Оглавление:
Классификация средств измерений
- Измерительные приборы классифицируются по широкому спектру характеристик. В большинстве случаев они независимы друг от друга и могут быть найдены почти в каждой комбинации инструментов. Эти признаки следующие: Принципы действия; Как создавать доказательства; Метод получения численных значений измеряемых величин. Точность; Условия использования; Степень защиты от внешних магнитных и электрических полей; Прочность и устойчивость к механическим воздействиям и перегрузкам; Стабильность; чувствительность Пределы измерения и диапазоны.
Согласно некоторым из этих характеристик, различные классификации инструментов одинаковы, но другие классификации отличаются. Некоторые из перечисленных функций могут применяться только к одному типу инструмента, но не к другим типам. Максимальное количество знаков охватывает классификацию электроизмерительных приборов. Преобразователи могут быть классифицированы в соответствии с большинством перечисленных функций. Классификация функций Конкретные значения могут быть в принципе измерены с использованием различных инструментов.
Емкостные преобразователи обладают высокой линейностью выходной характеристики, высокой чувствительностью, малыми измерительными усилиями. Людмила Фирмаль
Разница между этими принципами связана с использованием различных физических явлений. Например, для измерения длины используются механические, оптические, пневматические и электрические устройства. Кроме того, могут быть разные способы использования одного и того же физического явления.
Следовательно, различие в принципе работы электрических измерительных устройств, которые используют взаимодействие между током и магнитным потоком, заключается в способе получения магнетика по форме и характеру. Требования к точности прибора и другим характеристикам могут различаться в зависимости от основного принципа работы того или иного устройства. Следовательно, все стандарты и другие нормативные документы описывают принцип действия прибора, и применяются стандарты, установленные в этом документе.
Классификация по образовательному методу Согласно способу формирования измерений измерительные устройства можно разделить на три основные группы: устройства отображения, записывающие устройства и устройства самоиндукции. Если измеренное значение влияет на измерительный прибор, оно может быть проинструктировано инструктированием измерительного прибора без необходимости дополнительной операции со стороны наблюдателя. Указатель считывающего устройства движется, не касаясь людей, и визуально наблюдается.
В некоторых случаях это движение происходит только под воздействием величины, которую можно измерить, например, с помощью манометра, вольтметра, баланса шкалы или термометра. В других случаях энергия от вспомогательного источника используется для выполнения этого движения, например, в автоматическом мосту или потенциометре. Инструкции по измерительному оборудованию включают цифровое считывающее оборудование. Их механизм чтения гарантирует окно появления чисел, которые составляют числа (измеренные значения). Цифровые устройства считывания становятся все более распространенными.
В принципе, это электромеханические или электронные устройства. Записи инструмента включают в себя механизм записи показаний устройства при измерении переменных в форме диаграмм, а также шкалы и указатели. Этот рисунок является изображением изменения измеренного значения в ответ на изменение другой переменной во времени в большинстве случаев. Если эта переменная не является временем, записывающее устройство называется координатным устройством. Название условно, потому что время также является координатой.
Запись происходит на бумаге в виде движущихся лент или дисков или листов, наложенных на барабан. Методы записи, используемые в настоящее время, очень разнообразны. Наиболее распространенным является запись чернил с использованием ручки того или иного дизайна и печать точек на цветной ленте, пропитанной краской.
Существуют и другие способы записи: тонкий поток чернил, электрические искры на металлизированной бумаге, нагретый стержень Маг с восковым слоем Регистратор должен также включать измерительный прибор с печатающим механизмом, который выдает инструкции в виде цифр, напечатанных на бумажной ленте. Индуктивные измерительные приборы требуют обязательного вмешательства человека для достижения определенного эффекта, обычно путем перемещения определенной части или выбора контрмеры, обычно обнуления дисплея индикатора нуля.
Когда эта позиция достигнута, показания считываются считывающим устройством или суммой выбранных показаний. Электромеханические и электронные цифровые измерительные устройства, упомянутые выше, в основном представляют собой измерительные устройства с датчиком с автоматическим процессом измерения. Классификация по способу получения измеренного значения В зависимости от того, как проводятся измерения, инструменты можно разделить на две группы: инструменты. Устройство сравнения (устройство сравнения).
Точно так же измерительные инструменты прямой оценки можно разделить на инструменты, которые отображают и измеряют значения измерений, которые существуют в определенное время. Измерительные приборы для прямой оценки включают устройства, которые показывают значение измеренного значения с помощью считывателя. Они будут выпускаться и проверять, используя Примерный измерительный прибор. Примерное измерительное оборудование не участвует непосредственно в процессе измерения. Если измеренное значение является переменным, считывающее устройство может отслеживать изменение.
