3.Өлшеудің тұтастығын қамтамасыз етудің техникалық негіздері. Шама бірліктерінің эталондары.

Өлшеудің тұтастығын қамтамасыз етудің техникалық негіздерін құрайды:

1. Шама бірліктерінің мемлекеттік эталондары

2. Өлшеу құралдары.

Шама бірліктерінің мемлекеттік эталондары-шама бірліктерін ( шама бірліктерінің еселік не үлестік мәндерін ) жаңғыртуға және (немесе) сақтауға арналған және мөлшерін Қазақстан Республикасының аумағындағы осы шаманың басқа өлшем құралдарына беру мақсатында негізгі эталондар ретінде пайдаланылады.

Өлшеу құралдары-бірліктің мөлшерін ( размерін) сақтап, қайта жаңғырта алатын метрологияның сипаттамалары бар техникалық құралдар.

Эталондар жалпылама 3-ке бөлінеді: халықаралық, мемлекетаралық және ұлттық.

1. Халықаралық эталондар халықаралық келісімдер бойынша ұлттық эталондарды олармен түйістіріп салыстыру (сличение) үшін қолданылады. Халықаралық эталондар Мөлшерлер мен салмақтардың Халықаралық бюросында сақталады (Париж қаласы). Жоғарыда айтылған түйістіріп салыстыруды халықаралық деңгейде ұйымдастыратын осы бюро.Түйістіріп салыстырылатын СИ жүйесінің негізгі бірліктері және сонымен қатар туынды бірліктер. Түйістіріп салыстыру периодты түрде жүргізіледі. Мысалы электр шамаларының эталондары 3 жылды бир рет.

2. Мемлекетаралық эталондар белгілі тәртіппен бекітілген ТМД-ның ( Тәуелсіз Мемлекет Достастығы) эталондары, ТМД-ға кіретін елдердің сұраныстарын қанағаттандырады. Мемлекетаралық эталондарды стандарттау, метрология және сертификаттау бойынша Кеңес (Москва) бекітеді. Негізінен мемлекетаралық эталондар Россияда сақталады. Бұл эталондардың сапасы өте жоғары.

3. Ұлттық эталондар-мемлекет деңгейінде ресми түрде қабылданған эталон.Ұлттық деңгейде өлшеудің тұтастығын қамтамасыз ету осы елде қабылданған мемлекеттік эталондармен тікелей байланысты.

Мемлекеттік эталондар сол елдің ұлттық мақтанышы болып табылады, оның ғылыми техникалық және мәдени даму деңгейін көрсетеді. Мемлекеттік эталондар бірінші реттік, екінші реттік және жұмысшы болып бөлінеді:

Бірінші реттік эталон-елімізде ең жоғарғы дәлдікті қамтамасыз етеді, өте жақсы шарттарда сақталады.

Арнайы эталон-ерекше шарттарда бірліктердің жаңғыртылуын қамтамасыз етеді және осы шарттар үшін бірінші реттік эталондарды алмастырады.

Бұл эталондардың 2 түрі Мемлекеттік эталондар деп аталады.

Екінші реттік эталондар:

Көшірме эталон –жұмысшы эталондарға өлшемді беруге арналған Мемлекеттік эталондардың тастық, үлестік таразылар, гірлер және т.б аспаптар.

Күш және қаттылық. Динамометр, пресс, маятникті конустар орнына қолданылады.

Салыстыру эталоны-эталондарды салыстыру үшін қолданылады.

Жұмысшы эталон-бірліктерді сақтау және оның өлшемдерін үлгілік ӨҚ-на беру үшін қолданылады.

Ұлттық эталондардан басқа халықаралық эталондар бар, ол эталондар Парижге жақын Севр қаласындағы Халықаралық өлшем және салмақ бюросында (ХӨСБ) сақталады.

4. Прибор шкаласын градуирлеу. Приборды градуирлеу. Термоқосақты градуирлеу.

Электр өлшеуіш приборлардың жұмыс істеу принципі бойынша классификациясы

Өлшеу принципі негізделген физикалық құбылысқа қарай, приборлар жүйелер бойынша классификацияланады.

Шкалаға түсірілетін электрөлшеуіш приборлар жүйелері мен кейбір басқа сипаттамаларының шартты белгілері кестеде көрсетілген.

