Средства, предназначени за измерване на количества. Измервателни инструменти

В тази статия ще се опитаме да анализираме компактно цял набор от теми: метрология, свързана с нея стандартизация, държавни руски метрологични центрове, както и измервателни уреди - техните характеристики, видове, класификация и употреба. Да започнем с най-общата уводна тема – науката, наречена метрология.

Метрология: определения, цели, закони

Взаимосвързани понятия. Метрологията (на старогръцки μέτρον + λόγος - "мярка" + "наука") е наука за мерките и теглилките, а именно измерването, неговите методи и средства, спомагащи за осигуряване на единството и точността на измерванията.

Основите на метрологията включват следните цели и задачи:

• разработване на единна теория на измерванията;
• образуване на редове;
• разработване и последваща стандартизация на средствата и тяхната точност, стремеж към еднаквост и унификация;
• разработване на ясни системи от стандарти, образци за измерване, основата на които са физически константи;
• изследване на системата от мерки и теглилки в историческа ретроспекция.

Има три основни закона на метрологията:

1. Всяко измерване е сравнение.
2. Никакво измерване не може да бъде получено без априорни данни.
3. Общата сума на всяко измерване без закръгляване на стойностите е просто случайна променлива.

Раздели на метрологията

Науката е разделена на няколко компонента:

• Теоретичен. Основите на метрологията се основават на теория. Този раздел изучава най-общите проблеми на количествените измервания, а също така директно развива теоретичните догми.
• Законодателна. Социална наука, която определя задължителните правни и технически условия за използване на единици, методи и средства за измерване.
• Приложено. Експериментален, практически раздел на метрологията, въвеждащ развитието на теоретичния компонент в живота, както и справяне с метрологичната поддръжка.
• Исторически. Той изучава мерните единици от миналото, тяхното развитие във времето, определя имената им, както и съотношенията с еталоните на мерките и теглилките на настоящето.
• специализирани области. Това включва "специална" метрология - медицинска, химическа, авиационна, биологична (биометрия).

Стандартизация в метрологията

Метрологията и стандартизацията са тясно свързани. Стандартизацията в този аспект е общите и частни правила за метрологична поддръжка, която придружава производствения процес. Обект на дисциплината ще бъде всичко свързано с продукта: нормативни документи с изисквания за качество, стандарти за толеранс, както и методи за постигане на референтния резултат. В същото време разработените стандарти могат да се прилагат не само в конкретно предприятие, но и да станат общо полезни.

Целите на стандартизацията в метрологията са следните:

• Определяне на основните характеристики на качествен референтен продукт, на първо място, за това компонентите и изходният материал са стандартизирани.
• Разработване на определени критерии за качеството на получения продукт, при определяне на средствата за метрологичен контрол.
• Стремеж към постоянство на продукта.
• Създаване на система от стандарти, осигуряващи единството на всички измервания в предприятието.

Метрологията и стандартизацията работят с два основни документа:

• Стандартът е нормативен технологичен акт с определени норми, правила и изисквания към производството и готовия продукт. Валиден стандарт е този, одобрен от оторизиран орган.
• ТУ (технически спецификации) - набор от правила, норми и изисквания за конкретен вид продукт.

Мащабът на стандартизация в метрологията:

• Международен. Международните центрове по стандартизация и метрология се създават от силите на няколко държави, обединени от търговия, общи научни разработки, изграждане на съвместна отбрана и др.
• състояние. Стандартизацията в метрологията, осъществявана от държавни органи, които изграждат и перспективи за нейното развитие.
• Национален. Отново държавни мащаби, но без пряка намеса на властови структури.

Основният руски център за стандартизация и метрология е GSS (Държавна система за стандартизация). Този комплекс съчетава всички разработени изисквания в едно цяло, помага за стандартизиране на производството и продуктите на всички местни фабрики и комбинати.

Държавни центрове по метрология и сертификация

Съгласно Федералния закон „За осигуряване на единството на измерванията“, Госстандартът на Руската федерация управлява дейностите за осигуряване на унификация на измерванията на държавно ниво. Управлява и HMS - държавната метрологична служба. Той включва следните компоненти:

• Отделите на централния апарат на Държавния стандарт на Руската федерация са отговорни за планирането, управлението и наблюдението на еднаквостта на измерванията на държавно междусекторно ниво.
• GNMC (държавни научни метрологични центрове) - отговаря за разработването, съхранението и прилагането на стандартни стандарти, както и за изготвянето на нормативна документация, която осигурява еднаквостта на измерванията.
• Подразделения на HMS от мащаба на съставните образувания на Руската федерация - осъществяване на метрологичен контрол на определени територии.

