Справочник технолога-машиностроителя 2

ВИДЫ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ.

Средство измерений -техническое средство, используемое при измерениях и имеющее норми­рованные метрологические свойства.

Мера — средство измерений, предназначен­ное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Примеры. Гиря - мера массы; измери­тельный резистор — мера электрического сопро­тивления; температурная пампа - мера яркостной или цветовой температуры; кварцевый генератор - мера частоты электрических колеба­ний.

Однозначная мера - мера, воспроизводящая физическую величину одного размера.

Примеры. Гиря, плоскопараллельная концевая мера длины, измерительная колба, измерительный резистор, нормальный элемент, конденсатор постоянной емкости.

Многозначная мера - мера, воспроизводя­щая ряд одноименных величин различного раз­мера.

Примеры. Линейка с миллиметровыми делениями, вариометр индуктивности, конден­сатор переменной емкости.

Набор мер — специально подобранный ком­плект мер, применяемый не только по отдель­ности, но и в различных сочетаниях с целью вос­произведения ряда одноименных величин раз­личного размера.

Примеры. Набор гирь, набор плоско-параллельных концевых мер длины, набор изме­рительных конденсаторов.

Измерительный прибор (прибор) - средство измерений, предназначенное для выработки сиг­нала измерительной информации в форме, дос­тупной дня непосредственного восприятия наб­людателем.

Аналоговый измерительный прибор (ана­логовый прибор) - измерительный прибор, показания которого являются непрерывной фун­кцией изменений измеряемой величины.

Цифровой измерительный прибор (цифро­вой прибор) — измерительный прибор, автомати­чески вырабатывающий дискретные сигналы измерительной информации, показания которого представлены в цифровой форме.

Показывающий измерительный прибор (по­казывающий прибор) - измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний.

Регистрирующий измерительный прибор (ре­гистрирующий прибор) - измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний.

Самопишущий измерительный прибор (са­мопишущий прибор) — регистрирующий измери­тельный прибор, в котором предусмотрена запись показаний в форме диаграммы.

Примеры. Самопишущий вольтметр, барограф, термограф.

Печатающий измерительный прибор (печа­тающий прибор) - регистрирующий прибор, в котором предусмотрено печатание показаний в цифровой форме.

Измерительный прибор прямого действия (прибор прямого действия) - измерительный прибор, в котором предусмотрено одно или нес­колько преобразований сигнала измерительной информации в одном направлении, т.е. без при­менения обратной связи.

Примеры. Амперметр, манометр, ртутно-стеклянный термометр.

Измерительный прибор сравнения (прибор сравнения) - измерительный прибор, предназна­ченный для непосредственного сравнения измеря­емой величины, с величиной, значение которой известно.

Примеры. Равноплечные весы, электро­измерительный потенциометр, фотометрическая скамья с фотометром, компаратор для линей­ных мер.

Интегрирующий измерительный прибор (ин­тегрирующий прибор) — измерительный прибор, в котором подводимая величина подвергается интегрированию по времени или по другой неза­висимой переменной.

Примеры. Электрический счетчик, планиметр.

Суммирующий измерительный прибор (сум­мирующий прибор) — измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводи­мых к нему по различным каналам.

Пример. Ваттметр для измерений суммы мощностей нескольких электрических генера­торов.

Измерительный преобразователь (преобра­зователь, датчик) - средство измерений, предназ­наченное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственно­му восприятию наблюдателем.

Примечание, Для категории средств измерений, охватывающей измерительные приборы и измерительные преобразователи, допус­кается применять термин "измерительные уст­ройства".

Первичный измерительный преобразователь (первичный преобразователь, датчик) - измери­тельный преобразователь, к которому подведена измеряемая величина, т.е. первый в измеритель­ной цепи.

Примеры. Термопара в цепи термоэлект­рического термометра, сужающее устройство рас­ходомера.

Промежуточный измерительный преобразо­ватель (промежуточный преобразователь) - из­мерительный преобразователь, занимающий в из­мерительной цепи место после первичного.

Передающий измерительный преобразова­тель (передающий преобразователь) — измери­тельный преобразователь, предназначенный для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

Примеры. Индуктивный передающий преобразователь, пневматический передающий преобразователь.

Масштабный измерительный преобразова­тель (масштабный преобразователь) - измери­тельный преобразователь, предназначенный для изменения величины в заданное число раз.

Примеры. Измерительный трансфор­матор тока, делитель напряжений, измеритель­ный усилитель.

