяются для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др. Они могут быть: лабораторными (для научных исследований), производственными (для измерений объектов в процессе технологической обработки), полевыми (для использования в экспедициях, во время натурных испытаний, а также для применения на автомобилях, судах, самолётах и т.п.), учебными (для демонстрации действия измерителя в процессе измерения).

Самыми точными и чувствительными являются лабораторные средства измерений. Производственные – самые устойчивые к воздействиям окружающей среды и производственного процесса – перепадов температуры, влажности, вибраций, скачкообразно изменяющихся параметрах производственных установок и т.п. Полевые – должны обеспечивать устойчивую работу при постоянно изменяющихся условиях окружающей среды.

Эталон – это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи её размера другим средствам измерений. От эталона единица величины передаётся разрядным эталонам, от них – рабочим средствам измерений.

Эталоны классифицируются на: первичные, вторичные и рабочие.

Первичный эталон – воспроизводит единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Он может быть национальным и международным.

В России национальные эталоны утверждает и хранит в подразделениях своего подчинения Госстандарт РФ.

Международные эталоны хранит и поддерживает МБМВ. Все эталоны периодически поверяются и сличаются. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет, электрические и световые эталоны – один раз в три года.

Вторичные эталоны ("эталоны – копии") используются для воспроизведения меры от первичных эталонов и для передачи её рабочим эталонам. Величина воспроизводимой вторичным эталоном меры сличается с Государственным эталоном. Вторичные эталоны утверждаются Госстандартом РФ или Государственными научными метрологическими центрами.

К Вторичным эталонам относятся также и эталоны сравнения, предназначенные, главным образом, для сличения государственного эталона с другими, в том числе международными эталонами.

Рабочие эталоны воспринимают размер единицы от вторичного эталона и служат для передачи размера менее точному рабочему эталону и рабочим средствам измерений. Рабочие эталоны в зависимости от точности подразделяются на эталоны 1-4 разряда.К порядку взаимодействия госуд. Эталона с вторичными эталонами, »разрядными» рабочими эталонами и рабочими средствами измерения мы обратимся позже.

В нашей стране работу с эталонами нормирует ГОСТ 8.057-80 ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения, а также ГОСТ 8.381-80 ГСИ. Эталоны. Способы выражения погрешностей.

ПРИМЕРЫ

<1 2 345 6 7 >

Дата добавления: 2021-11-16; просмотров: 323;