Карандашев Артём Дмитриевич

ФП-03-14

Экзаменационные вопросы по курсу «Метрология...»

Основные источники: интернет, «теплотехнические измерения и приборы», шпоры прошлых лет.

Оглавление

1. Метрология, основные понятия и определения. Способы обеспечения единства измерений в метрологии. Системы единиц. 4

2. Классификация способов измерения: прямые, косвенные, совокупные, совместные. 5

3. Непосредственные, дифференциальные, компенсационные методы измерений. 6

4. Разделение средств измерения по структуре и точности. 6

5. Элементы теории погрешности: абсолютная, относительная, приведенная погрешности. Типы шкал приборов и диапазоны. 8

6. Виды погрешностей: систематические, случайные, промахи. Способы снижения погрешностей. 9

7. Метрологические характеристики средств измерения: номинальная статическая характеристика, чувствительность, порог чувствительности, вариация, диапазон измерения, класс точности. 10

8. Способы нормирования классов точности. 11

9. Оценка погрешности технических измерений для единичного прибора и для комплекта. 12

10. Оценка погрешности при косвенных измерениях. 13

11. Понятие температуры. Особенности измерения температуры. Единицы измерения. Температурная шкала. Реперные точки. 14

12. Методы и средства измерения температуры. Жидкостные стеклянные термометры, принцип действия, область применения. 15

13. Манометрические термометры, принцип действия, область применения. 16

14. Термопреобразователи сопротивлений (ТПС), требования к материалам. 17

15. Платиновые термопреобразователи сопротивления, область применения, градуировочные характеристики, конструкция. 18

16. Медные термопреобразователи сопротивления, область применения, градуировочные характеристики, конструкция. 18

17. Мостовые методы измерения сопротивлений ТПС. Неуравновешенные мосты. 20

18. Компенсационный метод измерения сопротивлений ТС. Уравновешенные мосты. 21

19. Особенности измерения температуры ТС, двух и трехпроводная схемы подключения термопреобразователей. 22

20. Автоматические уравновешенные мосты. Принцип действия. 25

21. Нормирующие преобразователи для термопреобразователей сопротивления. Назначение, принцип действия. 26

22. Потенциометрический метод измерения термопреобразователей сопротивления (ТПС). 27

23. Термоэлектрические преобразователи. Элементы теории термопар. Эффект Томпсона, эффект Зейбека. 28

24. Способы подключения ТЭП в цепь измерительного прибора. Теорема о третьем проводнике, способы соединения ТЭП. 30

25. Требования к материалам ТЭП, стандартные ТЭП, уравнение термопары. 32

26. Удлиняющие термоэлектродные провода. Автоматическое введение поправки на изменение температуры свободных концов to . 33

27. Пирометрические милливольтметры. Назначение, принцип действия, область применения. 36

28. Компенсационный метод измерения термо-ЭДС. Принцип действия потенциометров с постоянной силой рабочего тока. 38

29. Компенсационный метод измерения термо-ЭДС. Принцип действия автоматических потенциометров, работающих в комплекте с термоэлектрическими преобразователями (ТЭП). 39

30. Преобразователи для ТЭП с унифицированным выходным сигналом. Назначение, принцип действия, область применения. 41

31. Методы и средства измерения давления. Абсолютное, избыточное, вакуумметрическое и барометрическое давление. 43

32. Жидкостные приборы для измерения давления. Двухтрубные и однотрубные манометры. 43

33. Жидкостные приборы для измерения давления. Назначение, область применения, принцип действия микроманометров. 45

34. Деформационные манометры и дифманометры, чувствительные элементы. Принцип действия, назначение, область применения пружинных манометров. 46

35. Электрические манометры с тензопреобразователями сопротивления типа «Сапфир», конструкция и принцип действия чувствительного элемента. 48

36. Электрические манометры с тензопреобразователями сопротивления типа «Сапфир», принципиальная электрическая схема. 50

37. Методы измерение уровня. Измерение уровня с помощью дифманометров. 51

38. Методы измерения расхода, понятие расхода, единицы измерения. Условия использования расходомеров переменного перепада давления. Структурная схема измерения расхода по перепаду на СУ. 52

39. Разновидности сужающих устройств. Остаточные потери давления. 53

40. Уравнение расхода для сжимаемой и несжимаемой жидкости. 56

41. Расходомеры постоянного перепада давления (ротаметры), назначение, область применения, принцип действия. 56

42. Электромагнитные расходомеры, расходомеры с переменным и постоянным магнитным полем. 58

43. Теплосчетчики. Основные термины и определения. Факторы, учитываемые при расчете тепла. 61

44. Теплосчетчики. Схема измерения теплоты. Алгоритм расчета для открытой и закрытой системы теплоснабжения. 63

45. Теплосчетчики. Комплект средств измерения для теплосчетчика. Погрешности измерения теплоты. 64

46. pH-метры. Основы теории (уравнение Нернста). Водородный электрод. 65

47. pH-метры. Рабочий (стеклянный) и вспомогательный электроды. Изопотенциальная точка. Градуировочная характеристика рН-метра. 67

48. pH-метры. Схема гидравлического и электронного блоков. Настройка на изопотенциальную точку (?). Температурная компенсация (?). 70

49. Измерение электропроводности растворов. Основы теории. Измерительная схема кондуктометра. 72

50. Кондуктометры КАЦ, первичный преобразователь, вторичный прибор Transcend 73

1. Метрология, основные понятия и определения. Способы обеспечения единства измерений в метрологии. Системы единиц.

Основные термины и определения регламентируются ГОСТ 16263-70.

Измерение – это основное понятие метрологии, означающее установление значения измеряемой величины с помощью специальных технических средств.

Физи́ческая величина́ — свойство материального объекта или явления, общее в качественном отношении для класса объектов или явлений, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Метрологические характеристики (МХ) – характеристики, которые определяют качество (точность).

Средство измерений - устройство, предназначенное для проведения измерений (тех. средства, используемые при измерениях и имеющие нормируемые МХ).

Поверка средства измерений - комплекс мер, исполняемых объектами государственной метрологической службы с целью подтверждения соответствия СИ установленным ГОСТ техническим требованиям.

Истинное значение ФВ – такое значение ФВ, которое идеально отражает в качественном и количественном отношениях свойства объекта. Это предел, к которому приближается результат измерения при повышении точности измерения.

Действительное значение ФВ – значение ФВ, найденное при помощи самых совершенных тех. средств измерения, поэтому близко к истинному и может заменять его при практических измерениях.

Погрешность – это отклонение измеряемого значения от истинного (действительного)

Способы обеспечения единства измерений в метрологии

Первоочередной задачей единства измерений является унификация единиц физических величин. Она осуществляется в настоящее время на базе широкого внедрения единой Международной системы единиц (СИ).

Второй задачей обеспечения единства измерений является задача создания и непрерывного усовершенствования эталонов на базе освоения новых физических явлений, характеризующихся фундаментальными физическими константами.

Третья основная задача единства измерений - создание образцовых средств измерений и разработка методики передачи размеров единиц физических величин рабочим средствам измерений.

Четвертой задачей обеспечения единства измерений является разработка способов выражения показателей точности измерений и формы представления результатов измерений, обеспечивавших возможность их сравнительной оценки и совместного использования.

Системы единиц

Система единиц физических величин — совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин. Например, международная система единиц (СИ).

2. Классификация способов измерения: прямые, косвенные, совокупные, совместные.

Прямые измерения — это такие измерения, при которых искомое значение физической величины определяется непосредственно путём сравнения с мерой этой величины. Например, прямым является измерение длины рулеткой или линейкой.

Косвенные измерения — измерения, при которых значение величины находится на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Например, значение сопротивления находится при помощи двух измерений (последовательных или одновременных) — напряжения и силы тока и расчёта на основании закона Ома.

Совместные измерения — одновременные измерения нескольких разнородных величин для нахождения зависимости между ними. Примером совместных измерений может служить определение зависимости сопротивления проводника от температуры

Совокупные измерения — это проведение ряда измерений нескольких однородных величин. Классический пример совокупных измерений — калибровка набора гирь по одной эталонной гире, проводимая путем измерений различных сочетаний гирь этого набора,и решения полученных уравнений.