27

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра прикладной физики На правах рукописи

А.М. Чмутин

ЛЕКЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Волгоград

2005

Содержание

2. 2.1. 2.1.1. 2.1.2. 2.1.3. 2.1.4. 2.1.5. 2.2. 2.2.1. 2.2.2. 2.2.3. 2.3. 2.3.1. 2.3.2. 2.3.3. 2.4. 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4. 2.4.5. 2.4.6. 2.4.7.

Прикладная метрология…………………………………………………… Средства измерений…………………………………...…………………... Информационная структура СИ……………………..…………………… Показатели качества и технические данные СИ……..…………………. Метрологические характеристики СИ…………………………………… Точностные метрологические характеристики СИ……………………... Передача СИ размера единицы……………………..…………………….. Технология измерений……………………………….……………………. Подготовка к проведению измерений……………………………………. Выполнение измерений……………………………….…………………... Обработка результатов измерений…………………..…………………… Законодательная метрология……………………………………………… Историческая справка……………………………………………………... Системы единиц и первичные эталоны………………………………….. Метрологическая иерархия СИ…………………………………………… Метрологическая служба………………………………………………….. Метрологическая экспертиза……………………………………………… Испытания средств измерений……………………………………………. Метрологическая аттестация……………………………………………… Поверка средств измерений……………………………………………….. Организация и структура метрологической службы РФ………………... Правовые аспекты метрологической службы……………………………. Экономические аспекты метрологической службы……………………...

32 32 33 33 34 34 35 35 36 37 37 38 39 40 47 48 49 49 50 51 5354 54

2. Прикладная метрология.

2.1. Средства измерений.

Основная классификация средств измерений (СИ) проводится по роду измеряемой величины (вес, угол, скорость, ток, яркость, цвет, крепость и проч.), Соответствующие названия СИ, несмотря на их различное происхождение, прочно устоялись в метрологической практике и, как правило, к неоднозначностям не приводят: это весы, гониометр, спидометр, амперметр, яркомер, колориметр, спиртомер, … .

Для метрологических приложений не менее важна и точностная (подробнее - см. п. 2.3.3) классификация СИ:

эталоны - высшей точности;

образцовые средства измерений (ОСИ) - средней точности;

рабочие средства измерений (РСИ) - низшей точности, причем, в отличие от третьей группы универсального применения, первые две группы предназначены для использования практически только в метрологических целях,

и функциональная:

мера;

измерительный преобразователь;

измерительный прибор;

измерительная установка;

измерительный комплекс;

измерительная система.

К данным в параграфе 1.1.2 определениям здесь остается добавить ряд пояснений, отражающих иерархичность функциональной классифика­ции СИ. Принято считать меры и измерительные преобразователи эле­ментарными СИ. К таковым относится и ряд простейших измеритель­ных приборов, например, ртутный термометр, барометр-анероид и др. Все остальные измерительные приборы относятся уже к категории сложных (составных), ибо построены из элементарных например ра­диационный термометр (состоящий из приемника излучения в качестве первичного измерительного преобразователя и амперметра в качестве вторичного измерительного прибора), инерционный виброметр (со­стоящий из пьезоэлемента в качестве первичного измерительного пре­образователя и вольтметра в качестве вторичного измерительного при­бора), - список нетрудно продолжить самостоятельно. В этом плане из­мерительная установка представляет собой совокупность СИ (элемен­тарных и/или сложных) и вспомогательных устройств, скомпонованных для измерения какой либо физической величины. Классическим приме­ром измерительной установки может служить мост постоянного или переменного тока. Измерительный комплекс представляет собой соче­тание измерительного прибора или измерительной установки с ком­пьютером, начиненным специализированным программным продуктом. Завершает эту иерархическую структуру измерительная система – со­вокупность разнесенных в исследуемом пространстве измерительных комплексов.

По конструктивному исполнению СИ делятся на переносные (hendheld), настольные (desktop и tower), стационарные (benchtop). Ка­ждая из перечисленных разновидностей может быть моноблочной и модульной. В отечественной практике модульные СИ часто не вполне корректно именуют щитовыми.

Классификация СИ по способу представления результатов подразумевает их деление на:

аналоговые и цифровые СИ;

показывающие и регистрирующие СИ.

По-видимому комментарии к этим градациям излишни.

Наконец, пользователям (а экспертов вряд ли можно отнести к разработчикам, изготовителям и ремонтникам) полезно знать следующие стандартизованные классификации.

По климатическому исполнению в соответствии с ГОСТ 15150-69 [45]:

при эксплуатации лишь в холодном климате - ХЛ (F) класс;

для районов с умеренным и холодным климатом - УХЛ (NF);

-"- с умеренным климатом - У (N);

-"- с влажным тропическим климатом - ТВ (TH);

-"- с сухим тропическим климатом - ТС (TA);

-"- с тропическим, как сухим, так и влажным климатом - Т(T);

-"- с умеренно холодным морским климатом - М (M);

-"- с тропическим морским климатом - ТМ (TM);

-"- с морским, как тропическим, так и холодным климатом - ОМ (MU);

для всех районов, исключая морской климат - О (U);

для всех районов (всеклиматическое исполнение) - В (W).

По условиям эксплуатации в соответствии с ГОСТ 15150-69 [45]:

на открытом воздухе - 1 категория;

под навесом (или в помещениях, несущественно отличающихся от первой категории: палатке, кузове, ...) - 2;

в неотапливаемых помещениях (при отсутствии прямой солнечной засветки, ветра, осадков) (склад) - 3;

в отапливаемых помещениях - 4;

в помещениях с повышенной влажностью (шахта, трюм, ..) – 5.