Средства измерений. Виды средств измерений

И СРЕДСТВАХ ИЗМЕРЕНИЙ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ

С использованием специальных наименований и обозначений

И обозначения которых образованы

Примеры произвольных единиц СИ, наименования

Величина	Единица
наименование	размерность	наименование	обозначение	выражение через основные и производные единицы СИ
между-народное	русское
Момент силы	L^2MT^-2	ньютон-метр	N·m	Н·м	m^2·kg·s^-2
Поверхностное натяжение	MT^-2	ньютон на метр	N/m	Н/м	kg·s^-2
Динамическая вязкость	L^–1MT^-1	паскаль-секунда	Pa·s	Па·с	m^–1·kg·s^-1
Пространственная плотность электрического заряда	L^–3TI	кулон на кубический метр	C/m^3	Кл/м^3	m^–3·s·A
Электрическое смещение	L^–2TI	кулон на квадратный метр	C/m^2	Кл/м^2	m^–2·s·A
Напряжённость электрического поля	LMT^-3I^-1	вольт на метр	V/m	В/и	m·kg·s^–3·A^–1
Диэлектрическая проницаемость	L^–3M^-1T^4I^2	фарад на метр	F/m	Ф/м	m^–3·kg^–1·s^4·A^2
Магнитная проницаемость	LMT^-2I^-2	генри на метр	H/m	Гн/м	m·kg·s^–2·A^–2
Удельная энергия	L^2T^-2	Джоуль на килограмм	J/kg	Дж/кг	m^2·s^–2
Теплоёмкость системы, энтропия системы	L^2MT^-2Θ^-1	Джоуль на кельвин	J/K	Дж/К	m^2·kg·s^–2·K^–1
Удельная теплоёмкость, удельная энтропия	L^2T^-2Θ^-1	Джоуль на килограмм-кельвин	J/(kg·K)	Дж/(кг·К)	m^2·s^–2K^–1
Поверхностная плотность потока энергии	MT^-3	ватт на квадратный метр	W/m^2	Вт/м^2	kg·s^–3
Теплопроводность	LMT^-3Θ^-1	ватт на метр-кельвин	W/(m·K)	Вт/(м·К)	m·kg·s^–3K^–1
Молярная внутренняя энергия	L^2MT^-2N^-1	джоуль на моль	J/mol	Дж/моль	m^2·kg·s^–2·mol^-1
Молярная энтропия, молярная теплоёмкость	L^2MT^-2 -1N^-1	джоуль на моль-кельвин	J/(mol·K)	Дж/(моль·К)	m^2·kg·s^–2K^–1·mol^-1
Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза гамма- и рентгеновского излучения)	M^-1TI	кулон на килограмм	C/kg	Кл/кг	kg^–1·s·A
Мощность поглощённой дозы	L^2T^-3	грей в секунду	Gy/s	Гр/с	m^2·s^–3
Угловая скорость	T^-1	радиан в секунду	rad/s	рад/с	s^–1
Угловое ускорение	T^-2	радиан на секунду в квадрате	rad/s^2	рад/с^2	s^–2
Сила излучения	L^2MT^-3	ватт на стерадиан	W/sr	Вт/ср	m^2·kg·s^–3sr^–1
Энергетическая яркость	MT^-3	ватт на стерадианквадратный метр	W/(sr·m^2)	Вт/(ср·м^2)	kg·s^–3sr^–1

Для практического измерения единицы величины применяются технические средства, которые имеют нормированные погрешности и называются средствами измерений. К средствам измерения относятся: меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности.

Мерой называют средство измерения, предназначенное для воспроизведения физических величин заданного размера. К данному виду средств измерений относятся гири, концевые меры длины и т.п. На практике используются однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер. Однозначные меры воспроизводят величины только одного размера (гиря). Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины. Например, миллиметровая линейка даёт возможность выразить длину предмета в сантиметрах и миллиметрах.

