Файл: методичка (учебное пособие) по лабор. МСС.doc

Значения классов точности[4] выбирают из ряда чисел:

[1; 1.5; (1.6); 2; 2.5; (3); 4; 5; (6)]*10ⁿ (n=1, 0, -1, -2 и т.д.), а примеры их обозначения приведены в таблице 1.

Таблица 1 – обозначения классов точности.

Допустимые значения метрологических характеристик аналоговых амперметров и вольтметров в зависимости от их классов точности приведены в таблице 2.

Таблица 2 – нормируемые величины.

Основой для присвоенного СИ того или иного класса точности является их основная погрешность и способ его выражения.

Класс точности позволяет рассчитать в каких пределах находится действительное значение измеряемой величины.

Пример: Рассчитать в каких пределах может находится действительное значение измеряемой величины при ее однократном измерении. Измерения проводили вольтметром с верхним пределом измерения 250 В, класс точности обозначен на шкале числом 2,5 без окружности и «галочки» т.е. он установлен по приведенной погрешности. Прибор показал 220 В. Из формулы 5 определяем границы основной допустимой абсолютной погрешности вольтметра

(7)

Действительное значение напряжения может находится в интервале от

(U - ∆_д ) до (U + ∆_д), где U – показание вольтметра, тогда в нашем примере:

от (220 - 6,25) до (220 + 6,25) , т.е. от 213,75 В до 226,25 В, при показании прибора 220 В.

Обращаем внимание, что этот интервал учитывает только основную допустимую погрешность СИ. Если учитывать погрешности от вариации показаний, наклона прибора, изменений частоты в пределах нормальных условий эксплуатации, то интервал может быть увеличен в несколько раз. Поэтому погрешность результата измерения всегда больше погрешности СИ.

Следует заметить, что при нормировании класса точности по приведенной погрешности допустимая погрешность ∆_д (7) не зависит от показаний прибора и остается неизменной при любом показании, т.е. если вольтметр покажет 50 В, то ∆_д точке 50 то же равно 6,25 В, и интервал будет равен от 43,75 В до 56,25 В. В этом случае относительная погрешность

т.е при измерении малых напряжений, находящихся в начале шкалы, относительная погрешность редко увеличивается. В нашем примере она увеличилась с 2,5% в конце шкалы до 12,5% - в пять раз. Поэтому измерять следует в конце шкалы, а для измерении малых сигналов следует использовать приборы с меньшим пределом измерений.

Однако, при нормировании класса точности по относительной погрешности она остается неизменной в любой точке шкалы, а абсолютная погрешность изменяется.

Градуировка средств измерений.

Термин градуировка имеет два значения:

1. Нанесение на шкалу градуируемого прибора отметок соответствующих показаниям рабочего эталона. Используется при изготовлении шкалы средства измерения.

2. Экспериментальное определение зависимости между значениями величин на входе и выходе средства измерения, т.е. градуировочной характеристики. Эта характеристика может быть выражена в ввиде формулы, графика или таблицы (Приложение Б). Практическое использование градуировочной позволяет уменьшить погрешность результата измерения при измерении грубым прибором. Следовательно, используется для повышения точности измерения.

Например грубый прибор, класса точности 2,5 показал 250 В, используя его градуировочную характеристику находим, что на этот прибор было подано 255 В, которое определено с погрешностью 0,5%.

Калибровка средств измерений.

Совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик, не подлежащих государственному метрологическом контролю и надзору, т.е. поверке.

В процессе калибровки определяют те метрологические характеристики, которые используются при конкретной эксплуатации прибора. Калибровку проводят метрологические службы юридических лиц, которые могут быть аккредитованы на право проведения калибровочных работ. Аккредитацию проводят в органах Государственной метрологической службы с целью повышения престижа результатов калибровки[5]. Результаты калибровки удостоверяются калибровочным клеймом[6], наносимым на средство измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах. Калибровочное клеймо аккредитованных органов имеет круглую форму (Приложение В)

И содержит следующую информацию:

4 – четвертый месяц,

08 – 2008 год,

К – калибровка,

АЛ – зашифрованное наименование м.с.

(две буквы – государственной, три –юридические лица).

В – индивидуальный знак калибровщика

(одна буква).

Формы калибровочных клейм метрологических служб юридических лиц для средств измерений, выпускаемых из производства – прямоугольная, находящихся в эксплуатации – квадратная, а их содержание соответствует круглой формы.

