гидромеханика. 1 Динамические характеристики средств измерения. Динамические характеристики
 Скачать 1.39 Mb.
|
|
47) Повышение точности на этапе обработки результатов измерений. Задачу повышения точности измерений решают в несколько этапов. На начальном этапе выполняют анализ измерительной задачи и тех целей, для которых используют результаты измерений, а также всей совокупности условий, влияющих на точность измерений. Этот анализ проводят для применяемой или предполагаемой к применению методики выполнения измерений, точность которой признана неудовлетворительной из-за возможных значительных неблагоприятных последствий, обусловленных погрешностью измерений. Метод или способ повышения точности измерений выбирают только после выявления и оценивания отдельных составляющих погрешности измерений и определения доминирующих составляющих погрешности. При этом учитывают не только инструментальную, но и методическую и субъективную составляющие погрешности измерений, а также систематический и случайный характер всех составляющих погрешности измерений. 48) Метрологическая аттестация средств измерений и испытательного оборудования. Метрологическая аттестация — это признание средства измерений (испытаний) узаконенным для применения (с указанием его метрологического назначения и МХ) на основании тщательных исследований метрологических свойств этого средства, проводится в соответствии с ГОСТ 8.326—89. Метрологической аттестации могут подвергаться СИ, не подлежащие государственным испытаниям или утверждению типа органами ГМС, опытные образцы СИ, измерительные приборы, выпускаемые или ввозимые из-за границы в единичных экземплярах или мелкими партиями, измерительные системы и их каналы. Основными задачами аттестации СИ являются: — определение МХ и установление их соответствия требованиям нормативной документации; — установление перечня МХ, подлежащих контролю при поверке; — опробование методики поверки. Метрологическая аттестация проводится органами государственной или ведомственной МС по специально разработанной и утвержденной программе. Результаты оформляются в виде протокола определенной формы. При положительных результатах выдается Свидетельство о метрологической аттестации установленной формы, где указывают его установленные МХ. Существует различие в аттестации СИ и испытательного оборудования. Основная цель аттестации испытательного оборудования — подтверждение возможности воспроизведения условий испытаний в пределах допустимых отклонений и установление пригодности использования данного оборудования в соответствии с его назначением. Аттестация, как и поверка, бывает первичной, периодической и повторной. В процессе первичной аттестации устанавливают: — возможность воспроизведения внешних воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта испытания, установленных в документах на методики испытаний конкретных видов продукции; — отклонения параметров условий испытаний от нормированных значений; — обеспечение безопасности персонала и отсутствие вредного воздействия на окружающую среду; — перечень характеристик оборудования, которые .должны проверяться при периодической аттестации, а также методы, средства и периодичность ее применения. Периодическую аттестацию проводят в процессе эксплуатации испытательного оборудования в объеме, необходимом для подтверждения соответствия его характеристик требованиям нормативных документов на методики испытаний и эксплуатационных документов. Результаты аттестации оформляются протоколом. При положительных результатах на оборудование выдается аттестат определенной формы и делается запись в эксплуатационные документы. 49) Факторы, влияющие на результат измерения: средства измерений. Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений. Измерение - получение информации о размере физической или нефизической величины. При измерениях приходится иметь дело с различными физическими величинами: дискретными и непрерывными, случайными и неслучайными, постоянными и переменными, зависимыми и независимыми. Метод измерения (по ГОСТу 16263-70) - это совокупность приёмов использования принципов и средств измерений, при которых происходит процесс измерения. 1) По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения методы измерений подразделяются на: статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени; динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени. Статическими измерениями являются, например, измерения размеров тела, постоянного давления; динамическими - измерения пульсирующих давлений, вибраций. 2) По способу получения результатов измерений (виду уравнения измерений) методы измерений разделяютна прямые, косвенные, совокупные и совместные. При прямом измерении искомое значение величины находят непос-редственно из опытных данных, например, измерение угла угломером или измерение диаметра штангенциркулем. При косвенном измерении искомое значение величины определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, например, определение среднего диаметра резьбы с помощью трёх проволочек или угла с помощью синусной линейки. Совместными называют измерения, производимые одновременно (прямые или косвенные) двух или нескольких неодноимённых величин. Целью совместных измерений является нахождение функциональной зависимости между величинами, например, зависимости длины тела от температуры, зависимости электрического сопротивления проводника от давления и т.