Классификация средств измерений

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

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