Принципы определения мх ик иис

Наиболее сложным и трудоемким этапом МО ИИС является определение МХ ИК, а также МХ программ вычислений. При исследовании МХ ИК используют два метода: поэлементный и комплектный.

Поэлементный метод определения МХ ИК ИИС реализуется путем экспериментальных исследований (раздельных) датчиков и электрического (электронного) тракта, а МХ канала в целом определяются расчетным путем. Он применяется тогда, когда по каким либо условиям отсутствует или нецелесообразна возможность исследования измерительного канала в целом. В метрологической практике этот случай является самым распространенным.

Комплектный метод – самый точный, реализуется экспериментально пу-тем определения МХ ИК в целом, не разделяя его на отдельные звенья. Трудность использования этого метода заключается в получении образцовых сигналов неэлектрической природы.

В реальных условиях возможна ситуация, когда особенности объекта не позволяют осуществить какие-либо экспериментальные исследования. В этом случае используют расчетный метод определения МХ ИК на основе МХ компонентов, значения которых должны быть известны или из ТД или получены в результате проведенной ранее поверки.

И поэлементный и комплектный методы определения МХ ИК предполагают в качестве технических средств МО наличие образцовых средств измерений и средств тестирования. К образцовым средствам, помимо традиционных мер аналоговых величин: калибраторов, образцовых измерительных приборов, потенциометров, компараторов для определения МХ ИК относят образцовые объекты и образцовые ИК, а также аналоговые и цифровые имитаторы, используемые в качестве средств тестирования ИИС.

Образцовые или эталонные объекты – комплексные меры, которые набором воспроизводимых физических величин, их взаимосвязями, диапазонами измерений подобны объектам, исследуемым с помощью ИИС, т.е. образцовые объекты являются моделями реальных объектов исследований. В практике применяются три направления моделирования образцовых объектов:

1. создание натурных макетов объектов;

2. создание аппаратных имитаторов;

3. разработка программных имитирующих комплексов.

Типичным примером натурных макетов являются стандартные образцы состава и свойств веществ. Они используются при аттестации и поверке ИИС для аналитических исследований многокомпонентных газовых и жидких сред. Второй пример натурных макетов объектов – образцовые детали -образцовые параметрические меры, т.е. пространственно распределенные меры и поля.

Натурные макеты объектов имеют высокую стоимость и поэтому достаточно ограниченную область применения.

Приемлемой альтернативой являются аппаратные имитаторы, работающие по заданной программе. Типичный пример – имитатор для исследования ИИС дистанционного контроля скорости транспортных средств на основе эффекта Доплера.

Программные имитаторы часто используются для формирования имитационных сигналов, идентичных реальному технологическому процессу по форме и характеру изменения во времени. Имитировать можно только часть технологического процесса.

Для целей аттестации и градуировки ИК ИИС разрабатывают также специальные имитационные стенды. Пример- уровнемеры акустические для контроля сыпучих тел.

Образцовые измерительные каналы в метрологической практике применяются сравнительно редко. Типичный пример – ИИС для определения амплитудно-частотных фазо-частотных характеристик измерительных каналов с частотным выходным сигналом при гармоническом воздействии. В её составе два измерительных канала: один для образцового преобразователя, другой – для испытуемого (рабочего) ИК. Образцовый ИК используется для градуировки рабочего ИК.

Аналоговые имитаторы представляют собой комплексные меры физических величин или генераторы испытательных сигналов. С их помощью воспроизводятся сигналы с заданными свойствами, имитирующие входные воздействия на ИИС или её компоненты (при поэлементной поверке). При этом возможно не только определять МХ, но и контролировать работоспособность ИК ИИС.

Аналоговые имитаторы разделяют на две группы:

- имитаторы входных для ИИС неэлектрических воздействий;

- приборы, воспроизводящие сигналы, действующие внутри ИИС.

Пример первой группы – ИИС для акустических измерений, для которой необходимо смоделировать акустические сигналы в достаточно широком диапазоне. Это может быть осуществлено, например, с помощью удара, излучающего пьезопреобразователя, магнитострикционного преобразователя.

Пример второй группы – это образцовые приборы и средства воспроизведения электрических величин (тока, напряжения, сопротивления, емкости и др.).

В практике МО ИК ИИС и АСУ ТП получили имитаторы сигналов с первичных измерительных преобразователей. Например, для имитации термопреобразователей ТСП используются магазины сопротивлений, для имитации термопар – потенциометры и калибраторы.

Актуальными вопросами МО ИИС являются:

- регламентация МХ измерительных каналов;

- экспериментальное и расчетно-аналитическое определение и контроль МХ;

- прогнозирование и определение характеристик неопределенности измерений в соответствии с Руководством по выражению неопределенности измерений [ ];

- оценка характеристик точности программ обработки данных.

Лекция 10. Государственная система стандартизации.

Стандартизация – это установление и применение единых правил, норм и характеристик с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон.

Конкретными объектами применения стандартизации, в частности являются:

1. Установление единиц физических величин;

2. Установление терминов и обозначений;

3. Установление требований к продукции и производственным процессам;

4. Установление требований, обеспечивающих безопасность людей и сохранность материальных ценностей.

Государственная система стандартизации основана на применении нормативно-технических документов – документов, устанавливающих комплекс норм, правил и требований, обязательных для исполнения в определенной области деятельности, разработанный в установленном порядке и утвержденный (принятый) компетентным органом.

