Метрология - Практическая №12

Практическая работа №12

Изучение поверки и калибровки средств измерений

Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» от 28.04.93 № 4871 - 1 определяет поверку как совокупность операций, вы­полняемых органами Государственной метрологической службы или другими уполномоченными на то органами и организациями с целью определения и подтверждения соответствия средств из­мерений установленным техническим требованиям.

Средства измерений, подлежащие государственному метроло­гическому контролю и надзору, поверяются при выпуске из про­изводства или ремонта, ввозе по импорту и в процессе экс­плуатации.

Допускается продажа и выдача напрокат только поверенных средств измерений. Сотрудник метрологической службы, осуще­ствляющий поверку, должен быть аттестован в качестве повери­теля в соответствии с ПР 50.2.012-94.

Результатом поверки является признание пригодности или не­пригодности средства измерения к применению. Если измеритель­ное средство признано пригодным, то на него и (или) техниче­скую документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается Свидетельство о поверке. Если измерительное сред­ство признано непригодным, то оттиск поверительного клейма и (или) Свидетельство о поверке аннулируется и выписывается Извещение о непригодности или делается соответствующая за­пись в технической документации.

Отдельные аспекты поверочной деятельности регламентирова­ны рядом документов, утвержденных Госстандартом России.

Калиб­ровке подвергаются средства измерений, не подлежащие государ­ственному метрологическому контролю и надзору, т. е. поверке.

Калибровка не является обязательной и осуществляется на доб­ровольной основе. Выполняют калибровку любые метрологичес­кие службы, в том числе государственные.

Обязательным условием является «привязка» рабочих средств измерений к государственному (национальному) эталону. Мето­дика калибровки (поверочная схема) должна базироваться на ра­бочих эталонах, входящих в государственную поверочную схему для данных измерительных средств. Выполнение этого главного условия обеспечивается путем аккредитации калибровочных ла­бораторий в уполномоченных на это метрологических институтах или органах Государственной метрологической службы.

Выбор рабочего эталона для поверки рабочих средств измерений.

Основной операцией поверки измерительного средства явля­ется определение (или оценка) его погрешностей. Если средство измерений применяется без введения поправок, то при поверке определяют, не выходят ли его погрешности за установленные пределы (не превышают ли они допускаемые значения). При по­верке средств измерений, применяемых с учетом поправок к их показаниям, необходимо определить значения погрешностей, сле­довательно, поверка усложняется.

Важно выбрать оптимальное соотношение между допускаемы­ми погрешностями рабочего эталона и поверяемого рабочего сред­ства измерений. Чем больше это соотношение, тем с большей достоверностью и точностью определяется погрешность рабочего средства измерений.

Однако требования, предъявляемые к рабочему эталону, в не­которой степени противоречивы. Чем точнее рабочий эталон, тем он дороже, сложнее его эксплуатация, ниже надежность (требует более бережного обращения, строгого соблюдения режима при­менения, более частых поверок). В некоторых случаях замена рабо­чего эталона другим, имеющим вдвое меньшую погрешность, увеличивает на порядок стоимость поверки. Большое значение имеет постоянство, воспроизводимость показаний рабочего эта­лона: чем больше вариации (непостоянство) его показаний, тем больше должно быть соотношение погрешностей эталонного и рабочего средств измерений.

В практике это соотношение принимается равным 1:5... 1:10 при поверке средств измерений, не требующих определения величин поправок, и 1:2,5... 1:5 при определении поправок к показаниям рабочих средств измерений. При этом учитывают характер погреш­ностей, метод поверки и допускаемые значения ошибок 1 -го и 2-го родов (число неправильно забракованных и число неправильно при­знанных годными средств измерений по результатам их поверок).

Способы и методы поверки.

Комплектная поверка средств измерений. При комплектной по­верке средство измерений поверяют в целом – в полном комп­лекте всех его составных частей, - и суждение о его пригодности выносят на основании измерений известных или параллельно из­меряемых величин. Средство измерений действует при этом так, как оно действовало бы при его практическом применении.

Основными способами комплектной поверки являются непо­средственное сличение, сличение мер при помощи компарирующего устройства, поверка по эталонной мере и др.

Непосредственное сличение применяют при поверке штриховых мер длины (ли­нейки, брусковые метры, рулетки), мер вместимости (мерные колбы, цилиндры и т.п.). Более широко используют непосред­ственное сличение показаний поверяемого и эталонного прибо­ров при измерении одной и той же величины, например при по­гружении эталонного и рабочего термометров в термостат.

