3.11. Метрологическое обеспечение в сфере технической эксплуатации автомобилей
Основным инструментом метрологического обеспечения в сфере технической эксплуатации автомобилей является техническая диагностика автомобилей. Под метрологическим обеспечением понимают установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Метрологическое обеспечение можно рассматривать как подсистему в системе управления качеством [12, 13, 14, 37, 38].
Техническая диагностика предполагает измерение, контроль и испытания. Измерения – это нахождение физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств; контроль – установление соответствия заданному допуску; испытание – воспроизведение в заданной последовательности предельных воздействий (нагрузок) измерения реакции объекта на эти воздействия и регистрация этих реакций. При испытании необходимо обеспечить в течение определенного времени соответствующий режим испытания с требуемой точностью. Поэтому метрологическое обеспечение испытаний является более сложной проблемой, чем метрологическое обеспечение измерений.
Прикладная метрология на автомобильном транспорте должна базироваться на широком комплексе знаний в области измерения разнородных физических величин, так как автомобиль является сложной физической системой.
К измерительным средствам и точности измерений при технической диагностике подвижного состава автотранспортных средств предъявляются определенные требования. Выбранные измерительные средства должны гарантировать заданную точность измерений замеряемых параметров, стабильность показаний (температуры, вибрации, силы тока и т.д.), необходимые быстродействия и чувствительность.
Важным элементом в метрологическом обеспечении является точность измерений.
Выбор средств измерения необходимо связывать с требованиями точности. При диагностировании автотранспортных средств желательно обеспечивать такую точность:
эффективной
мощности, крутящего момента двигателя
и расхода топлива -
0,5
%;
частоты вращения коленчатого вала и температуры окружающего воздуха - 1,0%;
атмосферного давления – 1 мм рт.ст.;
расхода воздуха – 2%;
прорыва картерных газов – 3%;
температуры отработавших газов – 200С.
На точность показаний оказывает влияние чувствительность прибора. Порог чувствительности измерительного прибора характеризуется минимальным значением измерительной величины. Неизменность во времени метрологических свойств средств измерений оценивается стабильностью измерений, которая в основном характеризуется вариацией в показаниях прибора.
Точность
принято оценивать значением положительного
и отрицательного пределов (
)
наибольшей допустимой прибором абсолютной
погрешности
А.
Чем меньше по абсолютному значению эта
погрешность, тем больше точность прибора
и выше класс его точности. Класс точности
приборов выражают приведенной
(относительной) погрешностью
пр,
т.е. отношением наибольшего значения
абсолютной погрешности
А
к предельному или верхнему значению
шкалы прибора
max в
пределах
пр
= (
)
100%. Наибольшая приведенная погрешность
и принимается классом точности
измерительных приборов. Класс прибора
обозначается цифрой в окружности. Более
грубые приборы обозначения класса
точности не имеют. Зная
пр
и
max,
можно
определить
А
= 0,01
пр
max
.
В зависимости от точности измерений приборы делятся на образцовые и рабочие. Образцовые служат эталонами, позволяющими воспроизводить и хранить единые измерения, проверять и градуировать другие измерительные приборы. Рабочие делятся на лабораторные контрольные и технические. В лабораторных контрольных приборах предусмотрено внесение поправок к показаниям в процессе измерения. Технические приборы более грубые. В их паспортах указывается гарантированная точность измерения в определенном интервале изменения внешних условий.
Измерительные системы состоят из первичных, промежуточных и конечных звеньев. К первичным относятся датчики и приемники. Датчики преобразуют одну физическую (неэлектрическую) величину в другую (электрическую). Приемник передает измеряемую величину без искажения (например, давление масла).
Промежуточные звенья передают физические величины по измерительной цепи от первичных к конечным выходным звеньям (усилители, передаточно-множительные механизмы). Конечные звенья преобразуют сигнал в определен-
ный вид информации с непрерывным или дискретным выражением (осциллографы, самописцы, счетчики и т.д.).
В качестве усилителей применяются усилители переменного тока, постоянного и на несущей частоте.