4. Unităţi de măsură În anul 1960, la Conferinţa a XI-a Generală a Greutăţilor şi Măsurilor a fost aprobat Sistemul Internaţional de Unităţi (SI), Sistemul Internaţional de Unităţi se bazează pe şapte unităţi care acoperă următoarele domenii ale ştiinţei: mecanică, electricitate, căldură, optică,

9. Clasificarea facilităților de cazare Facilități de cazare pentru turiști - orice obiect destinat turiștilor (hotel, hotel, bază turistică etc.) Facilități de cazare, în conformitate cu Rezoluția Standardului de stat al Federației Ruse din 9 iulie 1998,

9. Clasificarea instrumentelor de măsurare Un instrument de măsurare (MI) este un instrument tehnic sau un ansamblu de instrumente utilizate pentru efectuarea măsurătorilor și având caracteristici metrologice standardizate. Cu ajutorul instrumentelor de măsură, o mărime fizică

42. Clasificarea unităților de cazare Facilități de cazare pentru turiști - orice obiect destinat turiștilor (hotel, hotel, bază turistică etc.) Facilități de cazare, în conformitate cu Rezoluția Standardului de stat al Federației Ruse din 9 iulie 1998,

1. Unităţi SI Unităţi de bază Legile fizicii exprimă relaţiile fundamentale dintre anumite mărimi fizice.Există multe mărimi diferite în fizică. Pentru a simplifica măsurătorile și a construi teorii fizice, unele dintre aceste mărimi sunt luate ca

Măsurători specifice Măsurători electrice: tensiune, curent, rezistență, putere Nu este adesea necesară măsurarea parametrilor electrici în viața de zi cu zi, iar unii nu. Tensiunea în rețea este prezentă sau nu și se determină pur și simplu prin conectarea sarcinii - este mai usor

Măsurători medicale În medicină, se măsoară multe cantități diferite, de exemplu, concentrația oricăror substanțe în orice mediu, cantități mecanice (greutate, dimensiuni liniare, deplasare, presiune, forță, volum de aer expirat), frecvență (puls, respirație),

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://allbest.ru

Introducere

Instrumente de masura: mijloace tehnice destinate măsurătorilor (definiție conform 102-ФЗ din 26.06.2008); mijloace tehnice destinate măsurătorilor, având caracteristici metrologice normalizate, reproducerea și (sau) stocarea unei unități de mărime fizică, a cărei mărime se presupune a fi neschimbată (în cadrul erorii specificate) pentru un interval de timp cunoscut (definiție conform RMG 29- 99).

eroare de măsurare fizică metrologică

1. Clasificarea instrumentelor de măsură

După scop tehnic:

· masura fizica - un instrument de măsură destinat să reproducă și (sau) să stocheze o mărime fizică de una sau mai multe dimensiuni specificate, ale cărei valori sunt exprimate în unități stabilite și sunt cunoscute cu precizia cerută;

· Aparat de măsură - un instrument de măsurare conceput pentru a obține valorile mărimii fizice măsurate în domeniul specificat;

· traductor de măsurare - mijloc tehnic cu caracteristici metrologice standard, care servește la transformarea valorii măsurate într-o altă valoare sau într-un semnal de măsurare convenabil pentru prelucrare, stocare, transformări ulterioare, indicare sau transmitere;

· dispozitiv de măsurare (mașină de măsurat) - un set de masuri combinate functional, instrumente de masura, traductoare de masura si alte dispozitive destinate masurarii uneia sau mai multor marimi fizice si amplasate intr-un singur loc;

· sistem de măsurare - un set de masuri combinate functional, instrumente de masura, traductoare de masura, calculatoare si alte mijloace tehnice situate in diferite puncte ale obiectului controlat etc. în scopul de a măsura una sau mai multe mărimi fizice inerente acestui obiect și de a genera semnale de măsurare în diferite scopuri;

· complex de măsurare și calcul - un set combinat funcțional de instrumente de măsură, calculatoare și dispozitive auxiliare, concepute pentru a îndeplini o sarcină de măsurare specifică ca parte a unui sistem de măsurare.

După gradul de automatizare:

· automată;

· Automatizat;

· Manual.

Pentru standardizarea instrumentelor de măsurare:

· Standardizat;

· Nestandardizate.

După poziție în diagrama de verificare:

· Standarde;

· Instrumente de măsurare de lucru.

După semnificația mărimii fizice măsurate:

· Principalele instrumente de măsurare a mărimii fizice, a căror valoare trebuie obţinută în conformitate cu sarcina de măsurare;

· Mijloace auxiliare de măsură ale acelei mărimi fizice, a căror influență asupra instrumentului principal de măsurare sau asupra obiectului de măsurat trebuie să fie luată în considerare pentru a obține rezultate de măsurare cu precizia cerută.

2. ha metrologiccaracteristicile instrumentelor de măsură

Caracteristici metrologice Conform GOST 8.009-84, se numesc caracteristicile tehnice care descriu aceste proprietăți și afectează rezultatele și erorile de măsurare, destinate să evalueze nivelul tehnic și calitatea unui instrument de măsurare, să determine rezultatele măsurării și să estimeze caracteristicile componentei instrumentale. a erorii de măsurare.

Caracteristicile stabilite prin documentele normative și tehnice se numesc standardizate, iar cele determinate experimental se numesc valabile.

Mai jos este o nomenclatură a caracteristicilor metrologice:

Caracteristici pentru determinarea rezultatelor măsurătorilor (fără corecții):

Funcția de conversie a unui traductor de măsurare, precum și a unui dispozitiv de măsurare cu o scară fără nume;

Valoarea unei măsuri fără ambiguitate;

Diviziunea la scară a unui dispozitiv de măsurare sau a unei măsuri cu mai multe valori;

Tip de cod de ieșire pentru instrumentele digitale de măsură;

· Caracteristicile erorilor instrumentelor de măsură;

· Caracteristici ale sensibilităţii instrumentelor de măsură la mărimi de influenţă;

· Erori dinamice ale instrumentelor de măsură (răspuns tranzitoriu, AFC, AFC etc.).

3 . Proprietățile metrologice ale instrumentelor de măsură

Proprietățile metrologice ale SI sunt proprietăți care afectează rezultatul măsurării și eroarea acesteia. Indicatorii proprietăților metrologice sunt caracteristicile lor cantitative și se numesc caracteristici metrologice. Caracteristicile metrologice stabilite de ND se numesc caracteristici metrologice standardizate. Toate proprietățile metrologice ale instrumentelor de măsură pot fi împărțite în două grupe:

· Proprietăți care determină domeniul de aplicare al SI;

· Proprietăți care determină acuratețea (corectitudinea și precizia) rezultatelor măsurătorilor.

Principalele caracteristici metrologice care determină domeniul de aplicare al SI sunt domeniul de măsurare și pragul de sensibilitate. Interval de măsurare- intervalul de valori ale cantității, în care limitele de eroare admise sunt normalizate. Valorile mărimii care limitează intervalul de măsurare de jos sau de sus (stânga și dreapta) se numesc, respectiv, limită inferioară sau superioară de măsurare. Pragul de sensibilitate- cea mai mică modificare a valorii măsurate care provoacă o modificare vizibilă a semnalului de ieșire. De exemplu, dacă pragul de sensibilitate al balanței este de 10 mg, atunci aceasta înseamnă că se realizează o mișcare vizibilă a săgeții balanței cu o schimbare atât de mică a masei, cum ar fi 10 mg. Proprietățile metrologice ale celui de-al doilea grup includ două proprietăți principale de precizie: corectitudinea și precizia rezultatelor. Precizia măsurătorilor SI este determinată de eroarea lor. Eroare instrument de măsurare este diferența dintre citirile SI și valoarea adevărată (reala) a valorii măsurate. Deoarece valoarea adevărată a unei mărimi fizice este necunoscută, atunci în practică este utilizată valoarea ei reală. Pentru SI de lucru, citirile etalonului de lucru din categoria cea mai inferioară (să zicem, a 4-a) sunt luate ca valoare reală, pentru etalonul din categoria a 4-a, la rândul său, valoarea cantității obținute folosind etalonul de lucru de a 3-a categorie. Astfel, valoarea SI, care este superioară în raport cu SI subordonat supus verificării, este luată ca bază de comparație.

Erorile SI pot fi clasificate în funcție de un număr de caracteristici, în special:

· Pe calea expresiei - absolut, relativ;

· După natura manifestării – sistematic, aleatoriu;

· În raport cu condițiile de utilizare – de bază, suplimentare.

Cele mai răspândite sunt proprietățile metrologice asociate cu erori absolute și relative. Eroare sistematică- componenta erorii rezultatului măsurării, care rămâne constantă (sau se modifică regulat) cu măsurători repetate de aceeași valoare. Un exemplu în acest sens poate fi o eroare de calibrare, în special, o eroare în citirile unui dispozitiv cu un cadran și o săgeată, dacă axa acestuia din urmă este deplasată cu o anumită cantitate în raport cu centrul scalei. Dacă această eroare este cunoscută, atunci ea este eliminată din rezultate în diferite moduri, în special prin introducerea de corecții. În analiza chimică apare o eroare sistematică în cazurile în care metoda de măsurare nu permite izolarea completă a unui element sau când prezența unui element interferează cu determinarea altuia. Mărimea erorii sistematice determină o astfel de proprietate metrologică precum corectitudinea măsurătorilor SI.

