Засоби вимірювальної техніки

результаті її збільшення чи зменшення: В =Азб – Азм.

Крім того, похибки засобів вимірювань поділяються на статичні й динамічні.

Статичні похибки мають місце при вимірюванні величини після закінчення перехідних процесів в елементах та перетворювачах засобу вимірювання.

Динамічні похибки з'являються при вимірюванні змінних величин і зумовлені інерційними властивостями засобів вимірювань.

Статичні похибки у свою чергу поділяються на випадкові та систематичні. При технічних вимірюваннях фізичних величин як на процес вимірювання, так і на вимірювану величину діють чинники, виникнення яких має стохастичний характер за непередбаченої інтенсивності. Чинники впливу як з'являються, так і зникають несподівано, їх виникнення неможливо передбачити у заданому інтервалі часу.

У загальному випадку випадкові похибки слід розглядати як випадкову функцію часу, вимірюваної величини та зовнішніх чинників.

Систематичні похибки у загальному випадку є функцією вимірюваної величини, чинників впливу (температури, вологості та ін.), конструктивних характеристик засобів вимірювань та методів вимірювань.

Систематична похибка засобів вимірювальної техніки (ЗВТ) залишається постійною або ж закономірно змінюється, тому її завжди можна врахувати при кінцевих результатах вимірювання.

Систематичні похибки визначаються при повірках та атестаціях зразкових та робочих ЗТВ, а в результатах вимірювання враховуються як поправки з протилежним знаком. Поправка у кожній оцифрованій точці шкали чисельно дорівнює систематичній похибці і обернена до неї за знаком.

Систематичні похибки як функцію вимірюваної величини можна показати як суму похибок схеми, яка визначається самою структурою засобу вимірювань, та технологічних похибок, обумовлених похибками виготовлення елементів цього засобу. Похибки схеми і технологічні похибки можна розглядати як систематичні лише при вимірюванні постійної вимірюваної величини за допомогою одного зразка засобу вимірювань. У загальній же масі вимірювань фізичних величин за допомогою багатьох засобів вимірювань одержані систематичні похибки слід відносити до класу випадкових.

Похибки схеми і технологічні похибки суттєво і принципово відрізняються. Якщо перші впливають на характер зміни по шкалі сумарної похибки всіх засобів вимірювання, то технологічні похибки індивідуальні для кожного зразка ЗВТ, тобто їх значення для кожного приладу в одній і тій самій точці різні.

Класифікація засобів вимірювальної техніки

Залежно від призначення, будови, принципу дії та інших характерних ознак засоби вимірювальної техніки застосовуються для технологічних та теплотехнічних вимірювань і поділяються на групи.

Основна класифікація передбачає розподіл засобів вимірювань за родом вимірюваних величин. Для найбільш поширених засобів вимірювання умовно прийняті такі назви:

для засобів вимірювання температури – термометри і пірометри;

тиску – манометри, вакуумметри, мановакуумметри, тягоміри, напороміри, барометри;

витрати та кількості – витратоміри, лічильники та витратоміри з лічильниками;

рівня – рівнеміри та показчики рівня;

складу димових та інших газів – газоаналізатори, киснеміри та ін. ;

аналізу та складу рідини – аналізатори рідини, кондуктометри, рН-метри, густиноміри, рефрактометри та ін. ;

вологості – вологоміри, психрометри, гігрометри тощо.

Додатково засоби вимірювань поділяються на групи за такими ознаками:

за принципом дії та використанням енергії – механічні, електричні, рідинні, пневматичні, гідравлічні, хімічні, ультразвукові, інфрачервоні, радіоізотопні та ін. ;

формою показань – аналогові та цифрові;

характером відображення – показуючі, самописні, реєструючі, інтегруючі;

призначенням – промислові (технічні), лабораторні, зразкові, еталонні;

місцем розташування – щитові, місцеві, дистанційні;

габаритами – мініатюрні, малогабаритні, нормальні та великогабаритні.

Майже кожний засіб вимірювань можна віднести до будь-якої групи. Наприклад, термометр може бути промисловим, самописним, електричним, щитовим, малогабаритним та ін.

Промислові (робочі) засоби вимірювань є найпоширенішими засобами вимірювальної техніки. Вони використовуються для вимірювання технологічних або теплотехнічних параметрів, мають порівняно просту структуру та конструкцію, високу надійність і необхідну точність, прості в експлуатації та ремонті. Показання промислових приладів видно на велику відстань, а наявність сигнальних пристроїв дозволяє впроваджувати звукову та світлову сигналізації відхилень технологічних параметрів.

Лабораторні прилади використовуються для більш точних лабораторних вимірювань при наукових дослідженнях та визначення похибок засобів вимірювань. Для одержання більшої точності вимірювань лабораторні засоби виготовляються більш ретельно, мають досконаліші схеми та спеціальні засоби для відліку показів (оптичні пристрої), до їх показів вводяться поправки, визначені експериментальним або розрахунковим шляхом.

Повірка засобів вимірювальної техніки

Повірка засобів вимірювальної техніки це технічна процедура, в результаті якої встановлюють придатності ЗВТ, на які поширюється ДМН, до застосування, на підставі результатів контролю їхніх МХ. Основними МХ, які визначаються під час повірки ЗВТ є похибки цих ЗВТ. Фактично на основі порівняння отриманих експериментальних значень похибок і значень похибок нормованих в НТД, що поширюються на ЗВТ, приймається рішення про придатність чи непридатність ЗВТ. Отже, мета повірки – встановлення або підтвердження придатності ЗВТ до застосування.

Основним документом, який встановлює організацію і порядок виконання повірки ЗВТ, що випускаються з виробництва або ремонту, імпортуються, знаходяться в експлуатації або продаються є ДСТУ 2708-99 Метрологія. Повірка засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення. Стандарт поширюється на всі підприємства незалежно від виду діяльності і форми власності, а також на громадян-суб'єктів підприємницької діяльності, що отримують та користуються результатами вимірювань, на які поширюється ДМН. Тобто, практично, всі користувачі ЗВТ що певний період часу повинні перевіряти (повіряти) свою вимірювальна техніку щоби пересвідчитись в її точності. Винятком є лише ЗВТ, які використовують для власних потреб підприємства, організації або окремі громадяни і на які не поширюється ДМН, ЗВТ, що застосовуються для спостережень за зміною величин без оцінки їх значень в одиницях фізичних величин з нормованою точністю (іншими словами – які працюють як індикатори), а також ЗВТ, що використовуються як навчальні.

Повірку ЗВТ виконують територіальні органи Держспоживстандарту України, які є акредитованими на право її проведення. ЗВТ, що випускаються з виробництва або вже знаходяться в експлуатації також можуть повірятися акредитованими метрологічними службами підприємств та організацій.

Окрім ЗВТ, які використовуються у сфері ДМН, повірці підлягають робочі еталони територіальних органів Держспоживстандарту, вихідні (первинні) еталони підприємств та організацій, а також ЗВТ, що застосовуються під час державних випробувань, ДМА та повірки ЗВТ.

Результати повірки, виконаної в іншій країні, будуть визнаватися чинними тільки при наявності укладеного з цією країною договору або за рішенням Держспоживстандарту.

Якщо результати повірки ЗВТ підтверджують їх відповідність до метрологічних та технічних вимог, встановлених у НТД до даного типу ЗВТ, то ці засоби визнають придатними до застосування, але тільки протягом певного інтервалу часу, через який процедура повинна бути повторена. Такий інтервал між двома повірками називається міжповірювальним.

ЗВТ піддають в залежності від ситуації п'ятьом видам повірки: первинній, періодичній, позачерговій, інспекційній та експертній.

Вся повірювальна діяльність підлягає під ДМН. Тому повірку виконують службові особи територіальних органів Держспоживстандарту України – державні повірники або повірники акредитованих метрологічних служб підприємств та організацій, які мають відповідну кваліфікацію і пройшли обов'язкову атестацію.

Повірку здійснюють відповідно до вимог нормативних документів щодо повірки (стандартів) та відповідних розділів технічної документації. Позитивні результати повірки ЗВТ засвідчуються відбитком повірювального тавра і свідоцтвом про повірку. Відбиток тавра ставиться на ЗВТ переважно в місці, яке робить неможливим доступ до вимірювального механізму (якщо доступ опломбовується, то відбиток ставиться на пломбу). Рисунок повірювального тавра та правила і порядок його застосування встановлює Держспоживстандарт. Свідоцтво про повірку і відбиток тавра мають вирішальне значення при застосуванні ЗВТ, бо у випадку їх знищення або пошкодження, ЗВТ вважається неповіреним і забороняється його експлуатація.

Якщо в результаті повірки встановлюється, що ЗВТ непридатний для застосування, то орган метрологічної служби на вимогу заявника видає довідку про непридатність ЗВТ і гасить (знищує) відбиток проставленого раніше тавра.

Повірку ЗВТ виконують завжди згідно з методикою повірки, яка є або окремим документом або відповідним розділом експлуатаційної документації.

Всі витрати, пов'язані з повіркою (виклик державних повірників, транспортування зразкових засобів, огляд приладу, визначення його МХ і т. д.), оплачують замовники, тобто підприємства, організації та громадяни суб'єкти підприємницької діяльності згідно тарифів встановлених Держспоживстандартом за винятком інспекційної повірки, яка фінансується з державного бюджету.

ЗВТ, які використовуються як індикатори, а також ЗВТ, що застосовуються з навчальною метою, повинні мати нанесені відповідні позначки «І» або «У». Придатність до застосування таких ЗВТ контролює підприємство згідно власного розпорядку або технічної документації на ЗВТ.

ЗВТ, які використовуються у вимірювальних каналах вимірювально-інформаційних систем (ВІС) та автоматизованих систем керування (АСК), можуть окремо не повірятися, якщо це передбачено НТД. Тоді ЗВТ перевіряється як складові ВІС або АСК під час повірки цілих систем.

ЗВТ, які знаходяться у власності громадян і не використовуються при здійсненні підприємницької діяльності, не підлягають під обов'язкову повірку однак можуть бути повірені за заявою власника.

Список використаних джерел

В. Д. Цюцюра, С. В. Цюцюра. Метрологія та основи вимірювань. Навч. посібн., К., «Знання -Прес», 2003