Другая подгруппа инструментов прямой оценки — интеграция или дополнение. Как правило, эти механизмы измерения реагируют на ту или иную величину мгновенных значений, но измеряемая величина — это не эта величина, а сумма произведений других небольших сегментов (чаще всего времени) это. Например, электрический счетчик суммирует мгновенное значение электрической энергии, которое равно мгновенному значению мощности R, умноженному на короткое время. Это может быть выражено как выражение Где A — количество энергии, протекающей через счетчик за -6 часов.
P — постоянная величина мощности D , принимаемая каждый короткий промежуток времени D ; D -Маленький интервал времени, где интервал времени делится от I до 2. Или выражение 4 = рЛ. Не путайте две концепции: прибор для прямого измерения и прибор для измерения (измерительный прибор выше. Поэтому вместо измерительного прибора для измерительного прибора следует назначать микрометр, являющийся прибором прямого измерения). .. Сравнительные измерительные приборы предназначены для сравнения измеренных значений друг с другом и сравнения измеренных значений с измеренными значениями.
Особенностью возможности сравнения измерительных приборов является то, что для их измерения требуется измерение. Примеры компараторов: рычажные весы, потенциометры. Классификация точности Точность измерения является наиболее важной характеристикой результата измерения и определяет возможность использования полученного результата в целях, для которых он был выполнен. Одним из решающих факторов, определяющих точность измерения, является точность используемого прибора.
Как уже упоминалось, основной ошибкой является алгебраическая разница между ее номинальным действительным числом и действительным числом. Nyami. В большинстве случаев погрешность измерения в результате неточностей в производстве измерений будет оставаться в течение почти постоянного периода времени. Вариации, то есть неоднозначные изменения на некоторых границах большинства мер, едва заметны. Однако это не означает, что показатель изменяется при изменении величины воздействия.
Это уже относится к условиям применения измерений, которые определяют точность измерения, а не точность самого измерения. Точность измерения учитывается и определяется в строго определенных условиях. Рыбалка. Точность других приборов зависит не только от точности калибровки, но и от нескольких характеристик, определяемых наличием движущихся частей. Одной из причин изменения измеряемых величин является трение опор о подвижные части устройства.
Для измерительных приборов с передним фронтом причина колебаний заключается в том, что чувствительность индикатора нуля недостаточна, сопротивление электрического контакта изменяется и т. Д. Точность прибора характеризуется общей ошибкой, то есть ошибками, включая ошибки калибровки и регулировки, а также переменными ошибками и вариациями. Переменная ошибки В случае границы можно определить границу полной погрешности прибора. Ошибки прибора, обнаруженные при нормальных внешних условиях, называются основными.
В качестве нормальных условий температура окружающей среды обычно составляет 20 ° C, атмосферное давление составляет 1,013-10 * Па (760 мм рт. Ст.), А влажность воздуха составляет до 80% (в некоторых случаях до 70, 90, 95)%). Не все эти признаки нормального состояния требуются для различных измерительных приборов. В большинстве случаев требуется только стандартизированная температура окружающей среды (с некоторым допуском).
Основные ошибки (ошибки, определенные в нормальных условиях) являются основными показателями классификации по точности прибора (основные, но не единственные, которые описаны ниже). Каждый тип прибора классифицируется по классу точности в соответствии со значением максимально допустимой основной погрешности *. Для каждого типа измерительного прибора * Предельная ошибка — максимальная ошибка. Строго говоря, допускается ошибка, если она не превышает пределов, установленных нормой. Поэтому максимально допустимая ошибка всегда нормируется. Разрешено для краткости.
Несколько классов точности определены и назначены конкретные спецификации: цифры, цифры, буквы и т. Д. Существует множество способов выразить допуски, указать наклон уровня ошибки (интервал точности) и класс точности. Рассмотрим каждый из этих показателей в отдельности. Все методы, которые существуют для этой цели, используются для представления основной ошибки, которая допускается во время нормализации и оценки, в зависимости от метода, который наилучшим образом соответствует природе инструмента.
Таким образом, для окончательного измерения длины (ГОСТ 9038 73) допуск выражается в единицах длины. Поэтому для каждого класса точности необходимо установить набор значений в зависимости от длины меры. Чтобы сократить эту серию, измерения длины делятся на 16 групп. Этим группам даны значения отклонения допуска от номинального значения. Если эти значения выражены в процентах от длины, получается следующий рисунок. Для измерений длины (1000 мм) допуск верхнего класса 0 составляет примерно 0,0002% (2 мкм), а допуск нижнего класса 3 — 0,0016% (16 мкм).
