Класы дакладнасці сродкаў вымярэння. Кантрольна-вымяральныя прыборы. 5 клас дакладнасці

Высокадакладныя прыборы выкарыстоўваюцца ў самых розных сферах жыцця і вытворчасці сучаснага грамадства. Без спецыяльнага абсталявання не было б палётаў у космас, развіцця ваеннай і грамадзянскай тэхнікі і шмат чаго іншага. Рамонт падобнага абсталявання вырабляць досыць складана. Таму і ўжываюцца розныя кантрольна-вымяральныя прыборы. Іх якасць вызначаецца узроўнем адпаведнасці дадзенага абсталявання сваім прамым прызначэнні. Для зручнасці вымярэння таксама ўжываюцца і класы дакладнасці сродкаў вымярэння.

Што такое адзінка вымярэння?

Кожная стадыя тэхналагічнага або прыроднага працэсу характарызуецца пэўнымі велічынямі: тэмпературай, ціскам, шчыльнасцю і т. Д. Пастаянна сочачы за гэтымі параметрамі, можна кантраляваць і нават карэктаваць любое дзеянне. Для выгоды былі створаны стандартныя адзінкі вымярэння для кожнага канкрэтнага працэсу, такія як метр, Дж, кг і т. Д. Яны дзеляцца на:

· Асноўныя. Гэта нязменныя і агульнапрынятыя адзінкі вымярэння.

· Кагерэнтнасці. Гэта звязаныя з іншымі адзінкамі вытворныя. Іх лікавы каэфіцыент прыроўнены да адзінкі.

· Вытворныя. Гэтыя адзінкі вымярэння вызначаюцца з асноўных велічынь.

· Кратныя і дзельныя. Яны ствараюцца шляхам множання або дзялення на 10 асноўных альбо адвольных адзінак.

У кожнай галіне ёсць група велічынь, якія пастаянна выкарыстоўваюцца пры назіранні і карэкціроўцы працэсаў. Такая сукупнасць адзінак вымярэння называецца сістэмай. Кантралююць і звяраюць параметры працэсу пры гэтым спецыяльныя кантрольна-вымяральныя прыборы. Іх параметры зададзены з дапамогай Міжнароднай сістэмы адзінак.

Спосабы і сродкі вымярэнняў

Для таго каб параўнаць або прааналізаваць атрыманую велічыню, варта правесці шэраг досведаў. Праводзяцца яны некалькімі распаўсюджанымі спосабамі:

· Прамыя. Гэта такія метады, пры якіх любое значэнне атрымліваюць дасведчаным шляхам. Да іх ставяцца непасрэдная ацэнка, нулявая кампенсацыя і дыферэнцыяцыя. Прамыя спосабы вымярэння адрозніваюцца прастатой і хуткасцю. Напрыклад, вымярэнне ціску стандартным інструментам. Пры гэтым клас дакладнасці манометра значна ніжэй, чым пры іншых даследаваннях.

· Ускосныя. Такія метады грунтуюцца на вылічэнні пэўных велічынь з вядомых або агульнапрынятых параметраў.

· Сукупныя. Гэта спосабы вымярэнняў, пры якіх шуканая велічыня вызначаецца не толькі рашэннем шэрагу раўнанняў, але і з дапамогай спецыяльных досведаў. Такія даследаванні часцей за ўсё ўжываюцца ў лабараторнай практыцы.

Акрамя спосабаў вымярэння велічынь ёсць яшчэ і спецыяльныя вымяральныя прыборы. Гэта сродкі знаходжання шуканага параметру.

Што такое кантрольна-вымяральныя прыборы?

Напэўна, кожны чалавек хоць бы адзін раз у жыцці праводзіў якія-небудзь досведы або лабараторныя даследаванні. Там выкарыстоўваліся манометры, вольтметры і іншыя цікавыя прыстасаванні. Кожны карыстаўся сваім прыборам, але быў адзін - кантрольны, на які былі роўныя ўсё.

Так заўсёды - для дакладнасці якасці вымярэння ўсе прылады павінны дакладна адпавядаць устаноўленаму стандарту. Пры гэтым не выключаюцца некаторыя хібнасці. Таму на дзяржаўным і міжнародным узроўні былі ўведзеныя класы дакладнасці сродкаў вымярэння. Менавіта па іх вызначаецца дапушчальная хібнасць у разліках і паказчыках.

