Метрология, стандартизация и сертификация

Классификация средств измерений и нормируемые метрологические характеристики

 

по дисциплине:

Метрология, стандартизация и сертификация

 

Исполнитель:
студент группы З-2Б5Д			Хромов В.А
Руководитель:
ассистенткаф.СУМ			Погадаева Е.Ю.

 

 

Томск - 2018

 

Цель работы:

1. ознакомление с технической документацией на СИ и определение по ней основных классификационных признаков и нормируемых метрологических характеристик применяемых средств измерений;

2. приобретение навыков определения основных классификационных признаков, применяемых средств измерений и их нормируемых метро-логических характеристик непосредственно по средствам измерений;

3. закрепление теоретических знаний по разделу «Классификация средств измерений» изучаемой дисциплины «Метрология, стандар-тизация и сертификация».

Оборудование:

- паспорт на СИ

 

Основные понятия и определения:

Средство измерений – это техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

 

Классификация средств измерений:

По техническому назначению:

Мера физической величины – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установ-ленном диапазоне. Измерительный прибор, как правило, содержит устройство для преобразования измеряемой величины в сигнал измери-тельной информации и его индексации в форме, наиболее доступной для восприятия. Во многих случаях устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой или другим устройством, диаграмму с пером или цифровое табло, благодаря которым может быть произведен отсчет или регистрация значений физической величины. 

В зависимости от вида выходной величины различают аналоговые и цифровые измерительные приборы.

Аналоговый измерительный прибор – это измерительныйприбор, показания (или выходной сигнал) которого являются непрерывной функцией измеряемой величины (например, стрелочный вольтметр, стеклянный ртутный термометр).

Цифровой измерительный прибор – это измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме.

По форме представления выходной величины (по способу индикации значений измеряемой величины) измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие измерительные приборы.

 

Измерительный преобразователь – техническое средство с норма-тивными метрологическими характеристиками, служащее для преобразо-вания измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. Полученные в результате преобразования величинаили измерительный сигнал, не доступны для непосредственного восприятия наблюдателем, они определяются через коэффициент преобразования

Измерительный преобразователь или входит в состав какого-либо измерительного прибора (измерительной установки, измерительной си-стемы), или же применяется вместе с каким-либо средством измерений.

По характеру преобразования различают аналоговые, цифро-аналоговые, аналого-цифровые преобразователи. По месту в измерительной цепи различают первичные и промежуточные преобразователи. Выделяют также масштабные и передающие преобразователи.

Примеры: термопара в термоэлектрическом термометре, измери-тельный трансформатор тока, электропневматический преобразователь.

 

Измерительная система – совокупность функционально объеди-ненных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки из-мерительных сигналов в разных целях.

В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, из-мерительные управляющие системы и др. 

Примеры: измерительная система теплоэлектростанции, позволяющая получать измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках. Она может содержать сотни измерительных каналов; радио-навигационная система для определения местоположения различных объектов, состоящая из ряда измерительно-вычислительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительное расстояние друг от друга.

 

Измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

 

По метрологическому назначению все СИ подразделяются на эталоны, рабочие эталоны и рабочие СИ.

Эталон единицы физической величины (эталон) − средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера ниже-стоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Конструкция эталона, его свойства и способ воспроизведения единицы определяются природой данной физической величины и уровнем развития измерительной техники в данной области измерений. 

Рабочий эталон − эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.

При необходимости рабочие эталоны подразделяют на разряды (1-й, 2-й,..., n-й). В этом случае передачу размера единицы осуществляют через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передают рабочему средству измерений.

Рабочее средство измерений − средство измерений, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений. 

 

По значимости измеряемой физической величины все СИ под-разделяются на основные и вспомогательные средства измерений.

Основные средства измерений – СИ той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей.

Вспомогательные средства измерений – СИ той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности (термометр для измерения температуры газа в процессе измерений объемного расхода этого газа).

 

Классификация СИ по техническому назначению является основной и представлена на рис. 1.1.

 

 

 

Метрологическая характеристика средства измерений (MX СИ): Характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность.

Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики. Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспериментально – действительными метрологическими характеристиками. 

Все метрологические характеристики СИ можно разделить на две группы:

- характеристики, влияющие на результат измерений (определяющие область применения СИ);

- характеристики, влияющие на точность (качество) измерения.

К основным метрологическим характеристикам, влияющим на результат измерений, относятся:

- диапазон измерений измерительных приборов;

- значение однозначной или многозначной меры;

- функция преобразования измерительного преобразователя;

- цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

- вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода средств измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.

К метрологическим характеристикам, определяющим точность измерения, относится погрешность средства измерений и класс точности СИ.

Номенклатура нормируемых метрологических характеристик СИ определяется назначением, условиями эксплуатации и многими другими факторами. Нормы на основные метрологические характеристики приводятся в стандартах, в технических условиях (ТУ) и эксплуатационной документации на СИ.

 

Классификационные признаки	Преобразователь наряжения В9-1
По видам (по техническому назначению)	Измерительный преобразователь
По виду выходной величины	цифровой
По форме представления информаци-и (только для измерительных прибо-ров)
По назначению	Основные средства измерений
По метрологическому назначению	Рабочий эталон
Нормированные метрологические характеристики	4 предела образования:0,1;1;10; 100В Диапазон частот преобразования напряжения от 10Гц до 1МГц. Предел допускаемой погрешности ±(0,3+0,2VK/VX)% - В области частот от 100Гц до кГц.

 

 

Вывод: В ходе выполнения данной лабораторной работы ознакомились с технической документацией на СИи определили по ней основные классификационные признаки и нормируемые метрологические характеристики средств измерений