Лекция 3 Метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений

Метрологические свойства средств измерений – это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками.

Все метрологические свойства средств измерений можно разделить на две группы: свойства, определяющие область применения СИ и свойства, определяющие качество измерения.

Метрологические характеристики, определяющие область применения СИ:

– диапазон измерений – область значений величины, в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности. Значения величин огранич. диапазон назыв. нижним и верхним пределом измерений.

– порог чувствительности – наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. Например, если порог чувствительности весов 10г., то заметное перемещение стрелки произойдет при изменении массы на 10г.

Метрологические характеристики, определяющие качество измерения:

– точность – свойство измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

– сходимость – это свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, одним и тем же средством измерения, одним и тем же оператором.

– воспроизводимость – это свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях.

Метрологические характеристики, устанавливаемые Нормативными Документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Номенклатура нормируемых метрологических характеристик средств измерений определяется назначением, условиями эксплуатации и другими факторами. У средств измерений используемых для высокоточных измерений, нормируется до десятка и более метрологических характеристик.

В повседневной производственной практике широко пользуются обобщенной характеристикой – классом точности.

Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика, выражаемая пределами допускаемых погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим СИ, поскольку погрешность зависит еще от ряда факторов: метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности лишь позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ данного типа.

Классы точности конкретного типа средств измерений устанавливают в нормативных документах (обозначение классов точности – условныме знаки, буквы или цифры – наносится на шкалы, щитки или корпуса приборов).

Выбор измерительных средств

Измерительные средства выбираются с учетом формы конструктивного элемента.

Учитывается необходимость соблюдения требуемой точности измерения: допускаемая погрешность измерения конструктивного элемента должна быть больше погрешности инструмента.

Факторы, влияющие на результат измерения

На результат измерения оказывает воздействие множество факторов:

• объект измерения;

• субъект измерения;

• метод измерения;

• средство измерения;

• условия измерения.

При подготовке к измерениям факторы, влияющие на результаты измерений должны по возможности исключаться, в процессе измерения компенсироваться, а после измерения учитываться.

Объект измерения должен быть всесторонне изучен и тщательно подготовлен к проведению измерения.

Субъект (оператор) привносит в результат измерения элемент субъективизма, который должен быть сведен к минимуму. Это зависит от квалификации оператора, санитарно-гигиенических условий труда, его психофизиологического состояния, учета эргономических требований при взаимодействии оператора и средства измерения. Санитарно-гигиенические условия включают такие факторы, как освещение, уровень шума, чистота воздуха, микроклимат.

Часто измерение одной и той же величины постоянного размера разными методами дает различные результаты, причем каждый из них имеет свои недостатки и достоинства.

Влияние средства измерения на измеряемую величину во многих случаях проявляется как возмущающий фактор.

Условия измерения как влияющий на результат фактор включают температуру окружающей среды, влажность, атмосферное давление, напряжение в сети и др.