Вопрос №14

Учет всех нормируемых метрологических характеристик (МХ) СИ яв­л. сложной и трудоемкой процедурой, поэтому для СИ, используемых в повседневной практике, принято деление на классы точности - обобщенная МХ, определяемая пределами допускаемых основных и до­полнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений.

Классы точности регламентируются стандартами на отдельные виды СИ. Обозначение классов точности вводится в зав-ти от способов задания пределов допу­скаемой основной погрешности (ПДОП).

Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности могут задаваться либо в виде одночленной формулы Δ = ±α, либо в виде двухчленной формулы

Δ = ±(α+bx), - где Δ и x выражаются в единицах измеряемой величины.

Более предпочтительным является задание пределов допускае­мых погрешностей в форме приведенной или относительной по­грешности.

Пределы допускаемой приведенной основной погрешности (ПДПОП) нор­мируются в виде одночленной формулы

где число р выбирается из ряда р=1·10ⁿ; 1,5 ·10ⁿ: 2 ·10ⁿ; 2,5 ·10ⁿ; 4 ·10ⁿ; 5 ·10ⁿ; 6 ·10ⁿ (n =1; 0; —1; —2 и т. д.).

Пределы допускаемой относительной основной погрешности (ПДООП) могут нормироваться либо одночленной формулой ,

либо двухчленной формулой

где Х_k — конечное значение диапазона измерений или диапазона значений измеряемой величины, а по­стоянные числа q, с и d выбираются из ряда, что и р.

Существуют 3 способа нормирования основной погрешности:

а) нормирование заданием пределов допускаемой основной аб­солютной или приведенной погрешности ±Δ или ±γ, постоянных во всем диапазоне измерения или преобразования;

б) нормирование заданием пределов допускаемой основной аб­солютной или относительной погрешности ±Δ или ±δ в функции измеряемой величины по двучленным формулам;

в) нормирование заданием постоянных пределов допускаемой основной погрешности, различных для всего диапазона измерения и одного или нескольких нормированных участков, или различных для разных диапазонов измерения (для многопредельных прибо­ров).

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса СИ, приводятся в нормативно-технических документах.

Обоз-ие классов точности может сопровождаться доп-ми условными знаками:

0,5, 1,6, 2,5 и т. д. — (ПДПОП) для приборов, приведенная погрешность кото­рых составляет 0,5, 1,6, 2,5% от нормирующего значения.

—аналогично, но при X_N равным длине шкалы или ее части;

и т. д. (ПДООП) — для приборов, у которых относительная погрешность составляет 0,1, 0,4, 1,0% непосредственно от полученного значения из­меряемой величины х;

0,02/0,01 (ПДООП) — для приборов, у которых измеряемая величина не может отличать­ся от значения х, показанного указателем, больше, чем на

[с + d ( |Х_к / х| - 1)]%,

где с и d — числитель и знаменатель соответственно в обозначении класса точности; Хк - болыший (по модулю) из пределов измерений прибора.

Вопрос №15

Конкретные методы измерений определяются: видом измеряемых величин, их размерами, требуемой точностью результата, быстротой процесса измерения, условиями, при которых проводятся измерения, и рядом других признаков.

Измерение – нахождение значения ФВ опытным путем с помощью специальных технических средств.

Метод измерения – сов-ть принципов и средств измерений.

Принцип измерений —сов-ть физических явлений или законов, на которых основаны измерения. Например, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта; измерение расхода газа по перепаду давления в сужающем устройстве.

Каждую физическую величину можно измерить несколькими методами и при этом все методы измерений поддаются систематизации и обобщению по общим характерным признакам. Рассмотрение и изучение этих признаков помогает не только правильному выбору метода, но и существенно облегчает разработку новых.

1. По характеру зависимости измеряемой величины от времени:

- статические (измеряемая величина остается постоянной во времени, например, измерения размеров тела, постоянного давления);

- динамические (измеряемая величина изменяется во времени, например, измерения пульсирующих давлений, вибраций).

2. По способу получения результатов измерений:

- прямые (значение величины находят непосредственно из опытных данных, например, измерение угла угломером или измерение диаметра штангенциркулем)

- косвенные (значение величины определяют на основании известной зависимости м/д этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, например определение среднего диаметра резьбы с помощью трех проволочек)

- совместные (измерения, производимые одновременно нескольких одноименных величин, при которых ФВ опр. путем решения систем уравнения, например зависимости длины тела от температуры)

- совокупные (измерения, проводимые одновременно нескольких одноименных величин для определения зависимости между ними Например, измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь)

3. По условиям, определяющим точность результата измерения:

Измерения максимально возможной точности (эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц ФВ, например, абсолютного значения ускорения свободного падения и др.).

Контрольно-поверочные измерения (выполняемые лабораториями гос. надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измер. лабораториями с погрешностью заданного значения.

Технические измерения (выполняемымые в процессе произ-ва на машино-строітельныных предприятиях, на щитах распред-ных устр-в электрич. станций.

4. По способу выражения результатов измерений различают:

- абсолютное измерение основано на прямых измерениях величины и (или) использовании значений физических констант, например, измерение размеров деталей штангенциркулем или микрометром.

- относительное измерение величины сравнивают с одноименной, играющей роль единицы или принятой за исходную, например измерение диаметра вращающейся детали по числу оборотов соприкасающегося с ней аттестованного ролика.

5. В зависимости от совокупности измеряемых параметров различают:

- поэлементный метод хар-ся измерением каждого параметра изделия в отдельности (например, овальности, огранки цилиндрического вала).

- комплексный метод хар-ся измерением суммарного показателя качества (а не ФВ), на который оказывают влияние отдельные его составляющие.

6. По способу получения значений измеряемых величин различают

- метод непосредственной оценки — метод, при котором значение ФВ определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия (например, измерение длины с помощью линейки и т. д.).

- метод сравнения с мерой — метод, при котором измеряемую ФВ сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Существуют несколько разновидностей метода сравнения:

- метод противопоставления (измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения);

- дифференциальный метод (измеряемую величину сравнивают с известной величиной, воспроизводимой мерой);

- нулевой метод (результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля);

- метод совпадений (разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадения отметок шкал);

7. При измерении линейных величин независимо от рассмотренных методов различают: контактный и бесконтактный методы измерений.

8. В зависимости от измерительных средств, используемых в процессе измерения, различают:

- инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.

- экспертный метод оценки основан на использовании данных нескольких специалистов. Широко применяется в квалиметрии, спорте, искусстве, медицине.

- эвристические методы оценки основаны на интуиции. Широко используется, когда измеряемые величины сначала срав-ся между собой попарно, а затем производится ранжирование на основании рез-тов этого сравнения.

- органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха и вкуса). Часто используются измерения на основе впечатлений (конкурсы мастеров искусств, соревнования спортсменов).