2. Методические указания

2.1. Методические указания к задаче 1

Теоретический материал для решения задачи может быть почерпнут из рекомендуемой литературы [1, с. 41-45; 281-284, 311-314; 2, с, 46-61; 3, с. 13-90; 4, с. 14-27].

В данной задаче рассматриваются вопросы поверки аналогового прибора.

Поверка средства измерения (СИ) заключается в определении метрологическим органом погрешностей СИ и установлении его пригодности к применению. Поверка СИ является одним из звеньев в многоступенчатой цепи передачи размера единицы от эталона к рабочему средству измерения.

Следует обратить внимание на отличие метрологического термина «поверка» от общетехнического «проверка». Термин «поверка» может относиться только к средству измерения в целом, а не к его части. Так, неправильно говорить «поверка показаний», в этом случае надо говорить «проверка показаний».

Нормативными документами предусмотрены пять видов поверок: первичная, периодическая, внеочередная, инспекционная и экспертная.

Поверка СИ может выполняться как органами Государственной метрологической службы (государственная поверка), так и ведомственными органами метрологической службы (ведомственная поверка).

Обязательной государственной поверке подлежат СИ, результаты которых используются для учета материальных ценностей, топлива и энергии, обеспечения безопасности труда и др. Все остальные СИ подлежат ведомственной поверке, т.е. должны поверяться метрологической службой предприятия, на котором они используются.

Не подлежат поверке СИ, служащие для качественной оценки, измеряемой величины (индикаторы), а также СИ, применяемые в учебных целях.

По метрологическому назначению СИ делятся на эталоны, образцовые и рабочие (технические).

Аналоговые приборы электромеханической группы классов точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,5 относятся к образцовым приборам, т. е. используются для поверки. Приборы классов точности 1; 1,5; 2,5 относятся к техническим (рабочим).

В данной задаче задан для поверки технический прибор соответствующего класса (1,0; 1,5 или 2,5).

Вопрос назначения оптимальных межповерочных интервалов крайне сложен и до конца не решен, что объясняется многообразием факторов, влияющих на выбор интервала.

Учитывая, что образцовые СИ эксплуатируются примерно в одинаковых (лабораторных) условиях, для них назначают единые (в масштабах страны) межповерочные интервалы, независимо от того, используются эти средства в органах государственной или ведомственной метрологических служб. Так, для образцовых величин устанавливают ежегодную поверку.

Для технических (рабочих) средств измерения подобная унификация

межповерочных интервалов в масштабах всей страны невозможна, так как СИ одного и того же типа на разных предприятиях эксплуатируются в разных условиях. Поэтому ГОСТ 8.513 - 84 устанавливает, что «межповерочные интервалы периодической поверки для СИ, подлежащих ведомственной поверке, определяют руководители предприятий».

Основным нормативно - техническим документом, устанавливающим требования к условиям, методам и средствам поверки аналоговых амперметров, вольтметров и ваттметров, является ГОСТ 8. 497 - 83.

Рассмотрим основные этапы поверки технических приборов.

Вначале производится выбор метода поверки из двух основных:

1) методов, основанных на использовании образцовых измерительных приборов;

2) методов, основанных на использовании образцовых мер электрических величин.

Наибольшее распространение имеют методы первой группы. Из них наиболее простым по аппаратурной реализации является способ сличения.

В этом случае сигнал от источника питания подают на образцовый и поверяемый приборы и сравнивают их показания.

С учетом выбранного метода поверки в задаче 1 необходимо составить схему поверки, которая должна включать в себя источник питания, поверяемый и образцовый приборы, а также регулировочные резисторы .

Для удобства регулировки измеряемого параметра следует применять два резистора, один из которых осуществляет грубую, а второй плавную регулировку. Соотношение сопротивлений резисторов обычно берется 5 20. При этом в случае поверки амперметра регулировочные резисторы следует включить по схеме реостата, а в случае поверки вольтметра - по схеме потенциометра, После составления схемы поверки заданного прибора следует произвести выбор образцового прибора.

По ГОСТ 8. 947 - 83 выбор образцового прибора, прежде всего, определяется необходимым соотношением пределов допускаемой основной погрешности образцового СИ и поверяемого прибора, которое должно быть не более 1:5. Допускается соотношение 1:3 при поверке амперметров и вольтметров класса точности 0,5 и более точных, 1:4 при поверке приборов класса точности 1,0 и менее точных.

Пределы измерений образцового и поверяемого приборов желательно иметь одинаковые. Можно использовать образцовый прибор с большим пределом измерения, чем у поверяемого, но в этом случае он должен иметь более высокий класс точности.

Класс точности образцового прибора можно рассчитать по формуле:

где Ко, Кп - класс точности образцового и поверяемого приборов соответственно;

-требуемое соотношение между погрешностями образцового и поверяемого приборов (1:5; 1:4 или 1:3).

А_НП, А_НО - нормирующее значение (предел измерения) образцового и поверяемого приборов. Для приборов с нулевой отметкой, находящейся посередине шкалы, А_НП берется равным полусумме модулей пределов слева А^’_НП и справа

А" _НП от нуля, т.е.

Далее следует выбрать систему образцового прибора.

При поверке приборов магнитоэлектрической системы в качестве образцовых применяют приборы той же системы.

При поверке приборов других систем в качестве образцовых рекомендуются применять приборы электродинамической системы, однако невысокая точность этих приборов (класс 0,5) ограничивает их применение при поверке методом сличения.

Затем производится определение погрешности поверяемого прибора.

При ведомственной периодической поверке технических приборов электромеханической группы на каждом оцифрованном значении определяются:

1 . Абсолютная погрешность (при возрастании измеряемого параметра А' и при его убывании А"):

где А'₀ , А"₀ - значения образцового прибора при возрастании (А'₀) и убывании (А"₀) для одного и того же показания А технического прибора.

2. Относительная погрешность

.

3. Вариация

где А_Н - номинальное (нормирующее) значение поверяемого прибора.

4. Относительная приведенная погрешность

Поправка

Р езультаты расчетов этих показателей свести в таблицу и построить кривую поправок (А). При построении кривой (А) точки значений поправок следует соединить прямыми линиями .

П о результатам значений относительной приведенной погрешности, величина которой ни на одном оцифрованном значении не должна превышать класса точности, сделать вывод о пригодности к применению поверяемого прибора.

В случае превышения класса точности поверяемый прибор переводится в другой класс точности или направляется в ремонт.

Последовательность выполнения задачи 1:

1. Выбор метода поверки.

2. Составление схемы поверки.

3. Выбор образцового прибора по классу точности и системе.

4. Вычисление погрешности поверяемого прибора (результаты расчетов сводятся в таблицу и строится кривая поправок).

5.Вывод о пригодности или непригодности к применению поверяемого прибора.