Eroare aleatorie- componenta erorii rezultatului măsurării, modificându-se aleator (în semn și valoare) într-o serie de măsurători repetate de aceeași mărime a mărimii cu aceeași grijă. Nu există o regularitate în apariția acestui tip de eroare. Sunt inevitabile și ireparabile, prezente mereu în rezultatele măsurătorilor. Cu măsurători repetate și suficient de precise, acestea generează rezultate dispersate.

Caracteristici de împrăștiere sunt eroarea medie aritmetică, eroarea rădăcină-media pătratică, intervalul rezultatelor măsurătorilor. Deoarece împrăștierea este de natură probabilistică, atunci când se indică valorile erorii aleatoare, probabilitatea este setată.

Evaluarea erorii de măsurare SI utilizat pentru determinarea indicatorilor de calitate ai mărfurilor este determinat de specificul aplicării acestora din urmă. De exemplu, eroarea în măsurarea tonului de culoare a plăcilor ceramice pentru decorarea interioară a unei locuințe ar trebui să fie cu cel puțin un ordin de mărime mai mică decât eroarea de măsurare a unui indicator similar al picturilor disponibile comercial realizate cu imprimare foto color. Faptul este că variația a două plăci lipite una lângă alta de perete va fi izbitoare, în timp ce variația copiilor individuale ale unei imagini nu se va manifesta în mod vizibil, deoarece sunt utilizate separat.

Nomenclatura caracteristicilor metrologice standardizate ale SI este determinată de scopul, condițiile de funcționare și mulți alți factori. Pentru instrumentele de măsurare utilizate pentru măsurători de înaltă precizie, până la o duzină sau mai multe caracteristici metrologice sunt standardizate în standardele de cerințe tehnice (condiții tehnice) și TU. Standardele pentru principalele caracteristici metrologice sunt date în documentația de exploatare a instrumentelor de măsură. Luarea în considerare a tuturor caracteristicilor standardizate este necesară pentru măsurători de înaltă precizie și în practica metrologică. În practica de producție de zi cu zi, o caracteristică generalizată este utilizată pe scară largă - clasa de precizie.

Clasa de precizie SI- o caracteristică generalizată, exprimată prin limitele erorilor admisibile (principale și suplimentare), precum și alte caracteristici care afectează precizia. Clasele de precizie ale unui anumit tip de SI sunt stabilite în ND. Totodată, pentru fiecare clasă de precizie se stabilesc cerințe specifice pentru caracteristicile metrologice, în agregat, reflectând nivelul de precizie al instrumentului de măsurare din această clasă. Clasele de precizie sunt atribuite instrumentelor de măsurare în timpul dezvoltării lor (pe baza rezultatelor testelor de acceptare). Datorită faptului că în timpul funcționării caracteristicile lor metrologice se deteriorează de obicei, este permisă scăderea clasei de precizie pe baza rezultatelor verificării (calibrării). Astfel, clasa de precizie face posibilă aprecierea limitelor erorii de măsurare a acestei clase. Este important de știut atunci când alegeți un instrument de măsurare, în funcție de precizia de măsurare specificată.

4 . Clasele de precizie ale instrumentelor de măsură

Regulile unificate pentru stabilirea limitelor erorilor admisibile ale indicațiilor pe clase de precizie ale instrumentelor de măsurare sunt reglementate de GOST 8.401-80.

Clasa de precizie a instrumentelor de măsură- o caracteristică generalizată a instrumentelor de măsurare, determinată de limitele erorilor de bază și suplimentare admisibile, precum și de alte proprietăți ale instrumentelor de măsurare care afectează precizia acestora, ale căror valori sunt stabilite în standarde pentru anumite tipuri de instrumente de măsurare. Clasele de precizie sunt atribuite instrumentelor de măsurare în timpul dezvoltării lor, ținând cont de rezultatele testelor de acceptare de stat. Deși clasa de precizie caracterizează totalitatea proprietăților metrologice ale unui instrument de măsurare dat, ea nu determină fără echivoc precizia măsurării, deoarece aceasta din urmă depinde de metoda de măsurare și de condițiile de implementare a acestora.

Instrumentelor de măsurare cu două sau mai multe domenii de măsurare ale aceleiași mărimi fizice li se pot atribui două sau mai multe clase de precizie. Instrumentelor de măsură destinate să măsoare două sau mai multe mărimi fizice li se pot atribui clase de precizie diferite pentru fiecare mărime măsurată. Pentru a limita nomenclatura instrumentelor de măsurare din punct de vedere al preciziei pentru un anumit tip de instrument de măsurare, se stabilește un număr limitat de clase de precizie, determinate de studii de fezabilitate.

Clasele de precizie ale dispozitivelor de măsurare digitale cu dispozitive de calcul încorporate pentru procesarea suplimentară a rezultatelor măsurătorilor sunt stabilite fără a lua în considerare modul de procesare.

5 . Metode de standardizare și forme de exprimare a caracteristicilor metrologice

Limitele erorilor de bază și suplimentare admisibile trebuie exprimate sub formă de erori reduse, relative sau absolute, în funcție de natura modificării erorilor în domeniul de măsurare, precum și de condițiile de utilizare și scopul instrumentelor de măsurare ale un anumit tip. Limitele erorii suplimentare admisibile pot fi exprimate într-o formă diferită de forma de exprimare a limitelor erorii de bază admisibile.

Limitele erorii de bază admisibile sunt stabilite în ordinea de mai jos:

Limitele erorii absolute admisibile sunt stabilite conform formulei:

D = ± (a + bx)

unde D sunt limitele erorii de bază absolute admisibile (în unități ale valorii măsurate sau convențional în diviziuni la scară) x este valoarea valorii măsurate, a, b sunt numere pozitive care nu depind de x.

Limitele erorii de bază reduse admisibile sunt stabilite prin formula:

r = D / Xn = ± p

unde g este limitele erorii de bază reduse admisibile în %, D este limitele erorii absolute admisibile, p este un număr pozitiv selectat din seria 1 10 n, 1,5 10 n, (1,6 10 n), 2 10 n , 2,5 10 n, (3 10 n), 4 10 n, 5 10 n, 6 10 n (n = 1, 0, -1, -2 etc.) neinstalat pentru instrumente de măsură nou dezvoltate, pentru instrumente de măsurare de un anumit tip, se permite să se stabilească nu mai mult de cinci limite diferite ale erorii de bază admisibile la aceeași valoare a gradului n.

Valoarea de normalizare Xn este setată

Pentru instrumentele de măsurare cu o scară uniformă, practic uniformă sau de putere, precum și pentru traductoarele de măsurare, dacă valoarea zero a parametrului măsurat este la margine sau în afara domeniului de măsurare, valoarea de normalizare este setată egală cu cea mai mare dintre limitele de măsurare. Pentru instrumentele de măsurare, a căror valoare zero a parametrului măsurat se află în domeniul de măsurare, valoarea de normalizare este setată mai devreme la modulul mai mare al intervalului de măsurare.

· Pentru instrumentele electrice de măsurare cu o scară uniformă, practic uniformă sau de putere și un marcaj zero în domeniul de măsurare, valoarea de normalizare poate fi setată egală cu suma modulelor limitelor de măsurare.

Pentru instrumentele de măsurare a unei mărimi fizice, pentru care se adoptă o scară cu zero condiționat, valoarea de normalizare este setată egală cu modulul diferenței limitelor de măsurare.

· Pentru instrumentele de măsură cu o valoare nominală specificată, valoarea de normalizare este setată egală cu această valoare nominală.

· Pentru instrumentele de măsură cu o scară substanțial neuniformă, valoarea de normalizare este setată egală cu întreaga lungime a scalei sau cu partea ei corespunzătoare domeniului de măsurare. În acest caz, limitele erorii absolute sunt exprimate, ca și lungimea scalei, în unități de lungime.

Limitele erorii relative de bază admisibile sunt stabilite conform formulei:

d = D / x = ± =< ± q

d = a / | x k |

e - limitele erorii de bază relative admisibile în%, D - limitele erorii de bază absolute admisibile (în unități ale valorii măsurate sau convențional în diviziuni de scară) x - valoarea valorii măsurate, xk - cea mai mare ( în valoare absolută) din limitele de măsurare, a, b - numere pozitive independente de x. q, c, d este un număr pozitiv selectat din seria 1 10 n, 1,5 10 n, (1,6 10 n), 2 10 n, 2,5 10 n, (3 10 n ), 4 10 n, 5 10 n, 6 10 n (n = 1, 0, -1, -2 etc.) nu este instalat pentru instrumentele de măsurare nou dezvoltate, pentru instrumentele de măsurare de un anumit tip este permisă setarea a nu mai mult de cinci limite diferite ale erorii de bază admisibile la aceeași valoare a puterii n. În cazuri justificate, limitele erorii relative admisibile de bază sunt stabilite după o formulă mai complexă sau sub forma unui grafic sau tabel. În standardele sau specificațiile tehnice pentru instrumentele de măsură trebuie stabilită valoarea minimă a lui x, pornind de la care se aplică metoda acceptată de exprimare a limitelor erorii relative admisibile. Raportul dintre numerele c și d este stabilit în standardele pentru un anumit tip de instrument de măsură.

