|
лекции по метрологии. Лекции по метрологии, стандартизации и сертификации. Метрология основные термины, применяемые в метрологии
Курс лекций по метрологии, стандартизации и серитификации для заочного и очно-заочного обучения РАЗДЕЛ 1. МЕТРОЛОГИЯ 1.1. Основные термины, применяемые в метрологии
Метрология — наука о весах и мерах. Термин «метрология» произошел от греческого metron— мера и logos— учение, слово. Основные направления метрологии: общая теория измерений; единицы физических величин и их системы; методы и средства измерений; методы определения точности измерений; основы обеспечения единства измерений и единообразия средств
измерения; эталоны и образцовые средства измерений; методы передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.
Предмет изучения метрологии — методы и средства, позволяющие проводить учет продукции, исчисляющейся по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии; измерения для контроля и регулирования технологических процессов и для обеспечения функционирования транспорта и связи; измерения
физических величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при испытаниях и контроле продукции.
Основные термины, применяемые в метрологии:
Физическая величина — свойство какого-либо объекта, процесса, отличающее его в количественном отношении от других, схожих с ним по качеству, физических объектов.
Измерение — совокупность операций по нахождению значения физической величины с помощью специальных технических средств с учетом экспериментального сравнения данной физической величины с однородной физической величиной, значение которой принято за единицу.
Единица физической величины — физическая величина, которой по определению присвоено значение, равное единице.
Система единиц физической величины — совокупность основных единиц, служащих базой для установления связей с
другими, производными, физическими единицами.
Единство измерений — такое состояние измерений, при котором результаты выражены в. узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Погрешность измерений — отклонение полученного результата измерений от истинного, установленного экспериментальным путем теоретического значения измеряемой величины.
Средства измерений — технические средства с нормированной погрешностью, используемые при измерениях единицы величины; по техническому назначению подразделяются на  меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, вспомогательные средства измерений, измерительные установки и измерительные системы.
Эталон — предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины высокоточная мера. С помощью эталона размер единицы передается нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений.
Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера (кварцевый генератор является мерой частоты электрических колебаний).
Измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдатем.
Измерительный преобразователь — средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации, не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
Измерительная установка - совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных презователей) и вспомогательных устройств, расположенных в одном месте, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительная система — совокупность средств измерений, вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенных для выработки сигналов измерильной информации в удобной для автоматической обработки, передачи и использования форме.
1.2. Понятие метрологического обеспечения,
обеспечение разных видов работ
Метрологическое обеспечение — установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.
Единство измерений — подразумевает, что результаты измерений выражены в узаконенных единицах, погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Научной основой метрологического обеспечения является метрология.
Цели метрологического обеспечения:
повышение качества продукции;
оптимизация управления производством;
обеспечение взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов;
повышение эффективности научно-методологических работ,
экспериментов и испытаний;
оптимизация системы учета;
повышение эффективности мероприятий по профилактике,
диагностике и лечению болезней;
оптимизация системы нормирования и контроля условий тру-
да и быта людей;
улучшение качества охраны окружающей среды;
оптимизация системы оценки природных ресурсов;
повышение уровня автоматизации управления транспортом
и безопасности движения;
обеспечение высокого качества и надежности связи.
Единая Государственная система метрологического обеспечения включает:
системы государственных эталонов единиц физических величин;
системы передачи размеров единиц физических величин от эталонов ко всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений;
системы разработки, постановки на производство и выпуска
в обращение рабочих средств измерений;
системы обязательных государственных испытаний средств
измерений, предназначенных для серийного или массового
производства и ввоза их из-за границы партиями;
системы государственной и ведомственной поверки или метрологической аттестации средств измерений;
системы стандартных образцов состава и свойств веществ и
материалов;
системы стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.
Общие единые правила и нормы метрологического обеспечения устанавливаются в стандартах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ). ГОСТ 1.25-76 «Метрологическое обеспечение. Основные положения» регламентирует метрологическое обеспечение на различных уровнях управления и производства.
