Средства измерений, утвержденные Госстандартом Казахстана, ре- гистрируются в государственном Реестре средств измерений, удостоверяются сертификатами соответствия и только после этого допускаются для применения на территории Республики Казахстан.
В справочных изданиях принята следующая структура описания средств измерений: регистрационный номер, наименование, номер и срок действия сертификата об утверждении типа средства измерения, местонахождение изготовителя и основные метрологические характеристики. Последние оценивают пригодность средств измерений к измерениям в известном диапазоне с известной точностью.
Метрологические характеристики средств измерений обеспечивают:
возможность установления точности измерений;
достижение взаимозаменяемости и сравнение средств измерений между собой;
выбор нужных средств измерений по точности и другим характеристикам;
определение погрешностей измерительных систем и установок;
оценку технического состояния средств измерений при их поверке. Метрологические характеристики, установленные документами, считаются действительными. На практике наиболее распространены следующие метрологические характеристики средств измерений:
диапазон измерений — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые пределы погрешности СИ;
предел измерения — наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения. Для мер — это номинальное значение воспроизводимой величины.
Например, у шкалы (рисунок 3.2) начальный участок (20 %) сжат, и производить отсчеты на нем неудобно. Поэтому предел измерения по шкале составляет 50 ед., а диапазон измерения — 10—50 ед.
Рисунок 3.2 – Неравномерная шкала средства измерения.
Шкала измерительного прибора — градуированная совокупность отметок и цифр на отсчетном устройстве средства измерения, соответствующих ряду
последовательных значений измеряемой величины. Различают равномерные и неравномерные шкалы.
Цена деления шкалы — разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Приборы с равномерной шкалой имеют постоянную цену деления, а с неравномерной — переменную. В этом случае нормируется минимальная цена деления.
Чувствительность — отношение изменения сигнала ∆y на выход средства измерения к вызвавшему его изменению ∆x сигнала на входе:
Например, для стрелочных средств измерений это отношение перемещения dl конца стрелки к вызвавшему его изменению dx измеряемой величины
Параметры х и у, как правило, выражены в различных единицах, например, миллиметрах и амперах, градусах и вольтах. Поэтому величина 5' может иметь, например, размерность [мм/А] , [º/В], [мм/В] и т. д.
Чувствительность нельзя отождествлять с порогом чувствительности— наименьшим значением измеряемой величины, способным вызвать заметное изменение показаний прибора. Величину, обратную чувствительности, называют постоянной прибора:
Как правило, выходным сигналом средства измерения является отсчет (показание) в единицах величины. В этом случае постоянная прибора С равна цене деления. Поэтому для СИ с неравномерной шкалой чувствительность величина переменная.
Основная нормируемая метрологическая характеристика средств измерений — это погрешность, т. е. разность между показаниями средств измерений и истинными (действительными) значениями физических величин.
Все погрешности в зависимости от внешних условий делятся на основные и дополнительные.
Основная погрешность - это погрешность при нормальных условиях эксплуатации. Как правило, нормальными условиями эксплуатации являются: температура 293 ± 5 К или 20 + 5 °С, относительная влажность воздуха 65 ± 1,5
% при температуре 20 °С, напряжение в сети питания 220 В ± 10 % с частотой
50 Гц ± 1 %, атмосферное давление от 97,4 до 104 кПа, отсутствие электрических и магнитных полей (наводок).
Существуют три способа нормирования основной погрешности:
нормирование пределов допускаемой абсолютной (±∆) или приведенной (±γ) погрешностей, постоянных во всем диапазоне измерения;
нормирование пределов допускаемой абсолютной (±∆) или относительной (±δ) погрешностей в функции измеряемой величины;
нормирование постоянных пределов допускаемой основной погрешности, различных для всего диапазона измерений одного или нескольких участков.
На практике, когда имеется более широкий диапазон влияющих величин, нормируется и дополнительная погрешность средств измерений.
В качестве предела допускаемой погрешности выступает наибольшая погрешность, вызываемая изменением влияющей величины, при которой средство измерения по техническим требованиям может быть допущено к применению. То же самое относится и к дополнительным погрешностям. При этом исходят из следующих положений:
дополнительная погрешность имеет такой же вид, что и основная (абсолютная, относительная и приведенная);
дополнительные погрешности, вызванные различными факторами, должны нормироваться раздельно.
В общем виде суммарная абсолютная погрешность средства измерения при влияющих факторах определяется по формуле:
где ∆0 — основная погрешность средства измерения; ∆i , — дополнительная погрешность, вызванная изменением i-го влияющего фактора.
Дополнительную погрешность иногда нормируют в виде коэффициента, указывающего «на сколько» или «во сколько раз» изменяется погрешность при отклонении номинального значения. Например, указание, что температурная погрешность вольтметра составляет +1 % на 10 °С, означает, что при изменении среды на каждые 10 °С добавляется дополнительная погрешность 1
%. Вследствие сложности разделения дополнительных и основных погрешностей поверку средств измерений выполняют только при нормальных условиях, т. е. дополнительные погрешности исключают. Значения приведенных погрешностей некоторых средств измерений приведены в табл. 3.10.1
При технических измерениях, когда не учитываются различные влияющие дестабилизирующие факторы, как правило, используется более грубое нормирование — присвоение средству измерения определенного класса точности.
Достарыңызбен бөлісу: |