Нормирование метрологических характеристик средств измерений

1.

Гавриленко Наталия Айратовна
1

2.

Метрология
Стандартизация
Сертификация

3. Тема № 3. Нормирование метрологических характеристик средств измерений

1.Средства измерений и их
классификация .
2. Метрологические характеристики
средств измерений и их нормирование.

4.

Основные понятия и определения
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.
Под метрологическими характеристиками понимают такие
характеристики СИ, которые позволяют судить об их пригодности
для измерений в известном диапазоне с известной точностью.
Виды средств измерений
-
Мера
Измерительные преобразователи
Измерительный прибор
Измерительная установка
Измерительная система

5.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения
физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых
выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью
Измерительные преобразователи – техническое средство с нормированными
метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой
величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки,
хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.
Измерительный прибор – СИ, предназначенное для получения значений измеряемой ФВ
в установленном диапазоне. В конструкции прибора обычно присутствует устройство,
преобразующее измеряемую величину в удобную для понимания форму. Для вывода
измерительной информации используется шкала со стрелкой или цифроуказатель.
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер,
измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств,
предназначенная для измерений одной или нескольких ФВ и расположенная в одном
месте.
Измерительная система – совокупность функционально объединенных мер,
измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических
точности
средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений
одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки
измерительных сигналов в разных целях.

6.

По метрологическому предназначению средства
измерения делятся на:
– образцовые (эталонные) средства измерений;
– рабочие средства измерения.
Образцовое средство измерений – средство измерений, предназначенное для
хранения и передачи размера единицы одной или размеров единиц нескольких
величин от эталонов рабочим средствам измерений.
Рабочее средство измерений – средство измерений, предназначенное для
измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам
измерений.
Также выделяют:
– лабораторные средства измерений, которые используются при проведении
научных исследований. Они обладают высокой точностью и чувствительностью;
– производственные средства измерений, которые применяются для
осуществления контроля над протеканием различных технологических процессов
и качеством продукции. Они характеризуются высокой степенью устойчивости к
вибрациям, ударам, перепадам температуры;
– полевые средства измерений, которые применяются в процессе
эксплуатации самолетов, автомобилей и других технических устройств. Они
обладают устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды
(различные температурные условия, высокий уровень влажности и др.)

7.

2. Метрологические характеристики
средств измерений и их
нормирование

8.

Метрологическая характеристика
средства измерений – характеристика
одного из свойств СИ, влияющая на результат
измерений и на его погрешность.
нормируемые МХ - метрологические характеристики,
устанавливаемые нормативно-техническими документами.
действительные МХ - Метрологические характеристики
определяемые экспериментально

9.

Метрологические характеристики СИ
– обеспечение возможности установления точности
измерений;
– достижение взаимозаменяемости СИ, сравнения СИ
между собой и выбора нужных СИ по точности и другим
характеристикам;
– определение погрешностей измерительных систем и
установок на основе МХ входящих в них СИ;
– оценка технического состояния СИ при поверке

10. Показывающее устройство средства измерений – совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают визуальное

восприятие значений
измеряемой величины или связанных с ней величин
(шкала, указатель, дисплей).
- шкальные, - цифровые - регистрирующие

11.

• Шкала средства измерений – часть
показывающего устройства средства
измерений, представляющая собой
упорядоченный ряд отметок вместе со
связанной с ними нумерацией.
• Указатель средства измерений – часть
показывающего устройства, положение
которого относительно отметок шкалы
определяет показания средства измерений.

12. элементы шкалы

– отметка шкалы – знак на шкале средства измерений (черточка, точка и
др.), соответствующая некоторому значению ФВ;
– числовая отметка шкалы – отметка шкалы СИ, у которой проставлено
число;
– деление шкалы – промежуток между двумя соседними отметками шкалы
СИ;
– длина деления шкалы – расстояние между осями (или центрами) двух
соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии,
проходящей через середины самых коротких отметок шкалы;
– цена деления шкалы – разность значений величины, соответствующих двум
соседним отметкам шкалы СИ;
– длина шкалы – длина линии, проходящей через центры всех самых
коротких отметок шкалы СИ и ограниченной начальной и конечной
отметками. Линия может быть реальной или воображаемой, кривой или
прямой. Длина шкалы выражается в единицах длины независимо от единиц,
указанных на шкале.
– односторонняя шкала – ноль располагается в начале;
– двусторонняя шкала – ноль располагается не в начале шкалы;
– симметричная шкала – ноль располагается в центре

13.

• Диапазон показаний СИ – область значений
шкалы прибора, ограниченная начальным и
конечным значениями шкалы.
• Диапазон измерений СИ – область значений
величин, в пределах которой нормированы
допускаемые пределы погрешности средства
измерений.
• Пределы измерений СИ – минимальное и
максимальное значение диапазона измерений.

14. Чувствительность средства измерений – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого

средства к
вызывающему его изменению измеряемой величины.
• Абсолютную чувствительность определяют по
формуле .
l
S
x
• Относительную чувствительность определяют
по формуле
S0
l
x x
где l ‒ изменение сигнала на выходе; x ‒ измеряемая
величина; x ‒ изменение измеряемой величины.

15.

• Порог чувствительности средства измерений – характеристика СИ
в виде наименьшего значения изменения физической величины,
начиная с которого может осуществляться ее измерение данным
средством. Например, если самое незначительное изменение массы,
которое вызывает перемещение стрелки весов, составляет 10 мг, то
порог чувствительности весов равен 10 мг.
• Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика
данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень
их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и
дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками,
влияющими на точность. Класс точности дает возможность судить о
том, в каких пределах находится погрешность средства измерений
одного типа, но не является непосредственным показателем точности
измерений, выполняемых с помощью каждого из этих средств.

16.

• Нормирование метрологических
характеристик – регламентирование переделов
отклонений значений реальных метрологических
характеристик СИ от их номинальных значений.
• Главная цель нормирования – обеспечение
взаимозаменяемости и единства измерений.
• Значения метрологических характеристик
регламентируются соответствующими
стандартами СИ раздельно для нормальных и
рабочих условий применения.

17.

• Нормальные условия применения –
условия, в которых изменениями
метрологических характеристик,
обусловленными воздействием внешних
факторов (внешние магнитные поля,
влажность, температура), можно
пренебречь.
• Рабочие условия – условия, в которых
изменение влияющих величин имеет более
широкий диапазон.

18.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
18