Limitele erorilor suplimentare admisibile sunt stabilite în unul dintre următoarele moduri:

· Sub forma unei valori constante pentru întreaga zonă de lucru a mărimii de influență sau sub formă de valori constante pe intervalele zonei de lucru a mărimii de influență;

· Prin indicarea raportului dintre limita erorii suplimentare admisibile corespunzatoare intervalului reglat al marimii de influenta la acest interval;

· Prin indicarea dependenţei limitei erorii suplimentare admisibile de mărimea de influenţă (funcţia de influenţă limitatoare);

· Prin indicarea dependenţei funcţionale a limitelor abaterilor admisibile de la funcţia de influenţă nominală.

· Pentru diferite condiții de funcționare ale instrumentelor de măsură în cadrul aceleiași clase de precizie, este permisă setarea unor zone de lucru diferite de mărimi de influență. Limita variației permise a semnalului de ieșire ar trebui să fie stabilită sub forma unei valori fracționale (multiple) a limitei erorii de bază admisibile sau în diviziuni de scară. Limitele instabilității admisibile, de regulă, sunt stabilite ca o fracțiune din limita erorii de bază admisibile. Limitele erorilor admisibile trebuie exprimate în cel mult două cifre semnificative, iar eroarea de rotunjire la calcularea limitelor nu trebuie să fie mai mare de 5%.

Desemnarea claselor de precizie ale instrumentelor de măsurare în documentație

Pentru instrumentele de măsurare, ale căror limite ale erorii de bază admisibile sunt de obicei exprimate sub formă de erori absolute sau erori relative, iar acestea din urmă sunt stabilite sub forma unui grafic, tabel sau formulă, clasele de precizie din documentație sunt indicate prin majuscule ale alfabetului latin sau cifre romane.

· Dacă este necesar, la desemnarea clasei de precizie se adaugă indici sub formă de cifre arabe cu literele alfabetului latin. Clasele de precizie, care corespund limitelor mai mici ale erorilor admise, corespund literelor situate mai aproape de începutul alfabetului, sau numerelor, adică numere mai mici.

Pentru instrumentele de măsurare, ale căror limite ale erorii de bază admisibile sunt de obicei exprimate sub forma unei erori reduse sau a unei erori relative în conformitate cu formula q = D / x = ± q, clasele de precizie din documentație trebuie notate cu numere care sunt egale cu aceste limite de eroare, exprimate ca procent. Desemnarea clasei de precizie în acest fel oferă o indicație directă a limitei erorii de bază admisibile.

Pentru instrumentele de măsurare, ale căror limite ale erorii de bază admisibile sunt de obicei exprimate sub formă de erori relative în conformitate cu formula d = ±, clasele de precizie din documentație sunt notate cu numerele c și d, separate printr-o bară oblică.

În documentația pentru instrumentele de măsură, este permisă desemnarea claselor de precizie în același mod ca la instrumentele de măsurare. Documentația operațională pentru un anumit tip de instrument de măsurare, care conține desemnarea clasei de precizie, conține o referință la standardul sau condițiile tehnice în care este stabilită clasa de precizie a acestui instrument de măsurare.

6 . Desemnarea claselor de precizie la instrumentele de măsură

Simbolurile claselor de precizie sunt aplicate cadranelor, scuturilor și carcasei instrumentelor de măsură. La specificarea claselor de precizie la instrumentele de măsurare cu o scară substanțial neuniformă, pentru informare, limitele erorii relative de bază admisibile sunt indicate suplimentar pentru partea scalei care se află în limitele marcate cu semne speciale (de exemplu, puncte sau triunghiuri). ). În acest caz, semnul procentual se adaugă la valoarea limitei erorii relative admisibile și este plasat într-un cerc. Vă rugăm să rețineți că acest marcaj nu reprezintă o clasă de precizie. Denumirea clasei de precizie nu poate fi aplicată măsurilor de înaltă precizie, precum și instrumentelor de măsură pentru care semnele externe speciale, în funcție de clasa de precizie, sunt stabilite de standardele actuale, de exemplu, forma paralelipipedă și hexagonală a greutăți de uz general. Cu excepția cazurilor justificate tehnic, împreună cu simbolul clasei de precizie, desemnarea standardului sau a condițiilor tehnice care stabilesc cerințele tehnice pentru aceste instrumente de măsurare se aplică cadranului, scutului sau carcasei instrumentelor de măsurare. La instrumentele de măsură, pentru aceeași clasă de precizie a cărora, în funcție de condițiile de funcționare, se stabilesc zone de lucru diferite de mărimi de influență, se aplică denumirile condițiilor de funcționare ale acestora prevăzute în standardele sau condițiile tehnice pentru aceste instrumente de măsurare.

Omologare tip instrument de măsurare - o decizie luată de organul serviciului metrologic de stat, care indică conformitatea instrumentelor de măsurare cu cerințele stabilite și adecvarea aplicării acesteia în domeniile de distribuție a controlului și supravegherii metrologice de stat .

Aprobarea tipului SI este un tip de control metrologic de stat si se realizeaza in scopul asigurarii uniformitatii masuratorilor in tara. Toate instrumentele de măsurare utilizate în domeniul reglementării de stat de asigurare a uniformității măsurătorilor sunt supuse omologării obligatorii. La aprobarea tipului de instrumente de măsurare se stabilesc indicatorii de precizie, precum și intervalul și procedura de verificare a instrumentelor de măsurare de acest tip. Decizia privind omologarea de tip este luată de Agenția Federală pentru Reglementare Tehnică și Metrologie (Rostekhregulirovanie) pe baza rezultatelor pozitive ale testelor în scopul omologării de tip.

Centre de testare de stat pentru instrumente de măsurare (GTSI SI) - centre metrologice științifice de stat acreditate de către Gosstandart al Rusiei cu recunoașterea competențelor lor în domeniul muncii legate de testarea instrumentelor de măsură.

Registrul de stat al instrumentelor de măsură(Registrul de stat al SI) este destinat înregistrării instrumentelor de măsurare, ale căror tipuri sunt aprobate de Rostekhregulirovanie (fostul Gosstandart al Rusiei) și care pot fi utilizate în domeniile controlului metrologic de stat și supravegherii Federației Ruse.

Registrul de stat al SI este format din următoarele secțiuni:

· Instrumente de măsurare ale căror tipuri sunt aprobate de Rostekhregulirovanie;

· Certificate de omologare de tip a instrumentelor de măsurare;

· Instrumente de măsurare în scopuri militare, ale căror tipuri sunt aprobate de Rostekhregulirovanie;

· Copii unice ale instrumentelor de măsurare, ale căror tipuri sunt aprobate de Rostekhregulirovanie;

· Centre de stat pentru testarea instrumentelor de măsurare, acreditate de Rostekhregulirovanie.

Obiectivele menținerii Registrului de Stat al SI:

· Contabilitatea tipurilor aprobate de instrumente de măsurare și crearea de fonduri centralizate de date informaționale privind instrumentele de măsurare aprobate pentru producție, punere în circulație și utilizare în Federația Rusă;

· Înregistrarea centrelor de stat acreditate pentru testarea instrumentelor de măsură;

· Contabilitatea certificatelor eliberate de omologare a tipului de instrumente de masura si a certificatelor centrelor de stat acreditate pentru testarea instrumentelor de masura;

· Contabilitatea programelor standard de încercare pentru instrumentele de măsură în scopul omologării de tip;

· Organizarea serviciilor de informare pentru persoanele juridice și persoanele fizice interesate, inclusiv serviciile metrologice naționale ale țărilor care participă la cooperare privind recunoașterea reciprocă a rezultatelor testelor și omologarea de tip a instrumentelor de măsurare.

Postat pe Allbest.ru

Documente similare

Instrumente de măsură și tipurile acestora, clasificarea erorilor posibile. Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsură și metodele de standardizare a acestora. Procedura și rezultatele verificării ohmmetrelor, precum și ampermetrelor, voltmetrelor, wattmetrelor, varmetrelor.

lucrare de termen, adăugată 26.02.2014


Tipuri directe și indirecte de măsurare a mărimilor fizice. Erori absolute, relative, sistematice, aleatorii și medii aritmetice, abaterea standard a rezultatului. Estimarea erorii în calculele efectuate cu un șubler.

test, adaugat 25.12.2010


Esența unei mărimi fizice, clasificarea și caracteristicile măsurătorilor acesteia. Măsurători statice și dinamice ale mărimilor fizice. Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor directe, indirecte și comune, standardizarea formei de prezentare a acestora și evaluarea incertitudinii.

lucrare de termen, adăugată 03.12.2013


Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsură. Termocupluri: concept și principiu de funcționare, proiectare, avantaje și dezavantaje, condiții și posibilități de aplicare. Metode de îmbunătățire a caracteristicilor metrologice și de eliminare a erorilor de termocuplu.

test, adaugat 29.10.2014


O caracteristică cantitativă a lumii înconjurătoare. Sistem de unitati de marimi fizice. Caracteristici de calitate a măsurătorilor. Abaterea valorii măsurate de la valoarea adevărată. Erori sub forma unei expresii numerice și în modelul de manifestare.

lucrare de termen adăugată 25.01.2011


Determinarea erorilor instrumentelor de măsură, implementarea dispozitivului în mediul software National Instruments, Labview. Lista principalelor caracteristici metrologice ale instrumentului de măsurare. Multimetrul Ts4360, aspectul său. Implementarea dispozitivului virtual.