Метрологическое обеспечение испытаний продукции
предполагает:
наличие необходимых средств измерений, зарегистрированных в Госреестре;
наличие испытательного оборудования, соответствующего требованиям нормативных документов на методики проведения испытаний;
применение аттестованных методик выполнения измерений;
наличие протоколов первичной и периодической аттестации испытательного оборудования, графиков их проведения;
удовлетворительное состояние средств измерений и испытательного оборудования, наличие и соблюдение графиков их поверки и аттестации
условия размещения испытательного оборудования и средств измерений;
соблюдение условий выполнения измерений и испытаний;
наличие и достаточность средств измерений, представленных для проведения периодической аттестации испытательного оборудования.
Основные процедуры, проводимые в рамках метрологического обеспечения предприятия:
анализ состояния измерений, разработку и осуществление
на его основе мероприятий по совершенствованию и упорядочению измерительного дела на предприятии;
создание и внедрение современных методик выполнения измерений и средств измерений, испытаний и контроля;
проведение метрологической экспертизы, конструкторской, технологической и нормативно-технической документации для обеспечения выполнения требований соответствующих стандартов ГСИ и отраслевых стандартов, норм и требований, вытекающих из задач метрологического обеспечения;
контроль за соблюдением метрологических правил и требований при проведении научных исследований и на всех стадиях разработки, производства и испытаний изделий.
1.3. Измерения, испытания.
Измерение характеризуется следующими параметрами.
Погрешность измерения — количественная характеристика качества измерения, определяемая как отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Достоверность измерения — степень доверия к результатам измерений. Измерения, для которых известны вероятные характеристики отклонения результатов от истинного значения,относятся к достоверным.
Сходимость измерений — качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполненных в одинаковых условиях.
Воспроизводимость измерений — качество измерений, оражающее близость друг к другу результатов измерений, выполненных в различных условиях (в различное время, в различных местах).
Принцип измерений — физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений.
Измерения делятся на прямые (значения находят только по показаниям измерительных приборов), косвенные (значение искомой величины находят посредством расчетов), совместные (одновременно измеряют несколько величин для установления зависимости между ними), совокупные (значение искомой величины находят путем решения системы уравнений), однократные, многократные.
По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения делятся на статические и динамические. Статические измерения соответствуют случаю, когда измеряемая величина остается постоянной. Динамические измерения соответствуют случаю, когда измеряемая величина изменяется.
Абсолютное измерение основано на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
Относительным называется измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
Метод измерений — это совокупность приемов использования принципов и средств измерений.
Среди методов измерения:
метод непосредственной оценки — значение величины определяется непосредственно по отсчетному устройству измерительного преобразователя прямого действия;
метод сравнения с мерой — измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Различают следующие виды методов сравнения:
противопоставления — измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливаются соотношения между этими величинами;
дифференциальный — на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой;
нулевой — результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля;
замещения — измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой;
совпадений — используют совпадения отметок шкал или периодических сигналов для измерения разности между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой.
Отсчетное устройство (шкала и стрелка) — часть конструкции средства измерения, предназначенная для отсчета показаний. Может быть в виде шкалы, указателя, дисплея, экрана, осциллографа и т.п. Шкала — часть конструкции отсчетного устройства, состоящая из отметок и чисел, соответствующих последовательным значениям измеряемой величины. Отметки могут быть в виде черточек, точек, зубцов й пр. Указатели могут быть в виде каплевидных, ножевидных и световых стрелок.
Шкалы делятся на односторонние («О» находится справа или слева, в начале шкалы) и двусторонние («О» смещен от начала шкалы; если «О» находится в центре шкалы, шкала называется симметричной).
Деление — это расстояние между двумя соседними отметками шкалы.
Шкалы имеют следующие характеристики:
количество делений;
длина деления (расстояние, измеренное между осевыми двух соседних отметок по воображаемой линии, проведенной через середины самых коротких отметок шкалы);
цена деления (разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы);
диапазон показаний (область значений шкалы, ограниченная начальным и конечным значениями);
диапазон измерений (область значений величин, для которой нормирована предельная допустимая погрешность);
пределы измерений (наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения).
1.4. Физические величины, эталоны
Понятие «физическая величина» применяется для описания материальных систем, объектов, изучаемых в любых областях.
Единица физической величины — применяемая для количественного выражения однородных физических величин фиксированная физическая величина, которой условно присвоено значение, равное единице.
