- •Тема 2 похибки вимірювань
- •2.1 Похибки електровимірювального приладу
- •2.2 Похибки процесу вимірювань
- •2.3 Метрологічне забезпечення вимірювання
- •2.3.1 Основні поняття
- •2.3.2 Еталони одиниць фізичних величин
- •2.3.3 Державна система забезпечення єдності вимірювань
- •2.4 Повірка засобів вимірювань
- •2.5 Підвищення точності засобів вимірювань
2.4 Повірка засобів вимірювань
У ході тривалої експлуатації похибки засобів вимірювання змінюються та можуть вийти за нормовані межі. Точність засобів вимірювання при експлуатації забезпечується виконанням спеціальних метрологічних процесів.
Повірка засобів вимірювання - це визначення метрологічною службою похибки засобів вимірювання, у результаті якого встановлюється придатність приладу до подальшої експлуатації.
Повірки поділяються на : первинну, позачергову, періодичну, інспекційну, відомчу, елементну, державну, комплектну.
При повірці приладів виконуються наступні операції:
1. підготовка зразкових приладів;
2. підготовка приладу, що повіряється, а саме:
- огляд приладу;
- визначення впливу нахилу приладу на його показання;
- перевірка відсутності у затиранні рухомої частини;
- визначення механічної та електричної справності;
- визначення основної похибки приладу.
3. оформлення результатів повірки;
4. таврування приладу.
Існує два методи повірки: безпосереднього звірення та компенсаційний.
По першому методу основну похибку визначають по різниці показань зразкового приладу та приладу, що повіряється. У цьому випадку значення величини, яка відлічена за шкалою зразкового приладу, вважається дійсним.
При використанні компенсаційного методу по черзі чи одночасно звіряють показання приладу, що повіряється, з показаннями міри. При цьому похибки визначається за різницею між величиною, яка відтворена мірою, і показанням приладу, що повіряється.
Розглянемо основні метрологічні вимоги до повірки приладу:
- верхня межа вимірювання зразкового приладу повинна бути такою, як і приладу, що повіряється, чи не перевищувати її більш, ніж на 25 %;
- клас точності зразкового приладу повинен бути у 3 рази вище, ніж клас точності приладу, що повіряється;
- пристрій регулювання повинний відповідати роду та величині струму, забезпечувати стабільність і плавність регулювання напруги;
- схема з`єднаннь повинна забезпечувати відсутність струмів витоку між послідовно включеними зразковим амперметром та амперметром, що повіряється, та рівність напруги, яка подається на зразковий вольтметр та на вольтметр, що перевіряється, які включаються паралельно;
- перед повіркою перевіряється точність положення покажчиків на нульових розподілах шкали: при необхідності, це положення точне встановлюється коректором;
- перед повіркою прилад підлягає 15-ти хвилинному прогріву при номінальних значеннях;
- повірка приладу здійснюється на всіх позначках шкали з цифрами (рідше - на проміжних);
- повірка здійснюється при зростанні (від 0 до верхньої межі шкали) та убуванні (від верхньої межі до 0) вимірюваної величини в тих самих позначках шкали. Кожна позначка шкали повинна повірятися не менш двох разів;
- час заспокоєння не повинний перевищувати 4 секунд для всіх стрілочних приладів.
2.5 Підвищення точності засобів вимірювань
Точність – одна з найважливіших характеристик засобів вимірювання, тому підвищення точності, тобто зменшення похибок, є одним з основних завдань для удосконалення засобів вимірювання. Методи підвищення точності можна поділити на дві групи:
- методи запобігання виникненню похибки;
- методи зменшення вже існуючої похибки.
Розглянемо най поширені методи підвищення точності засобів вимірювання:
- конструктивно – технологічні методи полягають у застосуванні конструкцій,вузлів та пристроїв вищої якості з більш стабільними характеристиками;
- запобіжно – захисні методи мають за мету зменшити вплив зовнішніх чинників на результат вимірювання;
- метод параметричної стабілізації полягає у стабілізації параметрів засобів вимірювання або окремих елементів за допомогою відповідних елементів компенсації;
- метод нелінійного зворотного зв’язку: так як первинні вимірювальні перетворювачі мають нелінійні характеристики, тому для лінеаризації цих нелінійних характеристик застосовується нелінійний зворотні зв'язок, яким охоплюється підсилювач з великим коефіцієнтом підсилення. Це призводить до появи вихідного сигналу, який лінійно залежить від вхідного сигналу;
- метод зразкових мір ґрунтується на послідовних вимірюваннях вимірювальної величини і однорідних з нею зразкових величин;
- у тестовому методі на вхід засобу вимірювання подаються сигнали, які функціонально пов’язані з величиною, що вимірюється, та із зразковими величинами, як результат, отримуються тестові сигнали пов’язані з сигналом на вході засобу вимірювання та які коригують результат вимірювання.