lucrare de termen, adăugată 04.09.2015


Model structural-clasificare a unitatilor, tipurilor si instrumentelor de masura. Tipuri de erori, evaluarea și procesarea acestora în Microsoft Excel. Determinarea clasei de precizie a unui router, dispozitiv magnetoelectric, termometru cu infraroșu, cântare portabile.

lucrare de termen adăugată la 04.06.2015


Clasificarea instrumentelor de măsură. Conceptul structurii măsurilor standard. Un singur sistem general acceptat de unități. Studiul fundamentelor fizice ale măsurătorilor electrice. Clasificarea echipamentelor electrice de măsurare. Aparate de măsurare digitale și analogice.

rezumat, adăugat la 28.12.2011


Conceptul și esența mărimilor fizice, expresia lor calitativă și cantitativă. Caracteristicile principalelor tipuri de scale de măsurare: nume, ordine, diferențe (intervale) și rapoarte, semnele acestora. Caracteristicile scalelor logaritmice și biofizice.

rezumat adăugat la 13.11.2013


Prevederi pentru suport metrologic. Competențele Comitetului pentru Standardizare, Metrologie și Certificare din cadrul Consiliului de Miniștri al Republicii Belarus (Gosstandart). Clasificarea SI și caracteristicile acestora. Principalele caracteristici ale instrumentelor de măsură pentru mărimi electrice.

Instrument de masurare este un mijloc tehnic conceput pentru a găsi empiric cu o precizie estimată a valorii unei mărimi fizice măsurate preselectate.

Un instrument de măsurare are caracteristici metrologice normalizate, reproducând și (sau) stochând o unitate a unei mărimi fizice, a cărei mărime se presupune a fi neschimbată într-o eroare specificată și pentru un interval de timp cunoscut.

În funcție de gradul de standardizare, există:

• 1) instrumente de măsurare standardizate, fabricat în conformitate cu cerințele standardului național;
• 2) instrumente de măsură nestandardizate- instrumente de măsură unice concepute pentru o sarcină specială de măsurare, pentru care nu este necesară standardizarea cerințelor. Mijloacele de măsură nestandardizate nu sunt supuse testelor (verificărilor) de stat, ci sunt supuse certificării metrologice.

În funcție de gradul de automatizare, instrumentele de măsură sunt împărțite:

• 1) pe instrumente automate de masura efectuarea în regim automat a tuturor operațiunilor legate de prelucrarea rezultatelor măsurătorilor, înregistrarea acestora, transmiterea datelor sau generarea unui semnal de control;
• 2) instrumente de măsurare automate, efectuarea in regim automat a uneia sau a unei parti din operatiile de masurare;
• 3) instrumente de măsurare neautomate, care nu dispun de dispozitive pentru efectuarea automată a măsurătorilor și prelucrarea rezultatelor acestora (bandă măsurată, teodolit etc.).

Prin proiectare, instrumentele de măsură sunt împărțite în: măsuri; traductoare de măsurare; instrumente de masura; instalatii de masura; sisteme de măsurare şi informare (Fig. 4.4).

Orez. 4.4.

Măsura- un instrument de măsurare conceput pentru a reproduce și (sau) stoca o cantitate fizică de o dimensiune dată. Măsura acționează ca purtător al unei unități de mărime fizică și servește drept bază pentru măsurători. Măsurile includ greutăți, blocuri de calibre, elemente normale (măsuri EMF); rezonator cu cuarț (o măsură a frecvenței vibrațiilor electrice). Măsurile care reproduc o mărime fizică de aceeași dimensiune sunt numite fără ambiguitate. Măsurile care reproduc o cantitate fizică de diferite dimensiuni se numesc multi-valori. Un exemplu de măsură cu mai multe valori este rigla milimetrică, care reproduce nu numai lungimi de milimetri, ci și centimetri.

Măsurile pot constitui seturi sau depozite de măsură. Un set de măsuri este un set de măsuri omogene de diferite dimensiuni, destinate utilizării în diverse combinații. De exemplu, un set de greutăți.

Un depozit de măsuri este o colecție de măsuri în care măsurile sunt combinate structural într-o singură unitate. Măsurile pot fi legate automat sau manual. Un exemplu de depozit de măsură este un depozit de rezistență electrică.

Traductor de măsurare este conceput pentru a genera un semnal de măsurare a informațiilor într-o formă convenabilă pentru transmitere, transformare ulterioară, procesare și (sau) stocare, dar care nu poate fi observată direct de către o persoană (operator).

Cantitatea măsurată (convertită) care intră în traductorul de măsurare se numește mărime de intrare, cantitatea convertită este ieșirea. Se numește raportul dintre mărimile de intrare și de ieșire, care poate fi reprezentat printr-o formulă, tabel, grafic functie de conversie:și este principala caracteristică metrologică a traductorului de măsurare.

Cel mai comun instrument de măsurare este traductor primar de măsurare. De exemplu, un convertor primar al unei mărimi neelectrice într-unul electric. Traductoarele de măsurare primare nu modifică tipul mărimii fizice, ci servesc doar la modificarea mărimii mărimii măsurate (de exemplu, divizoare de tensiune sau amplificatoare). Traductoarele de măsurare sunt adesea încorporate într-un dispozitiv de măsurare.

Partea traductorului primar care percepe semnalul de măsurare la intrarea sa se numește element sensibil sau senzor.

Traductorul de măsurare primar, proiectat structural ca un instrument de măsurare separat (fără dispozitiv de citire) cu o funcție de conversie normalizată, se numește senzor. De exemplu: senzor de presiune, senzor de temperatură, senzor de viteză etc.

Secundar (intermediar) traductoare de măsurare numiti traductoare situate in circuitul de masura dupa traductorul primar si de obicei, din punct de vedere al valorii masurate (convertite), sunt omogene cu acesta.

Prin natura conversiei, convertoarele de măsurare sunt împărțite în analogic, analog-digital, digital-analog, digital. Convertoarele digitale sunt folosite pentru a schimba formatul unui semnal digital.

Aparat de măsură- un instrument de măsurare conceput pentru a genera un semnal de informaţie de măsurare într-o formă accesibilă pentru perceperea directă de către o persoană (operator).

Din punct de vedere structural, instrumentele de măsurare sunt un set de convertoare primare și intermediare.

Un loc special este ocupat de dispozitive acțiune directă. Ei convertesc valoarea măsurată, de regulă, fără a-i schimba felul și o afișează pe un dispozitiv indicator, care este gradat în unitățile acestei valori. De exemplu, un ampermetru, un voltmetru etc.

Mai precise sunt dispozitive de comparare, care au scopul de a compara valorile măsurate cu valori ale căror valori sunt cunoscute. Comparația se realizează folosind circuitele de compensare ale dispozitivului. De exemplu, măsurarea masei se realizează prin instalarea greutăților de referință pe o balanță cu umeri egali.

Instrumentele de măsură sunt clasificate în analogice și digitale. În conformitate cu ecuația de măsurare (4.1), valoarea unei mărimi este egală cu produsul valorii sale numerice cu mărimea unității de măsură. Informațiile despre valoarea numerică a unei mărimi fizice, numite informații de măsurare, sunt transmise în timpul procesului de măsurare folosind anumite semnale.

În dispozitivele analogice se stabilește o relație directă între valoarea mărimii măsurate și valoarea semnalului mărimii fizice. De exemplu, într-un termometru cu mercur, înălțimea unei coloane de mercur corespunde unei anumite valori de temperatură. În acest caz, evident, nu se folosește valoarea numerică în sine, ci valoarea analogică.

În dispozitivele digitale de măsurare, semnalele informațiilor de măsurare sunt prelevate și transmise pentru afișare sub formă de impulsuri separate pe termen scurt, care sunt purtători de informații de măsurare.

Conform metodei de înregistrare a valorii măsurate, dispozitivele de măsurare cu înregistrare sunt împărțite în cele cu autoînregistrare și cele de tipărire. În înregistratoare, înregistrarea citirilor este prezentată în formă grafică (de exemplu, un osciloscop), în dispozitive de imprimare - în formă numerică.

Configurație de măsurare- un set de instrumente de măsurare combinate funcțional concepute pentru a genera semnale de informație de măsurare într-o formă convenabilă pentru observarea directă de către o persoană și situate într-un singur loc.

O configurație de măsurare poate include măsuri, instrumente de măsurare și traductoare, precum și diverse dispozitive auxiliare.

Sistem informatic si de masurare - un set de instrumente de măsurare interconectate prin canale de comunicație și concepute pentru a genera semnale ale informațiilor de măsurare într-o formă convenabilă pentru prelucrarea, transmiterea și (sau) automate în sistemele de control automate.

De scop metrologic instrumentele de măsură sunt împărțite în două tipuri: instrumente de măsură de lucru și standarde.

Instrumente de măsurare de lucru(denumite în continuare RSI) sunt destinate măsurării parametrilor și caracteristicilor obiectelor de control și măsurători. RCI-urile sunt cele mai numeroase și utilizate pe scară largă. Deci, RSI include un contor electric folosit pentru a măsura energia electrică; teodolit - pentru măsurarea unghiurilor plate; gabarit - pentru măsurarea lungimii mici (diametrele găurilor); termometru - pentru a măsura temperatura; sistem de măsurare al unei centrale termice, care permite obținerea de informații de măsurare despre un număr de mărimi fizice în diferite unități de putere.