Існуюць таксама некалькі асноўных аперацый кантролю такіх прыбораў:

· Выпрабаванне. Гэты метад ажыццяўляецца яшчэ на этапе вытворчасці. Кожнае прылада старанна правяраюць на адпаведнасць стандартам якасці.

· Праверка. Пры гэтым параўноўваюцца паказанне узорных прыбораў з падыспытнымі. У лабараторыі, напрыклад, усё прылады правяраюцца кожныя два гады.

· Градуіроўка. Гэта аперацыя, пры якой усім дзяленнях шкалы падыспытнага прыбора надаюць адпаведныя значэння. Як правіла, ажыццяўляецца гэта больш дакладнымі і высокачуллівая прыладамі.

Класіфікацыя кантрольна-вымяральных прыбораў

Цяпер існуе вялікая колькасць прылад, з дапамогай якіх правяраюць дадзеныя і паказчыкі. Таму ўсе кантрольна-вымяральныя прыборы можна класіфікаваць па некалькіх асноўных прыкметах:

1. Па родзе вымяранай велічыні. Або па прызначэнні. Напрыклад, вымяраюць ціск, тэмпературу, узровень або склад, а таксама стан рэчывы і т. Д. Пры гэтым у кожнага ёсць свае стандарты якасці і дакладнасці, напрыклад як клас дакладнасці лічыльнікаў, тэрмометраў і інш.

2. Па спосабе атрымання знешняй інфармацыі. Тут ідзе больш складаная класіфікацыя:

- рэгіструючыя - такія прылады самастойна запісваюць усе ўваходныя і выходныя дадзеныя для наступнага аналізу;

- якія паказваюць - гэтыя прыборы даюць магчымасць выключна назіраць за зменамі якога-небудзь працэсу;

- рэгулююць - дадзеныя прылады аўтаматычна наладжваюцца на значэнне вымяранай велічыні;

- падсумоўваючыя - тут бярэцца які-небудзь прамежак часу і прыбор паказвае агульнае значэнне велічыні за ўвесь перыяд;

- сігналізавалыя - такія прылады абсталяваны спецыяльнай гукавой або светлавой сістэмай абвесткі або датчыкамі;

- компарирующие - гэта абсталяванне заклікана параўноўваць пэўныя велічыні з адпаведнымі мерамі.

3. Па размяшчэнні. Адрозніваюць мясцовыя і дыстанцыйныя вымяральныя прылады. Пры гэтым апошнія маюць магчымасць перадаваць атрыманыя дадзеныя на любую адлегласць.

Характарыстыка кантрольна-вымяральных прыбораў

У кожнай працы варта памятаць, што праверцы падлягаюць не толькі працоўныя прылады, але і стандартныя ўзоры. Іх якасць залежыць адразу ад некалькіх паказчыкаў, такіх як:

· Клас дакладнасці або дыяпазон хібнасці. Усім прыбораў ўласціва памыляцца, нават эталонам. Розніца толькі ў тым, каб памылак у працы было як мага менш. Вельмі часта тут ужываецца клас дакладнасці А.

· Адчувальнасць. Гэта стаўленне кутняга або лінейнага перамяшчэння стрэлкі паказальніка да змены доследнай велічыні.

· Варыяцыя. Гэта дапушчальная розніца паміж паўторнымі і сапраўднымі паказаннямі аднаго і таго ж прыбора ў аднолькавых умовах.

· Надзейнасць. Дадзены параметр адлюстроўвае захаванне ўсіх зададзеных характарыстык на працягу пэўнага часу.

· Інэрцыйнасць. Так характарызуецца некаторы адставанне ў часе паказанняў прыбора і вымяранай велічыні.

Таксама добры КІП павінен валодаць такімі якасцямі, як даўгавечнасць, безадмоўнасць і рамонтапрыдатнасць.

Што такое хібнасць?

Спецыялісты ведаюць, што ў любой працы існуюць невялікія памылкі. Пры правядзенні розных вымярэнняў іх называюць пагрэшнасцямі. Усе яны абумоўлены недапрацоўкай і недасканаласцю сродкаў і метадаў даследаванняў. Таму любому абсталяванню адпавядаюць свой клас дакладнасці, напрыклад 1 або 2 клас дакладнасці.

Пры гэтым адрозніваюць такія віды хібнасцяў:

· Абсалютная. Гэта розніца паміж паказчыкамі выкарыстоўванага прыбора і паказчыкамі эталоннага прылады ў тых жа ўмовах.

