Методические указания к задаче № 1

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Теоретический материал для решения задачи изложен в литературе [l, с.41-45; 281-284, 311-314; 2, с.44-61; 3, с.13-90; 4. с. 14-27], [6].

В данной задаче рассматриваются вопросы поверки аналогово­го прибора.

Поверка средства измерения (СИ) заключается в определении метрологическим органом погрешностей СИ и установлении его пригодности к применению. Поверка СИ является одним из звеньев в многоступенчатой цепи передачи размера единицы от эталона к paбочему средству измерения.

Следует обратить внимание на отличие метрологического тер­мина "поверка" от общетехнического "проверка". Термин "поверка" может относиться только к средству измерения в целом, а не к его части. Так, неправильно говорить "поверка показаний", в этом случае надо говорить "проверка "показаний".

Нормативными документами предусмотрены пять видов поверок:

первичная, периодическая, внеочередная, инспекционная и экспертная.

Поверка СИ может выполняться как органами Государственной метрологической службы (государственная поверка), так и ведом­ственными органами метрологической службы (ведомственная поверка).

Обязательной государственной поверке подлежат СИ, результаты которых используются для учета материальных ценностей, топ­лива и энергии, обеспечения безопасности труда и др. Все оста­льные СИ подлежат ведомственной поверке, т.е. должны поверять­ся метрологической службой предприятия, на котором они исполь­зуются.

Не подлежат поверке СИ, служащие для качественной оценки измеряемой величины (индикаторы), а также СИ, применяемые в учебных целях.

По метрологическому назначению СИ делятся на эталоны, образцовые и рабочие (технические).

Аналоговые приборы электромеханической группы классов точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,5 относятся к образцовым прибо­рам, т.е. используются для поверки. Приборы классов точнос­ти I; 1,5; 2,5; 4 относятся к техническим (рабочим) [6].

В данной задаче для поверки задан технический прибор со­ответствующего класса (1,0; 1,5 или 2,5).

Вопрос назначения оптимальных межповерочных интервалов крайне сложен и до конца не решен, что объясняется многооб­разием факторов, влияющих на выбор интервала.

Учитывая, что образцовые СИ эксплуатируются примерно в 'одинаковых (лабораторных) условиях, для них назначаются еди­ные (в масштабах страны) межповерочные интервалы, независимо от того, используются эти средства в органах Государственной или ведомственной метрологических служб. Так, для образцовых СИ электрических величин устанавливается ежегодная поверка.

Для технических (рабочих) средств измерения подобная унификация межповерочных интервалов в масштабах всей страны невозможна, так как СИ одного и того же типа на равных пред­приятиях эксплуатируются в разных условиях. Поэтому ГОСТ 6.513-83 устанавливает, что «межповерочные интервалы перио­дической поверки для СИ, подлежащих ведомственной поверке, определяют руководители предприятий».

Основным нормативно-техническим документом, устанавлива­ющим требования к условия, методам и средствам поверки аналоговых амперметров, вольтметров и ваттметров, является ГОСТ 8.497-83.

Рассмотрим' основные этапы поверки технических приборов.

Вначале производится выбор метода поверки. Из двух ос­новных методов поверки:

1) методы, основанные на использовании образцовых изме­рительных приборов;

2) методы, основанные на использовании образцовых мер электрических величин, наибольшее распространение имеют методы первой группы.

Из методов первой группы наиболее простым по аппаратур­ной реализации является способ сличения.

В этом случае сигнал от источника питания подают на об­разцовый и поверяемый приборы и сравнивают показания поверяемого прибора с образцовым.

С учетом выбранного метода поверки в задаче № 1 необходимо составить схему поверки, которая должна включать источник питания, поверяемый и образцовый приборы, а также регулировочные резисторы [6].

Для удобства регулировки измеряемого параметра следует применять два резистора, один из которых осуществляет грубую, а второй - плавную регулировку. Соотношение сопротивлений ре­зисторов обычно берется 5:20. При этом в случае поверки ам­перметра регулировочные резисторы следует включить по схеме реостата, а в случае поверки вольтметра - по схеме потенцио­метра. После составления схемы поверки заданного прибора сле­дует произвести выбор образцового прибора.

По ГОСТ 8.947-83 выбор образцового прибора прежде всего определяется необходимым соотношением пределов допускаемой ос­новной погрешности образцового СИ и поверяемого прибора, ко­торое должно быть не более 1:5. Допускается соотношение 1:3 при поверке амперметров и вольтметров класса точности 0,5 и более точных и 1:4 при поверке приборов класса точности 1,0 и менее точных.

Пределы измерений образцового и поверяемого приборов желательно иметь одинаковые. Можно использовать образцовый прибор с большим пределом измерений, чем у поверяемого, но в этом случае он должен иметь более высокий класс точности.

Класс точности образцового прибора можно рассчитать по формуле

,

где К_О - класс точности образцового и поверяемого приборов соответственно;

b - требуемое соотношение между погрешностя­ми образцового и поверяемого приборов (1:5; 1:4 или 1:3).

А_NП, А_NО - нормирующее значение (предел измерения) образцового и поверяемого приборов. Для приборов с нулевой отметкой, находящейся посередине шкалы, А_NП берется рав­ным полусумме модулей пределов слева А¢_NП и справа А¢¢_NП нуля, т.е.

А_NП = (А¢_NП + А¢¢_NП)/2.

Далее следует выбрать систему образцового прибора. При поверке приборов магнитоэлектрической системы в качестве образцовых применяют приборы той же системы.

При поверке приборов других систем в качестве образцо­вых рекомендуется применять приборы электродинамической сис­темы. Можно применять и приборы электромагнитной системы, однако невысокая точность этих приборов (класс 0,5) ограничивает их применение при поверке методом сличения.

Затем производится определение погрешностей поверяемого прибора.

При ведомственной периодической поверке технических приборов электромеханической группы на каждом оцифрованном значении шкалы определяется:

1. Абсолютная погрешность (при возрастании измеряемого параметра А¢ и при его убывании А¢¢):

D А¢ = А- А¢₀;

D А¢¢ = А- А¢¢₀,

где А¢₀, А¢¢₀ - значения образцового прибора при возрастании (А¢₀) и убывании (А¢¢₀) для одного и того же показания А технического прибора.

2. Относительная погрешность:

; .

3. Вариация:

где А_Н - номинальное значение проверяемого прибора.

4. Относительная приведенная погрешность:

; .

5.Поправка:

.

Результаты расчетов этих показателей свести в таблицу и построить кривую поправок d А(А). При построении кривой d А(А) точки значений" поправок следует соединить прямыми линиями.

По результатам значений относительной приведенной погрешности, величина которой ни на одном оцифрованном значении не должна превышать класса точности, сделать вывод о пригодности к применению поверяемого прибора.

В случае превышения g_пр класса точности поверяемый прибор переводится в другой класс точности или направляется в ремонт.

На этом заканчивается выполнение задачи № 1.

Последовательность выполнения задачи № 1:

1. Выбор метода поверки.

2. Составление схемы поверки.

3. Выбор образцового прибора по классу точности и системе.

4. Вычисление погрешности поверяемого прибора (результаты расчетов сводятся в таблицу, и строится кривая поправок).

5. Вывод о пригодности или непригодности к применению по­веряемого прибора.

Для самоподготовки к очному зачету контрольной работы по материалам данной задачи рекомендуется проработать следующие вопросы.

Вопросы для самопроверки

1. Какими погрешностями характеризуются измерения?

2. Какие метрологические характеристики аналогового прибора нормируются?

3. Что такое класс точности прибора?

4. Как подразделяются средства измерений по метрологичес­кому назначению?

5. Приборы какого класса могут быть использованы в качес­тве образцовых?

6. Приборы какого класса точности относятся к техническим (рабочим)?

8. Какие существуют виды поверок?

9. Почему возникает необходимость в периодической поверке средств измерения?

10. Каковы межповерочные сроки?

11. По какому параметру делается вывод о пригодности или непригодности поверяемого прибора к применению?

12. Как практически могут быть использованы кривые поправок к поверяемому прибору?

Дата добавления: 2015-04-30