По мере уменьшения длины максимально допустимая ошибка, начиная с определенного значения, уменьшается пропорционально длине. Относительная величина максимально допустимой погрешности увеличивается. Для всех мер длиной менее 10 мм максимально допустимая погрешность остается постоянной и равна 0,1 мкм для класса 0 и 0,8 мкм для класса 3. Таким образом, для длины 0,5 мм, 0,2 и 1,6% соответственно.
Такое большое изменение допустимой относительной ошибки является не только технической проблемой, но при составлении блока окончательных измерений длины общая ошибка относится к общей длине блока и небольшим ошибкам измерения. Это также связано с тем, что он играет меньшую роль. Следовательно, для достижения коротких измерений такая же высокая относительная точность изготовления, как и для длинных измерений, не имеет смысла. Эти соображения учитываются при стандартизации ошибок для мер, используемых в наборах и хранилищах мер.
Существует некоторая закономерность в изменении допустимой относительной ошибки меры по мере увеличения значения. Это наиболее четко видно при создании этих кривых ошибок на логарифмической сетке (рисунок 24). Поскольку характер изменения ошибок для различных классов точности практически одинаков, ордината отображает взаимосвязь с конкретными начальными значениями, а не со значениями этих ошибок. Кривая обозначает шкалу длины, а кривая обозначает вес. Около некоторой точки на каждой из этих кривых Наибольшее значение меры. Кривая ошибки записи близка к прямой линии.
Максимальное отклонение от линии обусловлено округлением до удобного значения. Кривая погрешности конечной измеренной длины отличается по своей природе. Относительная погрешность 1-10 мм изменяется обратно пропорционально измеренному значению. Измеренное значение представлено наклонной линией. Кроме того (10-120 мм) скорость снижения погрешности постепенно уменьшается. для h I gJtVDNI Y B1 I a м 8- PTGYY ^ C ^ ~ H ~ -H-I 3-г е цш хЗЗМЦ; шт 1 г — ЦЦ11 .ц …
Значение допуска измеряемой величины: Выше 120 мм максимально допустимая относительная погрешность остается постоянной. Другими словами, ошибка, выраженная в единицах длины, увеличивается пропорционально значению меры. При создании кривой допускается некоторое упрощение, поскольку предполагается, что ошибка, выраженная в единицах длины, одинакова для определенного диапазона значений. Кривая, которая точно отражает нормированную ошибку, представляет собой пунктирную линию (показана пунктирной линией).
случай В некоторых случаях допуск прибора выражается как сумма двух компонентов. Один из них пропорционален значению измеряемой величины (назовем это относительной составляющей ошибки). Другое постоянное, чем больше влияние на общую ошибку, тем меньше Значение измеряемой величины. Допуск такого измерительного прибора: ошибка не должна превышать ± 0,1% + единица измерения 0,5, где процент относится к значению измеряемой величины .
Эта формулировка очень неудачна (Добавьте процент к названному значению). Лучше всего выражать допуск в строго математической форме. Например, ± (0,001x + 0,5) единиц определенной суммы или ± ^ 0,1 + — ~)% — эта комбинация может быть усложнена в результате другой переменной. В качестве примера можно привести уравнение, помогающее определить допуск запаса резисторов. Для магазинов класса 0.1 форма этой формулы составляет ± ^ 0,1 + 0,2 — ^)%. Где включенное значение сопротивления — омы, а m — количество десятилетий с ненулевыми показаниями (максимум m = 8).
Второй член оказывает существенное влияние на размер ошибки при применении следующего: Наименьшее 10 лет или меньше, но это все еще заметно при применении двух маленьких 10 лет. Используя 30 лет, влияние второго срока ничтожно мало. Например, если значение относительного компонента составляет 0,1%, общая ошибка находится в диапазоне от 0,1 до 0,12%, достигая 0,16% только при включении первой катушки за 30 лет. При использовании в течение десятилетий роль постоянного компонента можно игнорировать.
Если включено только 10 лет (w = 1), вокруг точки, соответствующей ошибке, будет обведен кружок. Ошибки, которые указывают на приборы со шкалами и указателями, нормализуются путем установки единого значения допуска для всей шкалы или той части, которая называется рабочей частью шкалы, но для остальной части шкалы. Может быть установлен, но это для рабочего отдела. Для стеклянных жидкостных термометров допуск устанавливается численно равным цене одного тика.
