Средства измерений их классификация

Классы точности.
Выбор средств измерений.

характеристика одного из свойств средства измерения, влияющая на результат измерения

и на его погрешность.
Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспериментально — действительными метрологическими характеристиками.
Перечень метрологических характеристик, правила выбора комплекса нормируемых метрологических характеристик для средств измерений и способы их нормирования изложены в ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».

расстояние между серединами двух соседних отметок (штрихов, точек и т.

п.) шкалы.
Цена деления шкалы — это разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы (у микрометра она равна 0,01 мм).
Градуировочная характеристика — зависимость между значениями величин на выходе и входе средства измерений.
Диапазон показаний — область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы, то есть наибольшим и наименьшим значениями измеряемой величины.

в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерения.

Чувствительность прибора

— отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к изменению измеряемой величины (сигнала) на входе. Так, если изменение измеряемой величины составило Δd = 0,01 мм, что вызвало перемещение стрелки показывающего устройства на Δl= 10 мм, то абсолютная чувствительность прибора составляет S = Δl/Δd = 10/0,01 = 1000. Для шкальных измерительных приборов абсолютная чувствительность численно равна передаточному отношению.

между наибольшим и наименьшим результатами измерений при многократном измерении одной

и той же величины в неизменных условиях.

Стабильность средства измерений — свойство, выражающее неизменность вовремени его метрологических характеристик (показаний).

СИ. В соответствии с ГОСТ 8.401—80 «ГСИ. Классы точности средств

измерений. Общие требования», классы точности устанавливаются для СИ, у которых погрешность нормируется в виде пределов допускаемой основной и дополнительных погрешностей.
Классы точности присваиваются СИ при их разработке по результатам метрологической аттестации и подтверждаются (или не подтверждаются) при периодических поверках СИ в процессе эксплуатации.

определяется назначением СИ и характером изменения погрешности в пределах диапазона

измерения.

СИ, для которых преобладает аддитивная составляющая погрешности;
СИ, для которых преобладает мультипликативная составляющая погрешности;
СИ, для которых необходимо учитывать обе (аддитивную и мультипликативную) составляющие погрешности.

преобладает аддитивная составляющая погрешности, предел допускаемой абсолютной погрешности:
ΔХ =±а, где

а = const.
В ряде случаев оказывается удобно нормировать предел допускаемой абсолютной основной погрешности.
Класс точности в этом случае принято обозначать путем указания числа а (как, например, для микрометра ±а = 0,01 мм) либо в виде условных обозначений, в качестве которых используют римские цифры или прописные буквы латинского алфавита. Причем классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, должны соответствовать меньшие цифры или буквы, находящиеся ближе к началу алфавита.

более удобно нормировать предел допускаемой основной приведенной погрешности γ и

выражать его в процентах:




где N — нормирующее значение.

Средства измерений 3 Классы точности

особенностей конкретного СИ. В соответствии с ГОСТ 8.401—80 нормирующее значение

принимают равным:
конечному значению шкалы прибора ХК для СИ с равномерной шкалой, практически равномерной и степенной шкалой, если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы (например, для амперметра со шкалой 0...10 A, N=XK = 10 А);
сумме конечных значений шкалы прибора (без учета знаков), если нулевая отметка находится внутри шкалы (например, для миллиамперметра со шкалой 50...0...100 мА, N=XKl + ХК2 = 50 + 100= 150 мА);

(например, для частотомера, предназначенного для контроля частоты питающей сети со

шкалой 45...50...55 Гц, N = Хном = 50 Гц);
длине шкалы (выраженной в мм), если шкала имеет резко сужающиеся деления (логарифмические, гиперболические шкалы, как, например, шкала омметра).
Для приборов со шкалой, градуированной в единицах ФВ, для которой принята шкала с условным нулем (например, для приборов, измеряющих температуру в градусах Цельсия), нормирующее значение принимается равным разности конечного и начального значений шкалы (т. е. диапазону измерений N=XK-XH).