Поверка средств измерений.

Основной формой деятельности практической метрологии по обеспечению единства измерений являются поверка средств измерений.

Поверкой называют установление пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным требованиям[7].

Каждое средство измерений обладает своим набором метрологических характеристик. Если все метрологические характеристики соответствуют установленным требованиям (нормативным значениям), то средство измерения признается пригодным к применению. Основной метрологической характеристикой является погрешность средства измерения. Как правило она находится на основании сравнений показаний поверяемого средства измерения с показаниями другого более точного, предназначенного для проведения поверки, так называемым эталоном.

Например, требуется определить соответствие экспериментально установленной (фактической) погрешности вольтметра ее допустимому значению, установленному классом точности. У вольтметра нулевая отметка расположена на левом краю шкалы, верхний предел измерений U_вп=150В, класс точности нормируется по приведенной погрешности (на шкале обозначен числом без «галочки») и равен 2,5. Изменяя напряжение источника питания, к которому подключены параллельно поверяемый вольтметр и рабочий эталон установили стрелку поверяемого вольтметра точно на числовую отметку шкалы 100 В. При этом рабочий эталон показывал 104 В. Тогда приведенная погрешность (основная) поверяемого вольтметра по экспериментальным данным в точке 100 В составила:

,

что превышает установленное требование, определяемое классу точности (таблица 2) и равное 2,5%. В остальных поверяемых точках приведенная погрешность вольтметра оказалась -2,3% и +0,5%? т.е. меньше (лучше) установленного требования. Тем не менее, вольтметр по результатам поверки признается непригодным к применению, т.к. если хотя бы одна метрологическая характеристика не соответствует установленным требованиям прибор считается непригодным. Его отдают в ремонт и снова поверяют.

Рабочий эталон в свою очередь поверяют по другому более точному эталону и так доходят по поверочной схеме (Приложение А) до самого точного в стране – государственного национального эталона и, наконец, до международного эталона[8]. Таким образом осуществляется передача размера единицы «сверху вниз» до рабочего средства измерения, которым измеряют режимы работы оборудования, параметры технологических процессов, условия окружающей среды и т.д., т.е. проводят измерения не связанные с передачей размера единицы другим средствам измерения.

Для аналоговых приборов класса точности 0,5 и менее точных основную погрешность и вариацию определяют на каждый числовой отметке шкалы. Если их число более 10- на пяти отметках, равномерного распределенных по шкале.

Для цифровых приборов поверямые точки указаны в нормативно-технической документации на приборы конкретного типа. Эти точки соответствуют наибольшим погрешностям приборов.

Поверке подлежат не все средства измерения, а только те, которые применяются в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора. Эти сферы перечислены в статье 13 закона РФ «Об обеспечение единства измерения». Поверку проводят государственные метрологические службы или аккредитованные на право поверки метрологические службы юридических лиц. Поверка средств измерений осуществляется физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя, в соответствии с нормативными документами (гостами, правилами, рекомендациями, методиками, инструкциями). Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной и инспекционной поверке. Результаты периодической поверки действительны в течение межповерочного интервала, который устанавливается государственной метрологической службой и может быть уменьшен с учетом специфики применения конкретного средства измерения[9]. Межповерочный интервал для весов рычажных, используемых в торговле установлен 2 раза в год, а для электронных счетчиков электричества энергии – 1 раз в 16 лет, если учет коммерческий.

Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него или техническую документацию: (паспорт, формуляр), наносится поверительное клеймо (Приложение Г) или выдается

«Свидетельство о поверке» (Приложение Д)[10].

В целях предотвращения доступа к узлам регулировки, при наличии у средств измерений мест пломбирования, на них устанавливают пломбы, несущие на себе поверительные клейма. Например, такими средствами являются счетчики электрической энергии, весы, расходомеры, рабочие эталоны и др.

Если по результатам поверки средство измерений признано непригодным к применению, ранее нанесенное поверительное клеймо гасят специальным клеймом содержащим рисунок крестообразной формы, «Свидетельство о поверке» аннулируется и выписывается «Извещение о непригодности» (Приложение Е). Формы и содержания поверительных клейм аналогичны калибровочным клеймам, только вместо знака К (калибровка) наносится знак соответствия стандартам.