· Адносная. Такую хібнасць можна назваць ўскоснай, бо гэта стаўленне знойдзенай абсалютнай хібнасці да сапраўднага значэння зададзенай велічыні.

· Адносная прыведзеная. Гэта пэўнае стаўленне паміж абсалютным значэннем і рознасцю верхняга і ніжняга межаў шкалы выкарыстоўванага прыбора.

Таксама існуе класіфікацыя па характары хібнасці:

· Выпадковыя. Такія хібнасці ўзнікаюць без якой-небудзь заканамернасці або сістэмнасці. Часта на паказчыкі ўплываюць розныя знешнія фактары.

· Сістэматычныя. Такія памылкі ўзнікаюць па вызначаным законе або правілу. У большай ступені іх з'яўленне залежыць ад стану КІП.

· Прамашкі. Такія хібнасці дастаткова рэзка скажаюць атрыманыя раней дадзеныя. Гэтыя памылкі лёгка прыбіраюцца пры супастаўленні адпаведных вымярэнняў.

Што такое 5 клас дакладнасці?

Для парадкавання атрыманых дадзеных спецыялізаваных прыбораў, а таксама для вызначэння іх якасці сучаснай навукай прынятая адмысловая сістэма вымярэнняў. Менавіта яна вызначае прыдатны ўзровень налад.

Класы дакладнасці сродкаў вымярэння - гэта нейкая абагульненая характарыстыка. Яна прадугледжвае вызначэнне межаў розных хібаў і уласцівасцяў, якія ўплываюць на дакладнасць прыбораў. Пры гэтым у кожнага віду вымяральных прыбораў ёсць уласныя параметры і класы.

Згодна з дакладнасці і якасці вымярэння, большасць сучасных кантрольных прылад маюць такія падзелу: 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 4,0. Пры гэтым дыяпазон хібнасці залежыць ад выкарыстоўванай шкалы прыбора. Напрыклад, для абсталявання са значэннямі 0 - 1000 ° С дапускаюцца памылковыя вымярэння ± 15 ° С.

Калі казаць аб прамысловым і сельскагаспадарчым абсталяванні, то іх дакладнасць падзяляецца на такія класы:

· 1-500 мм. Тут ужываюць 7 класаў дакладнасці: 1, 2, 2а, 3, 3а, 4 і 5.

· Звыш 500 мм. Выкарыстоўваюцца класы 7, 8, і 9.

Пры гэтым найвышэйшае якасць будзе ў прыбора з адзінкі. А 5 клас дакладнасці выкарыстоўваецца ў асноўным у вырабе дэталяў розных сельскагаспадарчых машын, вагона- і паровозостроении. Варта таксама адзначыць, што ён мае дзве пасадкі: Х₅ і С₅.

Калі казаць аб кампутарных тэхналогіях, напрыклад, друкаваных плата, то 5 клас адказвае падвышанай дакладнасці і шчыльнасці канструкцыі. Пры гэтым шырыня правадыра складае менш за 0,15, а адлегласць паміж праваднікамі і бакамі просверленного адтуліны не перавышае 0,025.

Міждзяржаўныя стандарты дакладнасці ў Расіі

Любы сучасны навуковец шукае сваю сістэму вызначэння якасці выкарыстоўваных прыбораў і атрыманых даных. Для абагульнення і сістэматызацыі дакладнасці вымярэнняў былі прынятыя міждзяржаўныя стандарты.

Яны вызначаюць асноўныя палажэнні дзялення прыбораў на класы, комплекс ўсіх патрабаванняў да падобнага абсталявання і спосабы нармавання розных метралагічных характарыстык. Класы дакладнасці сродкаў вымярэнняў ўсталёўваюцца спецыяльным Дастам 8.401-80 ГСИ. Гэтая сістэма была ўведзена на аснове міжнароднай рэкамендацыі МАЗМ № 34 з 1 ліпеня 1981 года. Тут выкладзеныя агульныя палажэнні, вызначэнне хібнасцяў і абазначэнне саміх класаў дакладнасці з канкрэтнымі прыкладамі.