В большинстве случаев одинаковы по всей шкале (например, 1; 0,5; 0,1 ° С). Он также практически стандартизирует допуски для индикаторов типа часов и других аналогичных приборов для измерения длины. Допуски, такие как манометры и амперметры, обычно выражаются как уменьшение погрешности. Полезность использования данной ошибки при нормализации допуска такого измерительного прибора может быть продемонстрирована на примере вольтметра. Этот же вольтметр можно использовать для измерения любого напряжения (в известных пределах). Забытый лаз.
Значение допуска выражается в единицах измерения и изменяется пропорционально верхнему пределу измерения. Допуск вольтметра составляет 1,5% от верхнего предела измерения. Это означает, что для вольтметра с верхним пределом измерения 15 В погрешность не должна превышать 0,225 В во всей рабочей части шкалы. Для приборов с максимальным пределом измерения 150. 300; 1000 В и т. Д. Каждая ошибка не должна превышать 2,25. 4,5; следовательно, метод выражения допуска в форме уменьшенной ошибки позволяет нормированной ошибке быть выраженной как одно число. Подумайте, как указать класс точности.
В 1920-х годах было предложено и широко принято обозначение класса точности в виде процента от заданного допуска. Например, класс 0,2, если допуск установлен на ± 0,2%. Класс 1.0 с погрешностью ± 1,0% В настоящее время этот метод также используется для устройств с установленными относительными или сложными ошибками. Например, класс 0,01 был введен для электрических мостов и потенциометров. 0.02 Другое: Относительный компонент выражения составной ошибки используется для указания класса точности.
Однако во многих случаях этот метод не применим для классификации длины, веса, многих других измерений и окончательных измерений некоторых приборов. В этих случаях классы обычно нумеруются порядковым номером, начинающимся с 1 класса наивысшей точности. Недостаток этой системы заключается в том, что она почти полностью не видна (ограничена атрибутами. Чем больше число классов, тем больше допуск). Допуски различных классов точности не постоянны, а коэффициенты ошибок смежных классов значительно различаются, образуя ряд, который иногда достигает 10.
Например, для окончательного измерения длины 50-80 мм используется коэффициент максимально допустимой погрешности класса He 1. 1 и 2. 2 и 3 равны 1,6. 1,5; 2,5. Для измерений длиной до 10 мм — 2; 2; 2. Для веса 500 грамм допуск последовательных классов достигает 5. 5; 10; 5. Коэффициент допуска класса 0,05 и 0,1 указателя электроизмерительного прибора. 0,1 и 0,2; 0,2 и 0,5; 0,5 и 1; 1 и 1,5; 1,5 и 2,5; 2,5 и 4 равны 2. 2; 2,5; 2; 1,5; 1,7; 1,6. В приведенном выше примере набор классов точности не соответствует правилам.
Установленный допуск для манометра соответствует некоторым благоприятным числам по ГОСТ Echuratsu При изменении температуры 8032-56: 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; 10 со знаменателем около 1,6. В большинстве случаев при выборе серии они руководствуются практическими соображениями. Когда дело доходит до классификации инструментов по точности, следует подчеркнуть, что точность инструмента никогда не характеризуется только фундаментальными ошибками. Для каждого класса точности уровень точности устанавливается в более или менее обширных условиях применения.
Чтобы проиллюстрировать необходимость нормализации условий, показаны две диаграммы изменения ошибок. Оборудование (Рисунок 25). Как видите, оба устройства имеют одинаковую ошибку при 20 ° C, но показания устройства не меняются при изменении температуры. Изменение показаний устройства А с температурой настолько велико, что это может доказать, что устройство на самом деле не применимо.
Каждый класс точности определяет набор технических характеристик, которые характеризуют уровень точности прибора, и точность, определяемая фундаментальной ошибкой, обычно является наилучшей для конкретного устройства при использовании без коррекции. Инструменты, использованные в качестве примеров при проверке низко точных инструментов, сгруппированы по категориям. Точность, обеспечиваемая при учете исправлений, используется в качестве основы для классификации по категориям. Первая категория включает в себя наиболее точные типовые инструменты, подтвержденные рабочими стандартами.
- Используя типичные инструменты из первой категории, стандартные инструменты, такие как вторая категория, проходят валидацию, а разряд устанавливается по схеме калибровки (см. Рисунок 23). Классификация по условиям использования Вышеуказанные нормальные условия для определения основных ошибок ни в коем случае не являются нормальными условиями для использования прибора, как уже указывалось. В то же время слово нормальный слишком расплывчато.
