9.5 Засоби та методи вимірювань

Засоби вимірів (СІ) є технічні пристрої, призначені для вимірювань і мають нормовані метрологічні характеристики. До них відносяться: міри, вимірювальні прилади, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні установки та вимірювальні системи.

Міра - це засіб вимірювання, призначений для відтворення фізичної величини заданого розміру: гирі, кінцеві міри довжини та ін Заходи, які відтворюють фізичну величину одного розміру, називаються однозначними. Заходи, які відтворюють ряд однойменних величин різного розміру (наприклад, лінійка з міліметровими поділками), називаються багатозначними. Зазначене на мірі або приписане їй значення величини є номінальним значенням. Різниця між номінальним і дії ¬ тільних значеннями називається похибкою заходи, що є метрологічної характеристикою заходи.

Особливу категорію засобів вимірювань складають стандартні зразки складу (чисті метали, зразки марки сталі, газові суміші тощо), властивостей речовин і матеріалів (зразок твердості, зразок кольору та ін.) Стандартні зразки - засоби вимірювань у вигляді речовини (матеріалу), склад і властивості яких встановлені при метрологічної атестації.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювання, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, доступної для передачі безпосереднього сприйняття спостерігачем. Вимірювальні прилади за способом отримання результату вимірювань підрозділяють на що показують (аналогічні і цифрові) і реєструють (самопишучі і друкують).

Вимірювальний перетворювач - засіб вимірювання, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі, подальшого перетворення, обробки або зберігання.

Вимірювальна установка - сукупність функціонально об'єднаних засобів вимірювань (мір, вимірювальних приладів, вимірювальних перетворення Ватель) і допоміжних пристроїв, призначених для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для безпосереднього сприйняття спостерігачем, і розташованих в одному місці.

Вимірювальна система - сукупність засобів вимірювань (мер, вимірювальних приладів, вимірювальних перетворювачів) та допоміжних пристроїв, які з'єднані між собою каналами зв'язків і призначені для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для автоматичної обробки передачі та (або) використання в автоматичних системах управління.

Для отримання результату вимірювання засоби вимірювань застосовуються за певним методом. Метод вимірювань - сукупність прийомів використання принципів і засобів вимірювань. Принципи вимірювання визначають ті фізичні явища, на яких ґрунтуються вимірювання. Всі методи вимірювання піддаються систематизації та узагальнення за загальними характерними ознаками.

Метод безпосередньої оцінки - значення величини визначають безпосередньо по відліковим пристрою вимірювального приладу прямої дії, в якому передбачено перетворення сигналу вимірювальної інформації в одному напрямку, тобто без застосування зворотного зв'язку (наприклад, вимірювання температури ртутним термометром).

Метод порівняння з мірою - вимірюється величину порівнюють з величиною, що відтворюється мірою. При цьому використовують вимірювальний прилад, призначений для безпосереднього порівняння вимірюваної величини з відомою.

Метрологічні характеристики засобів вимірювань - це характеристик властивостей засобів вимірювань, що роблять вплив на результати і похибки вимірювань, їх називають точносних характеристиками засобів вимірювання. Інформація про призначення та метрологічних характеристик наведена в документації на засоби вимірювань (в Гості, в ТУ, в паспорті).

За метрологічних характеристик засобів вимірювань вирішується ряд важливих для забезпечення єдності вимірювань завдань:

- Визначення похибки результатів вимірювань (однією зі складових похибки вимірювань є похибка засобів вимірювань);

- Вибір засобів вимірів по точності у відповідності з відомими умовами їх застосування і необхідної точністю вимірювань;

- Порівняння засобів вимірювань різних типів з урахуванням умов їх застосувань;

- Заміна одного засобу вимірювань іншим, аналогічним;

- Оцінка похибки складних вимірювальних систем. Нормовані метрологічні характеристики виражаються у формі, зручній для обґрунтування вирішення перерахованих вище завдань і одночасно достатньою для простого контролю за повірку або калібрування.