Асноўныя палажэнні для вызначэння класаў дакладнасці

Для правільнага вызначэння якасці ўсіх вымяральных прыбораў і атрыманых даных існуе некалькі асноўных правіл:

· Класы дакладнасці варта выбіраць у адпаведнасці з відамі выкарыстоўванага абсталявання;

· Для розных дыяпазонаў вымярэнняў і велічынь можна выкарыстоўваць некалькі стандартаў;

· Толькі тэхніка-эканамічнае абгрунтаванне вызначае колькасць класаў дакладнасці для канкрэтнага абсталявання;

· Вымярэння праводзяцца без уліку рэжыму апрацоўкі. Гэтыя стандарты прымяняюцца да лічбавым прыбораў з убудаваным вылічальнай прыладай;

· Класы дакладнасці вымярэнняў прысвойваюцца з улікам існуючых вынікаў дзяржаўных выпрабаванняў.

электрадынамічныя КІП

Да падобных прыладам можна аднесці амперметры, ваттметры або вольтметры і іншыя прыборы, пераўтваральныя розныя велічыні ў ток. Для іх правільнай і стабільнай працы ўжываецца адмысловае экранаванне вымяральнага абсталявання. Гэта робіцца, напрыклад, каб павысіць клас дакладнасці вальтметра.

Прынцып дзеяння дадзеных прыбораў складаецца ў тым, што вонкавае магнітнае поле адначасова ўзмацняе поле аднаго вымяральнага прылады і аслабляе поле іншага. Пры гэтым сумарная значэнне нязменна.

Да плюсаў такога КІП можна аднесці надзейнасць, безадмоўнасць і прастату. Ён аднолькава працуе як пры сталым, так і пры пераменным току.

А самымі важкімі недахопамі з'яўляюцца невысокая дакладнасць і вялікая энергаспажыванне.

электрастатычныя КІП

Гэтыя прыборы працуюць на прынцыпе ўзаемадзеяння зараджаных электродаў, якія падзеленыя дыэлектрыкам. Канструктыўна яны выглядаюць практычна як плоскі кандэнсатар. Пры гэтым, пры перамяшчэнні рухомай часткі ёмістасць сістэмы таксама змяняецца.

Найбольш вядомыя з іх - гэта прылады з лінейным і павярхоўным механізмам. У іх трохі розны прынцып дзеяння. У прыбораў з павярхоўным механізмам ёмістасць змяняецца за кошт ваганняў актыўнай плошчы электродаў. У іншым выпадку важна адлегласць паміж імі.

Да вартасцяў такіх прылад ставяцца невялікая магутнасць спажывання, клас дакладнасці ГОСТ, досыць шырокі частотны дыяпазон і г.д.

Недахопамі з'яўляюцца невялікая адчувальнасць прыбора, неабходнасць экранавання і пробай паміж электродамі.

Магнитоэлектрические КІП

Гэта яшчэ адзін від найбольш распаўсюджаных вымяральных прылад. Прынцып дзеяння дадзеных прыбораў заснаваны на ўзаемадзеянні магнітнага патоку магніта і шпулькі з токам. Часцей за ўсё выкарыстоўваецца абсталяванне са знешнім магнітам і рухомай рамкай. Канструктыўна яны складаюцца з трох элементаў. Гэта цыліндрычны стрыжань, знешні магніт і магнитопровод.

Да плюсаў дадзеных КІП можна аднесці высокую адчувальнасць і дакладнасць, невялікую магутнасць спажывання і добрае заспакаенне.

Да мінусаў прадстаўленых прылад адносяць складанасць вырабу, няздольнасць захоўваць свае ўласцівасці з цягам часу і схільнасць ўплыву тэмпературы. Таму, напрыклад, клас дакладнасці манометра значна зніжаецца.

Іншыя віды КІП

Акрамя прадстаўленых вышэй прылад, ёсць яшчэ некалькі асноўных вымяральных прыбораў, якія найбольш часта выкарыстоўваюцца ў паўсядзённым жыцці і вытворчасці.

Да такой абсталявання ставяцца:

· Тэрмаэлектрычныя прыборы. Яны вымяраюць сілу току, напружанне і магутнасць.

· Магнитоэлектрические прыборы. Яны падыходзяць для вымярэння напружання і колькасці электрычнасці.

· Камбінаваныя прылады. Тут для вымярэння адразу некалькіх велічынь выкарыстоўваецца ўсяго адзін механізм. Класы дакладнасці сродкаў вымярэння прымяняюцца тыя ж, што і для ўсіх. Часцей за ўсё яны працуюць з сілай пастаяннага і пераменнага току, індуктыўнасцю і супрацівам.