Поэтому границы требований к применению устанавливаются для каждого измерительного прибора с учетом того, что именно в этих границах характеристики, определяющие уровень точности измерений, нормализуются и гарантируются. Наиболее важным для большинства приборов является соблюдение заданного температурного диапазона. Если показано, что измерительный прибор предназначен для использования в определенном температурном диапазоне, это означает, что ошибки в устройствах и других характеристиках в этом диапазоне были нормализованы.
Результаты измерения качества используются при подведении итогов народнохозяйственной деятельности и выработке управленческих решений. Людмила Фирмаль
Например, показания электрического прибора для каждого изменения температуры на 10 ° С могут быть изменены на значение, равное основному допуску или определенному проценту от него. Другими словами, в худшем случае ошибка может вдвое превышать допустимую. Например, основная ошибка для устройства класса 0.5 Th Не превышайте предел чтения ± 0,5% при 20 ° C. При 30 ° C допуск составляет (0) — (+ 1,0)% или от 0 до 1,0%. , При 40 ° С эти пределы будут от 0,5 до + 1,5% или от +0,5 до 1,5%.
На рисунке показан предельный случай 30 ° C. 26. Фактическое значение измеренного значения указывается линией достижения точки К. При 20 ° C погрешность устройства находится в пределах ± 0,5%. На это указывает заштрихованная полоса между точками K и K (рис. 26, а). Измеренное значение при 20 ° C соответствует измеренному значению в точке K, а -0,5 Предположим, что имеется предельная погрешность в%. Если температура изменяется на 10 ° C, измеренное значение устройства составляет от G до точки K. Если ошибка составляет + 0,5% при 20 ° C, это соответствует показанию K вы.
Показания устройства находятся между K и I, когда температура изменяется на 10 ° C. Вышеупомянутое уравнение может быть сформулировано следующим образом: b на рисунке 26. Очевидно, изменение толерантности различных показаний с температурой. При 10 ° C или других изменениях температуры размер промежутка изменится, и характер смещения будет аналогичным. Во многих случаях вам придется столкнуться с этим недоразумением, поэтому мы рассмотрим, как нормализовать допустимые изменения показаний при изменении воздействия.
Некоторые люди неправильно понимают изменения при чтении (часто называемые дополнительной ошибкой) как прямое увеличение допустимой базовой ошибки (в этом примере до ± 1%, рисунок 26, как показано в с). За исключением особо высокоточных измерительных приборов, которые имеют очень узкий диапазон допустимых изменений температуры (± 5, ± 1 или даже ± 0,5 ° C), Обычно используемые инструменты обычно устанавливают температурный диапазон от +10 до + 35 ° C. В частности, он применяется в стандартах электроизмерительных приборов (ГОСТ 1845-59, группа А).
Некоторые электрические измерительные приборы установили более широкий, так называемый расширенный диапазон температур применения. -30 ~ + 40 ° С (стандарт группы В). -40 ~ + 50 ° С (стандарт группы В1). От 50 до + 60 ° С (стандарт группы В2). Такой же температурный диапазон (кроме последнего) принят радиометром (ГОСТ 9763-61). В дополнение к этим диапазонам рабочих температур также показаны предельные температуры.
После выдержки при этих температурах и выдержки в течение некоторого времени в рабочих условиях прибор не должен изменять характеристики. Оригинальная работа и ограниченные условия Не только температурный диапазон, но и максимально допустимая влажность окружающей среды (при нормальных условиях) стерилизации. Указана температура, которой соответствует эта влажность. Устанавливаются следующие пределы (влажность рабочего устройства: до 80% (+ 30 ° С), до 90% (+25 или + 30 ° С), до 95% (+30 или + 35 ° С), До 98% (+ 40 ° С). Предполагается, что погрешность измерения влажности не превышает ± 3%.
В связи с этим иногда 95% составляет 98% вместо допустимой влажности, но это не рекомендуется. Не все инструменты должны нормализовать рабочую температуру и влажность. В то же время, атмосферное давление дополнительно стандартизировано для некоторых из них. Обычно это указывается в миллиметрах ртутного столба. Иногда вместо давления указывается приемлемая высота. Многие беспроводные и электрические измерительные устройства имеют две влиятельные величины, которые требуют регулирования. Рабочее напряжение сети и частотный диапазон, в котором может использоваться измерительное устройство.
Классификация по степени защиты от воздействия внешнего магнитного и электрического поля Это магнитное поле Земли, которое всегда работает и влияет на инструмент. Он почти постоянен в каждой точке земной поверхности. Магнитное поле Земли и другие магнитные поля влияют на показания многих приборов. Принцип действия прибора основан на использовании магнитных и электромагнитных явлений. Магнитные поля, создаваемые современным технологическим оборудованием, во много раз сильнее земных, поэтому даже инструменты, которые не очень чувствительны, должны быть защищены от них.