Референтни центрове в Руската федерация

Основният център на държавната метрология е VNIIMS - Всеруски изследователски институт по метрологична служба. Той осъществява научно и методологично ръководство на всички метрологични служби, координира тяхната дейност, а също така разработва най-разнообразните (икономически, организационни, научни) основи на метрологичната поддръжка.

В допълнение към VNIIMS, важни центрове за стандартизация в Руската федерация също ще бъдат:

• ВНИИМ. Тук се създават и съхраняват почти всички еталони на Световната система за мерки и теглилки, с изключение на образци на единици за честота и време. Повече от 50% от всички руски държавни стандарти са концентрирани в института.
• ВНИИФТРИ. В допълнение към стандарта за време, този институт разполага с образец на магнитни, радиотехнически величини, единици за честота, твърдост, налягане, йонизиращо лъчение, ниски температури и др.
• ВНИИОФИ. Измервания на различни параметри на лазери, медицински индикатори, спектрометрия, оптични величини и др.
• SNIIM. Стандарти на електрически, магнитни, радиотехнически величини и др.

Дейност на центровете по метрология

Основният вектор на дейност на HMS е да осигури единството на всички измервания в държавата. Той също така споделя отговорността за метрологичното осигуряване на измерванията в Русия, държавния контрол в областта на метрологията. Областите на работа на HMS са още:

• създаване на стандарти, държавни и вторични;
• формиране на системи за излъчване или предаване на параметри на FB единици към работещи SI;
• държавен надзор върху производството / използването / състоянието / ремонта на измервателни системи;
• метрологично изследване на различни продукти;
• методическа поддръжка на долните метрологични служби.

Функции на Росстандарт

Росстандарт и метрология е изпълнението от тази институция на следните функции:

• Координация на работата за осигуряване на еднаквост на измерванията.
• Разработване на правила за създаване, съхранение, утвърждаване и експлоатация на еталони за измерване.
• Държавен метрологичен надзор.
• Управление на HMS и други служби, отговорни за еднаквостта на измерванията.
• Одобрение на стандарти и правила, които осигуряват еднаквост на измерванията.
• Разпознаване на технически средства като средства за измерване.
• Разработване и утвърждаване на методи за измерване.
• Акредитация на центрове за изпитване SI.
• Одобрение на типове MI.
• Поддържане на Държавния регистър на SI.
• Утвърждаване на списъците на средствата за измерване, подлежащи на проверка.
• Разработване на лицензионен процес за физически и юридически лица, които произвеждат, ремонтират, продават или отдават под наем МИ.
• Планиране и организиране на различни метрологични дейности и др.

SI е...

Да преминем към метрологията и измерванията. - какви измервания се правят. Характеризира се с това, че възпроизвежда или съхранява в себе си мерна единица на някаква физическа величина.

Федерален закон на Руската федерация № 102 определя SI като средство, една от целите на което е измерването. Само Федералната агенция за техническо регулиране и метрология може да класифицира всяко устройство като измервателен уред в нашата страна.

SI класификация

Ето най-често срещаните класификации на средствата за измерване в метрологията и измерванията:

• Чрез измерване на параметри за определяне на:
  • налягане;
  • температура;
  • количества;
  • ниво;
  • концентрация на разтвора и др.
• По значимост на измереното:
  • дълготрайни активи;
  • спомагателни средства.
• Според стандартизацията SI:
  • стандартизиран;
  • нестандартизирани.
• Според позицията в схемата за проверка:
  • стандарти;
  • работещ SI.
• По ниво на автоматизация:
  • ръководство;
  • автоматизиран;
  • автоматичен.
• По техническо предназначение:
  • мярка за физическо количество - SI, която възпроизвежда или съхранява стойността на един / няколко размера;
  • измервателен уред - SI, с който можете да разберете стойността на измереното в определен диапазон;
  • - SI, който преобразува една измерена величина в друга;
  • измервателна инсталация - комплекс, който съчетава няколко измервателни преобразуватели, инструменти или мерки, който е разположен на определено място;
  • измервателна система - комплекс, който съчетава няколко мерки, инструменти, инсталации и преобразуватели, способни да извършват измервания в различни части на обект;
  • измервателен и изчислителен комплекс - система, която съчетава няколко измервателни уреди, компютри, предназначени за решаване на една или повече сложни измервателни задачи.

Измервания: видове и методи

Измерването се нарича намиране на стойността на желаното количество емпирично с помощта на SI. Основните му методи са два - пряка оценка и съпоставка с мярката. Последният се подразделя допълнително на диференциален, нулев, метод на съвпадение и противопоставяне. По отношение на прилаганите SI има органолептични, евристични, експертни и инструментални методи.

Говорейки за метрология и измервания, представяме класификация на видовете последните:

• Според характеристиките на точността: равни и неравномерни. Или максимална точност, контрол и калибриране и технически.
• Според начина на получаване на данни: контактни и безконтактни.
• Според броя на измерванията: единични и многократни.
• Според вида на изменение на измерваната величина: статични и динамични.
• По предназначение: метрологични и технически.
• Според вида на представяне на резултата: относителен и абсолютен.
• По методи за получаване на ефективни данни: преки, непреки, съвкупни и съвместни.

Области на приложение на SI

В заключение на темата "Метрология, измервания, измервателни уреди", нека да посочим областите на приложение на SI, продиктувани от Федерален закон № 102:

• опазване на околната среда;
• безопасност и здраве при работа;
• държавен контрол;
• области на дейност в отбранителния комплекс;
• хидрометеорология;
• финансови, данъчни, митнически, банкови операции;
• спорт;
• безопасност на пътя;
• ветеринарна медицина;
• съдебна система;
• телекомуникации, поща;
• оценка на съответствието;
• лекарството;
• производствен контрол;
• география, геодезия;
• опаковане на продукти;
• търговия;
• областта на ядрената енергетика.

Стандартите и метрологията са от голямо значение както за научните и експериментални дейности, така и за всички сфери на обществото. Ако без стандартизация в метрологията е трудно да си представим производство, тогава измервателните уреди са станали неразделна част от човешкия живот.

1 Измервателни инструментиивидове измервателни уредиИзмерването е намиране на стойността на физическа величина емпирично с помощта на специални технически средства. 2. Измервателни уредиСредствата за измерване са технически средства, които имат нормализирани метрологични характеристики. В същото време стойността на физическото количество, преброено от четящото устройство на измервателния уред, стриктно съответства на определен брой физически единици, приети като мерни единици. Измервателните инструменти включват:- мярка, - измервателни уреди, - измервателни преобразуватели, - измервателни системи, - инсталации, комплекси. Измерете- това е измервателен уред, предназначен да възпроизвежда физическо количество с определен размер. Мерките са еднозначни и многозначни. Недвусмислените мерки включват съпротивителни бобини, индуктори, нормални елементи и др.; до многозначни - съпротивителни кутии, променливи кондензатори, калибратори на напрежение и ток и др. устройство- средство за измерване, предназначено да предоставя количествена информация за измереното количество в достъпна за възприемане форма. Според метода на отчитане на стойностите на измерената стойност, измервателните уреди се разделят на аналогови и цифрови. При аналоговите измервателни уреди стойността на измерваната величина се определя директно върху скала със стрелка или други индикатори. При цифровите измервателни уреди стойността на измерваната величина се определя от цифровия индикатор на уреда. Измервателните уреди се делят на показващи и записващи. Индикативните измервателни уреди са предназначени за четене на резултата от измерването в аналогова или цифрова форма, записване - за регистриране на резултата от измерването. Измервателен преобразувател- измервателен уред, предназначен да генерира сигнал за измервателна информация във форма, удобна за предаване, по-нататъшно преобразуване, обработка и съхранение, но не подлежи на директно възприемане. Измервателните преобразуватели включват делители на напрежение, усилватели, инструментални трансформатори и др. 3. Видове средства за измерванеСпоред метрологичното предназначение средствата за измерване се делят на: - еталони, - образци, - работни. Работни измервателни уредисе използват за измервания, които не са свързани с предаването на размера на единиците. От своя страна работните средства за измерване могат да бъдат разделени на: - технически - контролни - лабораторни Технически измервателни уредипредназначени за работа в индустриална среда. Следователно те трябва да бъдат евтини и надеждни в експлоатация. Показанията на такива инструменти не подлежат на корекции за грешки при измерване. Контролно измервателни уреди- служат за контрол на изправността на промишлени измервателни уреди на мястото на тяхното инсталиране. Лабораторни измервателни уреди- използва се за точни измервания в лабораторията. За да се подобри точността на измерванията, в техните показания се въвеждат корекции, като се вземат предвид външните условия, при които са извършени измерванията. Освен това лабораторни измервателни уреди се използват за проверка на контролни измервателни уреди. Еталонни измервателни уредипредназначени за прехвърляне на размера на единиците от стандарти към работни измервателни уреди, т.е. те служат за тяхната проверка. справка- измервателен уред, който осигурява възпроизвеждане и съхранение на единица физическа величина, за да прехвърли размера си на измервателни уреди, които са по-ниски в схемата за проверка.