п. Совокупные - это такие измерения, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Результаты совокупных измерений находят путём решения системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. 3) По условиям, определяющим точность результата измерения, методы делятся на три класса. Измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. К ним относятся в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин, и, кроме того, измерения физических констант, прежде всего универсальных (например, абсолютного значения ускорения свободного падения и др.).К этому же классу относятся и некоторые специальные измерения, требующие высокой точности. Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторое заданное значение. К ним относятся измерения, выполняемые лабораториями государствен-ного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями с погрешностью заранее заданного значения. Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. 50) Шкалы. Шкалы интервалов, отношений и абсолютные. В практической деятельности необходимо проводить измерения различных величин, характеризующих свойства объекта. Некоторые свойства проявляются только качественно, а другие – количественно. Разнообразие проявления любого свойства образуют множество. Если упорядочить элементы этих множеств, то можно получить шкалы измерений этих свойств. Шкалы интервала – эти шкалы являются дальнейшим развитием шкал порядка и применяются для объектов, свойства которых удовлетворяют отношению эквивалентов, порядка и адитивности. Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицы измерения и произвольно выбранное начало. К таким шкалам относятся летосчисления по различным календарям, а также температурные шкалы (Фаренгейта, Цельсия и т.д.). Шкалы соотношения – описывают свойства имперических объектов, которые удовлетворяют отношением эквивалентов порядка и адитивности (шкалы 2-го рода), а в ряде случаев и пропорциональности (шкалы 1-го роды). В шкалах отношения существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единицы измерений. С формальной точки зрения шкала отношений является шкалой интервалов с естественным началом отсчёта. К значениям, полученным по этой шкале применимы все арифметические действия, что имеет важное значение при измерении физических величин. Абсолютные шкалы – это шкалы, обладающие всеми признаками шкал отношений, но дополнительно имеющие естественное однозначное определение единицы измерения, и не зависящая от принятой системы единиц измерения. Такие шкалы соответствуют относительным величинам (например, коэффициент усиления). 51) Поверка средств измерений. Виды поверок. Поверка СИ - поверка средств измерений - выполнение определенных операций, которые необходимо выполнить в целях определения - соответствуют средства измерений заявленным метрологическим требованиям или нет. Средства измерений, которые будут применяться в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, перед началом эксплуатации и в случае ремонта, по его окончании должны проходить первичную поверку, а в период эксплуатации - должны проходить периодическую поверку. Те лица кто использует средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а это могут быть как индивидуальные предприниматели так и юридические лица, однозначно должны вовремя проводить поверку данных средств измерений. Основная цель поверки средств измерений это - в строгом соответствии с разработанным и утвержденным порядком осуществить передачу рабочим средствам измерений (РСИ) размер единиц величин от исходных эталонных средств . При реализации этого установленного порядка поверки в наличии должны быть необходимые государственные первичные эталоны единиц величин, поверочные схемы, сооветствующее техническое оснащение, разработанные методики поверки, необходимое нормативное обеспечение, обученные специалисты - поверители, а также - необходимые измерительные системы. На основании Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» - поверка средств измерений (СИ) является обязательной. 52) Повышение точности на этапе подготовки к измерениям Кепвыаап Ывап Ывап Ывап Выа Пыва Пыва 53) Погрешность средств измерений. Абсолютная, относительная, приведённая погрешность. Погрешность измерения — оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Абсолютная погрешность — ΔX является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины X meas . При этом неравенство: ΔX > | X true − X meas | , где X true — истинное значение, а X meas — измеренное значение, должно выполняться с некоторой вероятностью близкой к 1. Если случайная величина X meas распределена по нормальному закону, то, обычно, за абсолютную погрешность принимают её среднеквадратичное отклонение. Абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах измерения, что и сама величина. Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности к тому значению, которое принимается за истинное: Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах. Приведённая погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле , где X n — нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке: — если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то X n определяется равным верхнему пределу измерений; — если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно ширине диапазона измерений прибора. Приведённая погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах). 