Файл: Учебнометодический комплекс по дисциплине Техническое регулирование промышленной.doc

- порог чувствительности средства измерений;

- погрешность средства измерений;

- стабильность средства измерений.

Чем более высокоточное средство измерений, тем больше для него нормируется метрологических характеристик.

Длина шкалы определяется длиной линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы средства измерений и ограниченной начальной и конечной отметками. Длину шкалы выражают в единицах длины независимо от единиц, указанных на шкале.

Цена деления шкалы - это разность значений величины, соот­ветствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Вариация показаний характеризуется разностью показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

Диапазон измерений средства измерений - область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средств измерений.

Нижний и верхний пределы измерений ограничивают диапазон измерений.

Во многих приборах используются переключатели, которые позволяют изменить диапазон измерений, и в этом случае говорят об общем диапазоне измерений физической величины данным прибором и об отдельных его диапазонах. Такие многодиапазонные приборы имеют преимущества перед однодиапозонными средст­вами измерений и одновременно недостатки. Один многодиапа­зонный прибор заменяет несколько однодиапозонных приборов, занимает меньше места, дешевле, чем все однодиапозонные приборы, которые он заменяет. Но недостатки многодиапазонного прибора в том, что он менее надежен в получении результатов измерений из-за наличия переключающих устройств, которые являются источником дополнительных погрешностей, сложнее ремонт и поверка таких средств измерений.

Номинальное значение меры - значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении. Зачастую номинальное значение указывается на мере.

Чувствительность средства измерений (S) характеризуется отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины, т.е.: S=Δl /Δx (1)

где Δl -

---

изменение сигнала на выходе;

Δx - изменения измеряемой величины.

Порог чувствительности средства измерений - это наименьшее значение изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.

Погрешность средств измерений. Это- одна из важнейших метрологических характеристик. Она отражает несовершенство средств измерений и возникает вследствие несовершенства конструкции и (или) технологии изготовления, из-за неудовлетворительного качества сборки измерительных приборов, из-за старения и износа материалов, из которых сделаны средства измерений.

Что касается несовершенства конструкции средств измерений, nо имеются в виду те средства измерений, которые имеют подвижные части. При свободе перемещений этих частей возникают так называемые «люфты», «зазоры», «мертвый ход», «свободный ход» или «холостой ход». Кроме того, имеет место трение в сочленениях подвижных деталей. Все вышеизложенное может быть источником погрешности средства измерений.

Погрешности средств измерений вследствие несовершенства или неправильности технологии изготовления возникают у средств измерений, имеющих шкалу, из-за неточности нанесения отметок шкалы (погрешности градуировки). Эти погрешности бывают весь­ма значительны, так как деления шкалы наносятся приспособ­лениями, которые также могут быть несовершенны, для них характерны износ и неисправности, что может привести к нанесению смещенных отметок то в одну, то в другую сторону. Если же отметки наносятся вручную, то исполнитель может смотреть не строго перпендикулярно, возможна погрешность от параллакса. Неизбеж­ны градировочные погрешности и при изготовлении шкал типографским и фотографическим методами. Старение и износ материалов могут быть причиной погрешности средств измерений.

Под процессом старения подразумевается изменение свойств материалов в течение определенного времени или же в зависимости j от условий применения и хранения. Процесс старения может привести к потере каких-либо свойств

---

, что скажется на метрологических характеристиках средств измерений, либо к постепенной стабили­зации этих свойств в течение двух-трех лет.

Специально разрабатывают приемы искусственного ускорения процесса старения некоторых материалов. Иногда готовое изделие выдерживают годами без применения, периодически наблюдая за изменением метрологических характеристик (катушки сопротив­ления высшей точности). Так как полной стабилизации достичь не удается, то для более точных приборов, в которых остаточная нестабильность влияет на показания, в первые годы эксплуатации проводят более частые поверки.