СИ класса точности следует выбирать из ряда предпочтительных чисел, регламентированного

ГОСТ 13600—68 (выбирается ближайшее число со стороны больших значений).
Класс точности указывается в технической документации на СИ и в виде условного обозначения наносится на шкалу или корпус измерительного прибора.
Если для СИ нормируется предел допускаемой основной приведенной погрешности, то условное обозначение класса точности представляет собой само число γ, выраженное в процентах (например, 0,5 или 2,0).

Для СИ с резко нелинейной шкалой (когда нормирующее значение N равно длине шкалы) условное обозначение класса точности имеет вид

мультипликативная составляющая погрешности, предел допускаемой абсолютной погрешности можно записать в

следующем виде:
ΔХ = ±bХ,
где b — положительное число, не зависящее от X.

Переходя к относительным погрешностям:

b, выраженное в процентах, выбирается из того же ряда предпочтительных

чисел и указывается в технической документации в качестве класса точности.
Условное обозначение класса точности на шкале или на корпусе прибора имеет вид, например

1,0

2,5

необходимо учитывать как аддитивную, так и мультипликативную составляющие погрешности, предел

допускаемой абсолютной погрешности можно выразить в виде суммы двух членов:
ΔХ = ±(а + b Х),
Где X — значение измеряемой величины;
а и b — положительные числа, не зависящие от X.
Предел допускаемой основной погрешности для приборов этой группы нормируется по величине приведенной погрешности.
Нормирующей величиной является конечное значение шкалы ХК, но приведенная погрешность определяется в двух точках шкалы: при Х= О (начальная отметка шкалы) и при Х= ХК(конечная отметка шкалы).

(в процентах)
где γн — приведенная погрешность в начале шкалы;

γк — приведенная погрешность в конце шкалы.

в процентах, выбираются из ряда чисел, регламентированных ГОСТом, и приводятся

в технической документации в качестве класса точности СИ, имеющего аддитивную и мультипликативную составляющие погрешности.
Условное обозначение класса точности на шкале или на корпусе прибора имеет вид дроби

допускаемой основной абсолютной и предел допускаемой основной относительной погрешностей можно

записать

уточнения.
Это самый простой способ, предусматривающий сравнение точности измерения и точности

изготовления объекта контроля. Здесь предусматривается введение коэффициента уточнения КТ (коэффициента закона точности) при известном допуске Т и предельном значении [Δизм ] погрешности измерения


В соответствии с ГОСТ 8.051-81 значения пределов допускаемый погрешностей [Δизм ] для линейных размеров задаются в зависимости от допусков и квалитета (по таблицам) как
[Δизм ]=(0,20-0,35)Т=ρТ

между [Δизм ] и Т от 20 до 35% соответствует

КТ=2,5-1,4. При выборе СИ по величине КТ необходимо иметь соответствующие справочные данные о погрешностях конкретных СИ. Если измеряемый размер попадает в стандартизированный ГОСТ 8.051-81 интервал 0…500 мм, то используют среднее значение Кт.ср=(2,5+1,4)/2, а предел основной допускаемой погрешности СИ находят как



Затем по таблицам выбирают ближайшее СИ с такой погрешностью.

безошибочности контроля предполагает предварительную оценку вероятности ошибок первого и второго

рода.
Оценивают (или обосновано задают) законы распределения контролируемого параметра и погрешности измерения.
Задают соответствующие вероятности ошибок первого и второго рода.
По таблицам (справочные данные) находят соответствующее значение коэффициента уточнения КТ.
При известном допуске на параметр выбирают СИ по таблицам.

безошибочности контроля и его стоимости осуществляется как метод оптимизации по

критериям точности (классу точности γ или абсолютной предельной погрешности Δси) СИ, его стоимости Сси и достоверности измерения.

4. Выбор СИ по технико-экономическим показателям является предпочтительным при эксплуатационном контроле ТС, поскольку позволяет принять во внимание как метрологические характеристики СИ, так и технико-экономические показатели эксплуатации самой ТС с учетом её ресурса, межконтрольной наработки, издержки на ТО и ремонт. В основу метода положен критерий оптимизации точности измерения, устанавливающий связь между точностью и удельными издержками на контрольно-диагностические операции с учетом дополнительных ТО и ремонтов ТС из-за погрешностей в оценке параметров её технического состояния.