4. Средства измерений и их характеристики

0. 4.1. Классификация си:

1. СИ могут быть классифицированы по видам измерений:

• для измерения давления;

• для измерения механических величин;

• для температурных и теплофизических измерений;

• для измерения времени и частоты;

• для измерения электрических величин;

• для радиотехнических измерений и т.д. и т.п.

0. 2. По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений, т.е. по метрологическому назначению:

• метрологические СИ - предназначены для метрологических целей, т.е. для воспроизведения единицы, ее хранения или передачи размера единицы рабочим СИ (эталоны, ОСИ, поверочные установки, стандартные образцы);

• рабочие СИ - предназначены для измерения размеров величин, не связанных с передачей размера единицы другим СИ.

3. По уровню стандартизации различают:

• стандартизированные – изготовленные в соответствии с требованиями Госстандарта и соответствующие техническим характеристикам установленного типа СИ, а эти характеристики были получены на основании государственных испытаний и внесены в государственный реестр СИ;

• нестандартизированные – уникальные СИ, предназначенные для специальной измерительной задачи и в стандартизации требований к которым нет необходимости. Они не подвергаются государственным испытаниям и не подлежат метрологической аттестации.

1. По рабочему назначению - диагностические, прогнози-рующие, контрольные и испытательные.

2. По принципу измерений различают:

• электроизмерительные приборы;

• радиоизмерительные приборы.

3. По месту СИ в поверочной схеме в соответствии с рекомендация-ми межгосударственной стандартизации РМГ 29-99 «Метрология. Основные требования и определения»:

• первичный эталон;

• вторичный эталон;

• рабочий эталон;

• рабочее средство измерения.

4. По техническому назначению (виды СИ по РМГ 29-99):

• меры величины;

• измерительные приборы;

• измерительные преобразователи;

• измерительные установки;

• измерительные системы

5. По виду выходного сигнала (аналоговые, цифровые и аналогово-цифровые) и т. д.

6. По степени автоматизации:

• автоматические;

• автоматизированные;

• ручные.

7. По значимости измеряемой фв:

• основные СИ той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;

• Вспомогательное СИ - средство измерения величин, влияющих на метрологические характеристики другого средства измерения при его применении.

8. По связи с объектом - встроенные и внешние.

9. По расположению:

• местные (закрепляются на самом объекте измерений или рядом с ним);

• дистанционные (передают измеряемые параметры на расстояние).

4.2. Основные виды средств измерения

1. Меры величины – это СИ определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют:

а) Однозначные меры - воспроизводящие одно значение ФВ (гиря, образцы твердости и т.п.). К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО). Различают два вида стандартных образцов: стандартные образцы состава и стандартные образцы свойств.

Каждый стандартный образец в обязательном порядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начнет использоваться. Они могут применяться на разных уровнях и в разных сферах. Выделяют:

• межгосударственные СО;

• государственные СО;

• отраслевые СО;

• СО организации (предприятия).

б) Многозначные меры – воспроизводящие несколько размеров ФВ (миллиметровая линейка);

в) наборы мер - техническое устройство, в рамках которого можно по-разному комбинировать имеющиеся меры (магазин мер).

2. Измерительные преобразователи (ИП) — это СИ, преоб-разующие измеряемую величину в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать и хранить.

Выделяют:

• аналоговые преобразователи (АП);

• цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);

• аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

Измерительные преобразователи могут занимать различные позиции в цепи измерения, поэтому подразделяются на виды:

• первичные измерительные преобразователи, которые непосредственно контактируют с объектом измерения;

• промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей.

3. Измерительный прибор — это СИ, посредством которого получается значение ФВ, принадлежащее фиксированному диапазону. По виду индикации подразделяются на:

• показывающие (шкальные и цифровые);

• регистрирующие.

Разница между ними в том, что с помощью показывающего прибора можно только считывать значения измеряемой величины, а конструкция регистрирующего прибора позволяет еще и фиксировать результаты измерения, например, посредством диаграммы или нанесения на какой-либо носитель информации.

В соответствии с методом определения значения измеряемой величины выделяют измерительные приборы:

• прямого действия - это приборы, посредством которых можно получить значение измеряемой величины непосредственно на отсчетном устройстве. К приборам прямого действия относят, например, амперметры и т.п.

• приборы сравнения - предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны. Измерение методом сравнения с мерой выполняют с помощью специальных технических средств –компараторов (равноплечие весы, измерительный мост).

Компараторы широко используются в научных целях, а также и на практике для измерения таких величин, как яркость источников излучения, давление сжатого воздуха.

4. Измерительная установка и измерительная система

- это совокупность функционально объединённых СИ для измерения одной или нескольких ФВ данного объекта. Выделяют

• неавтоматизированные;

• автоматические (работают без участия человека);

• автоматизированные (работают с участием человека).

Современные тенденции развития СИ заключаются в том, чтобы СИ без участия человека выполнило замер объекта, произвело сравнение с эталоном и выдало результат в виде цифровой информации. Или же, например, при обработке детали на станке, когда размеры вошли в пределы допуска, средство измерения и контроля должно воздействовать на систему управления станком и автоматически отключать его. Такие СИ называют средствами активного контроля.