3.2.1 Устранение источников погрешностей до начала измерения.

Этот способ исключения систематических погрешностей является наиболее рациональным, так как он полностью или частично освобождает от необходимости устранять погрешности в процессе измерения или вычислять результат с учетом поправок. Другими словами, устранение источников погрешностей существенно упрощает и ускоряет процесс измерения. Под устранением источника погрешностей следует понимать как непосредственное его удаление (например, удаление источника тепла), так и защиту измерительной аппаратуры и объекта измерения от влияния этих источников.

Источники инструментальных погрешностей, присущие данному экземпляру средства измерений, могут быть устранены до начала проведения измерений путем регулировки или ремонта, необходимость в которых устанавливается при поверке. Таким образом, можно сделать вывод, что до начала измерений (одиночных, серии или в течение определенного периода) необходимо поверять средства измерений. Вопрос о целесообразности ремонта или регулировки решается по результатам поверки.

Устранение влияния температуры. Чтобы предупредить появле­ние температурной погрешности, широко применяют так называемое термостатирование, т. е. обеспечение определенной температуры окружающей среды с теми или иными допускаемыми колебаниями. Термостатируют большие помещения (цеха, лаборатории), небольшие помещения (комнаты, камеры), средства измерений в целом или их отдельные части (катушки сопротивления, нормальные элементы, свободные концы термопар,, кварцевые стабилизаторы частоты и т. п.).

Далеко не всегда удается естественным путем сохранить необходимый уровень температуры. Чаще прибегают к искусственному поддержанию температуры — подогреву или охлаждению.

При наличии электросети устройство подогревателей не вызывает больших трудностей. Значительно сложнее осуществить регулируемое охлаждение. Поэтому там, где это допускает измерительная аппаратура, стабилизируемый уровень температуры выбирают с таким расчетом, чтобы исключить необходимость охлаждения и пользоваться только подогревателями. Температуру стабилизируют на уровне 30—40° С и выше.

При малых объемах применяют не только воздушное термостатирование, но и жидкостное, окружая измерительное устройство или измеряемый объект водой, маслом или другой жидкостью, которые существенно смягчают колебания температуры и облегчают поддержание ее на постоянном уровне. Таковы в общих чертах пути устранения одного из наиболее опасных источников погрешностей — непостоянства температуры среды, окружающей измерительную аппаратуру и объект.

В настоящее время термостатирование во многих случаях заменяют кондиционированием воздуха. При кондиционировании обеспечивается поддержание на требуемом уровне не только температуры, но и других параметров окружающего воздуха и в первую очередь влажности.

Термостатирование, а также кондиционирование воздуха являются хорошей защитой и от направленного действия тепла. Однако неудачное расположение нагревателей в термостате или в термостатированной комнате, а также отсутствие устройств (мешалок и т. п.), обеспечивающих равномерное распределение тепла по всему объему, может само по себе стать источником погрешностей.

Во многих современных средствах измерений внутри корпуса находятся источники тепла. Например, мощность рассеивания во многих электронных измерительных устройствах достигает 1 кВт и более. Такие устройства до начала измерения, как правило, некоторое время прогревают.

Устранение влияния магнитных полей. Влияние магнитных полей далеко не всегда легко обнаружить. Различна также степень влияния полей на показания различных измерительных приборов. Рассмотрим те меры, которые предпринимаются для устранения влияния магнитных полей.

Напряженность   магнитного    поля     Земли   невелика,   поэтому «опасность заметного его воздействия возникает только для приборов, отличающихся повышенной чувствительностью. Единственным средством защиты приборов от влияния магнитного поля Земли является устройство замкнутых и непрерывных экранов из магнитомягких материалов. Магнитные силовые линии должны огибать экранируемое пространство, небольшие разрывы в магнитной цепи экрана (неточно пригнанные стыки его частей) заметно ухудшают эффект экранирования.

В настоящее время экранирование от влияния магнитного полк Земли, а также и от магнитных полей, образованных постоянными и переменными токами, получило широкое распространение. Этому способствовало изобретение магнитомягких сплавов (пермаллой и др.) с большой начальной магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой.

Устройство магнитного экранирования даже при применении •пермаллоя сопровождается нежелательными явлениями. Изменяя конфигурацию силовых линий внешнего магнитного поля, экран влияет и на конфигурацию силовых линий внутреннего («рабочего) магнитного поля, что в ряде случаев влияет на показания средств измерений. Следует иметь в виду, что экранирование не является полным а внешние магнитные поля все же могут влиять на экранированрые измерительные устройства. В стандартах установлены различные категории защиты от влияния внешних магнитных полей.

Несколько легче осуществляется экранирование от электромагнитных полей высокой частоты. В этом случае оказывается возможным и наиболее целесообразным применение материалов, обладающих высокой электропроводностью. Эффект достигается за счет вихревых токов и создаваемых ими встречных элекромагнитных полей. К тому же такой экран лучше защищает механизм от электрических полей.

Устранение вредных вибраций и сотрясений. Эти влияния устраняют путем амортизации средства измерений и его деталей. Для амортизации используют различного рода поглотители колебаний в зависимости от частоты этих колебаний и чувствительности средств измерений к этим влияниям, например, губчатую резину в сочетании с различного рода эластичными подвесами (струны, пружины) и т. п.

Устранение других видов вредных влияний. Влияние таких фак­торов, как изменение атмосферного давления, простыми средствами не устранимо. В тех случаях, когда соблюдение определенных требований является обязательным, приходится применять барокамеры с регулируемым давлением. Обычно в этих камерах можно одновременно регулировать влажность и температуру. Регулирование давления воздуха в помещениях при кондиционировании требует обязательной герметизации помещения, что существенно усложняет установку.