Классификация средств измерений

Таблица 6.1

Средство измерения	Определение	Примеры
Мера	Средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины за- данного размера	Плоскопараллель- ные концевые ме- ры длины. Угловые меры
Измерительный прибор	Средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной инфор- мации в форме, доступной для непосредст- венного восприятия наблюдателем.	Микрометр. Инструментальный микроскоп
Измерительный преобразователь	Средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной инфор- мации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непо- средственному восприятию наблюдателем	Индуктивный пре- образователь из- мерительного при- бора
Измерительная установка	Совокупность функционально объединен- ных средств измерений (мер, измеритель- ных приборов, измерительных преобразова- телей) и вспомогательных устройств, пред- назначенная для выработки сигналов изме- рительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблю- дателем, и расположенная в одном месте	Установка для проверки плоско- параллель-ных концевых мер дли- ны
Измерительная система	Совокупность средств измерений, соеди- ненных между собой каналами связи, пред- назначенная для выработки сигналов изме- рительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических сис- темах управления	Трехкоординатная измерительная машина

Аналоговый прибор – прибор, показания которого являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины. Отсчетные устройства этих приборов состоят из двух элементов - шкалы и указателя, причем шкала связана с корпусом, а указатель - с под- вижной системой прибора.

Цифровой прибор - прибор, автоматически вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.

Регистрирующий прибор - прибор с записью показаний в форме диаграмм или с печатанием показаний в цифровой форме.

По способу определения значения измеряемой величины измерительные приборы подразделяют на две группы: приборы прямого действия и приборы сравнения. Наи- большее распространение получили приборы первой группы.

Измерительный прибор прямого действия - прибор с одним или несколькими преобразователями сигнала измерительной информации в одном направлении, т.е. без применения обратной связи (без возвращения к входной величине). Например, переме- щение измерительного наконечника индикатора часового типа или измерительной го-

 

ловки в зависимости от размера контролируемого изделия преобразуется относительно неподвижной шкалы.

Измерительный прибор сравнения - прибор, предназначенный для непосредст- венного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно.

Измерительные преобразователи являются составными частями измерительных приборов, систем автоматического контроля, управления и регулирования. Наибольшее применение получили преобразователи индуктивные, механотропные, электроконтакт- ные, пневмоэлектроконтактные и др. По месту, занимаемому в приборе, преобразовате- ли подразделяют на первичные, передающие и промежуточные.

Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств из- мерений. Под принципом измерений понимают физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. По способу получения результа- тов измерения разделяют на прямые, косвенные, абсолютные и относительные (табл. 6.2). Основные методы прямых измерений приведены в табл. 6.3.

 

Виды измерений

Таблица 6.2

Измерение	Определение
Прямое	Измерение, при котором искомое значение величины находят непо- средственно из опытных данных.
Косвенное	Измерение, при котором искомое значение величины находят на ос- новании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.
Абсолютное	Измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических кон- стант.
Относитель- ное	Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение величины по отношению к одноимен- ной величине, принимаемой за исходную.

 

Методы прямых измерений

Таблица 6.3

Метод	Определение
Непосредственной оценки	Значения измеряемой величины получают непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого дейст- вия Примечание. Отсчетное устройство - часть конструкции средства измере- ний, предназначенная для отсчитывания значений измеряемой величины
Сравнения	с мерой	Измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводи- мой мерой
дифференци- альный	На измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой
совпадений	Измеряют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов
нулевой	Результирующий эффект воздействия величин на прибор срав- нения доводят до нуля

В зависимости от числа одновременно выявляемых размерных параметров методы и средства подразделяют на дифференцированные (или поэлементные, т.е. расчленен- ные на отдельные параметры) и комплексные. Дифференцированный метод измерения характеризуется тем, что параметр каждого элемента изделия измеряют независимо от других элементов. Комплексным методом измерения называют измерения, при которых определяют влияние комплекса параметров (элементов), характеризующих изделие и точность.

 

Для оценки эксплуатационных свойств средств измерений используют метрологиче- ские параметры (см. раздел 6.2.1).

 

Измерение освещенности

Измерение освещенности производят в соответствии с ГОСТ 24940-96 «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». Этот стандарт устанавливает методы определения минимальной, средней и цилиндрической освещенности, коэффициента естественной освещенности в помещениях зданий и сооружений и на рабочих местах, минимальной освещенности в местах производства работ вне зданий, средней осве- щенности улиц, дорог, площадей и тоннелей, на которые распространяется действие СНиП 23-05-95.

Освещенность (Е, лк) - отношение светового потока, падающего на элемент по- верхности, содержащий данную точку, к площади этого элемента.

Средняя освещенность (Е ср, лк) - освещенность, усредненная по площади осве- щаемых помещений, участка, рабочей зоны.

Минимальная освещенность (Е мин, лк) - наименьшее значение освещенности в по- мещении, на освещаемом участке, в рабочей зоне.

Цилиндрическая освещенность (Е ц, лк) - характеристика насыщенности помеще- ния светом, определяемая как средняя плотность светового потока на поверхности вер- тикально расположенного в помещении цилиндра, радиус и высота которого стремятся к нулю.

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) (е, %) - отношение естест- венной освещенности, создаваемой в некоторой точке заданной плоскости внутри по- мещения светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью от- крытого небосвода.

Перед измерением освещенности от искусственного освещения следует провести замену всех перегоревших ламп и чистку светильников. Измерение освещенности может также производиться без предварительной подготовки осветительной установки, что должно быть зафиксировано при оформлении результатов измерения.

Измерение КЕО проводят в помещениях, свободных от мебели и оборудования, не затеняемых озеленением и деревьями, при вымытых и исправных светопрозрачных за- полнениях в светопроемах. Измерение КЕО может также производиться при наличии мебели, затенении деревьями и неисправных или невымытых светопрозрачных запол- нениях, что должно быть зафиксировано при оформлении результатов измерений.

Для измерения КЕО выбирают дни со сплошной равномерной десятибалльной об- лачностью, покрывающей весь небосвод. В районах, расположенных южнее 48° с.ш., из- мерения КЕО допускается проводить без учета балльности в дни сплошной облачности, покрывающей весь небосвод. Электрический свет в помещениях на период измерений выключается.

Перед измерениями выбирают и наносят контрольные точки для измерения осве- щенности на план помещения, сооружения или освещаемого участка (или исполнитель- ный чертеж осветительной установки) с указанием размещения светильников.

Для определения контрольных точек план помещения разбивают на равные, по воз- можности квадратные, части. Контрольные точки размещают в центре каждого квадрата. Минимальное число контрольных точек для измерения средней освещенности опреде- ляют исходя из размеров помещения и высоты подвеса светильников над рабочей по- верхностью.

Контрольные точки для измерения минимальной освещенности от рабочего осве- щения размещают в центре помещения, под светильниками, между светильниками и их рядами, у стен на расстоянии (0,15…0,25)L, но не менее 1 м, где L - расстояние между рядами светильников. Контрольные точки для измерения минимальной освещенности от эвакуационного освещения следует размещать на полу по пути эвакуации людей из

 

помещения. Контрольные точки для измерения освещенности от аварийного освеще- ния следует размещать на рабочих местах в соответствии с нормами аварийного осве- щения. Контрольные точки для измерения цилиндрической освещенности следует раз- мещать равномерно по помещению под светильниками, между светильниками и на цен- тральной продольной оси помещения на высоте 1,5 м над полом и на расстоянии не ме- нее 1,0 м от стены. При этом число контрольных точек должно быть не менее 5.

Измерение освещенности при рабочем и аварийном освещениях следует произво- дить в темное время суток, когда отношение естественной освещенности к искусствен- ной составляет не более 0,1, измерение освещенности при эвакуационном освещении - когда значение естественной освещенности не превышает 0,1 лк.

При определении КЕО проводят одновременные измерения освещенности в кон- трольных точках внутри помещений Евн и наружной освещенности Енар на горизонталь- ной площадке, освещаемой всем светом небосвода (например, снаружи на кровле зда- ния или на другом возвышенном месте).

Оценку результатов измерений искусственной освещенности проводят в соответст- вии с табл.6.4.

Таблица 6.4

Вид контроля	Соотношение между измеренными и нормируе- мыми значениями освещенности	Оценка результатов измерений
Система об- щего осве- щения	Система комбинированного ос- вещ ения
Общее	Общее + местное
Приемка освети- тельной установ- ки в эксплуатацию	Е ³ 0, 9КзЕн	Е ³ 0, 9КзЕно	Е ³ Ен	Соответствует нормам
Е < 0, 9КзЕн	Е < 0, 9 КзЕно	Е < Ен	Не соответствует нормам
Инспекторский контроль	Е ³ Ен	Е ³ Ено	Е ³ Ен	Соответствует нормам
Е < Ен	Е < Ено	Е < Ен	Не соответствует нормам
Примечание: Ен— нормируемая освещенность (минимальная, средняя, цилиндрическая); Ено — нор- мируемая освещенность от общего освещения в системе комбинированного освещения; Кз — коэф- фициент запаса

 

Измерение яркости

Измерение яркости производят в соответствии с ГОСТ 26824-86 «Здания и соору- жения. Методы измерения яркости». Этот стандарт устанавливает методы измерения яркости рабочих поверхностей в зданиях и сооружениях, дорожных покрытий улиц, дорог и площадей, фасадов зданий и сооружений для определения соответствия ее установ- ленным нормам.

Измерение яркости можно производить одним из следующих трех методов:

- прямой метод измерения средней яркости рабочей поверхности посредством фото- электрического яркомера, имеющего отсчет показаний непосредственно в единицах яр- кости.

-

косвенный метод измерения средней яркости рабочей поверхности посредством измерения яркости отдельных элементарных площадок этой поверхности фотоэлектри- ческим яркомером с последующим усреднением:

где - средняя яркость рабочей поверхности, кд/м;

Li - яркость i -ой элементарной площадки рабочей поверхности, кд/м;

 

i - порядковый номер элементарной площадки рабочей поверхности;

n - количество элементарных площадок рабочей поверхности (определяется от- ношением размеров контролируемого и элементарного участков).

-

косвенный метод измерения средней яркости поверхности посредством измерения освещенности отдельных ее элементарных площадок с последующим усреднением и пересчетом по формуле

где Ei - освещенность i -ой элементарной площадки поверхности, лк;

K - коэффициент пересчета.

Коэффициент пересчета K для рабочих поверхностей, имеющих диффузное отраже- ние, определяется отношением K =r /p, где r - коэффициент отражения рабочей по- верхности.

 

 

 

Рис.6.1. Люксомер+яркомер ТКА ПКМ (модель 41)

Коэффициент пересчета K для поверхностей, имею- щих направленно-рассеянное отражение (например, по- верхность дорожного покрытия), зависит от пространст- венного расположения световых приборов относительно поверхностей.

Диффузное отражение - отражение, при котором на- правленное отражение заметно не проявляется и отра- женный свет рассеивается.

Направленно-рассеянное отражение - отражение, при котором свет отражается неравномерно в разных на- правлениях, обычно с преобладанием одного, соответст- вующего направленному отражению.

Для измерения освещенности и яркости использу- ются люксметры-яркомеры, соответствующие требова- ниям ГОСТ 24940-81 (рис. 6.1).