Засоби вимірювань Повірка засобів вимірювань

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Введення

Проблема забезпечення високої якості продукції тісно пов'язана з проблемою якості вимірювань. Між ними явно простежується безпосередній зв'язок: там, де якість вимірювань не відповідає вимогам технологічного процесу, не можливо досягти високого рівня якості продукції. Тому забезпечення якості в значній мірі залежить від успішного вирішення питань, пов'язаних з точністю вимірювань параметрів якості матеріалів і комплектуючих виробів і підтримки заданих технологічних режимів. Іншими словами, технічний контроль якості здійснюється шляхом вимірів параметрів технологічних процесів, результати вимірювань яких необхідні для регулювання процесом. Отже, якість вимірювань являє собою сукупність властивостей стану вимірювань, що забезпечують результати вимірювань з необхідними точносних характеристиками, одержувані в необхідному вигляді за певний відрізок часу. Єдність вимірювань - стан, процес вимірювань, результати яких виражаються в загальноприйнятих, узаконених одиницях, що характеризуються розмірами рівними у встановлених межах розмірами одиниць, відтворених еталонам первинного зразка. При цьому відхилення результатів вимірювань прогнозуються із заданою вірогідністю, не виходячи за встановлені межі. Саме "прив'язка" вимірів до державних еталонів є найбільш важливою умовою забезпечення єдності вимірювань. Вона, за стандартом ISO серії 9000, - необхідна і обов'язкова у забезпеченні якості продукції. Таким чином, можна перелічити основні принципи дотримання єдності вимірювань: - розмір одиниць державних коштів вимірювань дорівнює розмірам одиниць, відтворених первинними еталонами; - результати вимірювань виражаються в загальноприйнятих, узаконених одиницях; - відхилення результатів вимірювань відомі й прогнозовані; - відхилення вимірювань знаходяться в межах встановлених меж.

1. Засоби вимірювань

Засіб вимірювань - технічний засіб (або їх комплекс), призначений для вимірювань, що має нормовані метрологічні характеристики, що відтворює і (або) зберігає одиницю фізичної величини, розмір якої приймається незмінним у межах встановленої похибки і протягом відомого інтервалу часу.

1.1 Класифікація засобів вимірювання

З метрологічного призначенням кошти вимірювань поділяються на:

- Робочі засоби вимірювань, призначені для вимірювань фізичних величин, не пов'язаних з передачею розміру одиниці іншим засобам вимірювань. (Приклад РСІ електролічильник для виміру електричної енергії);

- Зразкові засоби вимірювань, призначені для забезпечення єдності вимірювань в країні.

За ступенем автоматизації засоби вимірювань поділяються на:

- Автоматичні, що виробляють в автоматичному режимі всі операції, пов'язані з обробкою результатів вимірювань, їх реєстрацією, передачею даних або виробленням керуючого сигналу;

- Автоматизовані, що виробляють в автоматичному режимі одну або частину вимірювальних операцій;

- Неавтоматичні, які мають пристроїв для автоматичного виконання вимірювань і обробки їх результатів (рулетка, теодоліт-для виміру плоских кутів).

За стандартизації засоби вимірювань поділяються на:

- Стандартизовані, виготовлені відповідно до вимог державного або галузевого стандарту;

- Не стандартизовані - унікальні засоби вимірювань, призначені для спеціальної вимірювальної задачі, в стандартизації вимог до якого немає необхідності. Чи не стандартизовані засоби вимірювань не піддаються державним випробуванням (перевірки), а підлягають метрологічним атестацій.

За конструктивним виконанням засоби вимірювань поділяються на:

- Заходи;

- Вимірювальні перетворювачі;

- Вимірювальні прилади;

- Вимірювальні установки;

- Вимірювально-інформаційні системи.

Міра - засіб вимірювань, призначений для відтворення та (або) зберігання фізичної величини одного або декількох заданих розмірів, значення яких виражені у встановлених одиницях і відомі з необхідною точністю.

Вимірювальний перетворювач - технічний засіб з нормованими метрологічними характеристиками, що служить для перетворення вимірюваної величини в іншу величину або вимірювальний сигнал, зручний для обробки, зберігання, подальших перетворень, індикації або передачі. Приклади вимірювальних перетворювачів - термопара, пружина динамометра, мікрометрична пара гвинт-гайка.

Вимірювальний прилад - засіб вимірювань, призначений для отримання значень вимірюваної фізичної величини у встановленому діапазоні. Вимірювальний прилад призначений для отримання вимірювальної інформації від вимірюваної фізичної величини, її перетворення і видачі у формі, що піддається безпосередньому сприйняттю оператором.