Защита от воздействия магнитного поля всегда сложна и увеличивает стоимость прибора, поэтому он используется только в присутствии магнитных полей, которые могут влиять на магнитное поле , В зависимости от напряженности магнитного поля используются инструменты, которые надлежащим образом защищены от магнитного поля. Для электрических измерительных приборов были разработаны классификации в зависимости от степени защиты от воздействия магнитных полей. Были введены две категории безопасности: I и II. Категория I поддерживает более высокий уровень безопасности (ГОСТ 1845-59).
На показания измерительного устройства, основанные на использовании электростатики (зарядовые взаимодействия), влияет электрическое поле. Также была введена категория для степени защиты от воздействия электрических полей. Классификация прочности и устойчивости к механическим воздействиям и перегрузкам Существуют внешние явления, которые не выражаются непосредственно в измерениях прибора, но могут привести к повреждению и разрушению механизма. Вода, другая жадность, газ, пыль и т. Д. Могут воздействовать на инструмент.
От воздействия этих факторов инструмент защищен крышкой или изготовлен из специального материала с защитным покрытием. Это было В зависимости от степени защиты от внешних воздействий различают обычные, пыленепроницаемые, каплезащищенные, водонепроницаемые, герметичные, газовые и взрывозащищенные измерительные приборы. Опасная опасность в значительной степени гарантируется такой конструкцией прибора, которая исключает возможность возникновения искр. Корпус предназначен для локализации в случае взрыва, если невозможно полностью исключить возможность возникновения искр.
Внешние механические силы также могут влиять на инструмент: вибрация, вибрация, удар. Результаты механического напряжения могут отличаться. Это может вызвать искажение измерения или невозможность измерения во время этих операций, и после завершения все характеристики прибора восстанавливаются. Более сильные удары могут разрушить или разрушить инструмент. Некоторые измерительные приборы должны использоваться под воздействием механических напряжений различной прочности и других характеристик, поэтому они защищены от разрушительных воздействий, усилены или считаны в этих условиях.
Подходит для чтения. Различные категории или группы устойчивости к механическим воздействиям установлены, чтобы позволить выбор инструментов в зависимости от условий эксплуатации. Наиболее разработанные классификации этих свойств можно найти в стандартах на электрическое и радиоизмерительное оборудование. ГОСТ 1845-59 Электросчетчик. Общие технические требования , устройства нормальные и их вспомогательные части по стойкости к механическим ударам, выдерживают при транспортировке встряхивание в упаковке в течение 2 часов с доставкой без повреждений Такие устройства и запчасти включены.
S2 с частотой удара 80-120 в минуту. Следующая категория устройств с точки зрения прочности — это обычные устройства с повышенной механической прочностью. Более высокие требования предъявляются к сейсмическим устройствам (не чувствительным к вибрации), устойчивым к вибрации (не чувствительным к вибрации) Не), а ударопрочность. Несмотря на то, что классификация электрических измерительных приборов была разработана очень широко, она не показывает многих важных свойств механического напряжения, и, прежде всего, амплитуды и формы кривой вибрации.
Сильные стороны включают чувствительность измерительного устройства к перегрузке. Под перегрузкой понимается превышение верхнего предела измерения. Например, некоторые измерительные приборы (в основном компараторы) продолжают отображать равновесный баланс, но точность измерения значительно улучшается. Это уменьшается. При дальнейшем увеличении нагрузки устройство может деформироваться и даже разрушаться.
Другие приборы могут выдерживать только ограниченные кратковременные перегрузки. К ним относятся электрические счетчики. Некоторые из них, такие как панельные дисплеи, были испытаны с номинальным 10 ударов электрическим током продолжительностью 0,5 секунды. Один удар прикладывается при одинаковом токе в течение 5 секунд с интервалом в 1 минуту. Все измерительные приборы с электрическими цепями (включая неэлектрические ) проверяются на прочность электрической изоляции в соответствии с требованиями безопасности.
Классификация по стабильности прибора Измерения или показания измерительных приборов часто изменяются через большее или меньшее время и не подвержены влиянию внешних факторов. В большинстве случаев причиной таких изменений является изменение внутренней структуры материалов, составляющих основную часть инструмента. Этот тип изменений, называемый старением, более чувствителен к металлическим сплавам и органическим материалам. , Помимо износа измерительного прибора сырьем, причиной нарушения его стабильности может быть ошибка конструкции или расчета, а также снижение качества изготовления.
Давайте посмотрим на некоторые примеры. Циферблатный датчик создает крутящий момент под влиянием измеренного значения, а подвижная часть (включая стрелку) вращается. Весна противостоит этому движению. С увеличением угла поворота увеличивается противоположный момент пружины. Когда происходит равновесие между вращающейся частью и противоположной частью, движущаяся часть останавливается. Когда измерение завершено, пружина возвращает подвижную часть в исходное ( нулевое ) положение. Эти два крутящих момента объединяются моментом трения опоры подвижной части.
В случае неудачи конструкции или неправильного расчета крутящего момента, эффект трения может быть очень заметным, с непоследовательными показаниями и движущимися частями обратно в положение пули, или очень медленным в этом положении. Верни назад. Подводя итог вышеприведенному примеру, в измерительном устройстве с движущимися частями, на движение которых влияет трение, чем эффективнее сила и чем меньше сила трения (или другое вредное явление), тем более постоянна измеряемая величина.
Несоответствие показаний измерительных приборов, содержащих электронные элементы (например, радиолампы), может быть связано с неправильным выбором режима работы этих элементов. Рисунок 27. Поле потенциальной маржи Причины несоответствий в измеренных значениях измерительных приборов с наконечниками включают зазоры между движущимися частями и несоответствия в электрических контактах. Степень расхождений в измерениях прибора или степень их взаимности — повторяемость измерений — часто характеризуются вариациями измерений.
При стандартизации требований к инструменту для согласованности установите на дисплее ; максимально допустимое отклонение. O Для многих инструментов допускается абсолютное значение forging to carry n carry . Установлено равным. Перед символом ± нет значения интервала допуска. Другими словами, допустимое изменение y = q в два раза превышает допустимый интервал ошибки ± b.
На рисунке 27 показано графическое представление сдвига в допустимом интервале изменения в пределах допуска. Классификация чувствительности средств измерений Под чувствительностью измерительного устройства понимается способность реагировать на изменения измеренного значения. Хотя это общее качественное определение само по себе не вызывает возражений, тщательное исследование и количественное определение чувствительности раскрывают некоторые особенности этой концепции.
Чувствительность определяется количественно отношением изменения положения указателя относительно шкалы (выражается в линейных или угловых единицах) и вызвавшим ее изменением измерения. Например, если напряжение изменяется на 2 мкВ, конец стрелки перемещается. Гальванометр 6 мм (по длине дуги). Поэтому чувствительность гальванометра составляет 6: 2 = 3 мм мкВ. Иногда считается, что чувствительность является обратной величиной цены разделения. Это верно только в том случае, если масштаб является равномерным, то есть, если длина разделения одинакова.
Чувствительность может меняться несколько раз, если шкала неравномерна, но цена всей шкалы не меняется. Например, если длина разделения составляет 1 мм в начале шкалы, а конец равен 4 мм, чувствительность измерения при постоянной цене разделения Последний инструмент на шкале в четыре раза больше, чем первый инструмент. Во многих случаях чувствительность измерительного устройства неверно интерпретируется как изменение измеренного значения, вызывающее минимальное перемещение указателя. Это можно подтвердить обычным эталонным методом для конкретного измерительного устройства.
Однако эта характеристика по существу противоположна и ее не следует путать с чувствительностью. Указанное свойство называется порогом чувствительности , но более точно оно называется порогом чувствительности измерительного устройства. Это на самом деле порог. Если изменение измеренного значения немного мало, и вы не можете найти это изменение с помощью указателя, движение отсутствует. Эта неподвижность очевидна. Есть движение, но наши глаза его не ловят. С помощью лупы можно обнаружить движения, соответствующие небольшим изменениям измеряемой величины.
Следовательно, порог нечувствительности может быть снижен. Однако неподвижность — это реальность. Например, изменение измеренной величины настолько мало, что сила, создаваемая измерительным механизмом, не может преодолеть вредные неблагоприятные силы, особенно силы трения. Наиболее очевидным явлением было рассмотрение нечувствительного порога, связанного с механическим движением подвижной части и указателя измерительного устройства. Однако все вышеперечисленное действительно для любого измерительного устройства с любым эталонным методом.
Зона нечувствительности не характеризует чувствительность измерительного устройства в смысле, определенном выше. Если измеренная величина представляет собой длину, значение чувствительности выражается в виде безразмерного числа, называемого передаточным числом. В большинстве случаев деление шкалы устройства, которое измеряет длину или угол, является равномерным, поэтому отображается только цена деления, а не чувствительность.
