Методы передачи размера единицы величины, стандартные образцы

К допустимым методам поверки (калибровки) СИ относятся следующие:

® Метод непосредственного сличения поверяемого или калиброванного СИ с эталоном соответствующего разряда.

® Метод сличения поверяемого или калибруемого СИ с однородным эталонным СИс помощью компаратора (прибора сравнения).

® Метод прямых измерений применяется в случае, когда имеется возможность многозначной эталонной меры произвести сличение и определить погрешность испытуемого СИ в пределах измерений.

® Метод косвенных измерений величин, позволяющий реальный размер меры находить с помощью поверочного или калибрующего СИ прямыми измерениями нескольких эталонов величин.

Метод непосредственного сличения заключается в сличении показаний образцового и контролируемого средств измерений, проводимого без применения каких-либо сравнивающих или иных технических средств.

Метод используется при градуировке, калибровке, поверке измерительных приборов и ряда мер (например, мер вместимости) низкой и средней точности. Это наиболее технически простой метод, не требующий высокой квалификации оператора. При определенных условиях метод позволяет с помощью одного образцового прибора определять метрологические характеристики значительного числа одновременно включенных однотипных контролируемых измерительных приборов. Например, при определении характеристик счетчиков электрической энергии методом непосредственного сличения число одновременно включенных приборов может составлять несколько сотен.

Метод сличения с помощью компаратора состоит в сравнении входной величины контролируемого измерительного прибора или величины, воспроизводимой контролируемой мерой, с величиной, воспроизводимой образцовой мерой, с помощью сравнивающего устройства.

Метод используется при градуировке, калибровке, поверке измерительных приборов, мер, измерительных преобразователей предельно высокой точности. Для исключения систематических погрешностей, возникающих при передаче размеров единиц, широко используются методы, рассмотренные в разделе 2.6.3., в частности, методы замещения, противопоставления, компенсации погрешности по знаку. При этом могут применяться различные устройства сравнения - нулевые, дифференциальные, термоэлектрические, интерференционные и ряд других, что делает этот метод наиболее технически и методически сложным и требует операторов высокой метрологической квалификации.

Метод прямых измерений в свою очередь можно подразделить на следующие два метода:

1. прямое измерение контролируемым измерительным прибором величины, полученной с помощью образцового средства измерений (образцовой меры);

2. прямое измерение образцовым средством измерений (образцовым прибором) величины, воспроизводимой контролируемой мерой.

Данный метод технически просто поддается автоматизации и является наиболее производительным методом передачи размеров единиц для мер и измерительных приборов. В последнее время метод получил широкое распространение благодаря появлению на рынке достаточно точных образцовых многозначных мер различных величин – калибраторов. Наличие простых в управлении переносных калибраторов позволяет осуществлять передачу размеров единиц техническим средствам измерении непосредственно на месте их установки.

К методу прямых измерений можно отнести также независимую калибровку (поверку), проводимую без применения образцовых средств измерений и представляющую собой, по сути, совокупные измерения.

Данный метод возник при разработке особо точных средств измерений, определение погрешности которых невозможно другими методами. Однако этот метод применим только к тем средствам измерений, принцип действия которых базируется на отношении одноименных параметров измерительной цепи (делители напряжения, потенциометры постоянного тока).

Например, для делителей напряжения основной параметр -- коэффициент деления - зависит не от конкретных значений электрического сопротивления плеч, а от отношения этих значений. Поэтому при определении погрешности коэффициента деления нет необходимости в передаче этому делителю размера единицы сопротивления, а достаточно определить соотношение сопротивлений плеч. В данном случае метод реализуется в последовательном выделении и сравнении между собой одноименных параметров измерительной цепи, имеющих равные номинальные значения.

Метод косвенных измерений. При реализации этого метода значение величины на выходе контролируемой меры или на входе контролируемого измерительного прибора определяется косвенно, путем прямых измерений других величин, связанных с искомой величиной известной зависимостью. Из всех рассмотренных методов метод косвенных измерений является наименее производительным. Для обеспечения достоверности передачи размеров единиц этим методом приходится предъявлять повышенные требования к образцовым средствам измерений и вспомогательному оборудованию, жестко фиксировать условия проведения измерений. Метод косвенных измерений применяется в тех случаях, когда другие методы передачи размеров единиц не могут быть реализованы или когда косвенные измерения более точны или более просты по сравнению с прямыми измерениями.

Стандартный образец – это образец, вещества или материала с установленными по результатам испытанием значениями одной или более величин, характеризующие свойство или состав этого вещества или материала.

Стандартные образцы - вещества или материалы с достаточно точно известными и официально аттестованными значениями величин, характеризующих их химический состав (содержание элементов, соединений и пр.), свойства (термодинамические, оптические и др.) или некоторые физико-химические или технические параметры (например, молекулярная масса полимера, удельная площадь поверхности порошков, коррозионная стойкость сплавов). Стандартные образцы изготовляют по специальной технологии. Аттестованные значения величин и показатели, характеризующие стандартные образцы, устанавливают по данным тщательно спланированных исследований. Сведения об аттестованных значениях величин, а также другую информацию, необходимую для применения стандартных образцов, приводят в особом документе-свидетельстве. К последнему иногда прилагают инструкции или рекомендации по применению стандартных образцов данного типа. Стандартные образцы используют на стадиях разработки, освоения, эксплуатации и совершенствования методик и приборов для получения градуировочных характеристик и для контроля правильности результатов анализов, или других испытаний. В последнем случае стандартные образцы периодически подвергают анализу в условиях, типичных для данной лаборатории. Устойчивая, достаточно хорошая воспроизводимость значения величины (например, содержания компонента), приведенного в свидетельстве, рассматривается как доказательство правильности результатов текущих анализов (испытаний). В противном случае необходимо выявить и устранить причины неудовлетворительной воспроизводимости результатов. Большое значение имеет соответствие стандартных образцов анализируемым или испытуемым веществам по показателям, от которых зависит правильность результатов, например по интервалам содержания "мешающих" компонентов или по кристаллографической структуре. Номенклатура стандартных образцов составляет несколько тысяч типов. Стандартные образцы используют при разведке, добыче и переработке минерального сырья, в металлургии, химической и нефтехимической промышленности, при контроле загрязнений окружающей среды, в исследованиях состава и свойств веществ, в агрохимии, при клинико-химических анализах.

В основе классификации стандартных образцов лежат:

1. разновидность характеристики, по которой проводится аттестация стандартного образца;

2. метод анализа (сличения) объектов контроля со стандартным образцом;

3. агрегатное состояние самого стандартного образца как материла (вещества);

4. метрологическое назначение.

Согласно этой классификации стандартные образцы подразделяют по первому признаку на

· образцы свойств материалов;

· образцы состава материалов.

По второму признаку различают стандартные образцы для

· химического,

· спектроскопического

· и других видов анализа.

По третьему признаку — стандартные образцы в различных агрегатных состояниях:

· твердом,

· жидком,

· газообразном состоянии.

По четвертому признаку различают метрологическое назначение стандартных образцов:

· градуировка,

· поверка,

· контроль качества вещества и т.д.

Особо важное значение имеет класс стандартных образцов для установления чистоты материалов. Понятие особо чистых веществ связано с производством многих материалов современной науки, техники, фармацевтики и т.д. Стандартные образцы подвергаются специальным испытаниям, по результатам которых их сертифицируют и вносят в государственный реестр. В сертификате стандартного образца обязательно указывается срок годности, поскольку практически все вещества и материалы со временем изменяют свои свойства вследствие воздействия окружающей среды. От этого зависит достоверность результатов измерений.

Дата добавления: 2015-04-30