Standarde sunt destinate reproducerii și stocării unei unități de mărime (multiplii sau submultiplii unei unități) pentru a transfera dimensiunea acesteia la un alt instrument de măsură.

În scopul lor general, instrumentele de măsurare pot fi utilizate pentru efectuarea de activități de verificare, calibrare sau pentru efectuarea măsurătorilor tehnice.

Clasificarea tipurilor și metodelor de măsurători

O mare varietate de valori măsurate, condiții de măsurare, metode de obținere a unui rezultat duce la o varietate extrem de mare de măsurători. În același timp, multe măsurători specifice, în ciuda diferenței lor externe, au multe în comun și sunt adesea efectuate conform aceleiași scheme. De aici și necesitatea și posibilitatea sistematizării lor, identificarea tiparelor generale, ceea ce face posibilă facilitarea semnificativă a studiului întregii varietăți de măsurători.

Măsurătorile sunt clasificate:

privind metodele generale de obținere a rezultatelor măsurătorilor - directă, indirectă, comună, agregată;

prin expresia rezultatului măsurării - absolut, relativ;

în funcție de caracteristicile de precizie - egal, inegal;

după numărul de măsurători dintr-o serie - unice, multiple;

în raport cu modificarea valorii măsurate - static, dinamic;

în scop metrologic - tehnic, metrologic.

O diagramă bloc a clasificării măsurătorilor este prezentată în Fig. 1.2.

Măsurare directă- măsurare, în care valoarea dorită a mărimii se află direct din datele experimentale. De exemplu, măsurarea temperaturii aerului cu un termometru, puterea curentului - cu un ampermetru, diametrul arborelui - cu un micrometru etc.

Măsurare indirectă- Aceasta este o măsurătoare în care valoarea dorită a unei mărimi se găsește pe baza unei relații cunoscute între această mărime și mărimile supuse măsurătorilor directe. În acest caz, valoarea numerică a valorii dorite este determinată de formula:

z = f (a 1, a 2, ..., a m),(1.3)

Unde: z- valoarea valorii cerute; a 1, a 2,…, a m- valoarea mărimilor măsurate direct.

Orez. 1.2. Diagramă de clasificare a măsurătorilor

Iată câteva exemple de măsurători indirecte.

1. Determinarea valorii rezistenței active R rezistență (Fig. 1.3, a) bazată pe măsurători de curent continuu eu trecând prin rezistor și căderea de tensiune U pe el conform formulei:

R = U/I. (1.4)

2. Determinarea densității p un corp cilindric (Fig. 1.3, b) bazat pe măsurători directe ale masei sale m, diametru dși înălțimi h cilindru după formula:

p = 4m / (p ∙ d 2 ∙ h). (1.5)

3. Determinarea circumferinței L pe baza măsurării directe a diametrului d dupa formula:

L = p ∙ d. (1.6)

Orez. 1.3. Exemple de măsurători indirecte

Măsurătorile indirecte sunt mai complicate decât cele directe, cu toate acestea, ele sunt utilizate pe scară largă în practică în cazurile în care măsurătorile directe sunt practic impracticabile sau când o măsurare indirectă permite obținerea unui rezultat mai precis în comparație cu măsurarea directă.

În unele instrumente, calculul funcțiilor menționate în definiția măsurătorilor indirecte poate fi efectuat ca una dintre operațiile de transformare „în interiorul” instrumentului. Măsurătorile efectuate cu astfel de instrumente de măsurare sunt directe. Măsurătorile indirecte includ numai acele măsurători în care calculul este efectuat manual sau automat, dar după primirea rezultatelor măsurătorilor directe.

În multe cazuri, termenul „metodă de măsurare indirectă” este folosit în locul termenului „măsurare indirectă”. Acest lucru este consacrat în dicționarele internaționale din domeniul metrologiei și standardele unui număr de țări și se datorează faptului că măsurarea este considerată acțiunea de a compara o cantitate cu o unitate. Prin urmare, măsurarea indirectă, strict vorbind, nu este o măsurătoare, ci o metodă de măsurare.

LA măsurători agregate măsurători a mai multor cu acelasi nume mărimi la care se găsesc valorile căutate ale mărimilor prin rezolvarea unui sistem de ecuații obținute prin măsurători directe ale diferitelor combinații ale acestor mărimi. Agregatul include, de exemplu, măsurători în care masele de greutăți individuale stabilite sunt găsite cu o masă cunoscută a uneia dintre ele și din rezultatele măsurătorilor directe (comparațiilor) ale maselor diferitelor combinații de greutăți.

Măsurători articulare Sunt măsurători efectuate simultan a două sau mai multe nu cu același nume cantități pentru a găsi relația dintre ele.

De exemplu, pe baza măsurătorilor simultane ale incrementelor ∆l lungimea părții în funcție de modificările ∆ t temperaturile sale (nu cu același nume) determină coeficientul LA expansiunea liniară a materialului eșantionului:

K = ∆l / (l * ∆t). (1.7)

Valorile numerice ale mărimilor căutate în măsurătorile comune, ca și în cazul celor agregate, pot fi determinate dintr-un sistem de ecuații care leagă valorile mărimilor căutate cu valorile mărimilor măsurate direct (sau indirect). ).

Pentru a obține valorile numerice ale mărimilor necesare, este necesar să obțineți cel puțin atâtea ecuații câte mărimi există.

Ca exemplu, luați în considerare problema determinării experimentale a dependenței rezistenței unui rezistor de temperatură. Să presupunem că această dependență are forma:

R t = R o * (1 + a * t + b * t 2) , (1.8)

Unde: R oși Rt- valorile rezistențelor rezistenței la temperatură și temperatură zero t respectiv; Ași b- coeficienți de temperatură constant.

Este necesar să se determine valorile cantităților R o, ași b.

Evident, nici măsurătorile directe, nici indirecte nu pot rezolva problema aici. Să procedăm după cum urmează. La temperaturi diferite (cunoscute). t 1,t 2și t 3(se poate măsura direct sau indirect) măsurăm (direct sau indirect) valorile Rt 1, Rt 2și Rt 3și scrieți sistemul de ecuații:

R t1 = R 0 * (1 + a * t 1 + b * t 1 2);

R t2 = R 0 * (1 + a * t 2 + b * t 2 2); (1,9)

R t 3 = R 0 * (1 + a * t 3 + b * t 3 2).

Rezolvarea acestui sistem cu privire la R 0, Ași b, obținem valorile cantităților cerute.

Măsurare absolută- măsurare care duce la valoarea mărimii măsurate, exprimată în unitățile acesteia. De exemplu, atunci când se măsoară puterea unui curent electric cu un ampermetru sau lungimea unei piese cu un micrometru, rezultatul măsurării este exprimat în unități de valori măsurate (în amperi și milimetri).

În GOST 16263 este dată o altă definiție: „măsurarea absolută este o măsurătoare bazată pe măsurători directe ale uneia sau mai multor mărimi și utilizarea valorilor constantelor fizice”. În acest sens, acest concept practic nu este aplicat. Corespunde conceptului de „dimensiune fundamentală” dat în dicționarul internațional. Termenul „măsurare absolută” ar trebui evitat, deoarece o măsurare absolută, adică complet fără erori, este imposibilă. În schimb, poate fi folosit termenul „măsurare directă”.

Dimensiunea relativă- măsurarea raportului dintre o mărime și o cantitate cu același nume, jucând rolul unei unități, sau măsurarea unei mărimi în raport cu o cantitate cu același nume, luată ca fiind inițială. Măsurarea relativă se bazează pe compararea unui măsurand cu o valoare de măsură cunoscută. În acest caz, valoarea inițială este găsită prin însumarea algebrică a mărimii măsurii și a citirilor dispozitivului. De exemplu, controlul calibrului mufei pe un optimometru vertical.

Măsurare egală- o serie de măsurători de orice mărime, efectuate cu aceleași instrumente de măsurare de precizie în aceleași condiții. De exemplu, măsurarea diametrului unui arbore cu un micrometru neted și o clemă indicator.

Măsurătorile inegale- o serie de măsurători de orice mărime, efectuate cu instrumente de măsură cu precizie diferită și (sau) în condiții diferite.

Măsurare unică- măsurare efectuată o singură dată. De exemplu, măsurarea unui anumit moment în timp cu ceasul. În unele cazuri, când aveți nevoie de mai multă încredere în rezultat, o măsurătoare nu este suficientă. Apoi se efectuează două, trei sau mai multe măsurători ale aceleiași mărimi specifice. În astfel de cazuri, este permisă următoarea expresie: „dimensiune dublă”, „dimensiune triplă”, etc.

Măsurare multiplă- măsurarea aceleiași mărimi fizice, când rezultatul se obține din mai multe măsurători consecutive, i.e. măsurare constând dintr-o serie de măsurători unice.

Din ce număr de măsurători o măsurătoare poate fi considerată multiplă? Nu există un răspuns strict la această întrebare. Cu toate acestea, se știe că atunci când numărul de măsurători individuale n> 4, un număr de măsurători pot fi procesate în conformitate cu cerințele statisticii matematice. Prin urmare, cu patru dimensiuni sau mai multe, măsurarea poate fi considerată multiplă. Media aritmetică a rezultatelor măsurătorilor individuale incluse în serie este de obicei luată ca rezultat al măsurătorilor multiple.

