Метрология, её задачи и роль в народном хозяйстве

   Информационно-измерительная  система – измерит система, предназначенная для целей представления измерит инфо в виде, необходимой потребителю. 

   Отсчётное устр-во – часть элементов СИ, показывающая значение измеряемой величины или связанных с ней величин. Может включать средства индикации  или указатель установочного устр-ва, меры. Аналоговое ОУ обеспечивает аналаговые показания; цифровое – цифровые показания.

   Шкала – часть отсчётного устр-ва СИ, представляющая собой упорядоченный ряд отметок, соответствующих последовательному  ряду значений величины, вместе со связанной с ними нумерацией. Отметки на шкалах могут быть нанесены равномерно или неравномерно. В связи с этим шкалы называют «равномерными» и «неравномерными». У некоторых отметок часто ставятся числа. В этом случае шкалу называют «оцифрованной» в отличие от неоцифрованной. Различают также шкалы с подавленным нулём, когда на них не имеется отметки, соответствующей нулевому значению измеряемой ФВ. К таким шкалам относится шкала медицинского термометра.

   Отметка шкалы – знак на шкале СИ (чёрточка, зубец, точка и др.), соотв некоторому значению ФВ. Для цифровых шкал сами числа являются эквивалентами отметок шкалы.

   Числовая  отметка шкалы – отметка шкалы  СИ, у которой проставлено число.

   Деление шкалы – промежуток м/у двумя  соседними отметками шкалы СИ.

   Цена  деления шкалы – разность значений величины, соотв 2-м соседним отметкам шкалы СИ.

   Длина шкалы – длина линии, проходящей ч/з центры всех самых коротких отметок  шкалы СИ и ограниченной начальной  и конечной отметками.

   Начальное значение шкалы – наименьшее значение шкалы измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале некоторого СИ.

   Конечное  значение шкалы – наибольшее значение измеряемой величины, которое может  быть отсчитано по шкале некоторого СИ.

   Показание СИ – число, отметка или сигнал на отсчётном устройстве СИ, соответствующие значению ФВ на момент отсчёта.

   Диапазон  показаний – область значений шкалы прибора, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

   Диапазон  измерений – область величины, в пределах которой нормированы  допускаемые пределы погрешности СИ.

   Значения  величины, ограничивающие диапазон измерений  снизу и сверху, называют соответственно «нижним пределом измерений» и «верхним пределом измерений». 

   Чувствительность  СИ – св-во СИ, определяемое отношением изменения вых сигнала этого  СИ к вызывающему его изменению измеряемой величины.

   Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютная чувствительность опред  по формуле s=Δl/Δx, относительная – s₀= Δl/(Δx/x), где Δl – изменение сигнала на выходе; х – измеряемая величина; Δx – изменение измеряемой величины.

   Порог чувствительности СИ – св-во СИ, характеризуемое  наименьшим изменением измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение  выходного сигнала СИ. 
 
 
 
 
 
 

   Метрологическая хар-ка СИ – хар-ка одного из св-в  СИ, влияющих на результат измерений или на его погрешность.

   Основными МХ харками явл: диапазон измерений (или показаний) и различные составляющие погрешности СИ. Для кажного типа СИ устанавливают свои МХ. МХ, устанавливаемые  НТД, наз нормируемыми МХ, а определяемые эксперементально – действительными МХ. Примеры: диапазон измерения, диапазон показаний, номинальное значение меры и т.д. 

   Погрешность СИ – разность м/у показанием СИ и истинным (действительным) значением  измеряемой ФВ.

   Формы числового выражения погрешности:

   Абсолютная – погрешность СИ, выраженная в единицах измеряемой величины. .

   Относительная – погрешность СИ, выраженная отношением абсолютной погрешности.

   Приведённая – относит погрешность, в которой  абсолютная погрешность СИ отнесена к условно принятому значению величины, постоянному во всём диапазоне измерения или в части диапазона. . 

   Погрешность СИ классифицируется по след признакам:

   По  характеру проявления:

   Систематическая погрешность – составляющая погрешности СИ, принимаемая постоянной или закономерно изменяющаяся.

   Случайная – составляющая погрешности СИ, изменяющаяся случайным образом.

   По  способу выражения:

   Абсолютная  – погрешность СИ, выраженная в  единицах измеряемой величины.

   Относительная – погрешность СИ, выраженная отношением абсолютной погрешности СИ к действительному  значению измеряемой величины в пределах диапазона измерения.

   По  отношению к условиям применения:

   Основная  – погрешность СИ, определяемая в нормальных условиях его применения.