Аналогов измервателен уред - измервателен уред, чието показание или изход е непрекъсната функция на промените в измереното количество

Аналоговите измервателни уреди, като правило, осигуряват директни измервания, отчитането на резултата от измерването се извършва на скала. Режимът на измерване с аналогови измервателни уреди е статичен. Повечето аналогови измервателни уреди са стрелка с неподвижна скала и подвижна стрелка, чието движение (въртене или линейно движение) спрямо скалата е функционално едно към едно със стойността на измерваната величина. Други разновидности на аналогови измервателни уреди: - с неподвижна стрелка или друга стрелка и подвижна скала, - с линеен индикатор под формата на лента, комбинирана със скалата, чиято дължина е функционално едно към едно свързана с стойността на измереното количество (например живачен термометър).

Една от възможните схеми за класификация на аналогови измервателни уреди е показана на фигура 1.2.

Електромеханичниустройства са онези устройства, в които устройствата за преобразуване не съдържат електронни, транзисторни или йонни компоненти.

Електроненустройства - такива устройства, в преобразуващото устройство на които има електронни, транзисторни или йонни блокове.

показване Инструментите са инструменти, които позволяват само отчитане.

Регистриране устройства - тези, в които е предвидено записване на показанията.

В аналогови устройства директно преобразуване(действия) (фиг. 1.3) входният сигнал X се преобразува от един или повече преобразуватели P1, P2, P3, ... в долната посока от входа към изхода.

В аналогови устройства (фиг. 1.4), входната стойност X се компенсира от стойността XK, която е изходната стойност Y, преобразувана от веригата за обратна трансформация (обратни преобразуватели β 1 , β 2 , β 3 , ..., β n).

Схеми на аналогови устройства балансираща трансформацияможе да включва възли обхванати от местна обратна връзкаβ 1 (фиг. 1.5), но определящо е наличието на обща отрицателна обратна връзка от изхода към входа β 2.

Към уреди смесено преобразуване(Фиг. 1.6 a, b) включват устройства, чиято структура включва отрицателна обратна връзка, която не обхваща всички връзки на директно преобразуване.

По предназначение има уреди за измерване на ток, напрежение, честота, уреди за измерване на параметрите на електрически вериги, за анализ на характеристиките на сигналите и др.

Наричат ​​се устройства, предназначени за измерване на няколко количества комбинирани.

Наричат ​​се устройства, които работят както на постоянен, така и на променлив ток универсален.

цифров измервателен уред

измерване устройство, при който резултатите от измерването на непрекъсната величина (напрежение, ток, електрическо съпротивление, налягане, температура и др.) се преобразуват автоматично в дискретни сигнали, показани като числа на цифров индикатор. Цифровите измервателни уреди трябва да включват аналогово-цифров преобразувател, конвертиране на аналог сигнал, получен от чувствителния елемент (сензор), в цифров код. Цифровите измервателни уреди се характеризират със значително по-висока точност на измерване в сравнение с аналоговите измервателни уреди, удобство и обективност на отчитането. Точността на отчитане в този случай зависи от броя на цифрите на цифровия индикатор. Предлагат се множество цифрови измервателни уреди: гледам, термометри, везни, тонометри (измерватели на артериално кръвно налягане) и др.

CIP се състои от два задължителни възела; аналогово-цифров преобразувател (ADC) и цифрово четящо устройство (OU). ADC генерира код в съответствие със стойността на измерената стойност. DT отразява тази стойност в цифрова форма. АЦП се използват и в системи за измерване, информационен контрол и други системи и се произвеждат от индустрията като независими измервателни инструменти.

Метрологичните и други технически характеристики на CIP се определят чрез метода на преобразуване в код. В DIC, предназначени за измерване на електрически величини, се използват методът на последователно броене и методът на побитово балансиране. Съответно има DIC на последователно броене и DIC на балансиране бит по бит (код-импулс). В зависимост от това каква стойност на величината се измерва, CMS се разделят на устройства за измерване на моментна стойност и устройства за измерване на средна стойност за определен период от време (интегриращи).

По естеството на измерената стойност CIP се разделят на волтметри, омметри, честотомери, фазомери, мултиметри (комбинирани), които осигуряват възможност за измерване на няколко електрически величини и редица параметри на електрически вериги.

Според областта на приложение се разграничават лабораторни, системни и таблови CIP.