Вимірювальна установка - cовoкyпнocть oб'eдінeнниx технічних cpедcтв вимірів (ізмepітельниx пpібopов, меp, ізмеpітeльниx пpеoбpазoватeлeй) і дpyгіx ycтpойств, котоpое ocyщecтвляeт переклад технічної xаpактepістікі сігналoв ізмepітeльнoй інфopмaціі в фoрмy, пoдxодящyю для пpямого воспpиятия спостерігачем, і paзмeщенная cтaціонapнo.

Ізмepітeльнaя cистема - сoвoкyпность технічних cрeдcтв вимірювань та допоміжних yстpойcтв, oб'eдіненниx кaналамі зв'язку, кoтoроe ocyщеcтвляeт переклад технічної xаpактеpістікі сигналів ізмepітeльнoй інформації в фоpмy, пoдxодящей для aвтoматічеcкой обpaбoткі, пepедачі та використання в якості керуючих сигналів.

2. Повірка засобів вимірювань

Технічної формою нагляду за однаковістю засобів вимірювань є державна (відомча) повірка засобів вимірювань, що встановлює їх метрологічну придатність.

Достовірна передача розміру одиниць у всіх ланках метрологічної ланцюга від еталонів або від вихідного зразкового засобу вимірювань до робочих засобів вимірювань проводиться в певному порядку, наведеному в повірочних схемах.

Повірочна схема - це затверджений в установленому порядку документ, що встановлює засоби, методи і точність передачі розмірів одиниць від еталона або вихідного зразкового засобу вимірювань робочих засобів вимірювань. Вимоги до змісту і побудови схем встановлені ГОСТ 8.061-80.

Розрізняють державні, відомчі, локальні перевірочні схеми органів державної або відомчих метрологічних служб.

Державна повірочна схема поширюється на всі засоби вимірювань даної ФВ, що застосовуються в країні.

Відомча повірочна схема розробляється органом відомчої служби, узгоджується з головним центром еталонів - розробником державної повірочної схеми засобів вимірювань даної ФВ і поширюється тільки на засоби вимірювань, що підлягають

Локальна повірочна схема поширюється на робочі засоби вимірів (РСІ), що підлягають перевірці в даному метрологічному підрозділі на підприємстві, що має право повірки засобів вимірювань, і оформляється у вигляді стандарту організації.

Термін "повірка" введений ГОСТ "Метрологія. Метрологія. Терміни та визначення." як "визначення метрологічним органом похибок засобів вимірювань і встановлення його придатності до застосування". Повірці піддаються засоби вимірювань, що випускаються з виробництва та ремонту, одержувані з-за кордону, а також які знаходяться в експлуатації та зберіганні.

Придатними для використання протягом певного міжповірочного інтервалу часу визнають ті засоби вимірювань, повірка яких підтверджує їх відповідність метрологічним і технічним вимогам до даного засобу вимірювань.

Засоби вимірювань піддають первинної, періодичної, інспекційної, вибіркової, поелементного, комплектної і експертної повірки. Первинна повірка - повірка, виконувана при випуску засоби вимірювань з виробництва або після ремонту, а також при ввезенні засоби вимірювань з-за кордону партіями, при продажі. Періодична повірка - повірка засобів вимірювань, що знаходяться в експлуатації або на зберіганні, виконувана через встановлені міжповірочні інтервали часу. Позачергова повірка - повірка засоби вимірювань, що проводиться до настання терміну його черговий періодичної повірки. Інспекційна перевірка - перевірка, проведена органом державної метрологічної служби при проведенні державного нагляду за станом та застосуванням засобів вимірювань. Комплектна повірка - повірка, при якій визначають метрологічні характеристики засобу вимірювань, властиві йому як єдиного цілого. Поелементна повірка - повірка, при якій значення метрологічних характеристик засобів вимірювань встановлюються по метрологічних характеристик його елементів або частин. Вибіркова перевірка - перевірка групи засобів вимірювань, відібраних з партії випадковим чином, за результатами якої судять про придатність всієї партії. Експертна повірка - проводиться при виникненні розбіжностей з питань, що належать до метрологічних характеристик, справності засобів вимірювань і придатності їх до застосування.

3. Методи повірки

Під методами повірки розуміють методи передачі розміру одиниць фізичної величини. В основу класифікації застосовуваних методів повірки покладено такі ознаки, відповідно до яких кошти вимірювань можуть бути повірені:

- Без використання компаратора або приладу порівняння, тобто безпосереднім звіренням вивіреного СІ з еталонним СІ того ж виду;

- Звіряючи вивіреного СІ з еталонним СІ того ж виду за допомогою компаратора або інших засобів порівняння;

- Прямим вимірюванням вивіреним СІ значення фізичної величини, що відтворюється еталонної мірою;

- Прямим вимірюванням еталонним СІ значення фізичної величини, що відтворюється піддається перевірці мірою;

- Непрямим виміром величини, що відтворюється мірою або вивіреним приладом, піддаються перевірці;

- Шляхом незалежної (автономної) повірки.

