Методические указания

Лабораторная работа 1

ИЗУЧЕНИЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПРАВИЛ ПОВЕРКИ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ПРИБОРОВ ДАВЛЕНИЯ

Цель работы: Ознакомление с классификацией метрологических характеристик средств измерений и методами их определения, освоение правил и алгоритма поверки на примере деформационных приборов давления.

Задание: 1.Изучить основные метрологические характеристики средств измерений и методы их расчета.

2. Освоить алгоритм поверки средств измерений.

3. Изучить принцип, условия конструкции, назначение, условия эксплуатации и области применения деформационных приборов давления.

4. Изучить устройство лабораторной установки и порядок выполнения работы.

5. Произвести проверку манометра с трубчатой пружиной.

Методические указания

Метрологическими характеристиками средств измерений называются такие их технические характеристики, которые влияют на результат и точность измерений. В полном их перечне, установленном ГОСТ 8.009-84, можно выделить следующие группы характеристик:

а) градуировочные характеристики, определяющие соотношение между сигналами на входе и выходе средств измерения в статическом режиме. К ним относятся, например, номинальная статическая характеристика преобразования измерительного преобразователя, номинальные значения однозначной меры, пределы и цена деления шкалы, вид и параметры цифрового кода;

б) динамические характеристики, отражающие инерционные свойства средств измерений при воздействии на них меняющихся во времени величин - параметров выходного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки;

в) показатели точности;

г) функции влияния, т.е. зависимости метрологических характеристик от изменения влияющих величин или неинформационных параметров входного сигнала.

На эти характеристики средств измерений устанавливаются нормы с целью:

1) оценки точности измерений;

2) сравнения средств измерений между собой и выбора из них таких, которые обеспечивают требуемую точность измерений;

3) достижения взаимозаменяемости средств измерения.

Обычно метрологические характеристики нормируют раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерений.

Нормальными считаются такие условия, при которых изменением метрологических характеристик под воздействием влияющих величин принято пренебрегать. Так, для многих типов средств измерений нормальными условиями являются: температура (293±2) К; атмосферное давление (100 4) кПа; относительная влажность (65 15) %; электрическое напряжение в сети питания (220 22) В. Погрешности средств измерений в таких условиях называются основные.

Рабочие условия, как правило, отличаются от нормальных более широкими диапазонами изменения влияющих величин. При отклонении условий работы средств измерения от нормальных возникают дополнительные погрешности.

Учет всех нормируемых метрологических характеристик средств измерения - сложная и трудоемкая процедура, оправданная только при измерениях очень высокой точности, характерных для метрологической практики. В обиходе и на производстве, как правило, такая точность не нужна. Поэтому для средств измерений, используемых в повседневной практике, принято деление по точности на классы.

Классом точности (КТ) средства измерения называют его обобщенную характеристику, определяемую пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерения, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды приборов.

Значения класса точности рекомендовано выбирать из следующего ряда чисел 0,005; 0,05; 0,15; (0,16); (0,2); 0,25; 0,4; (0,5); 0,6; 1,0; 1,5; (1,6); 2,5; 4,0; 6,0. В скобках указаны классы приборов встречаемые реже других.

Обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений, приводятся в нормативно-технических документах. При этом в эксплуатационной документации на средства измерения, содержащей обозначение класса точности, должна быть ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности для этого типа средств измерений. Примеры обозначения классов точности приведены в таблице 1.

Таблица 1

Формула для определения пределов допускаемых погрешностей	Примеры пределов допускаемой основной погрешности	Обозначение класса точности на приборе	Примечание
D_п=±а	-	М
D_п=±(а+b×x_п)	-	С
g=	g=±1,5 %	1,5	Если X_N выражено в единицах величины
g=	g=±0,5 %	0,5	Если X_N определяется длиной шкалы
d_п=	d_п=±0,5 %	0,5
d_{п= , %}	d_{п= , %}	0,02/0,01

Если класс точности указан как число без каких-либо специальных знаков, то это означает, что он задан как приведенная погрешность g. Нормирующее значение X_N при этом, как правило, соответствует диапазону измерений.

Отметка «Ú» под числом означает что класс точности также задан в виде приведенной погрешности, но за нормирующее значение принята длина шкалы или часть ее.

Заключение чисел в окружность означает, что класс точности соответствует относительной погрешности d.

Иногда обозначение класса точности дается в виде дроби, например, 0,02/0,01. Это означает, что измеряемая величина может отличаться от значения, показанного указателем, не больше чем на %, где с и d соответственно числитель и знаменатель в обозначении класса точности, - предел измерения, x_П- показания прибора.

Постоянство показаний средства измерения характеризуется вариацией, которая проявляется в неоднозначности хода номинальной статической характеристики средства измерения при увеличении и уменьшении измеряемой величины.

Вариацию можно также определить экспериментально при нормальных условиях как наибольшую разность действительных значений измеряемых величин, соответствующих одной и той же отметке шкалы средства измерения при плавном подводе указателя вначале при увеличении, а затем при уменьшении измеряемой величины.

Вариация показаний или выходного сигнала средства измерения обычно нормируется в стандартах на отдельные группы или виды средств измерений в долях абсолютного значения допускаемой основной погрешности. Погрешность вариации связана с наличием механического, теплового, электрического и магнитного гистерезиса; она имеет систематическую и случайную составляющие.