Вспомогательное средство измерений - средство измерений величин, влияющих на мет­рологические свойства другого средства измере­ний при его применении или поверке.

Пример. Термометр для измерений тем­пературы газа в процессе измерений объемного расхода этого газа.

Измерительная установка - совокупность функционально объединенных средств измере­ний (мер, измерительных приборов, измеритель­ных преобразователей) и вспомогательных уст­ройств, предназначенная для выработки сигна­лов измерительной информации в форме, удоб­ной для непосредственного восприятия наблю­дателем, и расположенная в одном месте.

Примеры. Установка для измерений удельного сопротивления электротехнических материалов, установка для испытаний магнит­ных материалов.

Измерительная система - совокупность средств измерений (мер, измерительных при­боров, измерительных преобразователей) и вспо­могательных устройств, соединенных между со­бой каналами связи, предназначенная для выра­ботки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматичес­ких системах управления.

ОБЩИЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СРЕДСТВ И ИЗМЕРЕНИЙ

Принцип действия средства измерений -физический принцип, положенный в основу пост­роения средств измерений данного вида.

Примечание. Принцип действия часто бывает отражен в названии средства измерений, например: электродинамический ваттметр, термоэлектрический термометр.

Преобразовательный элемент средства изме­рений (преобразовательный элемент) - элемент средства измерений, в котором происходит одно го ряда последовательных преобразований вели­чины.

Примечание. Преобразовательный эле­мент не всегда конструктивно выделен, т.e. один и тот же элемент конструкции средства из­мерений может содержать два и более преобра­зовательных элемента.

Измерительная цепь средства измерений (измерительная цепь) - совокупность преобра­зовательных элементов средства измерений, обес­печивающая осуществление всех преобразований сигнала измерительной информации.

Чувствительный элемент средства измерений (чувствительный элемент) - часть первого в измерительной цепи преобразовательного элемента, находящаяся под непосредственным воздейст­вием измеряемой величины.

Измерительный механизм - часть конструк­ции средства измерений, состоящая из элемен­тов, взаимодействие которых вызывает их взаим­ное перемещение.

Пример. Измерительный механизм мил­ливольтметра состоит из постоянного магнита с деталями магнитопровода и подвижной рамки с подводящими к ней ток пружинками,

Отсчетное устройство средства измерения (отсчетное устройство) - часть конструкции средства измерений, предназначенная для отсчитывания значений измеряемой величины.

Пример. Шкала и стрелка показывающего измерительного прибора.

Шкала средства измерений (шкала) - часть отсчетного устройства, представляющая собой совокупность отметок и проставленных у неко­торых из них чисел отсчета или других символов, соответствующих ряду последовательных значе­ний величины.

Отметка шкалы - знак на шкале, соответ­ствующий некоторому значению измеряемой ве­личины.

Примечание. Знак может быть в виде черты, точки, зубца и т.д.

Цифровая отметка шкалы - отметка шка­лы, у которой проставлено число отсчета.

Число отсчета — число, соответствующее некоторому значению измеряемой величины или указывающее порядковый номер отметки.

Деление шкалы - промежуток между дву­мя соседними отметками шкалы.

Длина деления шкалы - расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы.

Равномерная шкала - шкала с делениями постоянной длины и с постоянной ценой деления.

Неравномерная шкала - шкала с делениями непостоянной длины, а в некоторых случаях и с непостоянной ценой деления.

Указатель - часть отсчетного устройства, положение которой относительно отметок шкалы определяют показание средства измерений.

Примечание. Указатель может быть выполнен в виде материального стержня - стрел­ки или в виде луча света - светового указателя.

Регистрирующее устройство измерительного прибора (регистрирующее устройство) - часть регистрирующего измерительного прибора, пред­назначенная для регистрации показаний.

ПАРАМЕТРЫ И СВОЙСТВА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Номинальное значение меры — значение ве­личины, указанное на мере или приписанное ей.

Примеры. Килограммовая гиря имеет номинальное значение 1 кг; одноомный измери­тельный резистор имеет номинальное значение 10м.

Действительное значение меры - действи­тельное значение величины, воспроизводимой мерой.

Отсчет — число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерений либо полученное счетом последовательных отметок или сигналов.

Цена деления шкалы - разность значений величины, соответствующих двум соседним от­меткам шкалы.

Показание средства измерений (показание) - значение величины, определяемое по отсчетному устройству и выраженное в принятых единицах этой величины.