Наборы и магазины представляют собой объединение (сочетание) однозначных или многозначных мер для получения возможности воспроизведения некоторых промежуточных или суммарных значений величины. Набор мер представляет собой комплект однородных мер разного размера, что даёт возможность применять их в нужных сочетаниях. Например, набор лабораторных гирь. Магазин мер – сочетания мер, объединённых конструктивно в одно механическое целое, в котором предусмотрена возможность посредством ручных или автоматизированных переключателей, связанных с отсчётным устройством, соединять составляющие магазин меры в нужном сочетании. По такому принципу устроены магазины электрических сопротивлений.

К однозначным мерам относят стандартные образцы и стандартные вещества. Стандартный образец – это должным образом оформленная проба вещества (материалы), которая подвергается метрологической аттестации с целью установления количественного значения определённой характеристики. Эта характеристика (или свойство) является величиной с известным значением при установленных условиях внешней среды. К подобным образцам относятся, например, наборы минералов с конкретными значениями твёрдости (шкала Мооса) для определения этого параметра у различных минералов.

Стандартным образцом является образец чистого цинка, который служит для воспроизведения температуры 419,527 ^оС по международной температурной шкале МТШ-90.

При пользовании мерами следует учитывать номинальное и действительное значения мер, а также погрешность меры и её разряд. Номинальным называют значение меры, указанное на ней. Действительное значение меры должно быть указано в специальном свидетельстве как результат высокоточного измерения с использованием официального эталона. Разность между номинальным и действительным значениями называется погрешностью меры. Величина, противоположная по знаку погрешности, представляет собой поправку к указанному на мере номинальному значению. Поскольку при аттестации (поверке) также могут быть погрешности, меры подразделяют на разряды (1-го, 2-го и т.д. разрядов) и называют разрядными эталонами (образцовые измерительные средства), которые используют для поверки измерительных средств. Величина погрешности меры служит основой для разделения мер на классы, что обычно применимо к мерам, употребляемым для технических измерений.

Измерительный преобразователь – это средство измерений, которое служит для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для обработки или хранения, а также для передачи в показывающее устройство. Измерительные преобразователи либо входят в конструктивную схему измерительного прибора, либо применяются совместно с ним, но сигнал преобразователя не поддаётся непосредственному восприятию наблюдателем. Преобразуемую величину называют входной, а результат преобразования – выходной величиной. Основной метрологической характеристикой измерительного преобразователя считается соотношение между входной и выходной величинами, называемое функцией преобразования.

Преобразователи подразделяются: на первичные (непосредственно воспринимающие измеряемую величину); передающие (на выходе которых величина приобретает форму, удобную для регистрации или передачи на расстояние); промежуточные (работающие в сочетании с первичными и не влияющие на изменение рода физической величины).

Измерительные приборы – это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем. Различаются измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения.

Приборы прямого действия отображают измеряемую величину на показывающем устройстве, имеющем соответствующую градуировку в единицах этой величины. Изменения рода физической величины при этом не происходит (амперметры, вольтметры, термометры и т.п.).

Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны (приборы для определения яркости источников излучения, давления сжатого воздуха и др.).

Измерительные установки и системы – это совокупность средств измерений, объединённых по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерений.

Измерительные принадлежности – это вспомогательные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности. Например, термометр может быть вспомогательным средством, если показания прибора достоверны при строго регламентированной температуре; психрометр – если строго оговаривается влажность окружающей среды.

По метрологическому назначению средства измерений делят на два вида – рабочие средства измерений и эталоны. Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др. Рабочие средства могут быть лабораторными (для научных исследований), производственными (для обеспечения и контроля заданных характеристик технологических процессов), полевыми (для самолётов, автомобилей, судов и т.п.). Каждый из этих видов рабочих средств отличается особыми показателями. Так, лабораторные средства измерений – самые точные и чувствительные, а их показания характеризуются высокой стабильностью. Производственные обладают устойчивостью к воздействию различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации и т.п., что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов. Полевые работают в условиях, постоянно изменяющихся в широких пределах внешних воздействий. Особым средством измерений является эталон.

Дата добавления: 2014-01-04