3. Измерительные установки и системы

Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной инфор­мации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблю­дателя и расположенных в одном месте. В качестве примера мож­но привести измерительные установки для измерений удельного со­противления электротехнических материалов, для поверки счетчиков электрической энергии и др.

Измерительные установки в большинстве случаев обладают большей или меньшей универсальностью как в отношении номен­клатуры измеряемых величин, так и в отношении диапазонов из­мерения. Иногда установки более узкого назначения называют измерительными машинами. К измерительным машинам относят­ся силоизмерительные машины и машины для измерения больших длин.

Измерительная система также представляет собой совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, но предназначен­ных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.

Средства измерений могут находиться в разных местах, а пере­дача измерительной информации осуществляться по специальным каналам связи. Измерительные системы широко используются для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности, сельского хозяйства и энергетики.

С развитием вычислительной техники, совершенствованием измерительных систем открываются возможности перехода на автоматизированную технологию во многих отраслях народного хо­зяйства. В этом случае управление технологическим процессом берет на себя вычислительно-измерительный комплекс, включающий широко разветвленную измерительную систему, функционально связанную с ЭВМ.

Таким образом, измерительная информация, вырабатываемая измерительной системой, является основой для автоматизации тех­нологических процессов [4].

10. . Классы точности средств измерений

Рассмотренные метрологические характеристики позволяют выявить такую качественную характеристику как точность средств измерений, положенную в основу деления средств измерений на классы точности.

Класс точности средства измерений - это его обобщенная характеристика, определяемая пределами допускае­мых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показате­лем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Общие положения о делении средств измерений на классы точ­ности и способы нормирования метрологических характеристик регламентированы ГОСТ 8.401—80. Однако этот стандарт не уста­навливает классы точности средств измерения, для которых преду­смотрены нормы отдельно для систематической и случайной состав­ляющих погрешности, а также если необходимо учитывать дина­мические характеристики.

Если класс точности прибора установлен по пределу допускаемой относительной основной погрешности, т.е по значению погрешности чувствительности [см. формулу (3.20)] и форма полосы погрешности принята чисто мультипликативной, обозначаемое на шкале значение класса точности обводится кружком. Например, обозначает, что _доп = 1,5 %.

Если же полоса погрешности принята аддитивной и прибор нормируется по пределу допускаемой приведенной основной погрешности [см. формулу (3.19)], т.е. по значению погрешности нуля (таких приборов большинство), то класс точности указывается на шкале без каких-либо подчеркиваний. Например, 1,5 обозначает, что _доп=1,5 %.

Если шкала прибора неравномерная (например, у омметров), предел допускаемой основной приведенной погрешности выражается формулой (3.19), а нормирующее значение принято равным длине шкалы или ее части, класс точности обозначается на шкале одним числом, помещенным между двумя линиями, расположенными под углом. Например, 1,5 , это означает, что _доп=1,5 %.

Если средство измерений обладает как аддитивной, так и мультипликативной полосой погрешности, а пределы допускаемой относительной погрешности в процентах устанавливаются формулой (3.21), например,

,

где с = 0,02; d = 0,01, то обозначение в документации будет «класс точности

0,02/0,01», а на приборе 0,02/0,01. Таким образом, для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме относительных погрешностей [см. формулу (3.21) ], классы точности обозначают числами с и d (в процентах), разделяя их косой чертой.

Для средств измерений, пределы допускаемой основной погреш­ности которых принято выражать в форме абсолютных погрешнос­тей по формулам (3.17) или (3.18) или относительных в виде графи­ка, таблицы или формулы, отличной от формул (3.20) и (3.21), клас­сы точности обозначают прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. Классы точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, должны обозначать­ся буквами, находящимися ближе к началу алфавита, или цифра­ми, означающими меньшие числа.

Для всех рассмотренных случаев вместе с условным обозначе­нием класса точности на шкале, щитке или корпусе средств измерений наносится номер стандарта или технических условий, устанавливающих технические требования на эти средства изме­рений.

Классы точности цифровых измерительных приборов со встроенными вычислительными устройствами для дополнитель­ной обработки результатов измерений устанавливают без режи­ма обработки.

При указании классов точности на измерительных приборах с существенно неравномерной шкалой допускается указывать пределы допускаемой основной относительной погрешности для части шкалы, лежащей в пределах, отмеченных специальными знаками, например точками или треугольниками.

Таким образом, обозначение класса точности средства измерений дает достаточно полную информацию для вычисления приближенной оценки погрешностей результатов измерений.