|
Измерительная установка является совокупностью мер, измерительных приборов, устройств и преобразователей, расположенных в одном месте и предназначенных для определения одного или нескольких параметров. Уста- новки, предназначенные для поверки, называются поверочными, а входящие в эталон – эталонными установками.
Измерительная система – это совокупность объединенных мер, измери- тельных приборов, устройств и преобразователей, размещенных в разных час- тях (местах) системы (объекта), с целью контроля за его параметрами.
Основными метрологическими характеристиками средств измерений яв- ляются: погрешность; градуировочная характеристика; чувствительность; порог чувствительности; цена деления шкалы; диапазон измерений; вариация показа- ний; вариация выходного сигнала; динамическая характеристика.
Существует более широкий перечень нормируемых метрологических ха- рактеристик средств измерений, основанный на применении вероятностно- статистических характеристик, а именно: математического ожидания; средне- квадратического отклонения; предела допускаемого значения среднеквадрати- ческого отклонения. Нормирование перечисленных характеристик, с одной стороны, позволяет получить наиболее вероятные значения результатов изме- рений, близкие к действительным значениям, а с другой – требует значитель- ных материальных затрат на их получение и подтверждение, в связи с чем в на- стоящее время они получили ограниченное распространение.
Номенклатура нормируемых метрологических характеристик должна быть достаточна для оценки инструментальной погрешности измерения.
С целью характеристики погрешностей средств измерений используется класс точности К, %, который определяется в зависимости от следующих пока- зателей: основных и дополнительных погрешностей, вариации и порога чувст- вительности. Класс точности определяет пределы допускаемых основных абсо- лютных, относительных и приведенных погрешностей.
Класс точности К, %, определяется как отношение абсолютной прибор- ной погрешности средства измерения ∆xп к верхнему пределу измерения шкалы П, выраженное в процентах [19, 22]:
К xп 100 . (1.9)
П
Предел допускаемой абсолютной основной погрешности в единицах из- меряемой величины или условно в делениях шкалы записывается:
∆x = ±(a + bx), (1.10)
где a, b – положительные числа; x – значение измеряемой величины на входе средств измерений или число делений отсчитанных по шкале.
Например, для медных термопреобразователей «ТПС-Взлет» значение класс допуска А по пределу допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры составляет ∆t = ±(0,15 + 0,002|t|).
Предел допускаемой относительной основной погрешности устанавлива- ют по формуле следующего вида:
c d 1 , (1.11)
где c, d – положительные числа; Пк – больший по модулю из пределов измерений. Градуировочная характеристика представляет собой зависимость величи-
ны на входе и на выходе средства измерения.
Градуировочная характеристика определяется экспериментальным путем и выражается аналитически, графически либо в табличной форме.
Чувствительность средства измерения определяется как отношение из- менения его выходного сигнала ∆x к вызвавшему его изменению измеряемой величины ∆z. Чувствительность может быть абсолютной и относительной. Аб- солютная чувствительность средства измерения Sабс равна
S абс
x . (1.12)
z
Относительная чувствительность средства измерения Sотн равна
где z – измеряемая величина.
Sотн
x
z , (1.13)
z
Минимальное значение изменения входного сигнала, при котором проис- ходит видимое измерение выходного сигнала, называется порогом чувстви- тельности. Порог чувствительности указывается в документации на прибор в виде процента от его диапазона измерений.
Аналоговые измерительные приборы имеют отсчетные устройства, со- стоящие из шкалы и указателя (стрелочного, светового и т.д.).
На рис. 1.3 показана схема шкалы измерительного прибора. Отметки 5 шкалы, на которых указано их числовое значение, называются числовыми (оцифрованными) отметками. Промежуток 4 между двумя соседними отметка- ми является делением шкалы. Разность между значениями двух соседних отме- ток называется ценой деления шкалы. Шкала является равномерной, если цена её делений постоянна на всем пределе её измерений. Значение измеряемой ве- личины определяется по указателю (отсчетному устройству). Наименьшее зна- чение измеряемой величины называется начальным, а наибольше значение – конечным, область шкалы, ограниченная данными значениями, является диапа- зоном показаний. Диапазоном измерений прибора является область значений измеряемого параметра, для которого нормированы допустимые погрешности.
Шкалы приборов подразделяются на односторонние, двусторонние и без- нулевые [26]. Односторонняя шкала – это шкала, в которой один из пределов измерения равен нулю (тахометры, манометры и др.).
Рис. 1.3. Схема шкалы измерительного прибора: 1 – верхний предел измерения; 2 – нижний предел измерения; 3 – отметка шкалы; 4 – деление шкалы; 5 – диапазон измере- ния; 6 – стрелочный указатель
Do'stlaringiz bilan baham: |