В 1960 г. 11-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему единиц физических величин, названную Международной системой единиц СИ (SI — франц. Systeme International).
В системе СИ в качестве основных приняты семь единиц:
метр — единица длины;
килограмм — единица массы;
кельвин — единица температуры;
кандела — единица силы света;
ампер — единица силы тока;
секунда — единица времени;
моль — количество вещества.
Остальные единицы являются производными.
Различают централизованное и децентрализованное воспроизведение единиц физических величин.
Централизованное воспроизведение осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами, а для передачи размера единиц используются образцовые средства измерений.
Децентрализованное воспроизведение — единица производной физической величины воспроизводится на месте через единицы основных физических величин. Последние хранятся и воспроизводятся только централизованно в соответствии с их определением.
Производная единица — единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными. Производная единица называется когерентной, если в этом уравнении числовой коэффициент равен единице.
Качественным отображением измеряемых величин является их размерность (Dim). Значение величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения:
Q = X * [Q],
где Q — значение величины;
X — числовое значение измеряемой величины в принятой единице;
[Q] — выбранная для измерения единица.
Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все средства измерений одной и той же физической величины. Для этого применяют средства измерений, хранящие и воспроизводящие установленные единицы физических величин и передающие их
соответствующим средствам измерений (эталоны).
Эталон — предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины высокоточная мера. С помощью эталона размер единицы передается нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений.
Различают следующие виды эталонов.
Первичный эталон — эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.
Вторичный (или специальный) эталон — воспроизводит единицу в особых условиях и заменяет при этих условия первый эталон. Он создается и утверждается в тех случаях, когда это необходимо для обеспечения наименьшего износа государственного эталона.
Вторичные эталоны по своему назначению делятся на эталоны-копии, эталоны сравнения, эталоны-свидетели и рабочие эталоны.
Эталон-копия — предназначен для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Он не всегда является физической копией государственного эталона.
Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны, называется государственным.
Эталон-свидетель — предназначен для проверки сохранности государственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты.
Эталон сравнения — применяют для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредсвенно сличаемы друг с другом.
Рабочий эталон — воспроизводит единицу от вторичных эталонов и служит для передачи размера эталону более низкого разряда.
Образцовое средство измерения — мера, измерительный прибор или измерительный преобразователь, служащий для поверки по нему других средств измерений и утвержденный в качестве образцового.
Рабочее средство измерений — средство измерения, предназнааченное для измерений, не связанных с передачей размеров единиц.
1.5. Погрешности, их виды. Качество измерений.
Виды погрешностей:
Абсолютная погрешность — разность между показаниями прибора хnистинным значением измеряемой величины —
∆= хn- х
Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности прибора к истинному (действительному) значению измеряемой величины —
∆d= ∆/х
(может быть выражена в процентах);
систематическая погрешность — погрешность, которая независимо от количества проводимых измерений остается неизменной или изменяется закономерно;
случайная погрешность — погрешность, изменения которой
при проведении повторных измерений носит случайных характер;
инструментальная погрешность — погрешность инструмента (прибора), с помощью которого проводятся измерения;
методическая погрешность — погрешность, возникшая благодаря выбору данного метода измерения;
личная погрешность — погрешность, возникшая по вине человека, проводящего измерения (в результате невнимательности и т.д.);
основная погрешность — погрешность средств измерения, определенная при нормальных условиях;
дополнительная погрешность — погрешность, обусловленная выходом значений влияющих величин за пределы нормальных значений;
статическая составляющая погрешности — погрешность средства измерения при статическом режиме работы;
динамическая составляющая погрешности — погрешность средства измерения при динамическом режиме работы (может носить случайный характер).
Погрешность меры характеризует отличие номинального значения меры от истинного значения воспроизводимой ею величины.
Погрешность прибора — отличие показаний прибора от истинного или действительного значения измеряемой величины.
Приведенная погрешность прибора — отношение в процентах абсолютной погрешности прибора к нормирующему значению — g = 100/хнорм.
