1.3.1 Виды средств измерений
Для практического измерения единицы величины применяются технические средства, которые имеют нормативные погрешности и называются средствами измерений. К средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности.
Мерой называют средство измерения, предназначенное для воспроизведения физических величин заданного размера. К данному виду средств измерений относятся гири, концевые меры длины. На практике используют однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер. Однозначные меры воспроизводят величину только одного размера (гиря). Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины, например, миллиметровая линейка, дает возможность выразить длину предмета в сантиметрах и миллиметрах.
Наборы и магазины мер представляют собой сочетание однозначных или многозначных мер для получения возможности воспроизведения промежуточной или суммарных значений величины. Набор мер представляет собой комплекс однородных мер разного размера, что дает возможность применять их в нужных сочетаниях (например, набор лабораторных гирь). Магазин мер – сочетания мер, объединенных конструктивно в одно механическое целое и имеющих приспособления для их соединения в различных комбинациях (например, магазины электрических сопротивлений).
К однозначным мерам относятся стандартные образцы и стандартные вещества.
Стандартный образец – это должным образом оформленная проба вещества (материала), которая подвергается метрологической аттестации с целью установления количественного значения определенной характеристики. К подобным образцам относятся, например, наборы минералов с конкретными значениями твердости для определения этого параметра у различных минералов.
Для пользования мерами следует учитывать номинальное и действительное значение мер, а также погрешность меры и ее разряд. Номинальным называют значение меры, указанное на ней. Действительное значение меры должно быть указано в специальном свидетельстве как результат высокоточного измерения с использованием специального эталона. Разность между номинальным и действительным значениями называется погрешностью меры. Величина, противоположная по знаку погрешности, представляет собой поправку к указанному на мере номинальному значению. Так как при аттестации (поверке) также могут быть погрешности, меры подразделяют на разряды (первого, второго и т.д.) и называют разрядными эталонами (образцовые измерительные средства), которые используют для поверки измерительных средств. Величина погрешности меры служит основой для подразделения меры на классы.
Измерительный преобразователь – это средство измерений, которое служит для преобразования сигнала измерительной информации в форму, удобную для обработки и хранения, а также передачи в показывающее устройство. Например, преобразователь необходим для передачи информации в память компьютера, для усиления напряжения. Преобразуемую величину называют входной, а результат преобразования – выходной величиной. Основной метрологической характеристикой измерительного преобразователя считается соотношение между входной и выходной величинами, называемое функцией преобразования.
Преобразователи подразделяются на первичные (непосредственно воспринимающие измеряемую величину), передающие, на выходе которых величина приобретает форму, удобную для регистрации или передачи на расстояние; промежуточные, работающие в сочетании с первичными и не влияющие на измерение рода физической величины.
Измерительные приборы – это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем. Различают измерительные приборы прямого действия и приборы сравнения.
Приборы прямого действия отражают измеряемую величину на показательном устройстве, имеющем соответствующую градуировку в единицах этой величины, например, амперметры, вольтметры, термометры.
Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых известны (например, приборы для измерения яркости излучения, давления сжатого воздуха).
Измерительные установки и системы – это совокупность средств измерений, объединенных по функциональному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения одной или нескольких физических величин объекта измерений. Обычно такие системы автоматизированы и обеспечивают ввод информации в систему, автоматизацию самого процесса измерений, обработку и отражение результатов измерений для восприятия их пользователем. Такие установки (системы) используют для контроля, например, производственных процессов.
Измерительные принадлежности – это вспомогательные средства измерения величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности. Например, термометр может быть вспомогательным средством, если показания прибора достоверны при строго регламентированной температуре; психрометр – если строго оговаривается влажность окружающей среды.
По метрологическому назначению средства измерений делят на два вида – рабочие средства измерений и эталоны. Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) технических устройств, технологических процессов, окружающих сред и др. Рабочие средства могут быть лабораторными, производственными, полевыми (для самолетов, автомобилей, судов). Каждый из этих видов рабочих средств отличается особыми показателями. Лабораторные средства измерений самые точные и чувствительные, а их показания характеризуются высокой стабильностью, производственные обладают устойчивостью к воздействиям различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации, что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов. Полевые работают в условиях, постоянно изменяющихся в широких пределах внешних воздействий.
Особым средством измерений является эталон.
Похожие статьи
