Методы радиоизмерений

Работа № 11

Поверка средств измерений

Одно из важнейших условий обеспечения научно – технического прогресса – обеспечение единства измерений. Оно заключается в том, что результаты всех измерений выражаются в узаконенных единиицах (система СИ), а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью или не выходят за установленные пределы.

Для обеспечения достоверности результатов измерений все измерительные приборы (за исключением используемых в учебных целях и индикаторных) должны периодически проходить операцию поверки.

Поверка производится в специализированных государственных учреждениях – Центрах или лабораториях метрологии, стандартизации и контроля качества продукции – или в уполномоченных ведомственных поверочных лабораториях, создаваемых при крупных предприятиях или научных учреждениях.

Поверка начинается с внешнего осмотра и опробывания (проверки работоспособности прибора). У электро- и радиоизмерительных приборов проверяют электрическую прочность и сопротивление изоляции. Далее проверяют прибор на соответстве его всем основным параметрам, указанным в паспорте, для чего используют специальные образцовые средства измерений, имеющие более высокую точность, чем поверяемый прибор. Последовательность и содержание операций поверки для каждого типа испытуемых приборов стандартизированы.

Рассмотрим конкретный пример некоторых операций поверки магнитоэлектрического амперметра класса точности 2,5. Перед проведением измерений стрелку прибора устанавливают с помощью механического корректора на нуль. Далее поверяемый амперметр соедняют последовательно с имеющим такие же пределы измерений образцовым амперметром класса точности не хуже 0,5 и с источником регулируемого постоянного тока. Увеличивая ток от нуля, добиваются последовательной установки стрелки поверяемого амперметра точно на все оцифрованные отметки его шкалы, записывая соответствующие показания образцового амперметра. Далее постепенно уменьшают ток, снова устанавливая стрелку на те же отметки шкалы поверяемого прибора и записывают новые показания образцового. Разность между показаниями образцового прибора при установке стрелки поверяемого на одну и ту же отметку его (поверяемого) шкалы при подходе к этой отметке “сверху” и “cнизу” (т.е. со стороны больших или меньших значений тока) называется вариацией показаний в данной точке шкалы.

Если на всех поверенных точках погрешность поверяемого прибора, определяемая как модуль разности показаний поверяемого и образцового прибора, не превышает допустимую (в нашем примере 2,5 % от максимума шкалы поверяемого амперметра), а вариация показаний ни в одной точке не превышает разрешенную стандартом (например, половину допустимой абсолютной погрешности в этой точке), то поверяемый прибор признается успешно прошедшим эту операцию поверки. Далее аналогичные измерения проделывают, отклонив поверяемый прибор на некоторый определенный стандартом угол от его нормального рабочего положения (шкала прибора в норме должна располагаться в вертикальном, горизонтальном или в наклонном под определенным углом к горизонтали положении – нормальное положение прибора обычно обозначается на его шкале соответствующим знаком). Если поверяемый прибор успешно прошел вышеуказанные и все остальные предусмотренные соответствующим стандартом операции поверки, то он признается годным с выпиской соответствующего свидетельства и нанесением клейма о годности, в противном случае прибор должен быть изъят из обращения и подвергнут ремонту и последующей повторной поверке.

При проведении поверки показания образцовых приборов считаются абсолютно точными, т.е. их возможная допустимая погрешность не учитывается. Это может привести к ошибкам – забраковке исправных поверяемых приборов или пропуску в эксплуатацию непригодных. Пусть, например, действительное значение измеряемой величины составляет ровно 100 каких-то единиц. При измерении этой величины исправный поверяемый прибор класса точности 5 может показать 105, а образцовый прибор класса 1 – 99 единиц. В результате исправный поверяемый прибор будет забракован. Если же при действительном значении величины 99 единиц показания аналогичного неисправного поверяемого и образцового приборов составят соответственно 105 и 100 единиц, то неисправный поверяемый прибор будет признан успешно прошедшим поверку, т.е. пригодным для дальнейшей эксплуатации. Кроме того, успешно прошедший поверку прибор может в процессе дальнейшей эксплуатации увеличить погрешность своих показаний сверх допустмых пределов, что может быть установлено лищь при следующей очередной поверке.Из рассмотренного примера ясно, что процесс поверки всегда с некоторой небольшой вероятностью может давать ошибочные результаты. Для повышения уверенности в правильной работе прибора можно применять для его поверки образцовые измерительные приборы повышенной точности и сокращать межповерочные интервалы, но и то, и другое не всегда целесообразно, в первую очередь по экономическим соображениям. Поэтому в стандартах на основе экономического анализа регламентированы точность образцовых приборов и межповерочные интервалы для каждой группы поверяемых приборов.

Образцовые приборы, в свою очередь, также проходят поверку с применением соответствующих образцовых более высокой точности, и так далее вплоть до эталонов – специализированных приборов и комплексов, воспроизводящих значения соответствующих физических величин с максимальной достижимой на данном этапе развития науки и технике точностью. Оценку исправности эталонов производят путем их сличения с другими аналогичными, обычно с помощью специальных приборов сравнения – компараторов, часто в рамках международного сотрудничества соответствующих метрологических служб.