В соответствии с ГОСТ 8.401-80 хнорм принимается равным:
большему из пределов измерений или большему из модулей пределов измерений для СИ с равномерной или степенной шкалой, если нулевая отметка находится на краю или вне диапазона измерений;
арифметической сумме модулей пределов измерений, если нулевая отметка находится внутри диапазона измерений;
установленному номинальному значению для СИ с установленным номинальным значением измеряемой величины;
всей длине шкалы для приборов с существенно неравномерной шкалой, при этом абсолютные погрешности также выражают в единицах длины.
Во всех остальных случаях нормирующее значение устанавливается стандартами для соответствующих видов СИ.
Качество измерения, или точность измерения — близость к нулю систематических погрешностей результатов (т.е. таких погрешностей, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины). Правильность измерений зависит от того, насколько были верны средства измерений, используемые при эксперименте. Наличие погрешности ограничивает достоверность измерений, так как вносит ограничение в число достоверных значащих цифр числового значения измеряемой величины и определяет точность измерений.
1.6. Правовые основы метрологического обеспечения
и основные положения закона РФ об обеспечении
единства измерений
Одним из основных документов, регулирующим метрологические нормы и правила, является Закон РФ «Об обеспечении единства измерения», принятый 27 апреля 1993 г.
Закон устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в Российской Федерации, регулирует отношения государственных органов управления с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений и направлен на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
В законе прописаны следующие положения:
приводится основная терминология, используемая в метологии;
регламентируется регулирование отношений, связанных с обеспечением единства измерений в Российской Федерации;
оговаривается, что если международным договором Российской Федерации установлены иные правила, чем те, которые содержатся в законодательстве Российской Федерации об обеспечении единства измерений, то применяются правила международного договора;
устанавливается, что государственное управление деяностью по обеспечению единства измерений в Российской Ферации осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России);
устанавливаются рамки компетенции Госстандарта России;
оговаривается, что в РФ применяются единицы величин мехдународной системы единиц;
устанавливается, что государственные эталоны единиц
величин используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем средствам измерений данных величин на территории РФ;
измерения проводятся в соответствии с методиками Госстандарта России;
устанавливается понятие, состав и порядок работы государственной метрологической службы РФ;
рассматриваются виды и сферы государственного метрологического контроля и надзора;
утверждаются типы и способы поверки, сертификации
средств измерения;
законом предусмотрена юридическая ответственность
нарушителей метрологических правил и норм, определены меры
предупреждения нарушений (запреты, предписания и т.п.).
Однако после введения в действие Постановления Правительства Российской Федерации «О Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии» полномочия по управлению деятельностью по обеспечению единства измерений в Российской Федерации передаются агентству по техническому регулированию и метрологии. До утверждения Правительством перечня подведомственных организаций федеральных органов исполнительной власти в ведении Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии находятся организации, находившиеся в ведении Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии.
В веденном в действие Федеральном законе «О техническом регулировании» от 15 декабря 2002 г. устанавливается, что технические регламенты должны обеспечивать единство измерения, правила и методы исследований (испытаний) и измерений, а также правила отбора образцов для проведения исследований (испытаний) и измерений, необходимые для применения технических регламентов, разрабатываются с соблюдением положений статьи 9 данного Закона федеральными органами исполнительной власти.
1.7. Федеральное агентство по техническому
регулированию и метрологии
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии осуществляет государственный метрологический контроль и надзор. В его ведении находится Государственная метрологическая служба, которая включает государственные научные метрологические центры, метрологические научно-исследовательские институты и органы Государственной метрологической службы (Центры стандартизации, метрологии и сертификаации).
Агентство осуществляет руководство:
Государственной службой времени и частоты и определения
параметров вращения Земли (ГСВЧ);
Государственной службой стандартных образцов состава и
свойств веществ и материалов (ГССО);
Государственной службой стандартных справочных данных
о физических константах и свойствах веществ и материалов
(ГСССД).
Государственный метрологический контроль включает:
угверждение типа средств измерений;
поверку средств измерений;
лицензирование деятельности юридическич и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.
Государственный метрологический надзор осуществляется:
за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм;
за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;
за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.
Международное сотрудничество Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии осуществляется в рамках:
Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ);
Международного бюро мер и весов (МБВБ);
Организации государственных метрологических учреждений стран Центральной и Восточной Европы (КООМЕТ);
Азиатско-Тихоокеанского форума по законодательной метрологии (АТФЗМ).
