Шпаргалка по "Технологии"

20)Обеспечение  единства измерений.  Поверочные схемы.

    Единство  измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности  измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

     Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения от эталона к  рабочим средствам измерения составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений.

     Поверочные  схемы разделяют на государственные  и локальные.

     Государственные поверочные схемы распространяются на все средства измерений данного вида, применяемые в стране.

     Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических органов министерств, распространяются они также и на средства измерений подчиненных предприятий. Кроме того, может составляться и локальная схема на средства измерений, используемые на конкретном предприятии. Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой (рис. 2). Государственные поверочные схемы разрабатываются научно-исследовательскими институтами Госстандарта РФ, держателями государственных эталонов.

     В некоторых случаях бывает невозможно одним эталоном воспроизвести весь диапазон величины, поэтому в схеме  может быть предусмотрено несколько первичных эталонов, которые в совокупности воспроизводят всю шкалу измерений. Например, шкала температуры от 1,5 до 1×10⁵ К воспроизводится двумя государственными эталонами.

Государственные поверочные схемы утверждаются Госстандартом РФ, а локальные —

-  ведомственными метрологическими  службами или руководством  предприятия.

     Наименование  эталонов и рабочих средств измерений  обычно располагают в прямоугольниках (для государственного эталона прямоугольник  двухконтурный). Здесь же указывают  метрологические характеристики для данной ступени схемы. В нижней части схемы расположены рабочие средства измерений, которые в зависимости от их степени точности (т.е. погрешности измерений) подразделяют на пять категорий: наивысшей точности; высшей точности; высокой точности; средней точности; низшей точности. Наивысшая точность обычно соизмерима со степенью погрешности средства измерения государственного эталона. В каждой ступени поверочной схемы регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы. Наименования методов поверки (калибровки) располагаются в овалах, в которых также указывается допускаемая погрешность метода поверки (калибровки).

При разработке конкретных поверочных схем необходимо следовать приведенной схеме. Строгое  соблюдение поверочных схем и своевременная поверка разрядных эталонов — необходимые условия для передачи достоверных размеров единиц измерения рабочим средствам измерений. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

24)Законы  распределения погрешности  измерений.

  Результат измеряемой величины всегда содержит систематич. и случ. погрешности, поэтому погрешность результатов измерения в общем случае - случ. величина, тогда систематич. погрешность – матем ожидание этой величины, а случ. погрешность – центрированная случ. величина. Полным описанием величины, а следовательно и погрешности являются ее закон распределения. Основными числ. хар-ками законов распред. явл. –матем ожидание(M(X)) и дисперсия(D).

  Как числовая характеристика погрешности M(X) показывает нам смещенность результатов измерения относительно истинного значения измеряемой величины. D погрешности хар-зует степень рассеивания (разброса) отдельных знаний погрешности относительно мат. ожидания. Чем меньше дисперсия, тем меньше разброс, тем точнее выполнено измерение.

  Дисперсия выражается в единицах погрешности  в квадрате, это не удобно, поэтому в качестве хар-ки точности используют среднее квадратическое отклонение σ=√D, выраж. в единицах погрешности.

  Когда распределение  погрешности теоретически неограниченно, например при норм. з-не распред. погрешность  может быть любой по значению. В этом случае можно говорить лишь об интервале, за границы которого погрешность не выйдет с некоторой вероятностью. Этот интервал называют доверительным, характеризующую его вероятность – доверительной, (1%,5%), а границы этого интервала – доверительными значениями погрешности,кот выбираются в зависимости от конкретных условий измерения. 
 
 
 
 
 
 

30)Класс  точности СИ.

Класс точности средств измерений – обобщенная характеристика, выражаемая пределами  допускаемых погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа

СИ устанавливают  в нормативных документах. При этом для каждого класса точности устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристикам, в совокупности отражающим уровень точности СИ данного класса. Класс точности позволяет судить о том, в  каких  пределах  находится погрешность измерений  этого  класса.  Это  важно  знать  при  выборе  СИ  в зависимости от заданной точности измерений.  Обозначение классов точности осуществляются следующим образом:

  .  Если  пределы  допускаемой  основной  погрешности  выражены  в   форме     абсолютной погрешности  СИ, то класс  точности  обозначается  прописными     буквами римского  алфавита.  Классам  точности,  которым  соответствуют

    меньшие   пределы   допускаемых   погрешностей,   присваиваются   буквы,   находящиеся  ближе к началу алфавита.

