Практическое занятие № 6 классы точности средств измерений
Учет всех метрологических характеристик средств измерений – сложная процедура, оправданная при измерениях высокой точности в метрологической практике. На производстве, как правило, такая точность не нужна. Большинство измерений являются однократными, поэтому за их результат принимается то значение величины, которое непосредственно снято с прибора (без обработки и оценивания погрешности, так как в этом нет необходимости). Но это не означает, что погрешности результатов данного вида измерений неизвестны. Они регламентируются заранее (до выполнения измерений) выбором необходимых по точности средств измерений. Поэтому для средств измерений, используемых в повседневной практике, принято деление по точности на классы.
Общие положения Класс точности
Класс точности – обобщенная характеристика всех средств измерений данного типа, обеспечивающая правильность их показаний и устанавливающая оценку снизу точности показаний.
В стандартах на средства измерений конкретного типа устанавливаются требования к метрологическим характеристикам, в совокупности определяющие класс точности средств измерений этого типа. Например, у плоскопараллельных концевых мер длины такими характеристиками являются пределы допускаемых отклонений от номинальной длины и плоскопараллельности; пределы допускаемого изменения длины в течение года.
Устанавливая класс точности, нормируют пределы допускаемой основной погрешности. Ее дольные значения принимают в качестве пределов допускаемых дополнительных погрешностей.
Пределы допускаемых погрешностей выражают в форме абсолютных, приведенных или относительных погрешностей. Это зависит от характера изменения погрешности (в пределах диапазона измерений), назначения и условий применения средств измерений.
Если погрешность результатов измерений выражают в единицах измеряемой величины (например, при измерении длины, массы), то пределы допускаемых погрешностей выражают в форме абсолютных погрешностей.
Если границы абсолютных погрешностей средств измерений остаются практически неизменными, применяют форму приведенных погрешностей, если же эти границы нельзя считать постоянными – форму относительных погрешностей.
Абсолютная погрешность прибора
Абсолютная погрешность прибора (меры) Δ – разность между показанием прибора xПР (номинальным значением меры) и истинным значением измеряемой (воспроизводимой) x величины:
Δ = xПР – x. (15)
Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности Δ устанавливают в зависимости от характера изменения погрешности в диапазоне измерений. Если погрешности не зависят от значения измеряемой величины x, то нормируют только границы:
Δ = ±a, (16)
где a – положительное число, не зависящее от x.
Если же с увеличением x погрешность возрастает линейно, то ее пределы устанавливают по формуле
Δ = (a + bx), (17)
где Δ – пределы допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины на входе (выходе) или условно в делениях шкалы;
x – значение измеряемой величины на входе (выходе) средств измерений или число делений, отсчитанных по шкале;
a, b – положительные числа, не зависящие от x.
Например, для генератора низкой частоты Г3-36: Δ = (0,03f + 2) Гц, где f – значение частоты.