Основополагающая. база государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) — комплекс нормативных документов, включающих в себя государственные стандарты и другие нормативные документы, определяющие порядок передачи размера единиц величин на всю территорию России и порядок проведения испытаний, поверки и калибровки средств иэмерений. Технической основой ГСИ является государственная эталонная база России, которая состоит из 1176 государственных первичных и специальных эталонов.
1.8. Метрологический надзор и контроль, структура
и функции метрологической службы предприятия
Метрологический контроль и надзор — деятельность, осуществляемая органом государственной метрологической службы (государственный метрологический контроль и надзор) или метрологической службой юридического лица в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм.
Метрологическая служба — совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.
Метрологический контроль и надзор осуществляются метрологическими службами путем:
• утверждения типа средства измерения; поверки средств измерения (в том числе и эталонов);
лицензирования деятельности юридических и физических лиц
на право изготовления, ремонта, продажи и проката средств
измерения;
калибровки средств измерения.
Утверждение типа — первая составляющая госконтроля. Оно проводится в целях обеспечения единства измерений в стране и постановки на производство средств измерения, соответствия установленным требованиям.
Поверка — совокупность операций, выполняемых органами
с целью определения и подтверждения соответствия средств
измерения установленным требованиям.
Калибровка — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Калибровка может проводиться любой метрологической службой.
Государственная метрологическая служба включает головное
предприятие ВНИИМС, государственные научные метрологические центры и центры стандартизации и метрологии в субъектах Федерации. В РФ принято типовое положение о метрологических службах. Организуются метрологические службы в министерствах, ведомствах, организациях и предприятиях. Руководство деятельностью Государственной метрологической службы, Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли, Государственной службы стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов, Государственной службы стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов осуществляет
Феральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Постановление Правительства РФ от 17 июня 2004 г. № 294).
Основная деятельность государственной службы направлена на обеспечение единства измерений, независимо от времени и места их проведения. Эта деятельность также включает в себя функции создания государственных и вторичных эталонов, разработки систем передачи размеров единиц физических величин рабочим средствам, надзора за производством, состоянием, применением и ремонтом средств измерений. Отдельные миристерства и ведомства РФ имеют Ведомственную метрологическую службу. В состав этой службы также входят отделы, на которые возлагаются функции руководства и организации метогической службы. Как правило, ведомственная метрологическая служба имеет: головную организацию; базовые организации на предприятиях; службу Главного метролога; другие подразделения, осуществляющие работы по метрологическому обеспечению.
Обязанности ведомственной службы:
проведение систематического анализа состояния средств измерений в отрасли;
разработка, осуществление и контроль на его основе программ метрологического обеспечения;
изучение потребности отрасли в технических средствах, вклю-
чая рабочие эталоны, разработка предложений по их созда-
нию и приобретению;
проведение метрологической аттестации средств измерений и выполнение работ по установлению соответствия номенклатуры измерительных параметров, норм, точности измерений, показателей качества продукции;
аттестация технологических процессов; организация и проведение работ по поверке и ремонту средств измерений на предприятиях и организациях, которые находятся в эксплуатации;
разработка и внедрение стандартов и других нормативно-технических документов государственных средств измерений;
внедрение в практику современных методов и средств измерений, направленных на увеличение эффективности производства;
проведение метрологической экспертизы технических заданий, проектной, конструкторской и технологической документации;
метрологический контроль за разработкой, производством,
состоянием, применением и ремонтом средств измерений, за внедрением и соблюдением метрологических правил.
Основополагающая база органов метрологической службы:
техническая база (эталоны, установки высшей точности, образцовые средства измерений); нормативная база (нормативно-технические и методические документы); организационно-правовая база.
1.9. Средства измерения
Виды средств измерений: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные системы.
Измерительный прибор — предназначенное для получения информации средство измерения в удобной для восприятия форме.
Измерительные преобразователи — средства измерения, предназначенные для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для передачи в показывающее устройство, обработки и хранения.
Измерительная система — совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для измерения физических величин объекта, выработки сигналов измерительной информации в удобной для автоматической обработки форме, передачи и использования в АСУ.
