1.3. Классификация средств измерений.
Для проведения измерений необходимы специальные технические средства — средства измерений (СИ).
СИ – это техническое средство, которое:
а) предназначено для выполнения измерений,
б) имеет нормированные метрологические характеристики (МХ),
в) способно воспроизводить и (или) хранить единицу физической величины (ФВ), размер которой считается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Приведенное определение раскрывает суть СИ, которая заключается в:
- «умении» хранить (или воспроизводить) единицу ФВ;
- неизменности размера хранимой (или воспроизводимой) ФВ.
Эти важнейшие свойства и обуславливают возможность выполнения измерений, т.е. «делают» техническое средство средством измерений. Если размер единицы ФВ в процессе измерений изменяется больше, чем установлено нормами, то таким СИ нельзя получить результат с требуемой точностью. Это означает, что измерять можно лишь тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, может определенное время хранить неизменным размер единицы ФВ.
*Различают следующие виды СИ: рабочее, основное, вспомогательное.
Рабочее СИ – СИ, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы ФВ другим СИ.
Основное СИ – СИ той ФВ, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей.
Вспомогательное СИ – средство измерения величины, влияющей на метрологические свойства другого СИ при его применении. Вспомогательные СИ применяют для контроля значений влияющих величин с целью поддержания их в заданных пределах (термометр, барометр, магнитометр и т.д.).
*По назначению СИ подразделяют на следующие категории:
-
Меры.
-
Стандартные образцы.
-
Измерительные преобразователи, первичные измерительные преобразователи, датчики.
-
Измерительные приборы.
-
Измерительные установки.
-
Измерительные системы.
-
Измерительно-вычислительные комплексы.
Мера – это СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения физической величины заданного размера (гиря, конденсатор ...). Меры, воспроизводящие физические величины лишь одного размера, называют однозначными. Многозначные меры могут воспроизводить ряд размеров физической величины, часто даже непрерывно заполняющих некоторый промежуток между определенными границами (линейка миллиметровая, магазин сопротивлений, конденсатор переменной емкости ...)
Стандартный образец (СО) – образец вещества (или материала) с известными значениями одной или более величин, характеризующих свойство или состав этого вещества (материала). Применяются СО для контроля и установления состава и свойств веществ (материалов) и определения пригодности их к тому или иному применению или производству.
Измерительный преобразователь (ИП) – техническое средство, служащее для преобразования измеряемой ФВ в другую величину или в измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации, передачи по каналам связи, но не поддающейся непосредственному восприятию экспериментатором.
ИП входит в состав какого-либо прибора, установки, системы и др.
Первичный измерительный преобразователь (ПИП) – измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая ФВ, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи СИ.
В одном СИ может быть несколько ПИП.
Датчик – конструктивно обособленный ПИП, имеющий нормированные МХ, от которого поступают измерительные сигналы (информация).
Измерительный прибор – это СИ, предназначенное для получения значений измеряемой ФВ в форме, удобной для непосредственного восприятия экспериментатором.
По способу индикации различают показывающие и регистрирующие приборы. По действию приборы разделяют на интегрирующие и суммирующие. Различают также приборы прямого действия и приборы сравнения, аналоговые и цифровые приборы, самопищущие и печатающие приборы.
Измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов и др. устройств , предназначенная для измерения одной или нескольких ФВ и расположенная в одном месте.
Измерительная система - совокупность функционально объединенных мер, измерительных преобразователей, измерительных приборов, ЭВМ и др. технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта с целью измерений одной или нескольких ФВ, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.
Измерительно-вычислительный комплекс (ИВК) – функционально объединенная совокупность СИ, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.