ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2020
Просмотров: 1491
Скачиваний: 30
хN % .
Этот метод может быть реализован двумя способами:
-
регистрацией совмещений; при этом указатель поверяемого прибора путем изменения входного сигнала совмещают с поверяемой отметкой шкалы, а погрешность определяют расчетным путем как разность между показанием поверяемого прибора и действительным значением, определяемым по показаниям образцового прибора;
-
отсчитыванием погрешности по шкале поверяемого прибора; при этом номинальное для поверяемой отметки шкалы значение размера физической величины устанавливают по образцовому прибору, а погрешность определяют по расстоянию между поверяемой отметкой поверяемого прибора и его указателем.
Первый способ удобен тем, что дает возможность точно определить погрешность по образцовому прибору, шкала которого обычно имеет большее число делений, а отчетное устройство практически исключает погрешности отсчета вследствие параллакса.
Второй способ удобен при автоматической поверке, так как позволяет поверять одновременно несколько приборов с помощью одного образцового. Недостатки этого способа – нелинейность шкал аналоговых поверяемых приборов и неточность нанесения промежуточных делений. Но это не относится к цифровым приборам с несвойственной им погрешностью отсчета. При их поверке второй способ дает такую же точность, как и первый. Достоинства метода непосредственных сличений: простота, отсутствие необходимости применения сложного оборудования и т. д.
Метод сличения поверяемого средства измерений с образцовым средством измерений того же вида с помощью компаратора (прибора сравнения) заключается в том, что в ряде случаев невозможно сравнить показания двух вольтметров, если один из них пригоден для измерений только в цепях постоянного тока, а другой – переменного; нельзя непосредственно сравнить размеры мер магнитных и электрических величин. Измерение этих величин выполняют путем введения в схему поверки некоторого промежуточного звена – компаратора, позволяющего косвенно сравнить две однородные или разнородные физические величины. Компаратором может быть любое средство измерений, одинаково реагирующее на сигнал образцового и поверяемого средства измерений.
При сличении мер сопротивления, индуктивности, емкости в качестве компаратора используют мосты постоянного и переменного тока, а при сличении мер сопротивления и ЭДС – потенциометры.
Сличение мер с помощью компараторов осуществляется методами противопоставления и замещения. Общим для этих методов поверки средств измерений является выработка сигнала о наличии разности размеров сравниваемых величин. Если это сигнал путем подбора, например, образцовой меры или путем принудительного измерения ее размера будет сведен к нулю, то этот метод получает наименование нулевой метод. Если же на вход компаратора при одновременном воздействии размеров сличаемых мер измерительный сигнал указывает на наличие разности сравниваемых размеров, то это дифференциальный метод.
Применение в ходе поверки метода противопоставления позволяет уменьшить воздействие на результаты поверки влияющих величин ввиду того, что они практически одинаково искажают сигналы, подаваемые на входы компаратора.
Достоинства метода замещения заключаются в последовательном во времени сравнении двух величин. То, что эти величины включаются последовательно в одну и ту же часть компаратора, точность измерения повышается по сравнению с другими разновидностями метода сравнения, где несимметрия цепей, в которые включаются сравниваемые величины, приводит к возникновению систематической погрешности. Недостаток нулевого метода замещения – необходимость иметь средство измерений, позволяющее воспроизводить любое значение известной величины без существенного понижения точности. Метод обеспечивает возможность получения достоверных результатов сличения двух средств измерений даже при применении сравнительно грубых средств измерений разности. Вместе с тем реализация этого метода требует наличия образцовой высокоточной меры с номинальным значением, близким к номинальному значению сличаемой меры.
Практическая реализация методов прямого измерения предъявляется к мерам, используемым в качестве образцовых средств измерений. Наиболее характерными из них являются: возможность воспроизведения мерой той физической величины, в единицах которой градуировано поверяемое средство измерений; достаточный для перекрытия всего диапазона измерений поверяемого средства измерений диапазон физических величин, воспроизводимых мерой; соответствие точности меры, а в ряде случаев ее типа и плавности изменения размера требованиям, ограничиваемым в технической документации на методы и средства поверки средств измерений данного вида.
Как и при поверке методом непосредственного сличения, определение основной погрешности поверяемого средства измерений проводят двумя способами:
-
изменением размера меры до совмещения указателя поверяемого средства измерений с поверяемой отметкой, т. е. методом непосредственной оценки, или до достижения равновесия схемы, т. е. поверкой приборов сравнения с последующим определением абсолютной погрешности как разности между показанием средства измерений хп и действительным значением меры х0.
-
предварительной установкой размера меры х0, равного номинальному для данного показания поверяемого средства измерений и последующим отсчетным показания хп по его отсчетному устройству и определением погрешности как разности хп – х0 .
Реализация первого способа, обладающего рядом преимуществ, может быть осуществлена только при наличии магазина мер, позволяющего плавно изменять воспроизводимую или физическую величину. В ряде случаев непосредственно измерить размер меры поверяемым средством измерений невозможно. В этом случае измеряют поверяемым средством измерений некоторую промежуточную величину, которую в свою очередь непосредственно сопоставляют со значением образцовой меры. Например, поверка вольтметров путем сличения их показаний с мерой ЭДС с помощью потенциометра постоянного тока.
Широкое применение метод прямых измерений находит при поверке мер электрических и магнитных величин. Особенно он эффективен при поверке мер ограниченной точности.
В поверочной деятельности широко применяют метод косвенных измерений величины, воспроизводимой мерой или измеряемым прибором. При реализации этого метода о действительном размере меры и измеряемой прибором поверяемой величины судят на основании прямых измерений нескольких величин, связанных с искомой величиной определенной зависимостью. Метод применяется тогда, когда действительные значения величин, воспроизводимые или поверяемые поверяемым средством измерений, невозможно определить прямым измерением или когда косвенные измерения более просты или более точны по сравнению с прямыми. На основании прямых измерений и по их данным выполняют расчет. Только путем расчета, основанного на определенных зависимостях искомой величины и результатами прямых измерений, определяют значение величины, т. е. находят результат косвенного измерения. Например, определяют систематическую составляющую относительной погрешности электрического счетчика активной энергии с помощью ваттметра и секундомера. Погрешность поверяемого счетчика, %, находят по формуле:
Wп - W0)*100/W0 ,
где Wп – значение электрической энергии по показаниям поверяемого счетчика. Для определения Wп необходимо знать постоянную счетчика С, которая обычно не указывается. Но на счетчике указывают число оборотов диска А соответствующее энергии 1 кВт*ч. Постоянная С = 3600*1000/А , Вт*с/об , а энергия, измеренная поверяемым счетчиком, Wп = С* N; W0 – действительное значение электрической энергии по показаниям образцовых приборов.
Независимая (автономная) поверка, т. е. поверка без применения образцовых средств измерений, возникла при разработке особо точных средств измерений, которые не могут быть поверены ни одним из рассмотренных методов ввиду отсутствия еще более точных средств измерений с соответствующими пределами измерения. Сущность метода независимой (автономной) поверки, наиболее часто реализуемого при поверке приборов сравнения, заключается в сравнении величин, воспроизводимых отдельными элементами схем поверяемого средства измерений с величиной, выбранной в качестве опорной и конструктивно воспроизводимой в самом поверяемом средстве измерений.
Реализация методов поверки осуществляется путем комплектной или поэлементной поверки.
При комплексной поверке средство измерений поверяют в полном комплекте его составных частей, без нарушения взаимосвязи между ними. Погрешности, которые при этом определяют, рассматриваются как погрешности, свойственные поверяемому средству измерений как едином целому. При этом средство измерений находится в условиях, максимально приближенных к эксплуатации, что позволяет в ходе поверки попутно выявить многие, присущие поверяемому средству измерений недостатки: дефекты внутреннего монтажа, неисправности переключающих устройств и т. п. С учетом простоты и достоверности результатов комплексной поверке отдают предпочтение всегда, когда это возможно.
В случае невозможности реализации комплектной поверки, ввиду отсутствия образцовых средств измерений, несоответствия их требованиям прочности или пределам измерений применяют поэлементную поверку. Поэлементная поверка средств измерений – это поверка, при которой его погрешности определяют по погрешностям отдельных частей. Затем по полученным данным расчетным путем определяют погрешности, свойственные поверяемому средству измерений как единому целому. При этом предполагают, что закономерности взаимодействия отдельных частей средства измерений точно известны, а возможности посторонних влияний на его показания исключены или поддаются точному учету. Во многих случаях поэлементная поверка оказывается единственно возможной.
