По метрологическому подходу

По нормированным (точностным) характеристикам

Методика измерений

Метод – способ, идея в измерениях. Однако любая процедура измерения должна выполняться согласно нормативным документам – методик проведения измерения. Поскольку методика проведения измерений должна как-то фиксироваться, существуют нормативные документы, формализующие методику. В частности ГОСТ 8.467-82 (ГСИ) определяет методику выполнения измерений.

Здесь рассмотрены как последовательность проведения измерений, построение измерителей системы и соединения. Формализация методики должна распространяться только при массовых применениях. Для проведения отдельных опытов ГОСТов нет. В таких случаях методика пишется перед опытом, утверждается и является таким документом после утверждения.

Вывод: всякое измерение следует проводить согласно нормативному документу – методики проведения измерения.

Средства измерений, классификация средств измерений

Средство измерения – это техническое средство, имеющее гарантированные точностные характеристики и позволяющее получить количественную оценку параметра. В измерительной технике средства измерения разнообразны. Для систематизации их объединяют в различные группы по различным принципам.

Средства измерения обычно разделяют

1) стандартные средства измерения – средства измерения, на которые предприятие, выпускающее их, гарантирует определенную точность измерения.

Главным признаком стандартного средства считается наличие паспорта, в котором стоит штамп выходного контролера с подтверждением, что прибор соответствует ГОСТу, классу точности, величинам погрешности и так далее.

2) нестандартные средства измерения имеют характеристику по точности, присвоенную после аттестации – это такие средства, которые выполнены в единичных экземплярах, они не прошли выходной контроль, поэтому их можно использовать только поле проведения аттестации.

1) рабочие средства измерения - те средства измерения, которые служат для получения количественной информации об измеряемом объекте. Их используют в технических процессах, на настройках, регулировках, контроле параметров;

2) образцовые средства измерения используются для контроля точности рабочих средств. Образцовых средств измерения немного, поскольку их задача контролировать рабочие средства. Характеристика по точности образцовых средств на порядок лучше, чем у рабочих;

3) эталонные средства измерения – такие средства, с помощью которых обеспечивается воспроизводство с максимальной точности единиц физических величин с целью передачи этих значений нижестоящим средствам измерения. Они нужны для сохранения эталона – величины параметра. Эталоны делятся на два уровня. Нижний уровень контролирует образцовые, верхний – использование по прямому назначении в работе.

Эталонные средства измерения имеются в органах Госстандарта. Непосредственно для измерения физических величин они не применяются. Эталоны нужны для контроля и поверки образцовых средств измерений.

Их используют для поверки средств измерений, имеющихся во всех метрологических лабораториях: на предприятиях, учебных заведениях, и так далее.

3. по функциям средства измерения разделяют на:

· меры

· измерительные преобразователи

· измерительные приборы

· измерительные установки

· измерительные системы

· измерительно-вычислительные комплексы

Помимо названных средств имеются:

· вспомогательные

· измерительные принадлежности.

Мера – некое средство измерения, предназначенное для воспроизведения величины параметра модели (какой-либо единицы: длины, массы, напряжения, и так далее). В зависимости от точности изготовления меры, у меры определяют класс. Меры бывают однозначные и многозначные. Первые воспроизводят величину одного физического параметра. Многозначные имеют набор, позволяющий воспроизводить множество размеров (величин параметра). Например: набор весовых гирь. К мерам относят и калибры – кольцевые меры длины.

Измерительные преобразователи предназначены для формирования сигнала измерительной информации в форме неудобной для восприятия человеком.

Делят на группы:

1) Масштабные – функция линейна. Для измерения величины входа сигнала, например: линейные электронные усилители.

2) Функциональные преобразователи. Зависимость F(x) нелинейная. Используют для исправления входных характеристик. Функциональный преобразователь часто изменяет коэффициент передачи k по диапазону, но род входной величины совпадает с выходной, то есть и x и y имеют одинаковую величину.

3) Преобразователи одной формы величины в другую. В средствах измерения часто используют такие преобразователи для измерения неэлектрических величин: температура, давление, влажность, концентрация веществ, и так далее.

4) Первичные измерительные преобразователи. Они как бы охватывают предыдущие три группы, формируя электрический сигнал, пропорциональный измеряемой величине. Первичные измерительные преобразователи отличаются тем, что имеют нормированную характеристику (паспорт). Назначение первичных измерительных преобразователей – формирование с заданной точностью электрического сигнала пропорционально измеряемой величине.

В частности, для измерения стремятся получить линейную зависимость.

Линейные измерительные преобразователи называют масштабными – имеют некий постоянный коэффициент преобразования.

Если зависимость нелинейная, такие преобразователи могут применять для исправления нелинейности предыдущего блока – функциональные преобразователи.

Иногда выделяют преобразователи из одной формы в другую (например, манометр)

ПИПр – Первичный измерительный преобразователь.

х

Основная особенность первичных измерительных преобразований – они должны иметь линейную характеристику преобразования.

Измерительн6ые приборы – Измерительные преобразователи – средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для преобразования, но недоступной для непосредственного восприятия человеком.

Измерительные приборы – это такие средства измерений, которые предназначены для выработки сигнала об измеряемой величине в форме, доступной для восприятия человеком. Основное различие между измерительным прибором и прибором в том, что измерительный прибор формирует сигнал в цифровой форме (числовую величину), в угол отклонения (стрелы, шкалы), величину линейного перемещения, в цвет. Эта большая группа имеет законченную конструкцию и используется для получения количественного значения величины. Различие: по параметрам точности; по форме представления; по конструкторским характеристикам.

Можно считать, что измерительный преобразователь есть начальная составляющая измерительного прибора. Большинство средств измерения относят к классу измерительных приборов.

Измерительные установки – некая совокупность средств измерения, используемая для получения результатов измерения. Включает сами средства измерения, некий конструктив, на котором размещается. Средства измерения имеют различные корпуса.

Любая измерительная установка – это опыт, который в случае положительного результата закончится разработкой измерительной системы – средства измерения, имеющего общий кожух, конструктив, где связи между отдельными блоками стационарны.

Главное качество измерительной системы – единая процедура измерений, последовательность измерений. Полученные результаты в строго последовательности передаются на выход и фиксируются (запоминаются) в памяти на носителях информации, в выходных устройствах системы. Число параметров измерительной системы различно: от нескольких (трех-четырех) до тысячи, но обязательным параметром в этой системе является время измерения. Отличие приборов от систем: различная степень участия человека.

На сегодня любые опыты проводят с использованием вычислительной техники. Встроенные ЭВМ (контроллеры). персональные ЭВМ входят в состав измерительных систем и называются измерительно-вычислительной системой (ИВС, ИВК).

Вспомогательные средства измерения – измерения, преобразователи, сигналы которых не учитывают в результатах опыта.

Например: на приборах имеются часы работы.

Измерительные принадлежности – различные технические средства, предназначенные для поддержания в рабочем состоянии средств измерения (термостат).

Измерительно-вычислительные комплексы – развитие измерительных систем с добавлением средств автоматизированной обработки и управления процедурой измерения. Комплексы основаны на том или ином вычислителе – ЭВМ. Под управлением ЭВМ формируются сигналы опроса измерительных каналов, преобразуются полученные величины, обрабатываются и представляются в удобном для операторе виде. Комплексы выпускаются серийно, либо формируются из стандартных измерительных приборов и ЭВМ.

Дата добавления: 2014-01-07