Метрологічні характеристики засобів вимірювальної техніки

Поряд з характерними властивостями засобів вимірювальної техніки особливе значення мають їх нормовані метрологічні характеристики, які враховують види та типи засобів вимірювань, умови їх роботи, порядок визначення похибок та методи повірки.

Перелік нормованих метрологічних характеристик засобів вимірювальної техніки регламентується нормативно-технічною документацією на відповідні типи засобів вимірювальної техніки.

 

________________________________________ — характеристики засобів вимірювальної техніки, які нормуються для визначення результату вимірювання, їхніх основних та додаткових похибок за визначених умов проведення вимірювань (повірок).

У технічній документації на засоби вимірювань визначаються умови контролю метрологічних характеристик; об'єм вибірки, кількість точок вимірювань та їх розміщення у діапазоні вимірювань, допустимі похибки вимірювань, умови проведення експериментів. Метрологічні характеристики контролюються щодо відповідності регламентованих значень як експериментальними, так і розрахунковими методами.

 

До нормованих метрологічних характеристик відносять такі:

1. Розмах шкали засобу вимірювальної техніки вибирається зі стандартного ряду шкал для відповідних вимірюваних величин. Шкала засобу вимірювань може виражатися як в одиницях вимірюваної величини (відсотках), так і у нормованих одиницях (сигналах), які відповідають розмаху шкали і використовуються при імітаційних методах повірки (наприклад, розмах шкали потенціометра в одиницях температури 0—600 °С гр. ХК, а нормоване значення шкали 0—49,11 мВ).

2. Межі допустимої похибки засобу вимірювальної техніки нормуються приведеною похибкою, яка відповідає його класу точності.

3. Основні похибки засобу вимірювальної техніки відповідно до нормативно-технічної документації для відповідного засобу наводяться у вигляді сумарної похибки:

∆ — межа допустимої абсолютної похибки при довірчій імовірності не менше 0,95;

вмежа допустимої випадкової складової похибки при довірчій імовірності не менше 0,95;

σ(∆в) — межа допустимого середнього квадратичного відхилення випадкової складової похибки;

смежа допустимої систематичної складової похибки при р — 0,95;

М(С) математичне сподівання систематичної складової похибки.

В інтервал, обмежений допустимими основними похибками ∆, ∆в, та ∆с, мають вкладатися не менше 90 % усіх можливих значень основних похибок.

4. Додаткові похибки визначаються для кожної з величин, що впливають на вимірювання, відповідно до нормативно-технічної документації, а також регламентуються межі цих похибок. Додаткові похибки регламентуються зазвичай для нових або закордонних засобів вимірювань, які використовуються у промисловості.

5. Час проведення вимірювання фізичної величини чи технологічного параметра.

6. Термін експлуатації засобів вимірювальної техніки.

 

___________________________________________ - характеристика однієї з властивостей засобу вимірювань, що впливає на результат вимірювань і на його похибку.

Для кожного типу засобів вимірювань встановлюють свої метрологічні характеристики. Метрологічні характеристики, що встановлюються нормативно-технічними документами, називають нормованими метрологічними характеристиками, а визначувані експериментальнодійсними метрологічними характеристиками.

Основними МХ СИТ є наступні характеристики: ціна ділення; похибка; свідчення; варіація свідчень; діапазон вимірювань; номінальне і дійсне значення міри; чутливість і поріг чутливості; градуировочная характеристика; метрологічна надійність; дрейф свідчень.

Діапазон вимірювань— інтервал вимірюваної величини, у межах якого про нормовані похибки засобу вимірювання.

Ціна ділення - це різниця значення величин, відповідних двом сусіднім відміткам шкали засобу вимірювань.

Шкалою засобу вимірюванняназивається частина показового пристрою у вигляді упорядкованої сукупності позначок разом із пов'язаною з нею певною послідовністю чисел. Числа, як правило, відповідають значенню вимірюваної величини, вид якої вказується на шкалі (температура, густина, швидкість тощо), а також зазначається клас точності та градуювання.

Досить часто діапазон вимірювань подається не в одиницях вимірюваної величини, а у вигляді нормованого сигналу для відповідних оцифрованих значень шкали засобу вимірювання і називається градуювальною характеристикою.Вона встановлюється як залежність між значеннями вимірюваної величини на вході та виході засобу вимірювань, отриманими під час градуювання та поданими у вигляді таблиці, графіка або формули. Наприклад, градуювальна характеристика автоматичного потенціометра, моста, логометра та інших прикладів подана таблично як залежність показань температури на шкалі приладу від вхідного сигналу, мілівольтах.

Чутливість - це властивість СИТ, визначувана як відношення зміни вихідного сигналу цього СИТ до зухвалої його зміни вимірюваної величини.

Поріг чутливості— найменше значення вимірюваної величини, яке може бути виявлене засобом вимірювання, тобто на виході засобу вимірювання відбудеться зміна вихідної величини хоча б на 0,5 поділки.

Надійність засобу вимірюванняхарактеризується збереженням безвідмовної роботи протягом заданого достатнього часу. Надійність характеризується такими показниками: часом безвідмовної роботи, терміном роботи, наробкою на відмову та ін. Інколи надійність роботи засобу вимірювання характеризують за його працездатністю або можливістю виконувати свої функції відповідно до технічних вимог.

Слід зауважити, що на характеристики засобів вимірювальної техніки негативно впливають зовнішні умови (температура, тиск, вологість, вібрація, магнітні поля та ін.), тому умови експлуатації засобів вимірювальної техніки повинні відповідати умовам їх градуювання, вказаним у технічних паспортах.

Варіацієюназивається найбільша різниця між двома показами засобу вимірювання, коли одне й те саме дійсне значення вимірюваної величини досягається в результаті її збільшення чи зменшення: В =Азб - Азм.

Сигнал— фізичний процес, властивості якого визначаються взаємодією між матеріальним об'єктом та засобом його дослідження.

Параметр сигналу — одна з властивостей сигналу, яка подається фізичною величиною.

Інформативний параметр— параметр сигналу, який функціонально пов'язаний з вимірюваною величиною або ж має задане значення.

Вихідний сигнал — вимірювальний сигнал, який виникає під час взаємодії об'єкта вимірювання і засобу вимірювання.

Сигнал вимірювальної інформації— сигнал, який представляє вимірювальну інформацію на виході засобу вимірювання.