1) стандартные
образцы состава;
2) стандартные
образцы свойств.
Стандартный
образец состава или материала
– это образец с фиксированными
значениями величин, количественно
отражающих содержание в веществе
или материале всех его составных
частей.
Стандартный
образец свойств вещества или материала
– это образец с фиксированными значениями
величин, отражающих свойства вещества
или материала (физические, биологические
и др.).
Каждый
стандартный образец в обязательном
порядке должен пройти метрологическую
аттестацию в органах метрологической
службы, прежде чем начнет использоваться.
Стандартные
образцы могут применяться на
разных уровнях и в разных
сферах. Выделяют:
1) межгосударственные СО;
2) государственные
СО;
3) отраслевые
СО;
4) СО
организации (предприятия).
Измерительные
преобразователи (ИП) – это средства
измерения, выражающие измеряемую
величину через другую величину
или преобразующие ее в сигнал
измерительной информации, который
в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать
и хранить. Измерительные преобразователи
могут преобразовывать измеряемую величину
по—разному. Выделяют:
1) аналоговые
преобразователи (АП);
2) цифроаналоговые
преобразователи (ЦАП);
3) аналого—цифровые
преобразователи (АЦП). Измерительные
преобразователи могут занимать
различные позиции в цепи измерения.
Выделяют:
1) первичные
измерительные преобразователи,
которые непосредственно контактируют
с объектом измерения;
2) промежуточные
измерительные преобразователи,
которые располагаются после
первичных преобразователей. Первичный
измерительный преобразователь
технически обособлен, от него
поступают в измерительную цепь
сигналы, содержащие измерительную
информацию. Первичный измерительный преобразователь
является датчиком. Конструктивно датчик
может быть расположен довольно далеко
от следующего промежуточного средства
измерения, которое должно принимать его
сигналы.
Обязательными
свойствами измерительного преобразователя являются нормированные
метрологические свойства и вхождение
в цепь измерения.
Измерительный
прибор – это средство измерения,
посредством которого получается
значение физической величины, принадлежащее
фиксированному диапазону. В конструкции
прибора обычно присутствует устройство,
преобразующее измеряемую величину с
ее индикациями в оптимально удобную для
понимания форму. Для вывода измерительной
информации в конструкции прибора используется,
например, шкала со стрелкой или цифроуказатель,
посредством которых и осуществляется
регистрация значения измеряемой величины.
В некоторых случаях измерительный прибор
синхронизируют с компьютером, и тогда
вывод измерительной информации производится
на дисплей.
В соответствии
с методом определения значения
измеряемой величины выделяют:
1) измерительные
приборы прямого действия;
2) измерительные
приборы сравнения.
Измерительные
приборы прямого действия –
это приборы, посредством которых
можно получить значение измеряемой
величины непосредственно на
отсчетном устройстве.
Измерительный
прибор сравнения – это прибор,
посредством которого значение
измеряемой величины получается
при помощи сравнения с известной
величиной, соответствующей ее
мере.
Измерительные
приборы могут осуществлять индикацию
измеряемой величины по—разному.
Выделяют:
1) показывающие
измерительные приборы;
2) регистрирующие
измерительные приборы.
Разница
между ними в том, что с
помощью показывающего измерительного
прибора можно только считывать
значения измеряемой величины, а конструкция регистрирующего
измерительного прибора позволяет еще
и фиксировать результаты измерения, например
посредством диаграммы или нанесения
на какой—либо носитель информации.
Отсчетное
устройство – конструктивно обособленная
часть средства измерений, которая предназначена
для отсчета показаний. Отсчетное устройство
может быть представлено шкалой, указателем,
дисплеем и др. Отсчетные устройства делятся
на:
1) шкальные
отсчетные устройства;
2) цифровые
отсчетные устройства;
3) регистрирующие отсчетные устройства. Шкальные
отсчетные устройства включают в себя
шкалу и указатель.
Шкала
– это система отметок и
соответствующих им последовательных
числовых значений измеряемой
величины. Главные характеристики
шкалы:
1) количество
делений на шкале;
2) длина
деления;
3) цена
деления;
4) диапазон
показаний;
5) диапазон
измерений;
6) пределы
измерений.
Деление
шкалы – это расстояние от
одной отметки шкалы до соседней
отметки.
Длина
деления – это расстояние от
одной осевой до следующей по воображаемой
линии, которая проходит через центры
самых маленьких отметок данной шкалы.
Цена
деления шкалы – это разность
между значениями двух соседних
значений на данной шкале.
Диапазон
показаний шкалы – это область
значений шкалы, нижней границей которой является
начальное значение данной шкалы, а верхней
– конечное значение данной шкалы.
Диапазон
измерений – это область значений
величин в пределах которой
установлена нормированная предельно
допустимая погрешность.
Пределы
измерений – это минимальное и максимальное
значение диапазона измерений.
Практически
равномерная шкала – это шкала,
у которой цены делений разнятся
не больше чем на 13 % и которая
обладает фиксированной ценой
деления.
Существенно
неравномерная шкала – это шкала, у которой деления сужаются
и для делений которой значение выходного
сигнала является половиной суммы пределов
диапазона измерений.
Выделяют
следующие виды шкал измерительных
приборов:
1) односторонняя
шкала;
2) двусторонняя
шкала;
3) симметричная шкала;
4) безнулевая
шкала.
Односторонняя
шкала – это шкала, у которой
ноль располагается в начале.
Двусторонняя
шкала – это шкала, у которой
ноль располагается не в начале
шкалы.
Симметричная
шкала – это шкала, у которой
ноль располагается в центре.
Измерительная
установка – это средство измерения,
представляющее собой комплекс
мер, ИП, измерительных приборов
и прочее, выполняющих схожие
функции, используемые для измерения
фиксированного количества физических
величин и собранные в одном месте. В случае, если
измерительная установка используется
для испытаний изделий, она является испытательным
стендом.
Измерительная
система – это средство измерения,
представляющее собой объединение
мер, ИП, измерительных приборов
и прочее, выполняющих схожие функции, находящихся
в разных частях определенного пространства
и предназначенных для измерения определенного
числа физических величин в данном пространстве.
По метрологическому
предназначению средства измерения
делятся на:
1) рабочие
средства измерения;
2) эталоны.
Рабочие
средства измерения (РСИ) –
это средства измерения, используемые
для осуществления технических
измерений. Рабочие средства измерения
могут использоваться в разных
условиях. Выделяют:
1) лабораторные
средства измерения, которые применяются
при проведении научных исследований;
2) производственные
средства измерения, которые применяются
при осуществлении контроля над
протеканием различных технологических
процессов и качеством продукции;
3) полевые
средства измерения, которые применяются
в процессе эксплуатации самолетов, автомобилей
и других технических устройств.
К каждому
отдельному виду рабочих средств
измерения предъявляются определенные
требования. Требования к лабораторным
рабочим средствам измерения – это высокая степень точности
и чувствительности, к производственным
РСИ – высокая степень устойчивости к
вибрациям, ударам, перепадам температуры,
к полевым РСИ – устойчивость и исправная
работа в различных температурных условиях,
устойчивость к высокому уровню влажности.
Эталоны
– это средства измерения с
высокой степенью точности, применяющиеся
в метрологических исследованиях
для передачи сведений о размере
единицы. Более точные средства
измерения передают сведения
о размере единицы и так
далее, таким образом образуется своеобразная
цепочка, в каждом следующем звене которой
точность этих сведений чуть меньше, чем
в предыдущем.
Сведения
о размере единицы предаются
во время проверки средств
измерения. Проверка средств измерения
осуществляется с целью утверждения их пригодности.
11. Метрологические
характеристики средств измерений
и их нормирование
Метрологические
свойства средств измерения –
это свойства, оказывающие непосредственное
влияние на результаты проводимых
этими средствами измерений и
на погрешность этих измерений.
Количественно—метрологические
свойства характеризуются показателями
метрологических свойств, которые
являются их метрологическими
характеристиками.
Утвержденные
НД метрологические характеристики
являются нормируемыми метрологическими характеристиками
Метрологические свойства средств измерения
подразделяются на:
1) свойства,
устанавливающие сферу применения
средств измерения:
2) свойства,
определяющие прецизионность и
правильность полученных результатов
измерения.
Свойства, устанавливающие
сферу применения средств измерения, определяются
следующими метрологическими характеристиками:
1) диапазоном
измерений;
2) порогом
чувствительности.
Диапазон
измерений – это диапазон значений
величины, в котором нормированы предельные значения погрешностей.
Нижнюю и верхнюю (правую и левую) границу
измерений называют нижним и верхним пределом
измерений.
Порог
чувствительности – это минимальное
значение измеряемой величины, способное
стать причиной заметного искажения
получаемого сигнала.
Свойства,
определяющие прецизионность и
правильность полученных результатов
измерения, определяются следующими
метрологическими характеристиками:
1) правильность
результатов;
2) прецизионность
результатов.
Точность
результатов, полученных некими средствами
измерения, определяется их погрешностью.
Погрешность
средств измерения – это разность
между результатом измерения
величины и настоящим (действительным)
значением этой величины. Для
рабочего средства измерения
настоящим (действительным) значением
измеряемой величины считается показание
рабочего эталона более низкого разряда.
Таким образом, базой сравнения является
значение, показанное средством измерения,
стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое
средство измерения.
ΔQn =Qn −Q0,
где AQn
– погрешность проверяемого средства
измерения;
Qn – значение
некой величины, полученное с
помощью проверяемого средства
измерения;
Q0 – значение
той же самой величины, принятое
за базу сравнения (настоящее
значение).
Нормирование метрологических
характеристик – это регламентирование
пределов отклонений значений реальных
метрологических характеристик средств
измерений от их номинальных значений.
Главная цель нормирования метрологических
характеристик – это обеспечение их взаимозаменяемости
и единства измерений. Значения реальных
метрологических характеристик устанавливаются
в процессе производства средств измерения,
в дальнейшем во время эксплуатации средств
измерения эти значения должны проверятся.
В случае, если одна или несколько нормированных
метрологических характеристик выходит
из регламентированных пределов, средство
измерения должно быть либо немедленно
отрегулировано, либо изъято из эксплуатации.
Значения
метрологических характеристик
регламентируются соответствующими стандартами средств
измерения. Причем метрологические характеристики
нормируются раздельно для нормальных
и рабочих условий применения средств
измерения. Нормальные условия применения
– это условия, в которых изменениями
метрологических характеристик, обусловленными
воздействием внешних факторов (внешние
магнитные поля, влажность, температура),
можно пренебречь. Рабочие условия – это
условия, в которых изменение влияющих
величин имеет более широкий диапазон.
12. Метрологическое
обеспечение, его основы
Метрологическое
обеспечение, или сокращенно МО,
представляет собой такое установление
и использование научных и
организационных основ, а также
ряда технических средств, норм
и правил, нужных для соблюдения
принципа единства и требуемой
точности измерений. На сегодняшний день
развитие МО движется в направлении перехода
от существовавшей узкой задачи обеспечения
единства и требуемой точности измерений
к новой задаче обеспечения качества измерений
Смысл понятия «метрологическое обеспечение»
расшифровывается по отношению к измерениям
(испытанию, контролю) в целом. Однако данный
термин применим и в виде понятия «метрологическое
обеспечение технологического процесса
(производства, организации)», которое
подразумевает МО измерений (испытаний
или контроля) в данном процессе, производстве,
организации. Объектом МО можно считать
все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия
(продукции) или услуги, где жизненный
цикл воспринимается как некая совокупность
последовательных взаимосвязанных процессов
создания и изменения состояния продукции
от формулирования исходных требований
к ней до окончания эксплуатации или потребления.
Нередко на этапе разработки продукции
для достижения высокого качества изделия
производится выбор контролируемых параметров,
норм точности, допусков, средств измерения,
контроля и испытания. А в процессе разработки
МО желательно использовать системный
подход, при котором указанное обеспечение
рассматривается как некая совокупности
взаимосвязанных процессов, объединенных
одной целью. Этой целью является достижение
требуемого качества измерений. В научной
литературе выделяют, как правило, целый
ряд подобных процессов: