Нормируемые метрологические характеристики средств


Измерений

 

Для обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости СИ их метрологические характеристики нормируют. Основная нормируемая метрологическая характеристика СИ – погрешность.

Метрологические характеристики нормируют для нормальных условий эксплуатации СИ. Нормальными считают условия, при которых изменением метрологических характеристик под действием влияющих величин можно пренебречь. Для многих СИ нормальными условиями являются: температура окружающей среды (20 ± 10) ºС; атмосферное давление от 97,4 до 104 кПа; отсутствие электрических и магнитных полей (наводок).

При поверке (калибровке) СИ определяются действительные значения метрологических характеристик и сравниваются с установленными нормами.

Помимо погрешностей на практике используются следующие метрологические характеристики СИ:

Время установления показаний и переброс указателя (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Графики перемещения указателя измерительного

прибора от нулевой отметки до αуст при различной степени успокоения

 

 

После включения измерительного прибора в цепь или изменения измеряемой величины подвижная часть измерительного механизма не сразу занимает положение равновесия, а совершает затухающие колебания около него. Чтобы ускорить процесс установления показаний, измерительный механизм снабжается приспособлением – успокоителем, поглощающим кинетическую энергию подвижной части. По конструкции и принципу действия успокоители подразделяются на воздушные, жидкостные и магнитоиндукционные.

При различных значениях момента трения возможны три варианта движения стрелки (указателя) прибора (рис. 1.5): 1 и 2 – колебательные затухающие (с переходом установившегося в итоге значения αуст) и 3 – апериодическое.

Под временем установления показаний tУ прибора понимается время, прошедшее с момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклонение указателя α от установившегося значения αуст не превышает 1,5 % от предельного значения шкалы (αН). Время установления показаний tУ для большинства аналоговых приборов не должно превышать 4 секунды. При превышении прибор считается метрологически неисправным.

Переброс указателя определяется по первому, наибольшему отклонению указателя за установившееся значение αуст. Переброс метрологически исправного прибора не должен превышать αуст более чем на 20 % от αН. При проверке αуст следует выбирать так, чтобы первое наибольшее отклонение указателя было близко к αН , но его не превышало.

Собственная мощность потребления. При включении электроизмерительного прибора в цепь, находящуюся под напряжением, прибор потребляет из этой цепи некоторую энергию. Энергию, потребляемую за единицу времени (скорость потребления энергии), называют мощностью. С помощью этой величины принято оценивать энергопотребление приемников. В большинстве случаев мощность собственного потребления энергии мала с точки зрения экономии электроэнергии. Но при измерении в маломощных цепях в результате потребления приборами энергии может измениться режим работы цепи, что приведет к увеличению методической погрешности измерения. Поэтому малое потребление энергии от цепи, в которой осуществляется измерение, является достоинством прибора. Для различных конструкций и систем мощность потребления колеблется в широких пределах от 10-12 до 15 Вт. Ориентировочные значения для некоторых измерительных приборов:

· магнитоэлектрической системы, Вт 0,01…2;

· электромагнитной системы, В×А 0,1…5;

· электродинамической системы, В×А 0,1…2.

Электронные приборы (цифровые и аналоговые) имеют большое входное сопротивление и поэтому практически не потребляют энергию из контролируемой цепи – они работают от вспомогательных источников энергии.

Область рабочих частот (диапазон частот). На циферблате (рис. 1.3) или в эксплуатационной документации предназначенного для измерений в цепях переменного тока прибора указывается номинальное значение частоты измеряемого напряжения или тока или номинальная область частот, а также расширенные области частот, в которых допускается использование прибора.

Отклонение частоты от номинального значения, для работы на которой предназначен прибор, вызывает изменение показаний, т.е. дополнительную погрешность из-за несоответствия частоты. Предел допускаемой дополнительной погрешности приборов переменного тока равен пределу допускаемой основной погрешности при отклонении частоты на ± 10 % от номинальной. Если на приборе указана номинальная область частот, для работы в которой он предназначен, его погрешность не должна выходить за пределы основной.

