Шпаргалка по «Стандартизация, метрология, сертификация»

При дифференциальном методе измерения на измерительный прибор (не обязательно прибор сравнения) подается непосредственно разность измеряемой величины и величины, воспроизводимой  мерой. Этот метод может быть использован, конечно, только в тех случаях, когда  просто и точно реализуется операция вычитания величин (длины, перемещения, электрические напряжения). Дифференциальный метод неприменим при измерении  таких величин, как температура  или твердость тел.

Преимущество метода замещения - в последовательном во времени  сравнении измеряемой величины и  величины, воспроизводимой мерой. Благодаря  тому, что обе эти величины включаются одна за другой в одну и ту же часть  измерительной цепи прибора, точностные возможности измерений значительно повышаются по сравнению с измерениями, проводящимися с помощью других разновидностей метода сравнения, где несимметрия цепей, в которые включаются сравниваемые величины, приводит к возникновению систематических погрешностей.

Одним из общих методов  измерений является метод совпадений, представляющий собой разновидность  метода сравнения с мерой. При  проведении измерений методом совпадений разность между измеряемой величиной  и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок  шкал или периодических сигналов.

Параметрическая стабилизация очень широко применяется при  ответственных измерениях. Этот прием  используют для поддержания в  заданных пределах температуры и  влажности окружающей среды, напряжения питания и других.

Способ компенсации постоянных и периодических погрешностей по знаку. При реализации этого способа  процесс измерения строится таким  образом, что постоянная систематическая  погрешность входит в результат  измерения один раз с одним  знаком, а другой раз - с другим. Тогда  среднее из двух полученных результатов  оказывается свободным от постоянной погрешности.

Способ вспомогательных  измерений применяется в тех  случаях, когда воздействие влияющих величин на результаты измерений  вызывает большие погрешности измерений. Тогда идут на заведомое усложнение схемы измерительной установки, включая в нее элементы, воспринимающие значение влияющих величин, автоматически  вычисляющие соответствующие поправки и вносящие их в полезные сигналы, которые поступают на отсчетные или регулирующие устройства.

 

 

22.Средства измерений, их классификация.

Средство измерений —  техническое средство, предназначенное  для измерений, имеющее нормированные  метрологические характеристики, воспроизводящее  и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают  неизменным (в пределах установленной  погрешности) в течение известного интервала времени. Законом РФ «Об  обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое  средство, предназначенное для измерений. Формальное решение об отнесении  технического средства к средствам  измерений принимает Федеральное  агентство по техническому регулированию  и метрологии.

Классификация средств измерений

По техническому назначению:

• мера физической величины — cредство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью;
• измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне;
• измерительный преобразователь — техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
• измерительная установка (измерительная машина) — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте
• измерительная система — совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях;
• измерительно-вычислительный комплекс — функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

По степени автоматизации: автоматические; автоматизированные; ручные.

По стандартизации средств измерений: стандартизированные; нестандартизированные.

По положению в поверочной схеме: эталоны; рабочие средства измерений.

По значимости измеряемой физической величины:

• основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;
• вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности.

По измерительным физико- химическим параметрам:

• для измерения температуры;
• давления;
• расхода и количества;
• концентрации раствора;
• для измерения уровня и др.

23. Факторы, влияющие на результат измерения.

Важным фактором, влияющим на окончательный результат измерений, является надёжная работа автоматических регуляторов температуры изотермических или адиабатических оболочек. В адиабатическом калориметре температура оболочки регулируется так, чтобы она была всегда близка к меняющейся температуре  калориметрической системы.

Адиабатическая оболочка — лёгкая металлическая ширма, снабженная нагревателем, — уменьшает теплообмен настолько, что температура калориметра  меняется лишь на несколько десятитысячных град/мин. Часто это позволяет  снизить теплообмен за время калориметрического опыта до незначительной величины, которой можно пренебречь. В случае необходимости в результаты непосредственных измерений вводится поправка на теплообмен, метод расчёта которой основан  на законе теплообмена Ньютона —  пропорциональности теплового потока между калориметром и оболочкой  разности их температур, если эта разность невелика (до 3—4 °С).

Для калориметра с изотермической оболочкой теплоты химической реакции  могут быть определены с погрешностью до 0,01 %. Если размеры калориметра  малы, температура его изменяется более чем на 2—3 °С и исследуемый процесс продолжителен, то при изотермической оболочке поправка на теплообмен может составить 15—20 % от измеряемой величины и существенно ограничить точность измерений. В этих случаях целесообразнее применять адиабатическую оболочку.

 

 

24. Выбор количества измерений. Измерения одно и многократные.

Однократные измерения —  это одно измерение одной величины, т.е. число измерений равно числу  измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено  с большими погрешностями, поэтому  следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее  арифметическое значение.

Многократные измерения  характеризуются превышением числа  измерений количества измеряемых величин. Обычно минимальное число измерений  в данном случае больше трех. Преимущество многократных измерений — в значительном снижении влияний случайных факторов на погрешность измерения.

Многократное измерение  одной и той же величины постоянного  размера производится при повышенных требованиях к точности измерений. Такие измерения характерны для  профессиональной метрологической  деятельности и выполняются в  основном сотрудниками государственной  и ведомственных метрологических  служб, а так же при тонких научных  экспериментах. Это сложные, трудоемкие и дорогостоящие измерения, целесообразность которых должна быть всегда убедительно  обоснована.

25. Методы поверки, поверочные схемы.

Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы

Допускается применение четырех  методов поверки (калибровки) средств  измерений: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью  компаратора; прямые измерения величины; косвенные измерения величины.

Метод непосредственного  сличения поверяемого (калибруемого) средства измерения с эталоном соответствующего разряда широко применяется для  различных средств измерений  в таких областях, как электрические  и магнитные измерения, для определения  напряжения, частоты и силы тока. В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной  и той же физической величины поверяемым (калибруемым) и эталонным приборами. При этом определяют погрешность  как разницу показаний поверяемого  и эталонного средств измерений, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого  метода в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки (калибровки), отсутствии потребности  в сложном оборудовании.

Метод сличения с помощью  компаратора основан на использовании  прибора сравнения, с помощью  которого сличаются поверяемое (калибруемое) и эталонное средства измерения. Потребность в компараторе возникает  при невозможности сравнения  показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину, например, двух вольтметров, один из которых пригоден для постоянного  тока, а другой — переменного. В  подобных ситуациях в схему поверки  (калибровки) вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется потенциометр, который и будет компаратором.

Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить  испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом этот метод аналогичен методу непосредственного сличения, но методом прямых измерении производится сличение па всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе).

Метод косвенных измерений  используется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями  либо когда косвенные измерения  оказываются более точными, чем  прямые. Этим методом определяют вначале  не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем.

Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения  от эталона к рабочим средствам  измерения составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические  соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих  средств измерений.

Схемы передачи информации о размерах единиц при их централизованном воспроизведении называют поверочными.

Поверочная схема —  это утвержденный в установленном  порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или  исходного образцового средства измерений рабочим средствам  измерений.

Поверочная схема может  быть: государственной и локальной.

 Государственная поверочная  схема устанавливает передачу  информации о размере единицы  в масштабах страны. Она возглавляется  государственными или специальными  эталонами.

 Локальные поверочные  схемы предназначены для метрологических  служб министерств (ведомств) и  юридических лиц. Все локальные  поверочные схемы должны соответствовать  требованиям соподчиненности, которая  определена государственной поверочной  схемой. Государственные поверочные  схемы разрабатываются научно-исследовательскими  институтами Госстандарта РФ, держателями  государственных эталонов. Локальная  поверочная схема уточняет требования  государственной схемы применительно  к специфике данного ведомства.  Она возглавляется рабочими эталонами.

Государственные поверочные схемы утверждаются Госстандартом  РФ, а локальные — ведомственными метрологическими службами или руководством предприятия.

 

 

26. Государственный метрологический надзор.

Государственный метрологический  надзор (ГМН)осуществляется федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по государственному метрологическому надзору, а также другими федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными Президентом Российской Федерации или Правительством Российской Федерации на осуществление данного вида надзора в установленной сфере деятельности.

Государственный метрологический  надзор осуществляется за:

1) соблюдением обязательных  требований в сфере государственного  регулирования обеспечения единства  измерений к измерениям, единицам  величин, а также к эталонам  единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений при их выпуске из производства, ввозе на территорию Российской Федерации, продаже и применении на территории Российской Федерации;