DIC са сложни, техните функционални части се основават на елементи от електронната технология, главно интегрални схеми. В съвременните DIC функционалните блокове, които преобразуват аналогови сигнали, обикновено се основават на микроелектронни операционни усилватели.

Нека разгледаме най-често използваните възли по опростен начин.

задейства се състои от устройство с две състояния на стабилно равновесие, способно да преминава от едно състояние в друго с помощта на външен сигнал. След такъв преход новото стабилно състояние се поддържа, докато друг външен сигнал не го промени.

преизчислено устройства (PU) се използват за изпълнение на различни задачи, например за разделяне на честотата на импулса, за преобразуване на числово-импулсния код в двоичен и др.

Ако PU е оборудван с операционен усилвател за показване на номера на състоянието на веригата, тогава е възможно да се преброят импулсите, пристигащи на входа на PU, т.е. в този случай можете да получите брояч на импулси.

Знакови индикатори се използват за получаване на показания в цифров вид под формата на специални газоразрядни лампи или сегментирани знакови индикатори (като светещи елементи се използват течни кристали, светодиоди, електролуминисцентни ленти и др.),

Ключове - Това са устройства, които изпълняват функциите на ключове и ключове. По принцип електронните ключове се използват върху диоди, транзистори и други елементи на електронни схеми.

Логически елементи реализират логически функции. Входните и изходните стойности на тези елементи са променливи, които приемат само две стойности -1 и 0. Нека разгледаме основните логически елементи, които правят възможно прилагането на всяка логическа функция чрез свързването им.

Логически елемент ИЛИ - функция събиране, има няколко входа и един изход, който приема стойност 1, ако поне един вход е 1 и приема стойност 0, ако всички входове са 0;

Логически елемент NOT - функция за отрицание (ако входът има стойност равна на 0, тогава получаваме 1 на изхода и обратно) служи за инвертиране;

Логическата функция И е функция за умножение, тя има няколко входа и един изход, който приема стойност 1, ако всички входове са 1, и приема стойност 0, ако поне един вход е 0. Елементът И се нарича верига за съвпадение и може да се използва като логически ключ, един от входните сигнали на който служи като управляващ сигнал.

Логическите елементи се изпълняват както на дискретни устройства (диоди, транзистори, резистори), така и под формата на интегрални схеми.

Декодери - това са устройства за преобразуване на кодове от един тип в други.

3 Калибриране и проверка на средства за измерване

Калибриране на измервателни уреди- набор от операции, извършени за определяне и потвърждаване на действителните стойности на метрологичните характеристики и (или) годността за използване на измервателния уред. Дефиницията е подобна на проверката, от която калибрирането се отличава с това, че се прилага за средства за измерване, които не подлежат на държавен метрологичен контрол и надзор, т.е. проверка. Калибрирането съчетава функциите, които преди това са били изпълнявани по време на метрологичното сертифициране и ведомствената проверка на измервателните уреди.

Средствата за измерване, които не са в обхвата на държавния контрол и надзор (или се използват извън обхвата на GMKiN), могат да бъдат подложени на калибриране, но е необходимо да се контролират техните метрологични характеристики, например при освобождаване на средства за измерване от производство или ремонт, при внос, по време на експлоатация, отдаване под наем и продажба. Калибрирането на средствата за измерване се извършва от лаборатории за калибриране или в съответствие с терминологията, приета в Русия „метрологични услуги на юридически лица“, като се използват стандарти, подчинени на държавните стандарти за единици величини. Инструментите за калибриране (еталоните) подлежат на задължителна проверка и трябва да имат валидни сертификати за проверка по време на работата по калибриране.

Резултатите от калибрирането ви позволяват да определите:

действителни стойности на измерваното количество; промени в показанията на средствата за измерване;

грешка на измервателните уреди.

Фундаментален разлика между калибриране и проверка, се крие във факта, че калибрирането не е свързано с процедурата за оценка на съответствието. Потвърждението за съответствие е само проверка, при калибрирането се определят действителните стойности на метрологичните характеристики и това е по-скоро изследователска работа. Като правило, поради липсата на специални методи, калибрирането се извършва съгласно методите за проверка на калибрирани или подобни измервателни уреди. Калибрирането обаче може да се различава от проверката както в посока на опростяване, така и в посока на усложняване на процедурата. При калибриране е напълно легитимно да се формулира проблемът за определяне на характеристиките на грешката на измервателния уред само в една точка от обхвата на измерване и при условия, различни от нормалните.

Резултатите от калибрирането на средствата за измерване се заверяват маркировка за калибриранеприлагани към средства за измерване или свидетелство за калибриране, както и вписване в експлоатационни документи.