Сличение мер при помощи компарирующего устройства значи­тельно повышает точность поверки. Наиболее часто используемые компараторы – это весы (сличение гирь), мосты постоянного и переменного тока (сличение мер сопротивления), компараторы для точных сличений мер длины.

Поверка по эталонной мере сводится к измерению величины, воспроизводимой эталонной мерой, или к измерению некоторой величины, которая одновременно сопоставляется со значением эталонной меры. Например, поверка штангенциркуля осуществ­ляется путем «измерения» концевой меры длины, помещаемой между его губками. О погрешности судят по разности между пока­занием штангенциркуля и значением меры, которое принимается за условно-истинное.

Поэлементная поверка средств измерений. Точность комплект­ной поверки в большинстве случаев не вызывает сомнений. Одна­ко иногда целесообразнее проводить поверку поэлементно. По­элементной называют поверку средств измерений, проводимую путем измерения параметров отдельных его частей с последующим вычислением значений измеряемой им величины.

Одной из причин, побуждающих применять поэлементную поверку, является большая трудоемкость комплектного способа или сложность подбора эталонов для поверки средства измерений при большом разнообразии его показаний.

На практике поэлементную поверку нередко проводят в соче­тании с комплектной. Кроме отдельных частей средства измере­ний и расчета погрешностей производят его комплектную повер­ку при некоторых характерных показаниях.

Поэлементная поверка в ряде случаев оказывается целесооб­разной для сложных средств измерений, в частности таких, кото­рые состоят из компарирующего устройства с встроенными в него мерами.

Поверка измерительных приборов сравнения. Компараторы (из­мерительные приборы сравнения) также подлежат поверке. Ком­параторы не дают показаний, выраженных в тех или иных едини­цах, что обусловливает специфические особенности их поверки. Задача, которая ставится при их поверке, сводится к выявлению тех погрешностей, которые может внести в результаты измерений прибор сравнения при различных условиях его применения. По­верка приборов сравнения часто осуществляется поэлементно. Так как прибор сравнения является устройством, устанавливающим определенное отношение между значением измеряемой величи­ны и значением меры, то в первую очередь поверке подлежит правильность воспроизведения им этого отношения. Правильность плеч можно определить путем пробных сличений двух мер с извест­ными значениями или путем измерения отдельных элементов, образующих плечи прибора сравнения.

В некоторых случаях поверку осуществляют путем сличения с более точным преобразователем (например, поверка измеритель­ных трансформаторов электрического тока и напряжения). Такой способ эффективнее, однако, при этом приходится использовать эталонные преобразователи, которые сами требуют более точной поверки.

Существует еще один путь поверки преобразователей, кото­рый заключается в преобразовании измеряемой величины с по­мощью относительно легко поверяемых элементов. Например, при поверке измерительных трансформаторов для преобразова­ния тока или напряжения применяют шунты или делители на­пряжения.

Операции, выполняемые при поверке. Внешний осмотр сред­ства измерений и проверка его исправности выходят за рамки понятия «поверка». Однако в практике под поверкой понимают совокупность операций, как по определению погрешностей, так и по проверке исправности средств измерений. Это связано с тем, что большинство из этих операций позволяет убедиться в отсут­ствии неисправностей, которые могут нарушить нормальные дей­ствия или увеличить их погрешности.

Внешний осмотр средств измерений в большинстве случаев является очень существенной операцией. Нередко при этом мож­но обнаружить кажущиеся на первый взгляд незначительными дефекты, снижающие надежность средства измерений, предназ­наченного для эксплуатации в течение длительного времени.

Частым повреждением являются трещины на стекле, закрыва­ющем шкалу или другие части измерительного прибора. Как ни кажутся плотно сомкнутыми края трещины, через нее проникает пыль, которая, осаждаясь на трущихся частях механизма, может ускорить их износ и увеличить трение.

В ряде измерительных приборов при внешнем осмотре прове­ряют уравновешенность подвижной части.

В приборах, снабженных уровнем, проверяют правильность и прочность крепления уровня и определяют его чувствительность.

Содержание отчёта:

Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Поверка средств измерений.

2. Калибровка средств измерений.

3. Выбор рабочего эталона для поверки рабочих средств измерений.

4. Способы и методы поверки.

5. Операции, выполняемые при поверке.

4