54)Метрологические службы и организации Метрологическая служба (МС) - это служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и для осуществления метрологического контроля и надзора. Различают: 1. Государственную метрологическую службу (ГМС) Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений в стране на межрегиональном и межотраслевом уровне и осуществляющая государственный метрологический контроль и надзор. Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта страны и включает: · государственные научные метрологические центры (ГНМЦ). Метрологический научно- исследовательский институт (как центр государстсвенных эталонов), несущий в соответствии с законодательством страны ответственность за создание, хранение и применение государственных эталонов, разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений в закрепленном виде измерений; · органы государственной метрологической службы на территориях субъектов страны - это структурное подразделение Госстандарта страны, осуществляющее государственный метрологический контроль и надзор на закрепленной территории. Органы ГМС также известны как территориальные органы Госстандарта страны 2. Метрологические службы государственных органов управления Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический надзор и контроль в пределах данного министерства (ведомства). Ранее применялся термин ведомственная метрологическая служба (ВМС) 3. Метрологические службы юридических лиц. Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический контроль и надзор на данном предприятии (в организации). Ранее применялся термин метрологическая служба предприятия (организации) (МСП) Имеются также иные государственные службы обеспечения единства измерений, которые осуществляют межрегиональную и межотраслевую координацию работ по ОЕИ в закрепленных видах деятельности. Руководство этими службами осуществляет Госстандарт страны. К ним относятся: 1. Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ) осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по обеспечению единства измерений времени, частоты и определения параметров вращения Земли. 2. Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО) осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по разработке и внедрению стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов в отраслях народного хозяйства в целях обеспечения единства измерений на основе их применения. 3. Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД) осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по разработке и внедрению стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов в науке и технике в целях обеспечения единства измерений на основе их применения. Создание метрологических служб или иных организационных структур по обеспечению единства измерений является обязательным при выполнении работ в следующих сферах деятельности: здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности труда; торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом; государственные учетные операции; обеспечение обороны государства; геодезические и гидрометеорологические работы; банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции; производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации; испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации; обязательная сертификация продукции и услуг; измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации; регистрация национальных и международных спортивных рекордов. 55) Средства измерений, их классификация Средства измерения – это технические средства, используемые для измерения и имеющие нормированные метрологические характеристики. В зависимости от назначения и конструктивного исполнения средства измерения подразделяются на несколько классов: Эталон – это средство измерения, предназначенное для хранения и воспроизведения единицы величины. Мера. Если мера воспроизводит величину только одного размера, то её называют однозначной. Многозначная мера воспроизводит физическую величину разных размеров (конденсатор переменной ёмкости). Для удобства использования однозначные меры объединяют в магазины и наборы. Набор мер – это комплект мер разного размера одной и той же величины, применяемых на практике, как по отдельности, так и в различных сочетаниях. Магазин мер – это набор мер, конструктивно объединённых в единое устройство в котором имеется приспособление для соединения мер в различных комбинациях. Измерительные преобразователи – это технические средства, служащие для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобной для обработки, хранения, дальнейшего преобразования или передачи и имеющие нормированные метрологические характеристики. Обычно преобразователи входят в состав какого либо средства измерения или используются с ним. Преобразователи различаются по месту, занимаемому в измерительной цепи (первичное и промежуточное), а также по функциональному назначению. Преобразователь, воспринимающий измерительную величину, т.е. стоит первым в измерительной цепи – называется первичным. Последующие преобразователи называются промежуточными. Аналоговый преобразователь – это преобразователь, который преобразовывает одну аналоговую величину в другую. Масштабные преобразователи – предназначены для изменения размера величины в заданное число раз. |