Тема 2:Основные сведения о средствах измерений.

2.1. Классификация средств измерений.

СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЙ – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени. Различают следующие виды средств измерений:

- меры;

- измерительные устройства;

- измерительные установки;

- измерительные системы.

МЕРА – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

- ОДНОЗНАЧНАЯ МЕРА – мера, воспроизводящая физическую величину одного размера (например, гиря).

- МНОГОЗНАЧНАЯ МЕРА – мера, воспроизводящая ряд одноименных величин различного размера (например, миллиметровая линейка).

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА.

По роду измеряемой величины измерительные устройства подразделяют на амперметры, термометры, манометры, концентраторы.

По степени защиты измерительные устройства бывают в нормальном, пыле-, водо-, взрывозащищенном, герметичном и т.д. исполнении.

- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительная информация обычно представляется в виде перемещения указателя по шкале, перемещения пера по диаграмме или в виде цифр, проявляющихся на табло.

Измерительные приборы могут быть классифицированы по ряду признаков:

1. по методу измерения:

- прямого действия (непосредственной оценки) – манометры, термометры;

- сравнения – измеряемые величины при каждом измерении сравниваются с величинами, значения которых известны – рычажные весы.

2. по способу представления величин:

- аналоговый – средство измерений, показания которого являются непрерывной функцией изменения измеряемой величины – осциллографы.

- цифровой – средство измерений, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы измерительной информации и показания которого представлены в цифровой форме.

3. по способу представления показаний:

- показывающий – измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний. Показывающий прибор может быть аналоговым и цифровым.

- регистрирующий – измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний.

- самопишущий – регистрирующий измерительный прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы. Самопишущие приборы обычно бывают аналоговыми.

- печатающий – регистрирующий измерительный прибор, в котором предусмотрено печатание показаний в цифровой форме. Печатающие приборы обычно бывают цифровыми.

4. по типу вычислительного устройства:

- суммирующий – измерительный прибор, в котором показания функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам.

- интегрирующий – измерительный прибор, в котором подводимая величина подвергается интегрированию по времени или другой независимой переменной.

- вычисляющий сложные функции.

5. по характеру применения:

- стационарные

- переносные

- ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – средство измерений. предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающийся непосредственному восприятию наблюдателем.

Измерительная информация представляется преобразователями обычно в виде сигналов постоянного или переменного тока или напряжения, частоты гармоничных колебаний.

1. по методу измерения:

- прямого действия (непосредственной оценки);

- сравнения – измеряемые величины при каждом измерении сравниваются с величинами, значения которых известны.

2. по способу представления величин:

- аналоговый – средство измерений, показания которого являются непрерывной функцией изменения измеряемой величины.

- цифровой – средство измерений, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы измерительной информации и показания которого представлены в цифровой форме.

3. по положению в измерительной системе:

- первичный (датчик) – к нему подводиться измеряемая величина.

- промежуточный – занимает в измерительной цепи место после первого.

- передающий – предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

4. по функции преобразования.

- масштабный – предназначенный для измерения величины в заданное число раз (усилитель)

- функциональный – предназначенный для формирования сигнала измерительной информации, связанного с измеряемой величиной некоторой заданной функцией.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКА – совокупность функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенных в одном месте. Измерительные установки обычно используются в научных исследованиях, осуществляемых в различных лабораториях, при контроле качества и в метрологических службах для определения метрологических свойств средств измерений.

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА – совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических системах управления. В настоящее время измерительные системы часто рассматриваются как один из классов так называемых информационно-измерительных систем. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА (ИИС) – совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических средств, служащая либо для получения измерительной информации, ее преобразования, обработки в целях представления потребителю в требуемом виде, либо для автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики, идентификации.

Кроме рассмотренной классификации средств измерений, существенной является классификация по принципу действия. Принцип действия обычно находит отражение в названии средства измерений, например: термоэлектрический термометр, деформационный манометр, электромагнитный расходомер и т.п.

По метрологическому назначению:

- РАБОЧЕЕ СРЕДСТВО ИЗМЕРЕНИЙ – средство, применяемое для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

- ЭТАЛОННЫ – средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений, и утвержденных в качестве эталона в установленном порядке.