7. Поверочная схема

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 6 февраля 2011; проверки требуют 6 правок.

Перейти к: навигация, поиск

Поверочная схема для средств измерений — нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешности при передаче). Различают государственные и локальные поверочные схемы, ранее существовали также ведомственные ПВ.

• Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной физической величины, применяемые в стране, например, на средства измерений электрического напряжения в определённом диапазоне частот. Устанавливая многоступенчатый порядок передачи размера единицы ФВ от государственного эталона, требования к средствам и методам поверки, государственная поверочная схема представляет собой структуру метрологического обеспечения определённого вида измерений в стране. Эти схемы разрабатываются главными центрами эталонов и оформляются одним ГОСТом ГСИ.

• Локальные поверочные схемы распространяются на средства измерений, подлежащие поверке в данном метрологическом подразделении на предприятии, имеющем право поверки средств измерений и оформляются в виде стандарта предприятия. Ведомственные и локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным и должны учитывать их требования применительно к специфике конкретного предприятия.

• Ведомственная поверочная схема разрабатывается органом ведомственной метрологической службы, согласовывается с главным центром эталонов – разработчиком государственной поверочной схемы средств измерений данной ФВ и распространяется только на средства измерений, подлежащие внутриведомственной поверке.

Нормативная документация

• ГОСТ 8.061-80 ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение

• РМГ 29—99 ГСИ. МЕТРОЛОГИЯ. Основные термины и определения

8. Понятие видов и методов измерений

Цель измерения — получение значения этой величины в форме, наиболее удобной для пользования. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, информация о котором преобразуется в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора.

Измерения могут быть классифицированы:

• по характеристике точности — равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях), неравноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных несколькими различными по точности СИ и (или) в нескольких разных условиях);

• по числу измерений в ряду измерений — однократные, многократные;

• по отношению к изменению измеряемой величины — статические (измерение неизменной во времени физической величины, например измерение длины детали при нормальной температуре или измерение размеров земельного участка), динамические (измерение изменяющейся по размеру физической величины, например измерение переменного напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета);

• по выражению результата измерений — абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например, измерение силы основано на измерении основной величины массы и использовании физической постоянной — ускорения свободного падения и относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы);

• по общим приемам получения результатов измерений — прямые (измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно, например, измерение массы на весах, длины детали микрометром), косвенные (измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.

Понятие о методах измерений. Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Методы измерений классифицируют по нескольким признакам. По общим приемам получения результатов измерений различают: 1) прямой метод измерений; 2) косвенный метод измерений. Первый реализуется при прямом измерении, второй — при косвенном измерении.

По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений.

Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром). Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).

Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ.

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует ряд разновидностей этого метода: нулевой метод, метод измерений с замещением, метод совпадений

9.

В герцах вычисляют по формулам:

f '=f '₀ - f_пов

f "=f '₀ - f_пон

где f '₀ - истинное значение частоты при номинальном напряжении питания, Гц; f_пов - истинное значение частоты при повышенном напряжении питания, Гц; f_пон - истинное значение частоты при пониженном напряжении питания, Гц.

За дополнительную погрешность принимают максимальное из полученных значений.

 

5. Нестабильность частоты генераторов определяют на частотах, указанных в техническом описании на прибор, измерением частоты одним из методов, изложенных в п.3.

Измерения производят после времени установления рабочего режима генератора через каждые 1-3 мин. в течение любых 3 ч. работы.

Нестабильность частоты вычисляют как разность между наибольшим и наименьшим значениями частоты, измеренными в течение 3 часов.

 

6.4.5. Задания для домашней подготовки

1. Ознакомтесь с содержанием разд. 6.4.1.

2. Изучите методики выполнения поверочных работ.

3. Ознакомьтесь с правилами оформления и содержанием поверочных схем.

4. Рассмотрите способы оценки параметров надежности средств измерения и примеры определения межповерочных интервалов.

5. Ознакомьтесь с предложенным вариантом задания по данной работе, выберите из рассмотренных в разд. 6.4.1. методов поверки наиболее приемлемый для выполнения полученного заданияи подготовте обоснование выбора.

 

6.4.6. Порядок выполнения лабораторной работы

1. Получить у преподавателя вариант задания, в котором определены: рабочее средство измерения, поверяемый параметр или характеристика, требования к точности поверки и перечень "образцовых" средств измерения.

2. Ознакомиться с приборами определенными вариантом задания для использования в эксперименте. Ознакомление следует начать с изучения технических описаний и инструкций по эксплуатации приборов используемых при выполнении лабораторной работы. Особое внимание должно быть обращено на разделы, содержащие сведения о параметрах приборов, о структуре и принципе действия, о порядке подготовки каждого прибора к работе и работе с ним.

3. Разработать и представить преподавателю для проверки вариант методики выполнения поверки.

4. После получения допуска к работе, подготовить рабочее место для проведения измерений. Пользуясь техническим описанием, выполнить операции по подготовке приборов к работе.

5. Убедиться в том, что режимы работы поверяемого и "образцовых" приборов выбраны правильно и приступить к поверке.

На заданном участке шкалы поверяемого прибора, имеющем M делений: установить указатель на первое деление и зафиксировать в протоколе результат наблюдения: - значения параметра, полученного с помощью"образцового " прибора;

последовательно произвести установки указателя на каждое деление в отведенном диапазоне, определив значения: , где i=1,...,М

перемещая указатель по шкале в противоположном направлении, начиная с последнего деления участка шкалы, вновь зафиксировать для каждого деления значение параметра:

, где i=M,...,1;

последовательно повторить три раза перечисленные процедуры, сформировав два массива значений: и , где символы  и  указывают направление движения по шкале поверяемого прибора, j = 1,2,3.

6. Выполнить предварительную обработку результатов наблюдений, используя расчетную формулу (40), определить выборочные средние:

абсолютные погрешности установки i-х номинальных значений делений шкалы X_{ном i}

среднее значение гистерезиса для поверяемого участка шкалы

далее используя выражения (41), (42) и табл.3, найти несмещенную оценку среднего квадратического отклонения:

7. Выполнить необходимые расчеты, составить таблицу поправок и подготовить отчет по лабораторной работе.

 

6.4.7. Содержание отчета

1. Задание на лабораторную работу с указанием типа поверяемого устройства, параметров, диапазона и внешних воздействий.

2. Структурная схема соединения поверяемого прибора, "образцовых" и вспомогательных средств измерения, используемых при поверке.

3. Виды и типы, инвентарные номера, основные параметры и характеристики используемых в работе средств измерения.

4. Протокол наблюдений, заверенный преподавателем.

5. Данные, полученные при обработке результатов наблюдений. Значения основных и дополнительных погрешностей поверяемого прибора.

6. Таблица и график поправок к поверяемому участку шкалы прибора. Результаты анализа экспериментальных данных: степень соответствия результатов нормативным требованиям, содержащимся в техническом описании на поверяемый прибор (заключение о годности); предложения по снижению влияния внешних воздействий и уменьшению погрешностей.

 

10.