Măsurare statică- măsurarea unei mărimi fizice, efectuată în conformitate cu o sarcină de măsurare specifică, ca neschimbată pe parcursul timpului de măsurare. De exemplu, măsurarea lungimii unei părți la temperatura normală, măsurarea dimensiunii unui teren.

Măsurătorile dinamice- măsurarea unei mărimi fizice, a cărei mărime se modifică în timp. O schimbare rapidă a mărimii valorii măsurate necesită măsurarea acesteia cu o fixare precisă a momentului în timp. De exemplu, măsurarea distanței până la nivelul solului de la un plan descendent.

Măsurători tehnice- măsurători folosind instrumente de măsură de lucru. Măsurătorile tehnice sunt efectuate în scopul monitorizării și gestionării experimentelor științifice, controlului parametrilor produselor, proceselor tehnologice, controlului deplasării diferitelor tipuri de transport, diagnosticării bolilor, monitorizării poluării mediului etc. De exemplu, măsurarea presiunii aburului într-un cazan cu ajutorul unui manometru, măsurarea unui număr de mărimi fizice care caracterizează procesul tehnologic.

Măsurători metrologice- măsurători folosind standarde și instrumente de măsură exemplare pentru a reproduce unități de mărimi fizice la transferul mărimii acestora la instrumentele de măsură de lucru. De exemplu, atunci când se verifică măsuri exemplificative de inducție magnetică din categoria a 3-a pe o instalație de calibrare, măsurătorile sunt efectuate cu un teslametru exemplificativ de clasa a 2-a a mărimii valorii reproduse de măsură. Aceste măsurători sunt efectuate în scop metrologic, adică. sunt metrologice.

Orice măsurători reprezintă un experiment fizic, a cărui implementare se bazează pe utilizarea anumitor fenomene fizice. Se numește setul de fenomene fizice pe care se bazează măsurătorile principiul de măsurare.

Setul de tehnici de utilizare a principiilor și instrumentelor de măsură este Metoda de măsurare.

Alegerea acestei sau acelei metode de măsurare depinde de problema de măsurare care ar trebui rezolvată (precizia rezultatului măsurării, viteza de primire a acestuia etc.). Atunci când se rezolvă orice problemă de măsurare, este important să existe astfel de instrumente de măsurare în care să fie implementate principiile de măsurare selectate. De exemplu, temperatura poate fi măsurată cu un termometru cu rezistență de platină (principiul de măsurare implementat este dependența rezistenței de platină de temperatură) și un termometru termoelectric (principiul implementat este dependența puterii termoelectrice de diferența de temperatură). Desigur, atunci când se dezvoltă o anumită metodă de măsurare, principiul măsurării influențează alegerea instrumentelor de măsurare. Acest lucru nu înseamnă, totuși, că principiul de măsurare ar trebui considerat unul dintre componente atunci când se determină metoda de măsurare. Astfel, se poate spune că Metoda de măsurare Este o metodă de rezolvare a unei probleme de măsurare, caracterizată prin justificarea ei teoretică și dezvoltarea tehnicilor de bază de utilizare a instrumentelor de măsură.

Diferite metode de măsurare diferă, în primul rând, în organizarea comparării valorii măsurate cu unitatea de măsură. Din acest punct de vedere, toate metodele de măsurare în conformitate cu GOST 16263 sunt împărțite în două grupuri (Fig. 1.4): metode de evaluare directă și metode de comparare.

Orez. 1.4. Schema de clasificare a metodelor de măsurare

Metodele de comparare, la rândul lor, includ metoda contrastului, metoda diferențiată, metoda substituției, metoda nulă și metoda potrivirii.

La metoda de evaluare directă valoarea mărimii măsurate este determinată direct de la dispozitivul de citire al dispozitivului de măsurare cu acțiune directă (dispozitiv de măsurare în care una sau mai multe conversii ale semnalului de informare de măsurare sunt furnizate într-o singură direcție, adică fără feedback). Toate dispozitivele de indicare (cadran) (voltmetre, ampermetre, indicatoare, manometre, termometre, tahometre etc.) se bazează pe această metodă. Trebuie remarcat faptul că, atunci când se utilizează această metodă de măsurare, măsura ca o reproducere reală a unității de măsură, de regulă, nu participă direct la procesul de măsurare. Compararea valorii măsurate cu unitatea de măsură se realizează indirect prin calibrarea prealabilă a dispozitivului de măsurare folosind măsuri standard sau dispozitive de măsurare standard.

Precizia măsurătorilor prin metoda evaluării directe este în majoritatea cazurilor scăzută și limitată de acuratețea instrumentelor de măsurare utilizate.

Metoda de comparare cu masura Este o metodă de măsurare în care cantitatea măsurată este comparată cu cantitatea reprodusă de măsură. Exemple ale acestei metode: măsurarea masei pe o balanță pe grindă cu greutăți de echilibrare; măsurarea tensiunii continue pe compensator prin comparație cu fem. element normal; măsurarea diametrului arborelui printr-un indicator atunci când acesta este setat la zero folosind blocuri de calibre.

GOST 16263 oferă cinci metode de măsurare bazate pe compararea cu o măsură.

Metoda contrastanta Este o metodă de comparare cu o măsură, în care mărimea măsurată și cantitatea reprodusă cu măsura, acționează simultan asupra aparatului de comparare, cu ajutorul căruia se stabilește relația dintre aceste mărimi. De exemplu, măsurarea masei pe o balanță cu brațe egale folosind masa măsurată și greutăți echilibrând-o pe două cântare (Fig. 1.5, A).

Metoda diferențială Este o metodă de comparare cu o măsură în care diferența dintre mărimea măsurată și cantitatea cunoscută reprodusă de măsură acționează asupra dispozitivului de măsurare. De exemplu, măsurători efectuate la verificarea măsurilor de lungime prin comparație cu o măsură de referință pe un comparator sau măsurători ale pieselor la reglarea indicatorului prin blocuri de măsurare (Fig. 1.5, b).

Orez. 1.5. Exemple de măsurători prin metoda opoziției

și o metodă diferențiată

Răspândit în practică metoda nulă măsurarea este o metodă de comparare cu o măsură în care efectul rezultat al cantităților asupra comparatorului este adus la zero. De exemplu, măsurători ale rezistenței electrice cu o punte cu echilibrarea sa completă. Metoda zero permite obținerea unei precizii ridicate de măsurare.

Metoda de înlocuire se numeste metoda de comparare cu o masura, in care valoarea masurata este inlocuita cu o valoare cunoscuta reprodusa de masura. Aceasta este, de exemplu, cântărirea prin plasarea alternativă a masei și greutăților pe aceeași tigaie. Metoda substituției poate fi considerată ca un fel de metodă diferențială și zero, deosebindu-se prin aceea că compararea valorii măsurate cu măsura se face în momente diferite.

Metoda coincidentelor Este o metodă de comparare cu o măsură, în care diferența dintre valoarea măsurată și valoarea reprodusă de măsură se măsoară folosindu-se coincidența semnelor de scară sau a semnalelor periodice. Exemple ale acestei metode sunt măsurarea lungimii cu un șubler sau măsurarea vitezei de rotație cu un stroboscop, unde se observă coincidența poziției unui semn pe un obiect în rotație în momentul fulgerelor de o frecvență cunoscută.

Toate metodele de măsurare pot fi efectuate prin contactîn care suprafețele de măsurare ale instrumentului interacționează cu elementul testat sau mod fără contact, în care nu există interacțiune. De exemplu, măsurarea diametrului arborelui cu un șubler vernier se realizează printr-o metodă de contact, iar măsurarea parametrilor filetului pe un microscop instrumental se realizează fără contact.

Cu metoda contactului de măsurători, este necesar să selectați corect forma vârfului de măsurare în funcție de forma suprafeței măsurate. Recomandările pentru alegerea formei vârfului de măsurare sunt date în tabel. 1.1.

Diferentele descrise mai sus in metodele de comparare a valorii masurate cu masura se reflecta in principiile constructiei instrumentelor de masura.

Din acest punct de vedere se disting aparatele de măsurare directă și aparatele de comparație. Un dispozitiv de măsurare cu acțiune directă asigură una sau mai multe conversii ale semnalului de informații de măsurare într-o direcție, de exemplu fără feedback. Deci, de exemplu, în fig. 1.6. este prezentată schema bloc a unui voltmetru electronic de curent alternativ și continuu, care conține un redresor B, un amplificator de curent continuu UPT și un mecanism de măsurare al IM. În acest dispozitiv, conversia semnalului informațiilor de măsurare merge într-o singură direcție.

O trăsătură caracteristică a dispozitivelor cu acțiune directă este consumul de energie de la obiectul de măsurat. Cu toate acestea, acest lucru nu exclude posibilitatea de a utiliza instrumente cu acțiune directă pentru măsurarea, de exemplu, a rezistenței electrice sau a capacității, dar pentru aceasta este necesară utilizarea unei surse de alimentare auxiliare.

Dispozitivul de măsurare de comparație este destinat comparării directe a valorii măsurate cu valoarea, a cărei valoare este cunoscută.