За разлика от проверката, SI калибрирането е доброволна процедура и може да се извърши от всяка метрологична служба. Акредитацията за право на калибриране също е доброволна (не задължителна) процедура и е необходима в по-голяма степен за признаване на резултатите от калибриране от трети страни и за повишаване на имиджа на предприятието.

3 3 Проверка на средства за измерване

набор от операции, извършвани от органите на метрологичната служба (други упълномощени органи, организации), за да се определи и потвърди съответствието на измервателния уред с установените технически изисквания.

Експлоатацията на средства за измерване, които не са преминали навременна проверка, може да доведе до получаване на невярна информация за хода на технологичния процес. В този случай разликата между получените измервания и действителните стойности не е предвидима. Възможни резултати от такава ситуация: нарушение на системите за сигурност, освобождаване на дефектни продукти, аварии в технологичното оборудване. Отстраняването на последствията е свързано със значителни временни и икономически загуби.

Проверката на средствата за измерване се възлага на лица, акредитирани в тази област. Лицата, използващи средства за измерване, са длъжни да предоставят средствата за проверка своевременно.

1.4.1 Видове средства за измерване

Според метрологичното предназначение средствата за измерване се делят на примерни и работни.

примеренса предназначени за проверка на други измервателни уреди, работещи и примерни, с по-малко висока точност.

работнициизмервателните уреди са предназначени да измерват размерите на количествата, необходими в различни човешки дейности.

Същността на разделянето на измервателните уреди на примерни и работещи не е в дизайна и не в точността, а в тяхното предназначение.

Измервателните инструменти включват:

Мерки, предназначени да възпроизвеждат физическа величина с даден размер. Има еднозначни и многозначни мерки, както и набори от мерки (теглилки, кварцови осцилатори и др.). Наричат ​​се мерки, които възпроизвеждат физични величини с еднакъв размер недвусмислен. Многозначните мерки могат да възпроизвеждат редица измерения на физическа величина, като често дори непрекъснато запълват определена празнина между определени граници. Най-често срещаните многозначни мерки са милиметровата линийка, вариометърът и променливият кондензатор.

В комплектите и списанията отделните мерки могат да се комбинират в различни комбинации, за да възпроизведат някои междинни или общи, но задължително дискретни размери на стойностите. Магазините са обединени в едно механично цяло, оборудвано със специални превключватели, които са свързани с устройства за четене. За разлика от това, наборът обикновено се състои от няколко мерки, които могат да изпълняват своите функции както поотделно, така и в различни комбинации помежду си (набор от крайни мерки за дължина, набор от теглилки, набор от мерки за качествен фактор и индуктивност и др. ).

Сравнението с мярката се извършва с помощта на специални технически средства - компаратори(равновесие с равни ръце, измервателен мост и др.).

Недвусмислените мерки включват също проби и референтни вещества. Справочни материали за състава и свойствата на веществата и материалитеса специално проектирани тела или проби от вещество с определено и строго регламентирано съдържание, едно от свойствата на което при определени условия е величина с известна стойност. Те включват проби за твърдост, грапавост, бяла повърхност, както и стандартни проби, използвани при проверката на инструменти за определяне на механичните свойства на материалите. Референтните вещества играят важна роля при създаването на опорни точки при прилагането на скалите. Например чистият цинк служи за възпроизвеждане на температура от 419,58°C, златото - 1064,43°C.

В зависимост от грешката на сертифицирането мерките се разделят на категории (мерки от 1-ва, 2-ра и т.н. категории), а грешката на мерките е основа за разделянето им на класове. Мерките, причислени към определена категория, се използват за проверка на средствата за измерване и се наричат ​​примерни.

Измервателни преобразуватели- това са измервателни уреди, които обработват измервателната информация във форма, удобна за по-нататъшно преобразуване, предаване, съхранение и обработка, но като правило не са достъпни за пряко възприемане от наблюдателя (термодвойки, измервателни усилватели и др.).

Извиква се количеството, което трябва да се преобразува вход, а резултатът от трансформацията е почивен денразмер. Отношението между тях се дава от функцията на трансформация (статична характеристика). Ако в резултат на трансформацията физическата природа на количеството не се променя и функцията на трансформация е линейна, тогава преобразувателят се нарича мащабен, или усилвател(усилватели на напрежение, измервателни микроскопи, електронни усилватели). Думата "усилвател" обикновено се използва с определение, което му се приписва в зависимост от вида на преобразуваната стойност (усилвател на напрежение, хидравличен усилвател) или от вида на единичните трансформации, които се случват в него (тръбен усилвател, струен усилвател ).

