Нормирование метрологических характеристик СИТ

 

Под нормированием понимается установление границ на допустимые отклонения реальных метрологических характеристик СИТ от их номинальных значений. Только посредством нормирования метрологических характеристик можно добиться их взаимозаменяемости и обеспечить единство измерений в государстве. Реальные значения метрологических характеристик определяют при изготовлении СИТ и затем проверяют периодически во время эксплуатации. Если при этом хотя бы одна из метрологических характеристик выходит за установленные границы, то такое средство измерений либо подвергают регулировке, либо изымают из обращения.

При нормировании метрологических характеристик руководствуются следующими принципами:

– нормировать необходимо все свойства СИТ, влияющие на точность результатов измерений;

– каждое свойство следует нормировать отдельно;

– нормирование свойств должно позволять выбирать СИТ и оценивать погрешности результатов измерений;

– нормирование должно давать возможность экспериментальной проверки соответствие свойств каждого отдельного СИТ установленным нормам;

– способы нормирования необходимо выбирать так, чтобы проверка соответствия СИТ установленным нормам и его применение были возможно более простыми.

Для реализации этих принципов необходимо выполнение следующих требований к нормируемым МХ:

– МХ нормируются не для конкретного экземпляра СИТ, а для всех СИТ данного типа;

– кроме номинальных МХ нормируют пределы допускаемых отклонений МХ от номинальной у отдельных экземпляров СИТ данного типа. Эти МХ называют граничными;

– номинальные и граничные нормированные МХ представляют в виде формул, таблиц, графиков. Линейная нормированная МХ, проходящая через нуль, представляется в виде числового коэффициента;

– из совокупности МХ одной группы при нормировании следует отдавать предпочтение тем, которые определяются точнее, а также тем, которые удобнее использовать при решении метрологических задач;

– МХ нормируются для нормальных и рабочих условий применения СИТ.

Нормальными считаются такие условия применения СИТ, при которых влияющие на процесс измерения величины (температура, влажность, частота, напряжение питания, внешние магнитные поля и т.д.), а также неинформативные параметры входных и выходных сигналов находятся в нормальной для данных СИТ области значений, т.е. в такой области, где их влиянием на метрологические характеристики можно пренебречь. Нормальные области значений влияющих величин указываются в стандартах или технических условиях на СИТ данного типа в форме номиналов с нормированными отклонениями. Для большинства СИТ нормальными условиями считаются:

а) температура (293±3) К;

б) относительная влажность (65±15) %;

в) атмосферное давление (750±30) мм рт.ст.;

г) напряжение питающей сети 220 В±2 %;

д) частота питающей сети 50 Гц±1 %.

Рабочая область значений влияющих величин шире нормальной области значений. В ее пределах метрологические характеристики существенно зависят от влияющих величин, однако их изменения нормируются стандартами на СИТ в форме функций влияния или наибольших допустимых изменений. За пределами рабочей области метрологические характеристики принимают неопределенные значения.

Для нормальных условий эксплуатации средств измерений должны нормироваться характеристики суммарной погрешности и ее систематической и случайной составляющих. Суммарная погрешность СИТ в нормальных условиях эксплуатации называется основной погрешностью и нормируется заданием предела допускаемого значения , то есть того наибольшего значения, при котором средство измерений еще может быть признано годным к применению.

Перечисленные выше метрологические характеристики следует нормировать не только для нормальной, но и для всей рабочей области эксплуатации СИТ, если их колебания, вызванные изменениями внешних влияющих величин и неинформативных параметров входного сигнала в пределах рабочей области, существенно меньше номинальных значений. В противном случае эти характеристики нормируются только для нормальной области, а в рабочей области нормируются дополнительные погрешности путем задания функций влияния или наибольших допустимых изменений раздельно для каждого влияющего фактора; в случае необходимости – и для совместного изменения нескольких факторов. Функции влияния нормируются формулой, числом, таблицей или задаются в виде номинальной функции влияния и предела допускаемых отклонений от нее.

Для используемых по отдельности СИТ, точность которых заведомо превышает требуемую точность измерений, нормируются только пределы допускаемого значения суммарной погрешности и наибольшие допустимые изменения метрологических характеристик. Если же точность СИТ соизмерима с требуемой точностью измерений, то необходимо нормировать раздельно характеристики систематической и случайной погрешности и функции влияния. Только с их помощью можно найти суммарную погрешность в рабочих условиях применения средств измерений.

При нормировании ДХ, представляющих собой отдельные параметры или совокупности параметров, следует указывать номинальные значения каждого параметра и пределы допускаемых отклонений от указанных значений или указывать пределы допускаемых значений каждого параметра (в том числе односторонние пределы).

Предпочтительной для нормирования является такая полная ДХ, экспериментальное определение и (или) контроль которой могут быть осуществлены с необходимой точностью и наиболее простым методом. Полную ДХ линейных аналоговых СИТ нормируют путем установления номинальной полной ДХ и пределов (положительного и отрицательного) допускаемых отклонений от нее. Наряду с нормируемой полной ДХ в НД, при необходимости, могут быть приведены в качестве справочных данных другие полные ДХ.

Частные ДХ линейных аналоговых СИТ нормируют путем установления номинальных частных ДХ и пределов (положительного и отрицательного) допускаемых отклонений от них. Допускается нормировать только частную ДХ, если эта характеристика достаточна для учета динамических свойств СИТ при его применении. Предпочтение отдается той частной ДХ, экспериментальное определение и (или) контроль которой могут быть осуществлены с необходимой точностью и наиболее простым методом.