Orez. 1.6. Schema bloc a unui voltmetru electronic

În fig. 1.7. este prezentată o diagramă bloc a unui comparator automat, care conține un dispozitiv de comparare US, un dispozitiv de control CU și o măsură variabilă (reglabilă) M cu un dispozitiv de citire.

Orez. 1.7. Schema bloc a unui comparator automat

Valoarea măsurată X și valoarea omogenă X 0 cad pe intrările aparatului de comparație US. Valoarea X 0 se obtine din masura reglabila M. In functie de rezultatul compararii lui X si X 0, dispozitivul de control CU actioneaza asupra masurarii M in asa fel incat valoarea / X-X 0 / scade. Procesul de control se termină când X = X 0. În acest caz, valoarea valorii măsurate este citită de pe scara măsurii controlate. Dacă dispozitivul de comparare scade valorile X din X 0, atunci în acest dispozitiv se realizează compararea valorii măsurate cu măsura prin metoda zero.

Trebuie remarcat faptul că compararea valorii măsurate cu măsura în aparatele de comparare poate fi efectuată fie simultan (metoda zero), fie în momente diferite (metoda substituției).

Astfel, clasificarea de mai sus a tipurilor și metodelor de măsurători permite nu numai sistematizarea diferitelor măsurători ale tuturor tipurilor de mărimi fizice și, prin urmare, facilitează abordarea rezolvării unei probleme specifice de măsurare, ci și din punct de vedere general abordarea luării în considerare a structurilor și principiile de funcționare a diverselor instrumente de măsură.

Conceptul și termenul „instrument de măsurare” au devenit larg răspândit în practica metrologică încă de la începutul anilor '70. În acest moment, a devenit clar că, în special pentru măsurătorile tehnice, dezvoltarea unei metodologii metrologice unificate care să acopere toate domeniile măsurătorilor și cantităților măsurate. În acest sens, s-a găsit convenabilă introducerea unui anumit termen care să acopere orice dispozitiv tehnic destinat generării, prelucrării, conversiei, afișării informațiilor despre dimensiunile valorilor măsurate.

Conform GOST 16263 instrument de masurare Este un mijloc tehnic utilizat în măsurători și având proprietăți metrologice normalizate. Această definiție este în concordanță cu ISO și IEC, conform cărora un instrument de măsurare este un dispozitiv conceput pentru a efectua măsurători „de la sine” sau folosind alte echipamente.

Clasificarea tipurilor de instrumente de măsurare este prezentată în Fig. 1.8.

Măsura- un instrument de măsurare conceput pentru a reproduce o mărime fizică de o dimensiune dată. De exemplu, o greutate este o măsură a masei; rezistor de măsurare - o măsură a rezistenței electrice; lampă de temperatură - o măsură a luminozității sau a temperaturii culorii; oscilator cu cristal - o măsură a frecvenței vibrațiilor electrice. Se face o distincție între măsuri cu o singură valoare, măsuri cu mai multe valori și seturi de măsuri.

Orez. 1.8. Clasificarea tipurilor de instrumente de măsură

Măsura lipsită de ambiguitate Este o măsură care reproduce o mărime fizică de aceeași dimensiune. De exemplu, o greutate, un bloc de măsură finită plan-paralel, un rezistor de măsurare, un condensator fix etc.

Măsura cu mai multe valori- o măsură care reproduce un număr de valori cu același nume de diferite dimensiuni. De exemplu, o măsură de lungime întreruptă, un condensator variabil etc.

Set de măsuri- un set special selectat de măsuri care sunt aplicate nu numai individual, ci și în diferite combinații pentru a reproduce un număr de valori cu același nume de diferite dimensiuni. De exemplu, un set de greutăți, un set de blocuri de calibru plan-paralel, un set de măsuri unghiulare, un set de condensatoare de măsurare etc.

Aparat de măsură- un instrument de măsurare conceput pentru a genera un semnal de informaţie de măsurare într-o formă accesibilă pentru perceperea directă de către un observator. De regulă, un dispozitiv de măsurare are dispozitive pentru transformarea unei valori măsurate într-un semnal de informație de măsurare și afișarea acesteia într-o formă cât mai accesibilă percepției. Dispozitivele indicatoare conțin adesea o scară cu o săgeată sau alt indicator, o diagramă cu stilou sau un indicator digital, astfel încât să puteți citi sau înregistra valoarea unei cantități fizice. În cazul împerecherii dispozitivului cu un computer, numărarea se realizează cu ajutorul unui monitor.

Se face o distincție între următoarele tipuri de dispozitive de măsurare.

Contor analogic Este un dispozitiv ale cărui citiri sunt o funcție continuă a modificărilor valorii măsurate. Aceste dispozitive au o serie de avantaje: simplitate relativă, cost redus, conținut ridicat de informații al semnalului analogic. În același timp, dezavantajele instrumentelor de măsură analogice includ prezența pieselor mobile inerțiale în majoritatea acestora, care le reduc viteza și imunitatea la zgomot.

Schema bloc a unui dispozitiv de măsurare analogic cu acțiune directă este prezentată în Fig. 1.9.

Orez. 1.9. Schema bloc a unui dispozitiv de măsurare analogic

acțiune directă

În aceste dispozitive, conversia informațiilor de măsurare se realizează numai într-o singură direcție de la intrare la ieșire. Valoarea măsurată X cu ajutorul traductorului de măsurare MT este transformată într-o tensiune sau curent, care acționează asupra mecanismului electromecanic de măsurare al MI, provocând deplasarea părții sale mobile și a indicatorului dispozitivului de citire OA conectat la acesta. Aparatul de citire conține o scală digitalizată, cu ajutorul căreia operatorul OP primește un rezultat cantitativ al măsurării. Scara instrumentului este calibrată prin furnizarea unui număr de valori cunoscute ale mărimii măsurate la intrare, care sunt realizate prin măsura multivalorică exemplificativă M. Astfel, se realizează compararea mărimii măsurate cu unitatea de măsură în acest caz. indirect, iar măsura M nu participă direct la procesul de măsurare.

Instrument digital de masura Este un dispozitiv de măsurare care generează automat semnale discrete de informații de măsurare, ale căror citiri sunt prezentate în formă digitală. De exemplu, un gabarit circular, un profilograf-profilometru etc.

Spre deosebire de aparatele analogice, aparatele de măsurare digitale realizează automat următoarele operații: cuantificarea valorii măsurate după nivel; discretizarea în timp; codificarea informațiilor.

Reprezentarea informațiilor de măsurare sub formă de cod asigură confortul înregistrării și prelucrării acestuia, posibilitatea stocării pe termen lung în dispozitive de memorie, transmiterea pe distanțe lungi fără distorsiuni prin practic orice canale de comunicare, intrare directă într-un computer pentru procesare și, de asemenea, elimină erorile subiective introduse de operator în timpul numărării.

Avantajele dispozitivelor de măsurare digitale față de cele analogice sunt:

comoditatea și obiectivitatea numărării;

precizie ridicată a rezultatelor măsurătorilor;

gamă dinamică largă la rezoluție înaltă;

performanță ridicată datorită absenței elementelor electromecanice în mișcare;

capacitatea de a automatiza procesul de măsurare;

rezistență ridicată la influențele mecanice și climatice externe.

Dezavantajele instrumentelor de măsurare digitale includ complexitatea circuitului și costul relativ ridicat.

În prezent, microcircuitele sunt elementul de bază al dispozitivelor digitale de măsurare, ceea ce face posibilă obținerea unor performanțe ridicate și dimensiuni reduse ale dispozitivelor.

O diagramă bloc generalizată a unui dispozitiv digital de măsurare este prezentată în Fig. 1.10.

Conține un convertor analogic de intrare AP, un convertor analog-digital ADC, măsură exemplificativă M, mijloace digitale pentru afișarea informațiilor DSOI și unitatea de control CU. Un convertor analog convertește valoarea măsurată x (t) într-o valoare analogică funcțională y (t), care este mai convenabilă pentru conversia într-un cod digital. Ca AP sunt folosite amplificatoare, divizoare, filtre etc.

Un convertor analog-digital realizează cuantificarea nivelului și în timp a unei valori analogice, comparând-o cu o măsură și codificând rezultatele. În acest caz, la ieșire este generat un semnal discret DS, care este convertit printr-un mijloc digital de afișare a informațiilor din DSOI într-un număr digital N sau introdus într-un computer sub forma unui cod.

Arată instrument de măsurare Este un dispozitiv de măsurare care poate citi doar citiri. Acestea includ un micrometru, un voltmetru digital etc.

Dispozitiv de măsurare de înregistrare Este un dispozitiv de măsurare care asigură înregistrarea citirilor. La rândul lor, aparatele de măsurare cu înregistrare sunt împărțite în dispozitive cu autoînregistrare, care asigură înregistrarea citirilor sub formă de diagrame (voltmetru cu autoînregistrare, barograf, termograf, profilograf etc.), și în cele de tipărire, în care este asigurată tipărirea lecturilor în formă digitală.

Orez. 1.10. Schema bloc generalizată a unei măsurători digitale

Instrument de măsurare directă- un dispozitiv de măsurare în care una sau mai multe conversii ale semnalului de informații de măsurare sunt furnizate într-o direcție, adică fără a aplica feedback. De exemplu, ampermetru, manometru, termometru din sticlă cu mercur.

