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 средств измерений, 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.

Выбор средств измерений.

Правильный выбор средств измерений обеспечивает получение достоверной информации об объекте с необходимой погрешностью[11]. Для этого необходимо, исследуя измеряемый объект, сформулировать в количественном виде требования к измерительной информации:

· наименование измеряемой физической величины (например, среднее значение переменного напряжения, с частотой 400 Гц),

· возможные изменения ее значения (от 180 до 230 В),

· допустимую погрешность результата измерения физической величины ( ),

· доверительную вероятность появления этой погрешности (Р_д=0,95),

· Закон распределения погрешностей как случайных величин,

· скорость изменения значения физической величины,

· климатические, механические и химические условия выполнения измерений;

а также к средству измерения:

· защищенность от влияющих величин, (электромагнитного, теплового излучений…) и условий измерений,

· вид отображения и дальнейшей обработки измерительной информации (показания, регистрация, сигнализация, ввод в САУ или в ЭВМ),

· требования к конструктивным особенностям: переносной, щитовой, вид и размеры отображающего устройства и т.д.

Рассмотрим некоторые основные факторы позволяющие удовлетворять требования к измерительной информации, которые следует учитывать при выборе средств измерений,

1. Выбор СИ начинают с исследования объекта измерения в процессе которого определяют наименование измеряемой физической величины, по которой выбирают вид прибора. Так, температура в электрической печи, являясь основной ее характеристикой, исходя из модели объекта определяется действующим значением тока нагревателя. Когда измерение температуры технически недоступно вместо нее приходится измерять действующее значение переменного тока. Для этого следует выбирать амперметр угол отклонения, которого пропорционален действующему значению тока (электромагнитной или электродинамической системы), а не проградуированный в действующих значениях амперметр выпрямительной системы, угол отклонения которого пропорционален среднему значению тока. Последний при отличии формы кривой напряжения от синусоидальной (что возникает при питании печи от тиристорного источника) дает неверные показания.

2. Предел измерения прибора. Для большинства электроизмерительных приборов класс точности нормируют по приведенной погрешности. Их относительная погрешность оказывается наименьшей на верхнем пределе измерений и увеличивается с уменьшением показаний. Поэтому предел измерения таких приборов следует выбирать так, чтобы ожидаемые показания находились в последней третьей или второй части шкалы, т.е. ближе к верхнему пределу измерений прибора. Например, измеряя напряжение 10 В двумя вольтметрами, имеющими одинаковые классы точности (1,0), но разные верхние пределы (15 и 150 В), получим относительные погрешности измерения, соответственно, . С другой стороны, чтобы не перегреть измерительную цепь прибора и иметь возможность отсчитать показании наибольшее измеряемое значение должно быть меньше верхнего предела измерения прибора.

3. Погрешность прибора. Она является составной частью допустимой погрешности результата измерения. Поэтому погрешность СИ должна быть всегда меньше погрешности измерения. Если класс точности СИ устанавливается (нормируется):

а) по относительной погрешности (на шкале он заключен в окружность), то погрешность выбираемого прибора должна быть равна , где -

допустимая относительная погрешность результата измерения.

б) по приведенной погрешности, то погрешность выбираемого прибора должна быть равна ,

где x и x_н – измеряемое значение величины нормированное значение шкалы СИ.

Учитывая, что рабочим участком шкалы в данном случае является ее вторая половина, следует записать, что x_н=2x и тогда , т.е. класс точности прибора должен быть в два и более раз меньше допустимой погрешности результата измерения.

4. Воздействие СИ на объект измерения. Средство измерения, подключенное к объекту, не должно изменить измеряемую величину. Любое СИ обладает внутренним сопротивлением и для своей работы либо потребляет энергию из измеряемой цепи, либо отдает свою энергию в измеряемую цепь (омметры, в них встроен источник э.д.с.). Следовательно, подключая прибор для измерения, мы нарушаем энергетический баланс объекта измерения, что вызывает изменение его физических величин. Прибор покажет изменение значения. Это изменение может быть сколь угодно большим. Чтобы это изменение было наименьшим необходимо выбирать вольтметр с внутренним сопротивлением много большим сопротивления на котором измеряется напряжение, а амперметр с внутренним сопротивлением много меньшим сопротивления цепи в которой измеряется ток. Нарушение последнего требования при измерении напряжения 1000 В, которое выдает мегомметр приводит к показанию вольтметра типа Э59 равное 15 В. Помимо рассмотренных требований при выборе СИ следует учитывать условия работы, конструктивные особенности, габариты, частотный диапазон, время установления показаний, наличие сигнального и регулирующего устройства, регистрации показаний, встроенного интерфейса для ввода значений в ЭВМ и т.д.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1107; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!