РАЗДЕЛ I
Тема 4 Средства и методы измерений
Измерение
Измерение - сравнение неизвестной величины с известной и выражение первой через вторую в кратном или дольном отношении,
Средства измерения
Средства измерения (СрИзм) - техническое устройство, предназначенное для измерения.
В зависимости от назначения СрРТзм подразделяются на две группы:
1. средства поверки и калибровки;
2. технические измерительные устройства.
Средства поверки и калибровки - технические устройства, предназначенные для обеспечения единства измерений путем поверки или калибровки.
Поверка средств измерения - совокупность операции, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям. (ФЗ. ст. I) Те устанавливается пригодность средства измерений и оценивается их погрешность. Например для весов, используемых в торговле, при поверке выясняют, не превышает ли их погрешность допустимых значений.
Калибровка средства измерения - совокупность операции, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору (ФЗ ст 1) Калибровка выполняется метрологическими службами юридических лиц.
Средствами поверки служат эталоны, а калибровки – калибры
Эталон единицы величины - СрИзм, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы данной величины (или кратных либо дольных значений единицы величины). Назначение эталона единицы физической величины - передача ее размера другим средствам измерений данной величины, менее точным эталонам (вторичным и рабочим эталонам) и далее рабочим средствам измерения, т. е тем приборам с помощью которых проводят измерения.
Первичный эталон - эталон, обеспечивает воспроизведение и хранение единицы физической величины с наивысшей в стране точностью. Государственный эталон - это Первичный эталон, официально утвержденный в качестве исходного Средства измерений для страны. В международной практике Государственные эталоны стран выступают в качестве национальных и поверяются по международным эталонам. Они используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем СрИзм данных величин на территории России. Государственные эталоны единиц величин являются исключительной федеральной собственностью, подлежат утверждению Госстандартом России и находятся в его ведении.
Вторичный эталон - эталон, предназначенный для передачи информации о единице физической величины от Первичного эталона к Рабочему. В Э могут быть не только в Госстандарте, но и в других ведомствах, тогда они приобретают статус ведомственных эталонов. Эталонная база России имеет 114 государственных и более 250 вторичных эталонов единиц физических величин. Из них 52 находятся во ВНИИМ им Менделеева.С-П
Рабочие эталоны - эталоны, предназначенные для передачи информации о единице физической величины от вторичного эталона к рабочему эталону низшего разряда или калибрам или рабочим средствам измерения. (ранее они назывались «образцовые средства измерений»). Применять их для проведения измерений вместо рабочих средств измерений недопустимо.
В зависимости от точности рабочие эталоны подразделяются на разряды: 1-ый, 2-ой, 3-ий, 4-ый и т.д. Рабочие эталоны хранятся в ведомствах и ЦСМ. Отделы метрологии ЦСМ с помощью рабочих эталонов низших разрядов поверяют рабочие средства измерений. Например, с помощью таких РЭ поверяются весы, гири, метры и др. Ср изм в торговых предприятиях.
Калибры – СрИзм, предназначенные для Калибровки рабочих СрИзм. Калибры поверяются по Рабочим эталонам и находятся в метрологических службах юридических лиц, осуществляющих калибровку.
Применение Калибров взамен дорогостоящих эталонов упрощает и удешевляет Рабочие СрИзм в сферах, где не требуется поверка. Например, введение на часовых заводах Калибровки часов вместо их поверки позволило снизить себестоимость, выпускаемой продукции. Калибровка носит добровольный характер и осуществляется любыми метрологическими службами юридических лиц и физическими лицами, уполномоченными на право калибровки.(в т ч и государственными)
Отличия калибровки от поверки:
- область распространения
- калибровке подвергаются СрИзм, которые на относятся к области поверки
- субъекты, упомянутые выше
- добровольность калибровки,. предполагающая соблюдение калибровочными службами определенных требований, в частности поверки калибров по эталонам.
Обоснование необходимости поверки и калибровки (для чего необходимы):
1. Снижение точности измерений при каждой процедуре измерений, в результате чего постоянно возрастают систематические погрешности, достигая уровня грубых погрешностей или ошибок.
2. Фальсификация средств измерений: гирь, весов, мер длины и т п.
В результате этих причин возникает необходимость подтверждения соответствия нормируемых метрологических характеристик установленным требованиям.
Это подтверждение проводится органами (ГМС) государственной метрологической службы, которая проводит поверку, или метрологическими службами юридических лиц, проводящих калибровку.
Сферами распространения государственного метрологического контроля и надзора одновременно и сферами распространения поверки СрИзм являются:
- здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности труда;
- торговые операции;
- обеспечение обороны государства;
- банковские, налоговые, почтовые, таможенные операции;
- испытания и контроль качества продукции;
- обязательная сертификация продукции и услуг;
- измерения, проводимые по решению суда и пр. органов государственного управления РФ;
- регистрация национальных и международных спортивных рекордов.
Поверку СрИзм проводят органы Государственной метрологической службы (ГМС) или иногда аккредитованные метрологические службы (МС) юридических лиц.
Поверке подвергаются СрИзм, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, при выпуске из производства или ремонте, при ввозе по импорту и реализации. Перечни групп СрИзм, I подлежащих поверке, утверждаются Госстандартом.
Поверка средств измерения осуществляется на основании ПP 50.2.006-94.ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения
Результатом поверки является подтверждение пригодности СрИзм к применению или признанию его непригодным к применению. Способами подтверждения пригодности Ср. изм служат:
А) оттиск поверительного клейма на СрИзм или техническую документацию; и/или
Б) выдача «Свидетельства о поверке».
Поверочные клейма наносятся специальными приспособлениями. Для каждого Ср. изм установлены форма клейма и условные обозначения на нем. Информация поверочного клейма должна включать шифр органа ГМС или аттестованной МС юридического лица, год поверки, иногда квартал года.
Если поверительное клеймо дублируется Свидетельством о поверке, то в нем должен быть указан срок действия результатов поверки.
Средства измерительной техники
Средства измерительной техники (СИТ) - технические устройства, предназначенные для проведения измерений и получения фактического значения измеряемой величины.
Отличительной особенностью СИТ от других технических устройств является наличие меры и нормативных метрологических характеристик.
В зависимости от назначения и технических характеристик СИТ подразделяются на виды и подвиды. Классификация СИТ
 |
гири первичные прямого автоматизированные
меры длины промежуточные действия информационные
прочие меры сравнения вычислительные
Рис. 8. Классификация СИТ
К средствам измерений относятся: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы
Меры - средства измерения, предназначенные для воспроизведения и/или хранения физической величины одного или нескольких размеров. К мерам относятся гири, меры длины (линейки) и прочие меры.
Меры, воспроизводящие физическую величину одного размера (например, гиря), называются однозначными. Меры, воспроизводящие ряд одноименных величин различного размера (например, линейка с сантиметровыми и миллиметровыми делениями), называются многозначными
Меры применяются в виде наборов или магазинов мер. Магазин мер - набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором предусмотрено ручное или автоматизированное соединение мер в необходимых комбинациях. Указанное на мере значение величины является номинальным значением меры. Разность между номинальным и действительным значениями меры называется погрешностью меры, которая является метрологической характеристикой меры.
Особую категорию средств измерений составляют стандартные образцы материалов и вещества. Например, образцы свойств: образец твердости, образец цвета и др., Стандартный образец- средство измерений в виде специально оформленной пробы материала или вещества с установленными значениями физической величины, которая характеризует свойство или состав материала (вещества}. Примером: набор образцов для определения сорта муки по цвету.
Измерительные преобразователи - СрИзм, предназначенные для преобразования измеряемой величины в другую однородную или неоднородную величину с целью представления измеряемой величины в форме, удобной при обработке, хранении, передаче в показывающее устройство. Примером измерительного преобразователя может служить устройство, преобразующее изменения длины волоска при изменении относительной влажности воздуха в отклонение стрелки самописца в гигрографе.
Измерительные приборы - СрИзм, предназначенные для получения измерительной информации и преобразования ее в доступной форме для непосредственного восприятия наблюдателем.
По форме представления информации Измерительные приборы подразделяются на аналоговые и цифровые,
по способу передачи информации: показывающие и регистрирующие, а регистрирующие по способу записи измеряемой величины делятся на самопишущие и печатающие.
Примером аналогового прибора может служить термометр, в котором высота столбика ртути (аналоговое значение) соответствует конкретному значению температуры. Цифровой прибор - электронные весы, которые могут быть показывающими или регистрирующими массу товара, если они соединены с печатающим устройством. Примером самопишущего прибора являются гигрометры и термографы.
Измерительные установки и системы - совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных преобразователей и вспомогательных устройств), -предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин измеряемого объекта. Большинство измерительных систем являются автоматизированными.
Измерительные принадлежности - вспомогательные устройства, служащие для обеспечения операций измерений, передачи измерительной информации на расстояние, обработки результатов. К измерительным принадлежностям относятся термостаты, источники электрического питания и т.д.