   Дополнительная  – составляющая погрешности СИ, дополнительно возникающая вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин  от нормального её значения или вследствие её выхода за пределы нормальной области  значений.

   По  отношению к измеряемости измеряемой величины:

   Статическая – погрешность СИ, применяемого при изменении ФВ, принимаемой  за неизменную.

   Динамическая  – погрешность СИ, возникающая  дополнительно при измерении  переменной ФВ и обусловленная несоответствием  его реакции на скорость изменения входного сигнала. 
 

   Класс точности – обобщённая хар-ка СИ, выражаемая пределами его допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а  также другими хар-ками, влияющими  на точность.

   Числовое  значение класса точности и его маркировка зависят от величины предела допускаемой погрешности и способа его выражения (абсолютная, относительная, приведённая).

   Предельно допустимая погрешность – max значение погрешности СИ, при которой данное СИ может быть допущено к применению.

 

   Вариация  показаний измерительного прибора  – разность показаний прибора  в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе «справа» и подходе «слева» к этой точке.

    . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Основы  обеспечения единства измерения.

   

   Эталоны – СИ и (или) комплекс СИ, предназначенные  для хранения, воспроизведения размера единицы и передачи её размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утверждённые в кач-ве эталона в установленном порядке. Используются при градуировке и поверке СИ (калибровке).

   Первичный – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

   Специальный – эталон, обеспечивающий воспроизведение  единицы в особых условиях и служащий для этих условий первичным эталоном.

   Государственный – первичный или специальный эталон, официально утверждённый в качестве исходного для страны.

   Вторичный – эталон, получающий размер единицы  путём сличений с первичным эталоном рассматриваемой единицы.

   Рабочий – вторичный эталон, применяемый  для передачи размера единицы образцовым СИ высшей точности, и в отдельных случаях – наиболее точным рабочим СИ. 

   Поверочная  схема СИ – НТД, устанавливающий  соподчинение СИ, участвующих в передаче размеров единицы от эталона рабочим  СИ с указанием методов и погрешности  при передаче, утверждённый в установленном порядке.

   Различают государственную, ведомственную и  локальную поверочные схемы.

   Государственная – поверочная схема, распространяющаяся на все СИ данной ФВ, имеющиеся в  стране.

   Государственная поверочная схема обеспечивает наиболее целесообразную систему передачи размера единицы величины СИ данной ФВ при существующем уровне измерительной техники.

   Ведомственная – поверочная схема, распространяющаяся на СИ данной ФВ, подлежащее ведомственной  поверке.

   Локальная – поверочная схема, распространяющаяся на СИ данной ФВ, подлежащие поверке в отдельном органе метрологической службы. 

   Поверка СИ – совокупность операций, выполняемых  органами гос метрологической службы с целью определения и подтверждения  соответствия СИ установленными тех  требованиями.

   Вид поверки определяется тем, когда  проводится поверка.

   Первичная – поверка, выполняемая при выпуске  СИ из производства или после ремонта, а также при ввозе из-за границы  партиями.

   Периодическая – поверка, выполняемая ч/з установленные  межповерочные интервалы времени СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении.

   Внеочередная  – поверка СИ, проводимая до наступления  срока его очередной периодической  поверки.

   Инспекционная – поверка, проводимая органами метрологической  службы при осуществлении гос  надзора или ведомственного контроля за состоянием и применением СИ.

   Экспертная  – поверка, проводимая органами гос  метрологической службы по заданию  суда, прокуратуры, арбитража. 

   Методы  поверки:

   Непосредственное  сличение: при данном методе поверку  проводят путём непосредственного сличения показаний 2-х СИ (поверяемого и эталонного) без применения каких-либо других промежуточных приборов. Данный метод применяется для поверки не очень точных СИ. В основе такой поверки лежит одновременное измерение одной и той же величины поверяемым и эталонным СИ. Пример: поверка вольтметров.

   Сличение  при помощи компаратора: большинство  мер сличаются эталонными при  помощи того или иного прибора  сравнения (компарирующего устр-ва). Сам  по себе компаратор может не содержать  эталонных мер или показывающих измерит механизмов. Тем не менее точность поверки зависит от метрологич хар-к компараторов. Наиболее часто применяют следующие измерит приборы сравнения: эталонные весы различных разрядов при поверке гирь, мосты постоянного тока при сличении мер сопротивления, мосты переменного тока при сличении мое индуктивности и ёмкости, потенциометры при сличении мер сопротивления и ЕДС нормальных элементов.

   Метод прямых измерений:

   

   Процесс поверки СИ в этом случае сводится или к измерению величины, воспроизводимой эталонной мерой, или к измерению некоторой величины, которая одновременно сопоставляется со значением поверяемой меры.