При перевірці методом безпосереднього звірення встановлюють необхідні значення вимірюваної величини X і порівнюють свідчення вивіреного приладу Хп і еталонного приладу Хе. Різниця між їхніми показаннями буде визначати абсолютну похибка вивіреного приладу, яку приводять до нормованого значенню для отримання зведеної похибки.

Основною перевагою методу безпосереднього звірення є простота і відсутність необхідності застосування складного обладнання. Метод звірення за допомогою компаратора (приладу порівняння) застосовують тоді, коли неможливо або складно порівняти свідчення двох приладів або двох заходів. Вимірювання в цьому випадку виконують шляхом введення в схему повірки компаратора, що дозволяє побічно порівнювати дві однорідні або різнорідні фізичні величини. Компаратором може бути засіб вимірювань, однаково реагує на сигнал еталонного і вивіреного засоби вимірювань.

Наприклад, при звіряння мір опору, ємності й індуктивності в якості компаратора використовують мости постійного або змінного струму. При порівнянні мір опору та ЕРС - потенціометри. Метод прямих вимірювань полягає в прямому вимірі вивіреним приладом значення фізичної величини відтворюваної мірою. Практична реалізація методу прямих вимірювань пред'являє до заходів такі вимоги:

- Можливість відтворення мірою тієї ж фізичної величини, в одиницях якої проградуйована вивіреному засіб вимірювань;

- Достатній для перекриття всього діапазону вимірювання вивіреного засоби вимірювань діапазон фізичних величин відтворюваних мірою;

- Відповідність точності заходи, а в ряді випадків і її типу і плавність змін розміру вимогам, які пред'являються в нормативних документах (НД) за повірку даного засобу вимірювань.

Суть методу непрямих вимірювань полягає в наступному: проводять прямі вимірювання кількох фізичних величин за допомогою еталонних СІ і отримують значення X 01, X 02, ..., X 0m. Потім, використовуючи відому функціональну залежність f між цими величинами і величиною, яка вимірюється вивіреним приладом, визначають дійсне значення величини, тобто знаходять результат опосередкованого вимірювання за формулою:

Q0 = f (X 01, X 02, ..., X 0m)

Метод використовується тоді, коли дійсні значення величин, що вимірюються вивіреним засобом вимірів неможливо або важко визначити прямим виміром чи коли непрямі виміри більш прості або точні.

Наприклад, перевірка електричного лічильника активної енергії за допомогою зразкового ваттметра та секундоміра. За свідченнями ваттметра визначають значення потужності P0 і підтримують її незмінною протягом часу t0, яке у свою чергу визначається по еталонному секундоміром. Тоді дійсне значення енергії W0 можна розраховувати за формулою:

W0 = P0 ∙ t0.

При виконанні повірки методом непрямих вимірювань слід враховувати той факт, що кінцевий результат і похибка опосередкованого вимірювання залежить від складових похибок прямих вимірювань. Автономна повірка це повірка без застосування еталонних засобів вимірювань (СІ). Вона застосовується при розробці особливо точних СІ, які неможливо або дуже складно повірити одним з розглянутих вище методів повірки зважаючи на відсутність ще більш точних СІ з відповідними межами вимірі. Суть цієї повірки, яка найбільш часто використовується для повірки приладів порівняння, полягає в порівнянні величин, відтворюваних окремими елементами вивіреного СІ з величиною, обраної в якості опорної і конструктивно відтворюється в самому вивіреному СІ. Наприклад, при перевірці m-ної декади потенціометра необхідно переконатися в рівності падінь напруг на кожній n-ної щаблі цієї декади. Для цього, вибравши в якості опорної величини опір першого ступеня декади, можна по черзі порівнювати за допомогою компаратора падіння напруги на кожній n-ної сходинки з падінням напруги на цьому опорі. Метод трудомісткий, але має високу точність.

Реалізація розглянутих вище методів повірки здійснюється за допомогою способів комплектної і поелементного повірки.

Комплектному повірці засіб вимірювань перевіряють у повному комплекті його складових частин, без порушення взаємозв'язків між ними. Похибки, які при цьому визначають, розглядають як похибки, властиві вивіреним засобу вимірювань як єдиного цілого. При цьому засіб вимірів перебуває в умовах, максимально наближених до реальних умов експлуатації, що дозволяє в ході перевірки виявити багато характерних вивіреним засобу вимірювань недоліки: дефекти внутрішнього монтажу, несправності перемикаючих пристроїв і т.п. З урахуванням простоти і хорошою достовірності результатів, комплектної повірці завжди, коли це можливо віддають перевагу.

