1.6.3. Методические вопросы поверок

Основной операцией поверки средств измерений является определение (или оценка) их погрешностей. Существуют следующие основные способы поверки: непосредственное сличение, компарирование, поверка по образцовой мере, измерение поверяемым средством измерений величины, воспроизводимой мерой.

Для более сложных средств измерений измерительных приборов сравнения (компарирующих устройств). Многие из этих приборов не содержат элементов, определяющих значение измеряемой величины. В то же время точность измерений, проводимых с помощью приборов сравнения, зависит от ряда их свойств и характеристик. То же самое можно сказать о ряде измерительных преобразователей, которые сами по себе не могут служить для целей измерения.

Прежде чем рассматривать каждую из разновидностей поверки, остановимся на некоторых общих методических вопросах.

Условия проведения поверки. Основной погрешностью называют погрешность, определенную при "нормальных" условиях.

В некоторых случаях средства измерений предназначаются для применения в особых условиях. Эти условия можно назвать "средними условиями" применения. Называть их нормальными не следует. Допустимые отклонения от нормальных или средних условий при проведении поверки указывают в стандартах, инструкциях по поверке, в технических условиях и других нормативных документах. Степень необходимости ограничения условий поверки определяется действительной зависимостью показаний средства измерений от этих условий.

Основные погрешности следует определять при нормальных (или других нормированных средних) условиях с отклонениями в установленных пределах, так как в термине "основные" заложено указание на эти условия. Основные погрешности являются исходными для оценки работы средства измерений при других режимах, и поэтому они должны быть определены обязательно. Если, например, по условиям работ, при которых применяется средство измерений, необходимо знать значения погрешностей при температуре 0 град., следует выявить погрешности не только при этой температуре, но и при нормальной температуре.

Определение вариации показаний. При поверке средства измерений иногда необходимо выявить наличие и размеры вариации показаний. Делать это следует не только тогда, когда требуется составить таблицу поправок к показаниям, но и когда необходима только оценка основных погрешностей и соответствие их допускаемым погрешностям.

Чтобы пояснить последний случай, приведем числовой пример.

При двукратной поверке на одной из отметок шкалы были получены значения погрешностей, равные +2% и -1% при допускаемой погрешности +2,5% и допускаемой вариации показаний 2,5%.

Как видим, средство измерений, показания которого не выходят за пределы установленных погрешностей, оказалось неудовлетворительным по вариации показаний, достигшей 3%.

Одной из причин вариации показаний средств измерений с подвижными частями является трение в местах соприкосновения подвижной и неподвижной частей его механизма.

При поверке таких средств измерений для определения вариации в результате трения показания их снимаются минимум дважды: при плавном возрастании измеряемой величины и плавном ее убывании.

При этом необходимо так регулировать измеряемую величину, чтобы указатель измерительного устройства подходил к соответствующей отметке шкалы с одной или другой стороны, не переходя ее.

Нередко приходится считаться не только с вариацией показаний поверяемого средства измерений, но и с вариацией показаний образцового средства измерений.

Влияние вариации показаний образцового средства измерений исключается путем вычисления среднего значения результатов измерений.

Если необходимо исключать внешнее влияние путем изменения положения прибора и одновременно определить вариацию показаний, число измерений должно быть не менее четырех.

При этом, однако, вариация определяется как разность показаний прибора в каждом его положении отдельно.

Следует обратить внимание на то, что описанный способ выявления вариаций показаний не вполне точно совпадает с определением понятия "вариация показаний".

Показания при любом числе измерений не должны выходить за пределы допускаемой вариации.

Практически при поверке ограничиваются двумя или четырьмя показаниями, правда, снятыми при таких условиях, когда можно ожидать наибольшей разности показаний.

Однако такой способ не дает полной уверенности в том, что при применении средства измерений действительная вариация его показаний не выйдет за пределы, полученные при поверке, по следующим причинам.

Во-первых, способ выявления вариации показаний при поверке основан на предположении, что причиной вариации является трение или другое физическое явление типа гистерезиса, вызывающее задержку движения указателя при приближении к отметке шкалы, соответствующей измеряемой величине.

В действительности же показания средства измерений зависит от ряда случайных причин, влияние которых складывается с влиянием трения или

гистерезисных явлений, т.е. влияний, до некоторой степени закономерных, по крайней мере, в отношении направления. Но размер отклонений носит характер случайной величины.

К тому же другие случайные влияния делают полученные при определении значения вариации не вполне достоверными.

Если все же при нормировании и выявлении вариаций показаний применяют описанный выше прием, то это основывается на том предположении, что влияние трения гистерезисных явлений в большинстве случаев преобладает над другими случайными влияниями и является наиболее опасным.

Вторая причина неполной надежности определения вариации показаний описанным способом заключается в том, что плавность и надежность увеличения или уменьшения измеряемой величины без перехода установленной границы зависят от состояния регулировочных устройств и квалификации поверяющего.

Надежность описанного выше приема несколько повышается тогда, когда средство измерения поверяется на многих отметках.

За значение вариации показаний принимается наибольшая из полученных для всех отметок разность показаний.