Измерительная установка — совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для восприятия непосредственного наблюдателя, и соединенных между собой каналами связи.
Признаки классификации измерительных приборов.
1. По используемым физическим процессам:
механические;
электромеханические;
электронные;
оптоэлектронные и т.п.
2. По физической природе измеряемой величины:
вольтметры;
амперметры;
термометры;
манометры;
уровнемеры;
влагомеры и т.д.
3. По виду измеряемой величины или сигнала измерительной информации, а также по способу обработки сигнала:
аналоговые (в которых показания являются непрерывной функцией измеряемой величины, т.е. могут так же, как и измеряемая величина, принимать бесконечное множество значений). Аналоговые приборы разделяют на приборы непрерывного и дискретного действия;
цифровые (приборы, в которых непрерывная по размеру и во времени величина преобразуется в дискретную, квантуется, кодируется и цифровой код отображается на цифровом отсчетном устройстве). Показания цифрового прибора могут принимать лишь конечное число значений.
4.По структурному принципу:
измерительные устройства прямого действия (преобразования). В них реализуется метод непосредственной оценки;
измерительные устройства, работа которых основана на методе сравнения.
5. По структурным признакам:
по числу каналов — одноканальные (с одним входом), двухканальные (с двумя входами), многоканальные (с тремя и более входами);
по временной последовательности преобразований входных сигналов — с одновременным (параллельным) преобразованием (сигналы обрабатываются одновременно), последовательным преобразованием (сигналы обрабатываются поочередно, за цикл измерения каждый сигнал через входное переключающее устройство (коммутатор) подается на вход преобразователя один раз).
6. По точности:
образцовые (используемые для поверки других измерительных установок);
рабочие (используемые непосредственно в практических измерениях.
7. По частотному диапазону:
низкочастотные;
высокочастотные;
сверхвысокочастотные;
широкополосные;
избирательные (селективные).
8.По месту использования:
лабораторные;
производственные.
Измерительные преобразователи делятся на:
преобразователи физического рода сигнала;
функциональные преобразователи
масштабные преобразователи;
согласующие преобразователи;
промежуточные;
передающие;
линейные;
нелинейные.
1.10. Поверка (калибровка) средств измерений
Поверка средств измерений —- определение метрологическим органом погрешности средств измерений и установление их пригодности к применению.
Виды поверок:
государственные (внеплановые);
обязательные (при производстве прибора);
периодические.
При поверке сравниваются меры или показатели измерительных приборов с более точной образцовой мерой или с показаниями образцового прибора. Класс точности образцового прибора должен быть на 3 единицы выше поверяемого. В операцию поверки входит предварительный внешний осмотр и
проверка комплектности прибора. Поверка производится по поверочной схеме, составленной соответствующей метрологической организацией. Сроки и методы поверки регламентируются нормативной документацией. Результаты поверки оформляются в виде протокола, и по окончании поверки делается вывод о
пригодности данного прибора к эксплуатации.
Методы поверки:
Путем непосредственного сличения.
С помощью приборов сравнения.
Поверка СИ по образцовым мерам.
Поэлементная поверка СИ.
Поверка измерительных приборов сравнения.
Поверка измерительных преобразователей.
Поверку средств измерений осуществляют государственные
инспекторы, подлежащие обязательной аттестации в качестве
поверителей.
Средства измерений, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.
Калибровка — способ поверки измерительных средств, заключающийся в сравнении различных мер, их сочетаний или отметок шкал многозначных мер в различных комбинациях и вычислении по результатам этих сравнений значении отдельных мер или отметок шкал (или поправок к ним), исходя из известного значения одной из них. В результате сравнения получают систему уравнений, решив которую, находят действительные значения мер.
Калибровка средств измерений производится метрологическим и службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин.
Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационрых документах. Ответственность за ненадлежащее выполнение калибровочных работ несут юридические лица, метрологическими службами которых выполнены калибровочные работы.
Калибровочная деятельность аккредитованных метрологических служб юридических лиц контролируется Федеральным Агентством по техническому регулированию и метрологии, государственными научными метрологическими центрами, органами Государственной метрологической службы в соответствии с условиями заключенных договоров.
|
|
|
Скачать 0.61 Mb.