Градуировочкая характеристика средства измерений (градуировочная характеристика) зависимость между значениями величин на выхо­де и входе средства измерений, составленная в виде таблицы, графика или формулы.

Начальное значение шкалы - наименьшее значение измеряемой величины, указанное на шкале.

Конечное значение шкалы - наибольшее значение измеряемой величины, указанное на шкале.

Диапазон показаний - область значений шкалы, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Диапазон измерений — область значений из­меряемой величины, для которой нормированы допускаемые погрешности средства измерений.

Предел измерений - наибольшее или наи­меньшее значение диапазона измерений.

Входной сигнал средства измерений (вход­ной сигнал) - сигнал, поступающий на вход средства измерений.

Примеры. Электрический ток, подводи­мый к температурной лампе; давление, подводи­мое к манометру и измеряемое им; напряжение на входных зажимах усилителя.

Выходной сигнал средства измерений (вы­ходной сигнал) - сигнал, получаемый на выходе средства измерений.

Примеры. Яркость излучения темпера­турной пампы, функционально связанная с яркостной температурой; показание манометра, от­считываемое по шкале; усиленное напряжение на выходе измерительного усилителя.

Влияющая физическая величина (влияющая величина) - физическая величина, не являющаяся измеряемой данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений этим средством.

Нормальное значение (нормальная область значений) влияющей величины — значения (об­ласть значений) влияющей величины, устанавли­ваемое (устанавливаемая) в стандартах или тех­нических условиях на средства измерений дан­ного вида в качестве нормального (нормальной) для этих средств измерений.

Рабочая область значений влияющей вели­чины - область значений влияющей величины, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на средства измерений данного вида, в пределах которой нормируется дополнитель­ная погрешность (измерение показаний) этих средств измерений.

Нормальные условия применения средства измерений (нормальные условия) - условия применения средств измерений, при которых влияющие величины имеют нормальные значе­ния или находятся в пределах нормальной об­ласти значений.

Примечание. При нормальных усло­виях определяется основная погрешность средства измерений.

Рабочие условия применения средств изме­рений (рабочие условия) — условия применения средств измерений, при которых значения влия­ющих величин находятся в пределах рабочих областей.

Предельные условия транспортирования и хранения средств измерений - совокупность гра­ниц областей значений влияющих величин, при которых возможно транспортирование и хране­ние средств измерений без изменений их метро­логических свойств после возвращения в рабо­чие условия.

Коэффициент преобразования измеритель­ного преобразователя — отношение сигнала на выходе измерительного преобразователя, отобра­жающего измеряемую величину, к вызывающему его сигналу на входе преобразователя.

Чувствительность измерительного прибора (чувствительность) - отношение изменения сиг­нала на выходе измерительного прибора к вы­зывающему его изменению измеряемой вели­чины.

Примечание. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютная чувствительность определяется формулой:

S = Δl/Δx.

Относительная чувствительность определя­ется формулой:

S_o = Δl/(Δх/х),

где Δl - изменение сигнала на выходе; х — изме­ряемая величина: Δx — изменение измеряемой величины.

Стабильность средства измерений - качество средства измерений, отражающее неизменность во времени его метрологических свойств.

Предел допускаемой погрешности средства измерений - наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

Примечание. Понятие применимо к основной погрешности, дополнительной погреш­ности и к изменению показаний.

Примеры. Пределы допускаемой погреш­ности 100-миллиметровой концевой меры длины 1-го класса равны ±50 мкм; пределы допускае­мой приведенной погрешности амперметра клас­са 1,0 равны ± 1 % от верхнего предела измерений.

Точность средства измерений - качество средства измерений, отражающее близость к нулю его погрешностей.

Правильность средства измерений - качест­во средства измерений, отражающее близость к нулю его систематических погрешностей.

Сходимость показаний средства измерений качество средства измерений, отражающее бли­зость к нулю его случайных погрешностей.

Класс точности средства измерений - обоб­щенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых основ­ных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияю­щими на точность, значения которых устанавли­вают в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Примечание. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отно­шении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполня­емых с помощью этих средств,

Примеры. Класс точности концевых мер длины характеризует близость их размера к номинальному, допускаемое отклонение от плоскопараллельности, а также притираемость и стабильность; класс точности вольтметров харак­теризует пределы допускаемой основной погреш­ности и допускаемых изменений показаний, вы­зываемых внешним магнитным полем и откло­нениями от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих величин.

