Краткие теоретические сведения

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

Одной из главных форм государственного метрологического надзора и ведомственного контроля, направленных на обеспечение единства измерений в стране, является поверка средств измерений (СИ).

Средство измерений – техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.

Цель поверки ─ выяснить, соответствуют ли характеристики приборов значениям, указанным в технической документации, и пригодно ли СИ к применению.

Вид поверки СИ определяется в зависимости: какой метрологической службой произведена (государственная или ведомственная); на каком этапе работы средства измерений (первичная, периодическая, внеочередная); от характера поверки (инспекционная, экспертная). Основные требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены ГОСТ «ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения».

При проведении поверки выполняют следующие операции:

- внешний осмотр;

- проверка электрического сопротивления изоляции;

- выбор метода поверки, если он не указан в нормативных документах;

- определение основной приведенной погрешности;

- оформление результатов измерений.

Методика выполнения измерений – это совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.

В основу классификации применяемых методов поверки положены следующие признаки, в соответствии с которыми СИ могут быть поверены:

- непосредственным сличением поверяемого средства измерений с образцовым средством измерений того же вида;

- сличением поверяемого средства измерений с образцовым средством измерений того же вида с помощью компаратора;

- прямым измерением поверяемым измерительным прибором величины, воспроизводимой образцовой мерой;

- прямым измерением образцовым измерительным прибором величины, воспроизводимой подвергаемой поверке мерой;

- косвенным измерением величины, воспроизводимой мерой или измеряемой прибором, подвергаемыми поверке;

- путем независимой (автономной) поверки.

Метод сличения наиболее прост, не требует сложного оборудования и высокой квалификации поверителя. Ему следует отдать предпочтение в большинстве случаях, Например, этот метод применяют при определении метрологических характеристик измерительных приборов непосредственной оценки, предназначенных для измерения тока, напряжения, частоты и т. д. Основой метода служит одновременное измерение одного и того же значения физических величин Х аналогичными по роду измеряемой величины поверяемым и образцовым приборами.

Ограничения применения этого метода вызваны необходимостью соблюсти требуемый запас по точности между образцовыми и поверяемыми приборами. Этот метод применяется для поверки СИ класса точности 0,5 и менее точных.

Для поверки приборов класса точности 0,5 и более точных на постоянном токе применяют компенсационный метод.

При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции: внешний осмотр, опробование прибора, определение основной погрешности, определение вариации погрешности преобразователя на рабочих частотах.

Различают следующие виды поверки: первичная, периодическая, внеочередная, инспекционная и экспертная.

Первичной поверке подвергаются СИ при выпуске из производства или ремонта, а также СИ, поступающие по импорту.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении через определенные межповерочные интервалы, установленные на период между поверками.

Внеочередная поверка проводится при эксплуатации (хранении) средства измерения вне зависимости от сроков периодической поверки.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении госнадзора и ведомственного контроля на предприятиях за состоянием и применением СИ.

Экспертную поверку выполняют при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам (MX), исправности СИ и пригодности их к применению.

Основные технические характеристики СИ для измерения напряжения и тока: диапазон измерения физической величины, погрешность измерения, диапазон рабочих частот, входное сопротивление, время одного измерения или число измерений в единицу времени, чувствительность или цена деления.

Диапазон измерений представляет собой область значений напряжения или тока, измеряемых прибором с нормированной погрешностью. Для многопредельных приборов диапазон измерений указывают на каждом пределе с различной нормированной погрешностью. Переключение пределов измерений производится вручную или автоматически.

Различают полный и рабочий диапазоны измерений.

Полный диапазон определяют по формуле:

(1.1)

где и - максимальное и минимальное значения измеряемой величины.

Если максимальное и минимальное значения измеряемой величины определяют с заранее установленными погрешностями, то используют понятие рабочего диапазона, который обычно меньше полного диапазона.

(1.2)

Полный и рабочий диапазоны измерений прибора обычно измеряют в децибелах, пользуясь формулами.

(1.3)

дБ.