Instrument de măsurare de comparație este destinat compararii directe a valorii masurate cu o valoare cunoscuta. De exemplu, o balanță cu braț egal, un potențiometru electric, un comparator pentru măsuri liniare etc.

Dispozitiv de măsurare integrat Este un instrument în care valoarea de intrare este integrată în timp sau peste o altă variabilă independentă. De exemplu, un contor electric, un profiler-profiler etc.

Traductor de măsurare- un instrument de măsurare conceput pentru a genera un semnal de informație de măsurare într-o formă convenabilă pentru transmitere, transformare ulterioară, procesare și (sau) stocare, dar care nu poate fi percepută direct de către un observator.

De regulă, traductoarele de măsură sunt incluse în instrumentele de măsură, sistemele de instalare etc. ca fiind cel mai important dispozitiv de care depind caracteristicile de precizie.

După natura transformării, există convertoare analog, analog-digital și digital-analogic. Pe loc în lanțul de măsurare - convertoare primare și intermediare... În plus, există convertoare de scară... De exemplu, un transformator de curent de măsurare este un convertor de scară, un termocuplu dintr-un termometru termoelectric este un convertor analog, iar un convertor de voltmetru digital este un convertor de măsurare analog-digital.

Instrument auxiliar de masura Este un mijloc de măsurare a cantităților care afectează proprietățile metrologice ale altui instrument de măsurare în timpul aplicării sau verificării acestuia. De exemplu, un termometru pentru măsurarea temperaturii unui gaz în timp ce se măsoară debitul volumetric al acestui gaz.

Configurație de măsurare Este un set de instrumente de măsură combinate funcțional (măsuri, instrumente de măsură, traductoare de măsurare) și dispozitive auxiliare, concepute pentru a genera semnale de informații de măsurare într-o formă convenabilă pentru perceperea directă de către un observator și situate într-un singur loc. De exemplu, o instalație pentru măsurarea rezistivității materialelor electrice, o instalație pentru testarea materialelor magnetice etc.

Se numește o instalație de măsurare cu instrumente de măsurare exemplare incluse în ea instalație de calibrare, instalatia de masura inclusa in standard - referinţă, se numește uneori o instalație concepută pentru a testa orice produs banc de testare... Se numesc unele tipuri de instalatii de masura mașini de măsurat. De exemplu, o mașină de măsurare a coordonatelor pentru măsurarea parametrilor produselor complexe în spații bidimensionale sau tridimensionale.

Sistem de măsurare- un ansamblu de instrumente de măsură (măsuri, instrumente de măsurare, traductoare de măsurare) și dispozitive auxiliare, interconectate prin canale de comunicație, concepute pentru a genera semnale informaționale de măsurare într-o formă convenabilă pentru prelucrarea automată, transmiterea și (sau) utilizare în sistemele automate de control. De exemplu, sistemul de măsurare al unei centrale termice face posibilă obținerea de informații de măsurare despre un număr de mărimi fizice în diferite unități de putere. Sau cu ajutorul unui sistem de radionavigație, format dintr-un număr de complexe de măsurare unite funcțional, distanțate pe o distanță considerabilă, se determină poziția navelor.

În funcție de scop, sistemele de măsurare se împart în măsurarea informațiilor, măsurarea controlului, măsurarea controlului si etc.

Se numește un sistem de măsurare echipat cu mijloace pentru recepția și procesarea automată a informațiilor de măsurare sistem automat de măsurare.În producția automată, sistemele de control de măsurare funcționează automat și sunt de obicei denumite ca sisteme automate de control.

În funcție de numărul de canale de măsurare, se face o distincție între unul, două, trei canale etc. sisteme de măsurare.

ȘI complex de măsurare și calcul- un set combinat funcțional de instrumente de măsurare, calculatoare și dispozitive auxiliare concepute pentru a fi efectuate ca parte a unei sarcini specifice de măsurare.

După scop, dispozitivele sunt împărțite în universal concepute pentru a măsura aceleași cantități fizice ale diferitelor obiecte și de specialitate folosit pentru a măsura parametrii aceluiași tip de produse (de exemplu, dimensiunile filetelor sau roților dințate) sau a unui parametru de produse diferite (de exemplu, rugozitatea sau duritatea).

Conform principiului de funcționare, care stă la baza sistemului de măsurare, dispozitivele sunt împărțite în mecanice, optice, optic-mecanice, pneumatice, electrice, cu raze X, laser etc.

Instrument de masurare - mijloace tehnice destinate măsurătorilor, având caracteristici metrologice normalizate, care reproduc sau stochează o unitate de cantitate, a cărei mărime se presupune a fi neschimbată pentru un anumit timp.

Caracteristicile metrologice ale instrumentelor de măsură - caracteristici ale proprietăților instrumentelor de măsură.

Instrumentele de măsurare sunt clasificate în funcție de rolul lor în procesul de măsurare și de funcțiile pe care le îndeplinesc. [AFIȘ - Clasificarea instrumentelor de măsură în funcție de rolul lor în procesul de măsurare și funcțiile îndeplinite].

SI poate fi clasificat după două criterii: proiectare și scop metrologic.

De performanta de proiectare instrumentele de măsurare sunt împărțite:

1 măsuri (de exemplu, un kettlebell);

2 traductoare de masura (termocuplu);

3 instrumente de masura (voltmetru);

4 instalatii si sisteme de masura (masina de incercare la tractiune).

De scop metrologic instrumentele de măsurare sunt împărțite:

1 instrumente de măsurare de lucru;

2 standarde.

De nivelul de standardizare instrumentele de măsurare sunt împărțite:

Standardizat, fabricat în conformitate cu cerințele standardelor;

Nestandardizat, destinat unei probleme specifice de măsurare.

Instrumentele de măsurare non-standard includ vâscozimetre VZ-4, VZ-246, un dispozitiv pendul, o scară de flexibilitate, o pană etc. Facilități de testare: camera de umiditate G-4, camera de ceață de sare KST, camera de dioxid de sulf etc.

Traductoare de măsurare- SI, folosit pentru a converti valoarea măsurată într-o altă valoare sau un semnal de informație de măsurare, convenabil pentru prelucrare, stocarea transformărilor ulterioare. Prin natura conversiei, există convertoare analog (AD), digital-analog (DAC), analog-digital (ADC). Convertoarele primare și intermediare se disting în funcție de locul lor în circuitul de măsurare.

Aparat de măsură- SI, conceput pentru a obține valorile mărimii fizice măsurate în intervalul specificat.

Configurație de măsurare- un set de elemente combinate functional - masuri, instrumente de masura, traductoare de masura, destinate masurarii uneia sau mai multor marimi fizice si situate intr-un singur loc. Un dispozitiv de măsurare conceput pentru a testa orice produs este uneori numit banc de testare.

Sistem de măsurare- un set de elemente combinate funcțional situate în puncte diferite ale spațiului controlat în scopul măsurării uneia sau mai multor mărimi fizice inerente acestui spațiu.

Sisteme și dispozitive tehnice cu functii de masurare reprezinta sisteme si dispozitive tehnice care, alaturi de cele de baza, indeplinesc si functii de masura. Au unul sau mai multe canale de măsurare. Echipamentul de diagnosticare este un exemplu de astfel de sisteme.

Instrumentele de măsurare de lucru sunt destinate efectuării măsurătorilor tehnice. După aplicație, acestea sunt împărțite:

Laborator (acuratețe și sensibilitate crescute);

Productie (rezistenta crescuta la socuri si vibratii, temperaturi ridicate si joase);

Câmp (stabilitate sporită în condiții de scădere bruscă a temperaturii și umiditate ridicată).

Standardul aparține și instrumentelor de măsură.

Standardele sunt SI de înaltă precizie, motiv pentru care sunt utilizate pentru măsurători metrologice ca mijloc de transmitere a informațiilor despre dimensiunea unei unități.

Referinţă - o măsură de înaltă precizie menită să reproducă și să stocheze o unitate de cantitate pentru a transfera dimensiunea acesteia către alte instrumente de măsură. Din standard, unitatea de valoare este transferată la standardele de biți, iar de la acestea la instrumentele de măsură de lucru.

Standardele sunt clasificate ca:

Primar

Secundar

Muncitori (bit).

Primar standardul poate fi internațional și național. Standardul primar este un standard care reproduce o unitate de mărime cu cea mai mare acuratețe posibilă într-un anumit domeniu de măsurători la nivelul modern al realizărilor științifice și tehnice.

internaţional Standardul este stocat și întreținut de către Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri (BIPM).

Secundar standarde - standarde martori destinate verificării siguranței statului. standardelor și înlocuirea acestuia în caz de deteriorare sau pierdere.

Copiere standarde - pentru transferul dimensiunilor unităților la standardele de lucru.

Standarde de comparație - destinate comparării standardelor de măsurare.

Redare unităţi de mărime - ansamblu de operaţii de materializare a unei mărimi cu cea mai mare acurateţe prin intermediul standardelor de stat sau al unui instrument de măsură exemplar. Distingeți între reproducerea unităților de bază și derivate.

Pentru unele unități de cantități, standardele sunt absente sau nu este nevoie să le creăm. De exemplu, nu există un standard de zonă.

Pentru unele unități de cantități, nu este nevoie să se creeze standarde pentru reproducere și depozitare, deoarece disponibilitatea unor instrumente de măsură exemplare este suficientă.