В расширенной области частот устанавливаются увеличенные пределы допускаемой погрешности.

К нормируемым метрологическим характеристикам аналоговых приборов относят также (определения см. в 1.3):

· диапазон показаний;

· диапазон измерений;

· предел измерений;

· чувствительность.

Важной характеристикой СИ, определяющей безопасность пользования им, является сопротивление изоляции.В соответствии со стандартом сопротивление изоляции между корпусом и изолированными электрическими цепями прибора для рабочих напряжений до 500 В должно быть не менее 20 МОм при нормальных условиях эксплуатации.

Еще одним испытанием, которому подвергается каждый измерительный прибор, является проверка электрической прочности его изоляции. Изоляция между корпусом и изолированными от корпуса электрическими цепями, на которых во время работы устанавливается напряжение более 42 В и доступ к которым возможен без вскрытия прибора, должна выдержать в течение одной минуты действие испытательного напряжения переменного тока частотой 50 Гц, значение которого должно соответствовать указанному в табл. 1.1.

После успешного проведения испытания на циферблат прибора наносится условный знак в виде звездочки, внутри которой написано значение испытательного напряжения в киловольтах (например, 2 кВ: ).

 

Таблица 1.1

Рабочее напряжение, В (действующее значение) Испытательное напряжение, кВ (действующее значение)
От 42 до 50 0,5
Свыше 50 до 250 1,5
Свыше 250 до 650 2,0
Свыше 650 до 1000 3,0
Свыше 1000 до 2000 5,0

 

После экспериментального определения всех метрологических характеристик СИ и сравнения их с установленными нормами делается вывод о пригодности или непригодности данного СИ к дальнейшему применению.

В случае, если все метрологические характеристики поверяемого СИ нормам соответствуют, оформляется «Свидетельство о поверке», разрешающее его применение. Упрощенная форма «Свидетельства о поверке» представлена на рис. 1.6.

Если же по результатам испытаний оказалось, что какие-либо метрологические характеристики поверяемого СИ нормам не соответствуют, то оформляется «Извещение о непригодности к применению», где указываются причины, по которым данное СИ применять нельзя. На рис. 1.7 представлена упрощенная форма «Извещения о непригодности к применению».

 

 

Свидетельство о поверке   Средство измерений _________________ __________ , заводской номер ________ , поверено и на основании результатов поверки признано пригодным к применению. Поверитель ________________ (подпись) _____________ (дата)

 


Рис. 1.6.

 

 

 
 
Извещение о непригодности к применению   Средство измерений _________________ __________ , заводской номер ________ , поверено и на основании результатов поверки признано непригодным к применению. Причины: __________________________ ___________________________________ ___________________________________ Поверитель ________________ (подпись) _____________ (дата)

 

 


Рис. 1.7.

 

 

Вопросы для самопроверки

1. В чем разница между эталонными и рабочими средствами измерений?

2. Чем поверка СИ отличается от калибровки?

3. Чем отличаются друг от друга: отсчетное устройство, циферблат, шкала?

4. Как определяются диапазон показаний и диапазон измерений прибора? Чем они отличаются?

5. Что такое чувствительность и цена деления прибора? Как их определить?

6. Какие обозначения должны быть нанесены на циферблате прибора?

7. Что такое класс точности прибора?

8. Какие классы точности установлены для амперметров и вольтметров и что означают числовые значения класса точности?

9. Как обозначается класс точности у цифровых приборов?

10. Дайте определение термина «вариация» прибора и объясните сущность этого явления.

11. Что такое абсолютная, относительная и приведенная погрешности?

12. Перечислите основные метрологические характеристики аналоговых измерительных приборов.




Дата добавления: 2019-09-30; просмотров: 730;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.014 сек.