При измерениях, выполняемых при поверке, градуировке или аттестации СИ, за действительное значение принимают показание образцового СИ, а за измеренное - показание поверяемого СИ. Допускаемая погрешность образцового прибора должна быть, в 2,5-5 раза меньше допускаемой погрешности поверяемого прибора. Класс точности образцового прибора следует рассчитывать по формуле:

, (1.4)

где и - численное обозначение классов точности поверяемого и образцового приборов; и - нормирующее значение шкалы поверяемого и образцового приборов; – выбранное соотношение классов точности (2,5 ¸ 5).

а)

Рис. 1.1 − Схема поверки приборов прямого действия: а) – амперметра, б) – вольтметра

Выбор образцового прибора определяется необходимым соотношением пределов допускаемой погрешности образцового и поверяемого прибора, которое должно быть согласно ГОСТ 8.497-83 не более 1:5 при поверке приборов всех классов точности. Допускается соотношение не более 1:3 при поверке приборов класса точности 0,5 и более точных, 1:4 при поверке приборов класса точности 1,0 и менее точных. При этом вариация показаний образцового прибора не должна превышать половины абсолютного значения предела его допускаемой основной погрешности.

Верхние пределы измерений образцового и поверяемого приборов рекомендуется выбирать одинаковые, хотя могут использоваться образцовые приборы с пределом измерений, превышающим (до 25%) предел измерения поверяемого прибора.

Различают точность прибора и точность измерения ФВ. Точность прибора оценивается погрешностью.

Погрешность результата измерения, представляемая как отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения величины, точно определить невозможно, поэтому она является случайной величиной и оценивается статистически.

Погрешность измерений, является основной метрологической характеристикой прибора. Различают абсолютную, относительную и приведенную погрешности приборов.

Абсолютная погрешность Δ определяется разностью между показанием прибора (измеренное значение) Х_П и истинным значением измеряемой величины Х_Д:

. (1.5)

Абсолютная погрешность, взятая с обратным знаком, называется поправкой:

. (1.6)

Результат измерений, полученный после внесения поправки, называется исправленным результатом измерений.

Относительная погрешность определяется отношением абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины и выражается в процентах:

. (1.7)

Приведенная погрешность определяется отношением абсолютной погрешности к нормирующему значению измеряемой величины и выражается в процентах:

. (1.8)

В качестве нормирующего значения X_N принимается равным конечному значению шкалы прибора, если нулевая отметка на краю или вне шкалы; сумме модулей пределов измерения, если нулевая отметка находится внутри шкалы; номинальному значению измеряемой величины, если таковое установлено; длине шкалы или ее части, соответствующей диапазону измерений, если шкала неравномерна.

Если погрешность измерения определяют при нормальных условиях применения прибора, то ее называют основной. Нормальные условия эксплуатации СИ: температура окружающего воздуха (20 ± 5)^оС; относительная влажность 30-80%; атмосферное давление 630-795 мм рт. ст., напряжение питающей сети (220 ± 4,4) В, а частота питающей сети (50 ± 0,5) Гц. Но прибор может работать и в более широком диапазоне температур, например, от 0^оС до +40^оС. Этот диапазон называется рабочим, и нормироваться будет дополнительная погрешность.

Вариация показаний характеризует степень устойчивости показаний прибора при одних и тех же условиях измерения одного и того же значения ФВ. Вариация показаний прибора γ_вар ─ это наибольшая разность между показаниями прибора при одном и том же значении измеряемой величины:

, (1.9)

где Х_д_.восх,Х_д_.нисх ─ значения измеряемой величины, установленные одним плавным увеличением и плавным уменьшением.

Чувствительностью S прибора к измеряемой величине называется производная от перемещения указателя к измеряемой величине X.

. (1.10)

Время установления показаний прибора ─ это промежуток времени с момента подключения или изменения измеряемой величины до момента, когда отклонение указателя от установившегося значения не превышает 1 % длины шкалы.

Документ по поверке содержит разделы, расположенных в следующем порядке: операции поверки; средства поверки; требования безопасности; условия поверки; подготовка к поверке; проведение поверки; обработка результатов измерений; оформление результатов поверки. В обоснованных случаях допускается объединять или исключать отдельные разделы. По результатам поверки допускается понижать класс точности.

Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!