Категории и виды стандартов.

Стандарты в РФ подразделяются на категории:

1. Государственные стандарты РФ – ГОСТ – утверждаются Госстандартом;

2. Отраслевые стандарты – ОСТ – утверждаются соответствующим министерством;

3. Стандарты предприятий (объединений) – СТП – утверждаются предприятием.

Стандартизация в РФ подчиняется ряду основополагающих принципов:

1. Принцип комплексности.

Стандартами охвачены не только узлы какого-либо прибора, но и отдельные детали, а также материалы, из которых они изготовлены.

2. Принцип

1. Многоступенчатости – объект стандартизации местным стандартом по мере развития науки и техники становится объектом стандартизации на отраслевом или общероссийском уровне;

2. Многозвенности – стандарт предприятия входит в отраслевой, отраслевой в ГОСТ и т.д.

3. Принцип общей или частичной классификации продукции.

Любая продукция, выпускаемая предприятием страны, обязательно входит в систему научно-обоснованной классификации. В частности средства информационно-измерительной техники разделяют по функциональному признаку (приборы для измерения эл. величин, для измерения линейных величин и т.д.), по целевому назначению (эталон, мера, прибор, вспомогательное устройство и т.д.), по методу измерения, по классу точности и т.д.

4. Принцип экономичного использования материальных ресурсов.

Он предусматривает стандартизацию конкретных областей применения материалов, в частности дорогостоящих, например, золота или драгоценных камней в качестве опор для измерительных приборов.

5. Принцип стандартизации технологических требований.

В соответствии с ГОСТ 1.0-67 стандарты всех категорий на продукцию подразделяются на виды:

1. Стандарты технических условий (СТУ);

2. Стандарты общих технических требований;

3. Стандарты параметров и размеров;

4. Стандарты конструкции и размеров

5. Стандарты марок;

6. Стандарты сортаментов;

7. Стандарты правил приема;

8. Стандарты методов контроля;

9. Стандарты правил маркировки, упаковки, транспортировки и хранения;

10. Стандарты методов и средств поверки мер и измерительных приборов;

11. Стандарты правил эксплуатации-ремонта;

12. Стандарты типовых технологических процессов.

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ)

Гос. система обеспечения единства измерения (ГСИК) – комплекс установленных стандартами взаимосвязанных правил, положений, требований и норм, определяющих организацию и методику проведения работ по оценке и обеспечению точности измерений.

ГСИ является нормативно-правовой основой метрологического обеспечения средств измерений. Основные направления стандартизации в этой области определены в ГОСТ 8.000-72 «Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения»

Основными целями ГСИ являются:

1. Повышение качества продукции, эффективности управления производством и уровня автоматизации производственных процессов;

2. Обеспечение взаимозаменяемости деталей, узлов и агрегатов, создание условий для кооперирования и развития стандартизации;

3. Повышение эффективности НИОКР, экспериментов и испытаний;

4. Обеспечение достоверного учета и повышения эффективности использования материальных ценностей и энергетических ресурсов;

5. Повышение эффективности мероприятий по диагностике, лечению болезней, нормированию и контролю условий труда и быта людей, экологии и т.д.

Основные объекты стандартизации в ГСИ

Основными объектами стандартизации в ГСИ являются:

1. Единицы физических величин (ГОСТ 8.417-81);

2. Государственные эталоны и общесоюзные поверочные схемы;

3. Методы и средства поверки средств измерений;

4. Номенклатура нормируемых метрологических характеристик;

5. Нормы точности измерений;

6. Способы выражения и формы представления результатов измерений и показателей точности измерений;

7. Методики выполнения измерений;

8. Методики оценки достоверности и формы представления данных о свойствах веществ и материалов;

9. Требования к стандартным образцам состава и свойств веществ и материалов;

10. Организация порядка проведения гос. испытаний, поверки и метрологической аттестации СИ, метрологической экспертизы нормативно-технической, конструкторской и технологической документации;

11. Термины и определения в области метрологии.

Основные требования ГСИ следующие:

1. Результаты в единицах физических величин, допущенных к применению согласно ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы физических величин»;

2. Средства измерения, предназначенные к серийному выпуску, подлежат государственным испытаниям согласно ГОСТ 8.001-80 «ГСИ. организация и порядок проведения государственных испытаний средств измерений» и ГОСТ 8.383-80 «ГСИ. Государственные испытания. Основные положения»;

3. Средства измерений, находящиеся в пользовании, должны периодически подвергаться государственной проверке, ревизии, экспертизе согласно ГОСТ 8.002-71 «ГСИ. Организация и порядок проведения проверки, ревизии и экспертизы СИ»;

4. Метрологические характеристики СИ должны соответствовать ГОСТ 8.009-72 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики СИ»;

5. Измерения, нормы точности которых регламентированы стандартами и НТД, должны выполняться по стандартным или аттестованным методикам выполнения измерений в соответствии с ГОСТ 8.010-72 «ГСИ. Общие требования к стандартизации и аттестации методик выполнения измерений»;

6. Форма представления результатов измерений должна соответствовать ГОСТ 0.011-72 «ГСИ. Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений».

Обеспечению единства измерений способствует также стандартизация и аттестация методик выполнения измерений. Система ГСИ неразрывно связана с государственной системой приборов ГСП.