У разі неможливості реалізації комплектної повірки, зважаючи на відсутність еталонних засобів вимірювань, невідповідності їх вимогам точності або меж вимірювань, застосовують поелементну повірку. Поелементна повірка засобів вимірювань це повірка, при якій його похибки визначають за погрішностей окремих частин. Потім за отриманими даними розрахунковим шляхом визначають похибки, властиві вивіреним засобу вимірювань як єдиного цілого. При цьому припускають, що закономірності взаємодії окремих частин засобу вимірювань точно відомі, а можливості сторонніх впливів на його свідчення виключені і піддаються точному обліку.

Іноді застосування поелементного повірки виявляється єдино можливим. Часто її використовують при перевірці складних СІ, що складаються з компаратора з вбудованими в нього зразковими мірами. Слід особливо відзначити, що за результатами поелементного повірки, якщо дійсна похибка перевищує допустиму, то можна безпосередньо встановити причину несправності СІ.

Істотним недоліком поелементного повірки є її трудомісткість і складність реалізації в порівнянні з комплектною повіркою.

4. Порядок розробки та вимоги до методик повірки засобів вимірювання

Класифікація, правила, зміст і порядок створення документів на методики повірки засобів вимірювання встановлені інструкцією МІ 2526 - 99 "Метрологія. Нормативні документи на методики перевірки засобів вимірювань. Основні положення".

Документи на методики перевірки, що застосовуються в двох або більше міністерствах (відомствах), розробляють у вигляді:

- Розділу технічного опису (ТО), що визначає методику повірки, або інструкції з перевірки в складі експлуатаційної документації, яка встановлює методику повірки одного типу засобів вимірювань;

- Рекомендації метрологічного інституту, що визначає методику повірки групи засобів вимірювань, об'єднаних спільною ознакою і застосовуваних як безпосередньо для повірки, так і для розробки документів з перевірки інших засобів вимірювань, що відносяться до тієї ж групи. Документи на методики перевірки, проведеної в одному міністерстві (відомстві), розробляють у вигляді відомчих методичних вказівок; в одній організації (на одному підприємстві) - у вигляді методичних вказівок підприємства. Розділи технічного опису чи інструкції на методики перевірки засобів вимірювань розробляють організації-розробники засобів вимірювань при підготовці їх до випробувань для затвердження типу або (при перегляді застарілого документа на методику повірки) організації-розробники (виробники) засобів вимірювань при підготовці їх до випробувань на відповідність затвердженим типу. ДЦІ СІ, органи ГМС при проведенні випробувань засобів вимірювань проводять експериментальну апробацію документів на методики повірки та визначають можливість їх застосування при серійному виробництві і в експлуатації. Найменування документа на методику повірки складається з найменування системи (ГСИ), найменування повіряються засобів вимірювань і найменування об'єкта регламентації. Документи на методику повірки повинні містити вступну частину, яка встановлює призначення документа, ступінь його відповідності вимогам міжнародних документів, а також рекомендований міжповірочний інтервал, і розділи, розташовані в наступному порядку:

- Операції повірки;

- Засоби перевірки;

- Вимоги безпеки;

- Умови повірки;

- Підготовка до повірці;

- Проведення перевірки;

- Обробка результатів вимірювань;

- Оформлення результатів перевірки.

Якщо до кваліфікації поверителей пред'являють особливі вимоги, після розділу «Засоби вимірювань» в документи на методики повірки включають розділ «Вимоги до кваліфікації поверителей». В обгрунтованих випадках допускається об'єднувати або виключати окремі розділи. В інструкції МІ 2526-99 встановлені вимоги до змісту розділів документів на методики перевірки засобів вимірювань. Документи на методики перевірки можуть містити додатки. Як додатки оформляють, наприклад, програму обробки результатів вимірювань на ЕОМ, форму протоколу запису результатів вимірювань, технічні описи допоміжних пристроїв та повірочних пристосувань і т. д.

Список літератури

1. Дімов Ю.В. метрологія, стандартизація і сертифікація. Підручник для вузів. 2-е вид. - СПб.: Пітер, 2006.

2. Метрологія, стандартизація і сертифікація: Підручник / Ю.І. Борисов, А.С. Сігов та ін; Під ред. А.С. Сігова. - М. Форум: Инфра-М, 2005.

3. Керівництво за висловом невизначеності вимірювання. - ВНИИМ, С-Пб.: 2005.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
57.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Засоби вимірювань
Характеристики засобів вимірювань
Калібрування засобів вимірювань
Поняття та класифікація засобів вимірювань
Розрахунки засобів технічних вимірювань та контролю
Система державної та відомчої перевірки засобів вимірювань
Автоматизація вимірювань
Методика електричних вимірювань
Точність фотометричних вимірювань
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru