- •Часть 1.
- •Раздел I. Измерения. Обработка результатов измерений.
- •Глава 1. Общие сведения о измерениях и средствах измерений.
- •Понятие об измерении.
- •Классификация измерений.
- •1.3. Задачи и качество измерений.
- •1.4. Погрешности измерения и измерительных приборов
- •1.5. Средства измерения.
- •1.6. Показатели качества средств измерения.
- •Показатели назначения.
- •1.8. Метрологическая надежность средств измерения.
- •Глава 2. Градуировка и поверка приборов.
- •Глава 3. Основные принципы построения и работы измерительных преобразовтелей.
- •Раздел II. Приборы и методы измерения параметров теплотехнических систем.
- •Глава 1. Приборы и измерения давлений и сил. Классификация.
- •1.1. Единицы измерения давлений.
- •1.2. Классификация приборов измерения давления.
- •1.2.1. Жидкостные приборы.
- •1.2.2. Манометры с упругим элементом.
- •1.2.3. Электрические манометры.
- •1.2.4. Измерители высоких давлений и разрежений.
- •1.2.5. Особенности измерения давлений в сложных условиях.
- •Приборы измерения давления
- •Глава 2. Приборы измерения сил.
- •2.1.Механические динамометры.
- •2.2. Гидравлические динамометры.
- •2.3. Упругие динамометры с электрическими датчиками. Тензометрические датчики.
- •Глава 3. Приборы измерения температур.
- •3.1. Понятие температуры. Температурные шкалы.
- •3.2. Приборы измерения температуры.
- •3.2.1. Контактные измерители температур.
- •3.2.2. Приборы бесконтактного измерения температур.
- •Пирометры частичного излучения
- •Оптические пирометры
- •Фотоэлектрические пирометры.
- •Пирометры спектрального отношения
- •Пирометры суммарного излучения.
- •3.3. Способы снижения метрологической погрешности контактных методов измерения температур.
- •Глава 4. Приборы измерения количества и расхода.
- •4.1. Объемные расходомеры.
- •4.2. Скоростные тахометрические расходомеры.
- •4.3. Расходомеры обтекания. Ротаметры.
- •4.4. Прочие измерители объемного расхода.
- •4.5. Расходомеры постоянного и переменного перепада давления.
- •4.6. Измерение скорости и расхода жидкости и газа пневмометрическими трубками (трубками Пито).
- •4.7. Измерение массовых расходов
- •4.7.1. Измерение массового расхода при маломеняющейся плотности.
- •4.7.2. Измерители массового расхода при значительных изменениях плотности гомогенных потоков.
- •4.7.3. Измерение массового расхода гетерогенных потоков.
- •4.8. Особенности градуировки и поверки расходомеров.
- •Раздел III. Основы дозиметрии.
- •1. Измерение интенсивности излучения.
- •2. Допустимые дозы.
- •3. Детекторы радиоактивного излучения.
- •Раздел IV. Методы и средства неразрушающего контроля материалов и изделий.
- •Глава 1. Акустические методы и средства нк.
- •1.1. Характеристики акустических методов.
- •1.2. Принципы построения акустических приборов.
- •Глава 2. Радиоволновые методы и средства нк.
- •2.1. Принципы построения радиоволновых приборов нк.
- •2.2. Приборы радиоволнового неразрушающего контроля.
- •Глава 3. Ионизирующие (радиационные) методы и средства нк.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
- •Глава 5. Токовихревые методы и средства.
- •5.1. Общие принципы токовихревых методов нк.
- •5.2. Токовихревые преобразователи.
- •5.3. Измерительные цепи токовихревых приборов.
- •5.4. Особенности контроля материалов и изделий токовихревым методами.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
1.8. Метрологическая надежность средств измерения.
Под надежностью понимают свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя с течением времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам, условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Показатели надежности нормируют для всех изделий.
Особенностью средств измерения, оказывающей влияние на их возможность отказа является нарушение работоспособности изделия. Время наступления отказа – величина случайная.
Метрологические отказы, заключающиеся в потере средством измерения метрологической исправности, наступают в тот момент, когда хотя бы одна из метрологических характеристик превышает установленную для нее норму. Это следствие процессов старения и разрегулировки элементов изделия. Есть два типа отказов – явные отказы функционирования и скрытые метрологические отказы, они обуславливают проведение различных мероприятий по поддержанию работоспособности средств измерения. Для явных отказов – это текущий ремонт, для скрытых – проверка и градуировка. Текущий ремонт выполняется через случайные промежутки времени наступления явных отказов, поверки и градуировки осуществляются периодически, при достижении заранее установленных календарных сроков. Необходимость определения параметров этих видов обслуживания требуют раздельного нормирования надежности по явным и метрологическим отказам.
Стабильность – это неизменность метрологических свойств средства измерения, определяемое его конструкцией и технологией изготовления.
Метрологическая надежность средства измерения зависит от стабильности, начальной точности и пределов допускаемых значений погрешности, а также от принятой системы метрологического обслуживания. Для рабочих средств измерения достаточно оценки метрологической надежности. В паспорт средства измерения вносится показатель метрологической надежности – вероятность работы без метрологических отказов, за время, равное межповерочному интервалу.
Глава 2. Градуировка и поверка приборов.
Непременным условием обеспечения единства измерений является осуществление взаимосвязи элементов измерительной техники путем реализации государственной и локальных (отраслевых) поверочных схем, устанавливающих порядок и точность передачи размера единицы измерения от эталона и образцовых средств измерений к рабочим приборам.
Рис. 1. Схема передачи размера измеряемой единицы.
Схема передачи размера измеряемой единицы (рис 1.) представляет собой ступенчатую структуру с образцовыми средствами измерений различной точности, «хранящими» единицу и передающими ее размер дискретно в одном направлении, т. е. сверху — вниз, по мере убывания точности. Самую нижнюю ступень схемы занимают рабочие приборы.
Государственная поверочная схема для средств измерений предполагает применение двух разновидностей методов передачи измеряемой величины. Наряду с традиционными методами, основанными на использовании испытательных установок со встроенными системами воспроизведения и измерения, в которых измеряемая величина оценивается косвенно, применяются методы сличения, состоящие в сопоставления показаний прибора, которому передается размер единицы с другого прибора, играющего роль образцового.
Качество процесса передачи размера измеряемой единицы определяется совершенством образцовых средств измерений и правильностью метрологических операций передачи, связывающих образцовые средства между собой и с рабочими приборами. Оптимальным будет процесс, гарантирующий оценку метрологических свойств рабочих приборов с заданной достоверностью при минимальных затратах на его осуществление.
Образцовый прибор — основной элемент устройства (или установки) сличения (УС) — предназначен для измерения моделированной единицы. Типом и структурой образцового прибора определяются свойства УС, т. е. это является классификационным признаком УС.
Градуировкой называют метрологическую операцию, при помощи которой делениям измерительного прибора придаются значения, выраженные в установленных единицах измерения.
Шкалу прибора стараются, как правило, сделать равномерной и разбитой в условных единицах пропорционально входному сигналу. Для того, чтобы узнать истинную измеряемую величину, пользуются градуировочной характеристикой, представленной в виде таблицы или графика, и выражающей зависимостью расхода от положения поплавка.
Градуировку производят на установках, аттестованных метрологической службой. Класс точности установки при этом должен относиться к классу точности прибора не менее как 1 : 3. Градуировку проводят в нормальных условиях, установленных стандартом на технические требования.
Поверку приборов производят для установления соответствия их техническим требованиям и пригодности к применению. Руководящим документом при этом служит соответствующий ГОСТ, который устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.
При поверке выполняют следующие операции внешний осмотр, опробование и определение метрологических параметров.
При поверке применяют следующие средства:
1) поверочные установки, аттестованные органами государственной метрологической службы и обеспечивающие определение действительных значений измеряемой единицы с погрешностью не более одной трети погрешности поверяемого прибора для заданного диапазона измерений,
2) приборы для контроля параметров окружающей и поверочной сред (например, температуры и давления при поверке расходомеров);
3) приборы для контроля и регулирования параметров источника питания (манометры для контроля давления воздуха питания, вольтметры для измерения напряжения);
4) поверочную среду.
При проведении поверки соблюдаются следующие условия:
1) температура, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха, температура поверочной среды, отклонение напряжения и частоты тока питания, давление воздуха питания и силы электрических и магнитных полей должны соответствовать стандарту на технические требования;
2) изменение температуры поверочной среды и окружающего воздуха не должно быть более 1 °С;
3) чистота поверочной среды должна отвечать соответствующему стандарту;
4) измерительные устройства с выходными сигналами по взаимной индукции должны проверяться в комплекте со вторичным прибором, потому что приборы дифференциально - трансформаторной системы не взаимозаменяемые;
5) приборы, поступающие на поверку, должны иметь градуировочную характеристику, приложенную к паспорту.
Значения основной допускаемой погрешности прибора должны соответствовать стандарту на технические требования. Вариация показаний должна определяться в соответствии со стандартом на технические требования и не должна превышать значений, установленных там же.
По окончании поверки производят оформление результатов. Приборы, соответствующие требованиям стандарта на поверку, допускаются к применению. По результатам поверки составляют протокол по соответствующей форме. В паспорте прибора записывают результаты государственной поверки и заверяют с нанесением оттиска поверительного клейма.
При отрицательных результатах поверки прибор не допускается к выпуску из производства или ремонта, а находящийся в эксплуатации — к применению. В паспорте производят запись о непригодности прибора.