Вопрос 2
1.1.Классификация измерений
В нефтедобыче необходимо измерять и контролировать следующие параметры:
давление;
расход жидкости (нефти, газа, воды);
количество (уровень) жидкости (нефти, газа, воды);
температуру (как рабочих веществ, так и отдельных частей и узлов машин и аппаратов);
плотность жидкости (нефти, воды);
содержание солей, различных мех.примесей и воды в нефти.
Все измерения по общим приемам получения результатов классифицируются как прямые (непосредственные) и косвенные.
При прямом измерении искомое значение величины получают непосредственно. Например, измерение температуры воздуха термометром, давления – манометром.
При косвенное измерении значение физической величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой. Например. Нахождение плотности тела по его массе и геометрическим размерам.
Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц, использованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы. Для обеспечения единства измерений большое значение имеет унификация единиц физических величин.
В нашей стране используется Международная система единиц (Sl). Наряду с этим допускается применение ограниченной совокупности внесистемных единиц.
Международная система единиц (Cи) принята в октябре 1960 года 11 Генеральной конференцией по мерам и весам.
Основные единицы физических величин: метр равен длине пути, света проходимого в вакууме за 1/299792458 долю секунды; килограмм; секунда; ампер; Кельвин; Моль; Канделла. Дополнительные единицы Си: радиан, стерадиан.
Важнейшими характеристиками измерения является погрешность и точность.
Погрешность результата измерений – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Точность результата измерений – характеристика качества измерения, отражающая ближайшую к нулю погрешности его результата (чем меньше погрешность измерения, тем больше точность).
Погрешности бывают:
систематические (инструментальные, методические). Возникают в результате некорректной настройки приборов или при применении недостаточно точных методик измерения;
случайные. Случайные погрешности возникают в результате неконтролируемых внешних условий;
грубые. Грубые погрешности возникают в результате ошибок при определении величины по шкале прибора или неправильной записи.
Измерение физических величин веществ, предметов и явлений, параметров, технологических процессов производится с помощью измерительных приборов и мер.
1.2. Средства измерений
Средство измерений – это техническое средство (или комплекс технических средств), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее или хранящее одну или несколько единиц физических величин, размеры которых принимаются неизменными в течение известного промежутка времени.
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне. Как правило, измерительный прибор имеет устройства для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и его индикации в форме, наиболее доступной для восприятия. Устройства для индикации часто содержат шкалу со стрелкой или другим указателем, диаграмму с пером и цифроуказатель, благодаря чему можно отсчитывать показания или регистрировать значения физической величины. В случае сопряжения прибора с компьютером отсчет проводится с дисплея.
Диапазон измерений определяется нормативно-техническим документом (паспортом завода-изготовителя), в соответствии, с которым изготавливается тот или иной прибор. Для каждого типа прибора устанавливается свой диапазон измерений.
Различают следующие типы приборов: показывающие, регистрирующие, суммирующие, самого действия, сравнения.
Класс точности – обобщенная характеристика СИ, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами СИ, влияющими на его точность. Класс точности задается любым числом из размерного ряда: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0) · 10n, где n = 1; 0; - 1; - 2.
Пример. Ртутный термометр с двухсторонней шкалой - 50 оС - +50 оС имеет класс точности 1.
Определим пределы абсолютной погрешности показаний:
1
100
Погрешность средства измерений - разность между показаниями СИ и истинным (действительным) значением измеряемой величины.
Все средства измерений делятся, в зависимости от назначения и класса точности, на рабочие и образцовые.
Образцовые средства измерений (ОСИ) – средство измерений, предназначенное или применяемое для поверки (калибровки) средств измерений. Образцовые средства измерений в зависимости от точности подразделяются на разряды 1-й, 2-й и 3-й.
Поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями), с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.
Поверка распространяется на средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю, перечень этих средств измерений на предприятии утверждается главным инженером, все остальные средства измерений, не вошедшие в этот перечень, подлежат ведомственному метрологическому контролю и подвергаются калибровке метрологическими службами предприятий.
Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодностью к применению средства измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.
П