Лекция «Средства измерений»
Средство измерения – это техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства.
Виды средств измерений
Средства измерения можно классифицировать по двум признакам: по конструктивному исполнению; по метрологическому назначению.
По конструктивному исполнению средства измерения подразделяют на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы.
По метрологическому назначению средства измерений делятся на образцовые и рабочие.
Образцовые предназначены для поверки по ним других средств измерений, как рабочих, так и образцовых менее высокой точности.
Рабочие средства измерений предназначены для измерения размеров величин, необходимых в разнообразной деятельности человека. Сущность разделения средств измерений на образцовые и рабочие состоит не в конструкции и не в точности, а в их назначении.
По уровню автоматизации все средства измерений делятся на три группы: а) неавтоматические; б) автоматизированные, производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительной операции; в) автоматические, производящие в автоматическом режиме измерения и все операции, связанные с обработкой их результатов, регистрацией, передачей данных или выработкой управляющих сигналов.
По уровню стандартизации средства измерений подразделяются: на стандартизованные, изготовленные в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта; нестандартизованные (уникальные), предназначенные для решения специальной измерительной задачи, в стандартизации требований к которым нет необходимости. Основная масса средств измерений – стандартизованные.
К средствам измерения относятся:
1 Меры, предназначенные для воспроизведения физической величины заданного размера. Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы мер (гири, кварцевые генераторы и т. п.). Меры, воспроизводящие физические величины одного размера, называются однозначными. Многозначные меры могут воспроизводить ряд размеров физической величины, часто даже непрерывно заполняющих некоторый промежуток между определенными границами. Наиболее распространенными многозначными мерами являются миллиметровая линейка, вариометр и конденсатор переменной емкости.
2 Измерительные преобразователи – это средства измерений, перерабатывающие измерительную информацию в форму, удобную для дальнейшего преобразования, передачи, хранения и обработки, но, как правило, не доступную для непосредственного восприятия наблюдателем (термопары, измерительные усилители и др.).
3 Измерительные приборы относятся к средствам измерений, предназначенным для получения измерительной информации о величине, подлежащей измерению, в форме, удобной для восприятия наблюдателем.
По способу отсчета значений измеряемых величин приборы подразделяются на показывающие, в том числе аналоговые и цифровые, и на регистрирующие.
Наибольшее распространение получили аналоговые приборы, отсчетные устройства которых состоят из двух элементов – шкалы и указателя, причем один из них связан с подвижной системой прибора, а другой – с корпусом.
В цифровых приборах отсчет осуществляется с помощью механических, электронных или других цифровых отсчетных устройств.
4 Вспомогательные средства измерений. К этой группе относятся средства измерений величин, влияющих на метрологические свойства другого средства измерений при его применении или поверке. Показания вспомогательных средств измерений используются для вычисления поправок к результатам измерений или для контроля за поддержанием значений влияющих величин в заданных пределах.
5 Измерительные установки. Для измерения какой-либо величины или одновременно нескольких величин иногда бывает недостаточно одного измерительного прибора. В этих случаях создают целые комплексы расположенных в одном месте и функционально объединенных друг с другом средств измерений (мер, преобразователей, измерительных приборов и вспомогательных средств), предназначенных для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем.
6 Измерительные системы – это средства и устройства, территориально разобщённые и соединённые каналами связи. Информация может быть представлена в форме, удобной как для непосредственного восприятия, так и для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления.