Средства измерений. Типовые элементы средств измерений и их основные характеристики.
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. Очевидно, что и простые и более сложные средства измерений могут включать типовые элементы, к которым можно отнести чувствительный элемент, измерительный механизм, показывающее устройство, регистрирующее устройство, цифровое табло измерительного прибора. Чувствительный элемент средства измерений (чувствительный элемент) – часть измерительного преобразователя в измерительной цепи, воспринимающая входной измерительный сигнал. Измерительный механизм средства измерений (измерительный механизм) – совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают необходимое перемещение указателя (стрелки, светового пятна и т. д.). Определение не вполне соответствует термину, а приведенный далее пример «измерительный механизм милливольтметра состоит из постоянного магнита и подвижной рамки» скорее относится к промежуточному измерительному преобразователю прибора. Показывающее устройство средства измерений (показывающее устройство) – совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин. Очевидно, показывающие устройства приборов чаще всего выполнены в виде системы шкала-указатель или числового табло. Шкала средства измерений (шкала) – часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией. Отметки на шкалах могут быть нанесены равномерно (равномерная шкала) или неравномерно (неравномерная шкала). Отметка шкалы (отметка) – знак на шкале средства измерений (черточка, зубец, точка и др.), соответствующий некоторому значению физической величины. Отметку шкалы средства измерений, у которой проставлено число, называют числовая отметка шкалы, а промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерений называется делением шкалы. Различают начальное значение шкалы (наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений) и конечное значение шкалы (наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений). Так для медицинского термометра начальным значением шкалы является 34,3 °С, а конечным значением шкалы является 42 °С. Указатель средства измерений (указатель) – часть показывающего устройства, положение которой относительно отметок шкалы определяет показания средства измерений. Указателем может быть стрелка, штрих, кромка детали, перемещающейся относительно шкалы, световое пятно с маркой, край столбика жидкости и т.д. Изменение показаний в системе шкала-указатель, может осуществляться за счет перемещения любого из элементов относительно другого. Показывающее устройство «цифрового» измерительного прибора называется табло цифрового измерительного прибора (табло прибора; табло). Кроме демонстрирующих в метрологии используют также и регистрирующие приборы. Регистрирующее устройство средства измерений (регистрирующее устройство) – совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. В качестве регистрирующего устройства могут использоваться самописцы, печатающие устройства (символьные, в частности цифропечатающие; матричные, формирующие изображение из точек), устройства с фоторегистрацией или магнитной регистрацией данных и другие.
Средства измерений. Классификация средств измерений по степени участия оператора в процессе измерений, по принципам действия. Деление средств измерений на виды, типы и модификации. 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. Классификация измерений по степени участия оператора в процессе измерений. В процессе измерений различают автоматические, автоматизированные и неавтоматизированные средства измерений. Автоматические средства измерений – средства измерений, производящие без непосредственного участия человека измерения и все операции, связанные с обработкой результатов, передачей данных или выработкой управляющего сигнала. При использовании таких средств измерений роль оператора сводится только к их техническому обслуживанию. Автоматизированные средства измерений – средства измерений, производящие в автоматическом режиме одну или много измерительных операций. Ту или иную величину можно измерять при помощи средств измерений, отличающихся одно от другого принципом действия. Различия этих принципов связаны с использованием различных физических явлений. Например, для измерения длины применяют механические, оптические, пневматические и электрические устройства. Кроме того, могут быть различными способы использования одного и того же физического явления. Так, различие принципа действия электроизмерительных устройств, в которых используется взаимодействие электрического тока и магнитного потока, заключается в способе получения, форме и характере магнитного потока. Тип СИ - совокупность средств измерений одного и того же назначения, основанных на одном и том же принципе действия, имеющих одинаковую конструкцию и изготовленных по одной и той же технической документации. Вид СИ - совокупность средств измерений, предназначенных для измерений данной физической величины. СИ одного типа могут иметь различные модификации. Пример: индикатор часового типа, отличающийся по диапазонам показаний и имеют модификации ИЧ2, ИЧ 5, ИЧ10.
Средства измерений. Порядок метрологического узаконивания средств измерений. Сандартизованные и нестандартизованные средства измерений. Классификация средств измерений по метрологическому назначению. 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. По уровню стандартизации СИ подразделяются на: - стандартизованные - нестандартизованные (уникальные) Стандартизованное - средство измерений, изготовленное и применяемое в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта. Серийно выпускаются промышленными предприятиями, в обязательном порядке подвергаются государственным испытаниям и заносятся в Госреестр. Нестандартизованное - средство измерений, стандартизация требований к которому признана нецелесообразной. Разрабатываются специализированными научно-исследовательскими организациями. Предназначены для решения специальной измерительной задачи. Выпускаются единичными экземплярами. Не проходят государственных испытаний, их характеристики определяются при метрологической аттестации По метрологическому назначению («метрологической соподчинённости»), по роли в системе обеспечения единства измерений СИ подразделяются на 2 группы: - рабочие и - метрологические - эталоны (государственные и рабочие) Рабочее - средство измерений, предназначенное для измерений, Эталон единицы ФВ - Средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке. 21. Международная система единиц (СИ). Структура СИ, её достоинства и недостатки. Ряд единиц физических величин, а также значения числа несистемных единиц приводили к неудобству пересчёта при переходе от одной системы к другой. При этом стал вопрос унификации единиц физических величин. Рост научно-технических связей и экономических отношений между государствами, обуславливали такую унификацию в международном масштабе. Исходя из этого в 1954г. X-генеральная конференция по мерам и весам установила 6 осн. единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, градус(К), свеча. Одновременно была выделена комиссия,задачей которой была разработка универсальных значений физических величин. В 1960г. была принята международная система единиц(СИ). На том этапе в систему вошли 6 основных, 2 дополнительных: радион, стерадиан, а также 27 производных единиц. Также в список вошли и приставки для образования дольных и кратных единиц. Список постоянно пополняется. В 1971г. была добавлена 7 величина: количество вещества-‘моль’. У нас единицы физических величин построены на базе системы СИ. Длина – L – метр, Масса – M – килограмм, Время – T – секунда, Сила электр. тока – I – ампер, Термо-дин температура – Θ;– кельвин, Количество вещества – N – моль, Сила света – J - кандела Кроме базисных основных и производных единиц в SI используют также кратные и дольные единицы, образованные умножением базисной единицы на десять в целой положительной или отрицательной степени. Задачи, которые решала комиссия при выборе величн: -Охватить все области науки и техники. -Использовать традиционные, широко применяемые на практике единицы. -Выбрать такие единицы, которые бы воспроизводились бы с помощью эталонов с максимальной точностью. Достоинства СИ: 1. Универсальность(охватывает все области науки, с\х) 2. Унификация единиц для всех видов измерений(н\р единица давления-Паскаль) 3. Удобные для практики основные и большинство производственных единиц. 4. Когерентность системы, упрощение записи формул, отсутствие в них переводных коэффициентов. 5. Разграничение единицы масс (кг) и силы(Н) 6. Упрощение процесса изучения единиц их применения в с\х и на практике. Недостатки СИ: Универсальность (не все универсальные единицы не всегда бывают удобны на практике в некоторых специфических областях науки и техники
|