Классификация по пределам измерения и диапазонам Очень важной характеристикой всех измерительных приборов является, во-первых, определение их пригодности для предполагаемой цели, пределов измерения, то есть минимальных и максимальных значений, которые могут быть измерены этим измерительным прибором. Нижний и верхний пределы измерения ограничивают диапазон измеряемых значений, определенных с помощью этого измерительного инструмента. Этот диапазон называется диапазоном измерения.
Для многих измерительных приборов нижний предел измерения равен нулю, поэтому он часто характеризуется сокращением верхнего предела, а не диапазона измерения в качестве предела измерения . Если нижний предел измерения равен нулю, диапазон измерения отображается как O — N (единица измерения). Например, О — 5 кг. 1-100А и т. Д.
В некоторых случаях, если нижний предел измерения не равен нулю, диапазон измерения указывается следующим образом: 25-50 мм, 10-1000 Ом. А потом. Строго говоря, для многих приборов со шкалой 0 нижний предел измерения фактически не равен нулю. Поскольку точность измерения малых значений значительно снижается, необходимо получить конкретное значение в качестве нижнего предела рабочей части шкалы, которое составляет 20-30% от верхнего предела. Многие приборы имеют устройства, которые могут изменять диапазон измерений в очень широком диапазоне.
В этих случаях должен быть описан общий диапазон измерений, охватываемый измерительным устройством, и отдельные диапазоны, часто называемые отказом термина поддиапазон . Есть три способа разделить общий диапазон на отдельные диапазоны. 1. Для каждого диапазона нижний предел измерения остается нулевым. Например, общий диапазон измерения 0-100 можно разделить на диапазон 0-0,1. 0-1; 0-10 и 0-100. 2. Общий диапазон делится на ряд равных последовательных диапазонов.
Например, общий диапазон 0-5 делится на диапазон 0-1. 1-2; 2-3; 3-4; 4-5. 3. Как и во втором варианте, общий диапазон делится на последовательные диапазоны, но пределы измерения частично перекрываются. Например, общий диапазон 10-15000 делится на диапазон 10-150. 100-1500. И 1000-15000. Теперь, если принимается во внимание только верхний предел измерения, давайте вернемся к проблеме неточностей или недостатков в характеристиках диапазона измерения.
Многодиапазонные измерительные устройства характеризуются только верхним пределом измерения АЕ, если нет сомнений в том, что разделение на отдельные диапазоны будет осуществляться в соответствии с первым методом. Однако, поскольку некоторые измерительные устройства имеют ненулевые шкалы, к характеристикам таких измерительных устройств следует подходить с осторожностью.
Для таких измерительных приборов обязательно отображать пределы диапазона измерения. Отображение только верхнего предела измерения привело к тому, что слова, сокращенные как предел измерения или предел , стали называть диапазон измерения. Такие выражения даже появились в технической литературе и нормативных документах. Предел (устройство , предел сна 10, ошибка не превышает 0,1 или изменение в инструкциях с пределом 100 е превышает 1% и т. Д.) Давайте проанализируем эти (Формула. Многоканальное измерительное устройство ). Терминологическая ошибка наиболее заметна, когда вы говорите 2-предел .
Это означает двухполосное измерительное устройство с двумя верхними пределами измерения. При пределе 10 погрешность измерения не превышает 0,1 или При пределе 100 показание не превышает 1% . Это означает, что верхний предел измерения находится в диапазоне 10 (или 100). Для устройства измерения диапазона вы можете видеть, что характеристика (ошибка или изменение в показаниях) относится ко всему включенному диапазону. Вышеприведенное выражение следует понимать так, чтобы оно было точным и грамматически правильным, и чтобы показанные характеристики относились только к ограниченному отображению.
Многополосные характеристики прибора имеют свои преимущества и недостатки. Преимущество состоит в том, что один многополосный измеритель заменяет несколько однополосных измерителей. Это дороже, чем каждая отдельная полоса, но дешевле, чем любое одноканальное устройство, которое оно заменяет. Кроме того, нет необходимости удалять одно устройство и устанавливать на его место другое устройство. Для хранения многополосного счетчика требуется гораздо меньше места, чем для однополосного счетчика.
Недостатки многодиапазонных измерительных устройств включают ненадежность получения результатов измерений по сравнению с однополосными измерительными устройствами из-за наличия различных переключающих устройств, которые могут вызывать дополнительные ошибки. Чем шире диапазон измерений, тем сложнее отремонтировать оборудование. Калибровка таких измерительных приборов также требует времени.
Смотрите также:
Решение задач по метрологии с примерами
| Измерительные преобразователи | Классификация по принципу действия |
| Погрешности средств измерений | Классификация по способу образования показаний |
Если вам потребуется заказать решение по метрологии вы всегда можете написать мне в whatsapp.