Недостатком поэлементной поверки является ее трудоемкость и сложность реализации по сравнению с комплектной поверкой.
Порядок составления графиков поверки (калибровки) средств измерений
График составляется в соответствии с требованиями ГОСТ 8.513 – 84.
Межповерочные интервалы средств измерений, не вошедших в перечни к ГОСТ 8.002 – 86, определяются предприятием в зависимости от условий и интенсивности их эксплуатации с учетом их постоянной годности.
По предприятию составляется график по всем видам измерений, в графике указываются также средства измерений, не обеспеченные поверкой или поверяемые другими организациями Госстандарта (табл. 1).
В настоящее время практически нет методик, не установлены межкалибровочные интервалы для конкретных групп приборов. Калибровка средств измерений базируется на хорошо разработанной нормативной базе метрологической аттестации и поверки.
Табл. 1
-
Шифр видов
измерений
Вид измерения
Шифр
измерений
Вид измерения
01
Измерение геометрических величин
10
Температурные и теплофизические измерения
02
Измерение массы
11
Оптические и оптико-физические измерения
03
Измерение силы и твердости
12
Акустические измерения
04
Измерение давлений
13
Электрические измерения
05
Измерение вакуума
14
Магнитные измерения
06
Измерение параметров движения
15
Измерения времени и частоты
07
Измерение расхода количества жидкостей и газов
16
Радиотехнические измерения
08
Измерение плотности и вязкости
17
Измерения ионизирующих излучений
09
Физико-химические измерения
-
-
По аналогии с понятием межповерочного интервала межкалибровочным интервалом называется календарный промежуток времени, по истечении которого средство измерения должно быть направлено на калибровку независимо от его технического состояния.
Различают три вида межкалибровочных (межповерочных) интервалов:
-
единый для всех средств измерений данного типа интервал, устанавливаемый на основе нормативных документов на этот вид средств измерений. В этом случае межповерочный (межкалибровочный) интервал определяется Госстандартом РФ при утверждения типа средства измерений по результатам испытаний. Величина интервала учитывает показатели метрологической безотказности и среднее значение времени использования средства измерений в нормальных условиях;
-
Интервал, установленный в соответствии с конкретными условиями эксплуатации средств измерений данного типа в организациях и на предприятиях. Если назначенный интервал не совпадает с указанным в нормативных документах на данный тип средств измерений, то его величину следует согласовать с Госстандартом или с аккредитованной им ведомственной метрологической службой. Для средств измерений, которые не подлежат госнадзору, межкалибровочный интервал определяется по решению метрологической службы юридического лица;
-
Межповерочные (межкалибровочные) интервалы для средств измерений, предназначенных для ответственных измерительных операций, например измерений, связанных с безаварийной работой. Индивидуальные интервалы предусмотрены также для вторичных и разрядных эталонов. Этот вид интервалов связан с учетом календарного времени эксплуатации средств измерений, так как из – за старения их деталей и узлов возрастают погрешности, что обусловило сокращение межповерочных интервалов. Общим для всех видов межповерочных (межкалибровочных) интервалов является учет метрологической безотказности средств измерений. Показатели безотказности могут быть определены в процессе испытаний средств измерений.
Поверочные схемы
Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения от эталонов к рабочим средствам измерения составляют поверочные схемы, которые устанавливают метрологическое соподчинение эталонов и рабочих средств измерений.
Под передачей размера единицы понимается приведение размера физической величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном (или образцовым средством измерения), осуществляемое при их сличении (поверке).
Обычно при сличениях измеряют одну и ту же физическую величину поверяемым и вышестоящим по поверочной схеме средствами измерений с целью установления их разности в показаниях и введения поправки ( в показание поверяемого средства измерений).
Рабочие средства измерений периодически сличают с образцовыми средствами. Образцовые средства измерений - с вторичными эталонами, сличаемыми с первичным эталоном. В результате размер единицы передается «сверху вниз» в соответствии с числом ступеней передачи, установленным поверочной схемой.