  . Для   СИ,  пределы  допускаемой   основной  погрешности  которых   принято  выражать  в  форме   относительной  погрешности,  обозначаются  числами,  которые равны этим пределам, выраженным в процентах.

    Обозначения  класса точности наносят на  циферблаты, щитки и корпуса   СИ,  приводят в  нормативных   документах.  Средствам  измерений   с  несколькими  диапазонами   измерений  одной   и   той   же   физической   величины   или

 предназначенным   для  измерений  разных  физических  величин  могут   быть  присвоены  различные классы точности для  каждого диапазона или  для   каждой  измеряемой величины.

    Классы  точности  присваиваются  при  разработке  СИ   по   результатам приемочных  испытаний.  В связи с   тем,   что   при   эксплуатации   их  метрологические характеристики  обычно  ухудшаются,  допускается понижать

 класс точности  по результатам поверки.

21)Методы  измерений. Классификация измерений.

    Виды  измерений

1По  характеру зависимости измеряемой  величины от времени измерения  разделяются на:

    статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

    динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

2) По  способу получения результатов  измерений их разделяют на:

    прямые;

    косвенные;

    совокупные;

    совместные.

Прямые - это измерения, при которых искомое  значение физической величины находят  непосредственно из опытных данных.

Косвенные - это измерения, при которых искомую  величину определяют на основании известной  зависимости между этой величиной  и величинами, подвергаемыми прямым измерениям,

Совокупные - это производимые одновременно измерения  нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Совместные - это производимые одновременно измерения  двух или нескольких неодноименных  величин для нахождения зависимостей между ними.

3) По сложившейся  совокупности : электрические, динамические.

4) По числу  измерений: однократные, многократные

5) По точности  измерения: равноточные 

6) По условиям, определяющим точность результата: 1) метрологические 2) технические  3) измерение мах возможных и контрольно проверочных.

    Метод измерения – это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при  измерениях физических явлений и  средств измерений.

    Методы  измерений: Непосредственный и сравнение с мерой(противопоставление, дифференциальный, нулевой, замещение, совпадение).

    Метод непосредственной оценки заключается  в определения значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия.

    Метод сравнения с мерой – в этом случае измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Точность измерения может быть выше, чем точность непосредственной оценки.

    Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

    Метод противопоставления, при котором измеряемая и воспроизводимая величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.

    Дифференциальный  метод, при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой.

    Нулевой метод, при котором результирующий эффект воздействия обеих величин  на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором.

      Метод замещения, при котором  производится поочередное подключение  на вход прибора измеряемой  величины и известной величины, и по двум показаниям прибора  оценивается значение измеряемой  величины, а  затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали.

    Метод совпадения, при котором измеряют разность между измеряемой величиной  и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

    Средство  измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.

    По  метрологическому назначению средства измерений подразделяются на:

    - рабочие средства измерений, предназначенные  для измерений физических величин,  не связанных с передачей размера  единицы другим средствам измерений.

    - образцовые средства измерений,  предназначенные для обеспечения  единства измерений в стране.

    По  стандартизации - на:

    - стандартизованные средства измерений,  изготовленные в соответствии  с требованиями государственного  или отраслевого стандарта.

    - нестандартизованные  средства  измерений – уникальные средства  измерений, предназначенные для  специальной измерительной задачи, в стандартизации требований  к которому нет необходимости.  Нестандартизованные средства измерений  не подвергаются государственным испытаниям (поверкам), а подлежат метрологическим аттестациям.

    По  степени автоматизации – на:

    - автоматические средства измерений,  производящие в автоматическом  режиме все операции, связанные  с обработкой результатов измерений,  их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала;

    - автоматизированные средства измерений,  производящие в автоматическом  режиме одну или часть измерительных  операций;

    - неавтоматические средства измерений,  не имеющие устройств для автоматического  выполнения измерений и обработки их результатов (рулетка, теодолит и т. д.).

    По  конструктивному исполнению – на:

    - меры;

    - измерительные преобразователи;