ЭТАЛОНЫ И ОБРАЗЦОВЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

Эталон единицы (эталон) - средство изме­рений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хране­ние единицы с целью передачи ее размера ниже­стоящим по поверочной схеме средствам измере­ний, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке в качестве эталона.

Примеры. Комплекс средств измерений для воспроизведения метра через длину свето­вой волны, утвержденный в качестве государ­ственного эталона метра; ппатиноиридиевая гиря № 6 в 1 кг, утвержденная в качестве эталона-копии килограмма; группа из шести манга­ниновых одноомных резисторов, утвержденная в качестве государственного эталона Ома.

Первичный эталон — эталон, обеспечиваю­щий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

Примечание. Первичный эталон основ­ной единицы должен воспроизводить единицу в соответствии с ее определением.

Вторичный эталон - эталон, значение кото­рого устанавливают по первичному эталону.

Специальный эталон - эталон, обеспечи­вающий воспроизведение единицы в особых ус­ловиях и заменяющий для этих условий первич­ный эталон.

Примечание. Единица, воспроизводи­мая с помощью специального эталона, по разме­ру должна быть согласована с единицей, воспро­изводимой с помощью соответствующего первич­ного эталона.

Государственный эталон - первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны.

Эталон-свидетель — вторичный эталон, предназначенный для проверки сохранности госу­дарственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты.

Примечание. Эталон-свидетель применяется лишь тогда, когда государственный эта­лон является невоспроизводимым.

Эталон-копия - вторичный эталон, предназ­наченный для передачи размеров единиц рабочим эталонам.

Примечание. Эталон-копия не всегда является физической копией государственного эталона.

Эталон сравнения — вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые но тем или иным причинам не могут быть не­посредственно сличаемы друг с другом.

Пример. Нормальный элемент, используе­мый для сличений государственного эталона Вольта СССР с эталоном Вольта Международного бюро мер и весов.

Рабочий эталон – эталон, применяемый для передачи размера единицы образцовым средст­вам измерений высшей точности, и в отдельных случаях - наиболее точным рабочим средствам измерений.

Эталонная установка — измерительная ус­тановка, входящая в комплекс средств измере­ний, утвержденный в качестве эталона.

Образцовое средство измерений - мера, измерительный прибор или измерительный пре­образователь, служащие для поверки по ним других средств измерений и утвержденные в качестве образцовых.

Образцовое вещество образцовая мера в виде вещества с известными свойствами, вос­производимыми при соблюдении условий при­готовления, указанных в утвержденной специ­фикации.

Примеры. Чистая вода, чистые газы (во­дород, кислород), чистые металлы (цинк, сереб­ро, золото, платила).

Стандартный образец - мера для воспроиз­ведения единиц величин, характеризующих свойства или состав веществ и материалов.

Примеры. Стандартный образец свойств ферромагнитных материалов, стандартный обра­зец среднелегированной стали с аттестованным содержанием химических элементов.

Исходное образцовое средство измерений - образцовая мера или образцовый измерительный прибор, соответствующие высшей ступени по­верочной схемы органа метрологической служ­бы.

Подчиненное образцовое средство измере­ний - образцовая мера, образцовый измеритель­ный прибор или образцовый измерительный преобразователь низшего разряда по сравнению с исходным образцовым средством измерений.

Поверочная установка - измерительная ус­тановка, укомплектованная образцовыми средс­твами измерений и предназначенная для поверки других средств измерений.

Примеры. Установка для поверки термо­метров, состоящая из образцовых термометров, устройств для воспроизведения постоянных температурных точек, термостатов и т.д.; уста­новка для поверки электрических счетчиков, включающая образцовые ваттметры, щит для навешивания и соединения счетчиков, вспомога­тельные приборы, а также питающие и регули­рующие устройства.

Рабочее средство измерений - средство из­мерений, применяемое для измерений, не связан­ных с передачей размера единиц.

Примеры. Весы для отпуска товаров, мера длины, применяемая для измерений разме­ров изделий или для наладки металлообрабаты­вающих, станков.

Поверочная схема - утвержденный в уста­новленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы от эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измере­ний.

Примечание. Различают поверочные схемы общесоюзные и локальные (отдельных органов метрологической службы).

Разряд образцовых средств измерений - ка­тегория образцовых средств измерений, отнесен­ных к одной и той же ступени поверочной схемы. Примечание. Разряды образцовых средств измерений нумеруются: 1-й, 2-й и т.д.