Износ материала также может быть причиной появления погрешности, Этот процесс по сравнению с процессом старения, при котором с течением времени качество и надежность прибора улучшаются, идет непрерывно, и скорость изнашивания зависит от интенсивности эксплуатации средств измерений. Однако износ все-таки происходит медленно и в определенный промежуток времени можно принимать погрешности постоянными и пользоваться соответствующими поправками. Когда же погрешности, вызванные износом, достигнут установленного предела, средства измерений не допускаются к применению. Их отправляют на ремонт (гири, концевые меры длины и др.).

Правильность показания прибора часто зависит от положения его подвижных частей по отношению к неподвижным. Это относится к средствам измерений, принцип действия которых связан с меха­ническим равновесием (весам), к средствам измерений, в конструк­цию которых входит маятник или подвешенная подвижная часть (испытательной машине с маятниковым силоизмерителем, гальва­нометру и т.д.). Такие средства измерений снабжаются уровнями, отвесами.

Многие средства измерений изменяют свои показания вследствие внешних влияний. Это могут быть тепловые и воздушные потоки, магнитные и электрические поля, изменения атмосферного давле­ния, высокая влажность воздуха, вибрация, ионизирующие излу­чения и т.д.

Все вышесказанное свидетельствует о том. что номинальные значения мер и показания приборов отличаются от истинных значений измеряемых ими величин. Эти отклонения характеризуют погрешности средств измерений.

Средства измерений характеризуются такими погрешностями, как:

---

- абсолютная;

- относительная;

- приведенная;

- основная;

- дополнительная;

- статическая;

- динамическая.

Абсолютная погрешность средства измерений выражается в единицах измеряемой физической величины: Δ = Х_п-Х_д, (2) где X _п - показание прибора; Х_д- действительное значение измеряемой величины. Относительная погрешность средства измерений выражается отношением абсолютной погрешности средства измерений к действительному значению измеряемой физической величины: δ=( Δ/ Х_д)*100%,

Приведенная погрешность выражается отношением абсолютной погрешности средств измерений к условно принятому значению величины (нормирующему значению), постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. За нормирующее значение принимают или верхний предел измерений, или диапазон измерений: γ = ( Δ/ X_N ), где X_N - нормирующее значение.

Основная погрешность средства измерений характеризует погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений является сос­тавляющей погрешности средства измерений и возникает допол­нительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения. Предел допускаемой погрешности средств измерений характеризуется наибольшим значением погрешности средства измерений, устанавливаемым нормативным документом, при котором оно еще признается годным к применению.

Термин «метрология» произошел от греческих слов: метрос  –  мера, логос – учение, слово. В современном понимании это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. К основным направлениям метрологии относятся: 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. Часть из них имеют научный характер. Другая часть относится к законодательной метрологии. Законодательный характер метрологии обуславливает стандартизацию ее терминов и определений.

---

Метрология область знаний и вид деятельности, связанный с измерениями. Объектом метрологии является единицы величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений.

Традиционным объектом метрологии являются физические величины. Кроме них в прикладной метрологии начали использовать нефизические величины. Это связано с применением «измерений» в экономике, медицине, информатике, управлении качеством и пр. Измерение – совокупность операции, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставлять измеряемую величину с ее единицей и получить значение величины. Это значение называется результатом измерений. Например, прикладывая линейку с делениями на детали, сравнивают ее с единицей хранящейся в линейке и производят отчет. Т.е. измеряют длину, высоту и др. параметры. Погрешность измерений – отклонение результатов измерений от истинного значения измеряемой величины. Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений. Эталон единицы величины – средство измерения, предназначенное для воспроизводства и хранения единицы величины с целью передачи ее средствам измерений данной величины. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в указанных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Итак, первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в указанных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты. В стандартизации на методы контроля должно соблюдаться главное условие обеспечения точности и точности измерений – указания погрешности измерений для заданной вероятности. Метрологическая служба – совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений, это сеть организации, подразделении, на которые возложена ответственность за обеспечение единства измерений. Различают: государственная метрологическая служба, метрологическая служба гос.органов управления и метрологические службы юридических лиц. Проверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами гос. метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

---