В случаите, когато входната стойност в преобразувателя се преобразува в стойност, която е различна по физическо естество, тя получава име според вида на тези величини (електромеханични, пневмокапацитивни и т.н.).

Според мястото, което заемат в устройството, преобразувателите (фиг. 3.1) се разделят на: първичен, към които се прилага пряко измерена физична величина; предавателна, на изхода на които се формират количества, удобни за тяхното регистриране и предаване на разстояние; междинен, заемащи място в измервателната верига след първичните.

Ориз. 3.1.Преобразуване на измервателна информация: 1 - чувствителен елемент;
2 - първичен преобразувател; 3 - междинни преобразуватели;
4 - предавателен преобразувател

Измервателни инструментисе отнасят за измервателни уреди, предназначени за получаване на измервателна информация за количеството, което трябва да се измери, във форма, удобна за възприемане от наблюдателя.

Най-разпространеният устройства с директно действие, при използване на което измерената стойност се подлага на серия от последователни трансформации в една посока, тоест без връщане към първоначалната стойност. Инструментите с пряко действие включват повечето манометри, термометри, амперметри, волтметри и др.

Значително по-високи възможности за точност компаратори, предназначени за сравняване на измерени величини с величини, чиито стойности са известни. Сравнението се извършва с помощта на компенсиращи или мостови вериги. Компенсаторноверигите се използват за сравняване на активни величини, т.е. те носят определено количество енергия (сили, налягания и моменти на сили, електрически напрежения и токове, яркост на източници на радиация и др.). Сравнението се извършва чрез взаимно включване на тези величини в един контур и наблюдение на разликовия им ефект. Съгласно този принцип, такива устройства като везни с еднакви рамена и еднакви рамена (сравнение на силовите ефекти от действието на масите върху лоста), измервателни уреди за собствено тегло и товароподемност във вакуумметрите (сравнение на силовите ефекти на измереното налягане и мерките за маса) върху буталото и др.

За сравняване на пасивното величие (електрически, хидравлични, пневматични и други съпротивления) се използват мостови вериги като електрически балансирани или небалансирани мостове.

Според метода на отчитане на стойностите на измерваните величини, устройствата се разделят на показване, включително аналогови дигитален, и на регистриране.

Най-разпространени са аналоговите уреди, чиито отчитащи устройства се състоят от два елемента - скала и стрелка, единият от които е свързан с подвижната система на уреда, а другият - с тялото. При цифровите инструменти четенето се извършва с помощта на механични, електронни или други цифрови устройства за четене.

Според начина на регистриране на измерената стойност записващите устройства се разделят на самозаписванеи печат. В записващите инструменти (например барограф или контурен осцилоскоп) записът на показанията е графика или диаграма. В печатащите устройства информацията за стойността на измерваната величина се дава в цифров вид върху хартиена лента.

Устройствата за автоматично сравнение най-често се произвеждат под формата на комбинирани устройства, в които скала или цифрово отчитане се комбинират със запис върху диаграма или отпечатване на резултатите от измерването.

1. Спомагателни измервателни уреди.Тази група включва средства за измерване на величини, които влияят върху метрологичните свойства на друго средство за измерване по време на неговото използване или проверка. Индикациите на спомагателните измервателни уреди се използват за изчисляване на корекции на резултатите от измерванията (например термометри за измерване на температурата на околната среда при работа с тестери за тегло) или за контрол на поддържането на стойностите на влияещите величини в определени граници (например, психрометри за измерване на влажност при прецизни интерферентни измервания на дължини).
2. Измервателни инсталации.За да измерите количество или няколко количества едновременно, понякога един измервателен уред не е достатъчен. В тези случаи се създават цели комплекси от измервателни уреди (мерки, преобразуватели, измервателни уреди и спомагателни средства), разположени на едно място и функционално обединени помежду си, предназначени да генерират сигнал за измервателна информация във форма, удобна за директно възприемане от наблюдател.
3. Измервателните системи са средства и устройства, които са териториално обособени и свързани с комуникационни канали. Информацията може да бъде представена във вид, удобен както за директно възприемане, така и за автоматична обработка, предаване и използване в автоматизирани системи за управление.

Наричат ​​се технически устройства, предназначени да откриват (показват) физически свойства показатели(игла на компас, лакмусова хартия). С помощта на индикатори се установява само наличието на измерена физическа величина на интересуващото ни свойство. Пример за индикатор е измервателен уред за количеството бензин в резервоара на автомобила.

1. Учебна програма за висши учебни заведения по специалност i-54 01 04 Метрологично осигуряване на информационни системи и мрежи Съгласувано с Учебно-методически отдел

   програма

   С.В. Лялков, доцент от катедрата по метрология и стандартизация на образователната институция "Беларуски държавен университет по информатика и радиоелектроника",

2. Грама за висши учебни заведения по специалността i-54 01 04 метрологична поддръжка на информационни системи и мрежи специални дисциплини в 3 части част 1 Минск 2006 г.

   Документ

   Сборникът включва типови програми по специалните дисциплини: „Въведение в специалността“, „Метрологично осигуряване“, „Преобразуване и преобразуватели на измервателна информация“, „Измервателни сигнали и функционални устройства“.

3. Работна програма По дисциплината "Методи и средства за измерване, изпитване и контрол" По специалност 220501. 65

   Работна програма

   Развитие на практически умения за прилагане на методи и средства за измерване, изпитване и контрол за внедряване на система за управление на качеството при производството на печатна продукция.

4. Лекции 2010 г. Съдържание 1 Уреди за измерване на технологични параметри 4 1 Уреди за измерване на налягане 12

   Резюме

   Всички средства за измерване се определят като технологични средства, използвани при измервания и имащи нормализирани метрологични характеристики. Под характеристиките имаме предвид такива свойства на измервателните уреди, които позволяват

5. Съдържание Общи въпроси на метрологичната поддръжка на измервателни системи 9 Брюханов В. А. 9

   Докладвай

   Метрологична поддръжка на измервателни системи. / Сборник доклади от международна научно-техническа конференция. Изд. А.А. Данилова. – Пенза, 2005 г.

измерващ инструмент

измерващ инструмент- техническо средство, предназначено за измервания, имащо нормализирани метрологични характеристики, възпроизвеждащо и (или) съхраняващо единица физическа величина, чийто размер се приема непроменен (в рамките на установената грешка) за известен интервал от време. Законът на Руската федерация "За осигуряване на единството на измерванията" определя измервателния уред като технически уред, предназначен за измервания. Официалното решение за класифициране на технически инструмент като измервателен уред се взема от Федералната агенция за техническо регулиране и метрология.

Класификация на средствата за измерване

За технически цели:

• мярка за физическо количество - измервателен уред, предназначен да възпроизвежда и (или) съхранява физическо количество с едно или повече дадени измерения, чиито стойности са изразени в установени единици и са известни с необходимата точност;
• измервателно устройство - измервателен уред, предназначен да получава стойностите на измереното физическо количество в установения диапазон;
• измервателен преобразувател - техническо средство с нормативни метрологични характеристики, което се използва за преобразуване на измерената стойност в друга стойност или измервателен сигнал, удобен за обработка, съхранение, по-нататъшни трансформации, индикация или предаване;
• измервателна инсталация (измервателна машина) - набор от функционално комбинирани мерки, измервателни инструменти и други устройства, предназначени за измерване на една или повече физически величини и разположени на едно място
• измервателна система - съвкупност от функционално комбинирани мерки, измервателни инструменти, измервателни преобразуватели, компютри и други технически средства, разположени в различни точки на контролиран обект и т.н. с цел измерване на една или повече физически величини, присъщи на този обект, и генериране на измерване сигнали за различни цели;
• измервателен и изчислителен комплекс - функционално интегриран набор от измервателни уреди, компютри и спомагателни устройства, предназначени да изпълняват специфична измервателна задача като част от измервателна система.

• автоматичен;
• автоматизиран;
• ръководство.

• работещи измервателни уреди.

Според значението на измерената физична величина:

• основното средство за измерване на физичната величина, чиято стойност трябва да бъде получена в съответствие със задачата за измерване;
• спомагателни измервателни уреди на физическото количество, чието влияние върху основния измервателен уред или обект на измерване трябва да се вземе предвид, за да се получат резултати от измерване с необходимата точност.

Чрез измерване на физични и химични параметри:

• за измерване на температурата;
• налягане;
• потребление и количество;
• концентрация на разтвора;
• за измерване на ниво и др.

Метрологични характеристики на средствата за измерване

За измервателен уред от одобрен тип се издава сертификат (преди това - сертификат) за одобрение на типа на измервателните уреди.

Подлежат на проверка само измервателни уреди, включени в държавния регистър на средствата за измерване, одобрени за употреба в Руската федерация. След процедурата по проверка се издава удостоверение за проверка. Други технически устройства подлежат на калибриране. След процедурата по калибриране се издава сертификат за калибриране.