Магнит электрлік жүйенің приборларды тұрақты ток тізбектерінде ток пен кернеуді өлшеу үшін қолданады; олар көптеген қасиеттерге ие: жоғары сезімталдық пен дәлдік, шкаланың біркелкілігі мен қуаттың аз мөлшерде қолданылуы.

Магнит электрлік жүйенің приборында, полюстік ұштары 1 арасында жұмсақ темірден жасалған цилиндрлік жүрекше (сердечник) 2 бекітілген, тұрақты магниті бар. Ауалы саңылауда тұрақты магнит пен жүрекше арасында изоляциялы өткізгіштен жасалған рамка түріндегі қозғалмалы катушка 3 орналасқан. Рамка подшипниктерде бекітіліп, өз осі бойынша еркін айнала алады. Спиральды серіппе 4 рамканың бұрылуы кезінде қарсы жасау моментін болдырады.

Тыныштандырушы (демпфер) ретінде, магнит өрісінде айналу кезінде тежегіш құйынды токтар пайда болатын, рамканың өзінің алюминийлі каркасы қолданылады.

Приборды электр тізбегіне қосу кезінде, рамкада электр тогы пайда болады.

Тұрақты магниттің магнит өрісінің рамкадағы токқа әсері, токқа пропорциональды болатын, рамканың айналмалы моментіне әкеледі:

мұндағы - айналмалы момент; I - рамкадағы ток, - рамка өлшеміне, саңылаудағы магнит индукция шамасына тәуелді болатын пропорционалдық коэффициент.

Айналмалы момент әсерінен рамка бұрылады, спиральды серіппелер айналады да, қарсы әсер етуші момент пайда болады:

- серіппенің керілу қасиеттеріне тәуелді коэффициент; α-рамканың бұрылу бұрышы. Рамкаға әсер ететін айналмалы және қарсы әсер етуші моменттердің теңелуі кезінде, оның тепе-теңдік қалпы пайда болады:

яғни Осыдан рамканың бұрылу бұрышы мынаған тең болады:

Бұл теңдеуден мынау шығады: магнит электрлі прибордың тілшесінің бұрылу бұрышы рамка арқылы өтетін токтың шамасына тура пропорционал болады, сол себепті прибор шкаласы біркелкі болады. (градуирлеу) Бұл жүйенің приборлары қатал полярлы болып келеді және электр тізбегіне дұрыс қосу үшін прибор клеммалары «+», «-» маркілеуіне ие болады. Магнит электрлі приборлардың күшті өздік магнит өрісіне ие болуына байланысты, сыртқы магнит өрістері олардың көрсеткіштеріне аз әсер етеді. Жоғары сезімталдықтарына байланысты, бұл приборлармен өзіндік энергияны пайдалануы аз болады. Бұл жағдай прибор конструкциясын, прибор жүктемеге төзімді болардай жасайға болады. Термоэлектрлік термометр әртекті екі материалдан дәнекерленген,бір өткізгіштің үзілісіне милливольтметр енгізілген тізбекті құрайды.Жаңадан жасалған термоэлектрлік термометрді температураны өлшеуге қолдану үшін алдымен оны градуирлеу керек,яғни екі түйін температураларының айырмасы мен түйіндер арасында туындайтын термоэлектрлік қозғаушы күш(т.э.қ.к.) арасындағы тәуелділікті табу керек.Градуирлеу кезінде температура мәні күні бұрын белгілі реперлік нүктелер:мұздың еру,судың қайнау,таза металлдардың балқу температуралары т.б қолданылады.Градуирлеу кезінде термометрдің бір түйіні еріп жатқан мұз салынған Дьюар ыдысында термостатталады да,екінші түйін кезегімен температуралары белгілі ортаға салынады.Ыстық түйін температурасының өзгеру интервалы кіші болғанда т.э.қ.к-тің температурадан тәуелділігің сызықтық функция деп алуға болады:Е1=αT Дәлірек градуирлеу үшін бұл қатынасты квадраттық функция деп қарастырады: Е2=αT+βТ2

Мәселе эксперимент жүзінде алынған т.э.қ.к-тіңтемператураға тәуелділігін осы өрнектерімен салыстырып,тәжірибеге жуықтау келетін өрнекті анықтауда жатыр