Методы поверки и калибровки, поверочные схемы

Допускается применение четырех методов поверки и калибровки средств измерений:

  • • непосредственное сличение с эталоном;
  • • сличение с помощью компаратора;
  • • прямые измерения величины;
  • • косвенные измерения величины.

Метод непосредственного сличения с эталоном соответствующего разряда поверяемого средства измерений широко применяется для различных средств измерений в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения электрического напряжения, частоты и силы электрического тока.

В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной и той же физической величины поверяемым и эталонным приборами. При этом определяют погрешность как разницу показаний поверяемого и эталонного средств измерений, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого метода заключаются в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки, отсутствии потребности в сложном оборудовании.

Метод сличения с помощью компаратора основан на применении прибора сравнения, с помощью которого сличаются поверяемое и эталонное средства измерений. Компаратор используется в случае, если невозможно сравнить показания приборов, измеряющих одну и ту же величину, например двух вольтметров, один из которых пригоден для измерения постоянного тока, а другой — переменного. В подобных ситуациях в схему поверки вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется потенциометр, который и будет компаратором. На практике компаратором может служить любое средство измерений, если оно одинаково реагирует на сигналы как поверяемого, так и эталонного измерительного прибора. Достоинством данного метода специалисты считают последовательное во времени сравнение двух величин.

Метод прямых измерений величины применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом принцип работы этого метода аналогичен принципу работы метода непосредственного сличения, однако методом прямых измерений производится сличение на всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений величины применяют, например, для поверки или калибровки вольтметров постоянного электрического тока.

Метод косвенных измерений величины используется когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями, либо если косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Вначале этим методом находят не искомую характеристику, а другие характеристики, связанные с искомой определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при поверке и калибровке вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Затем расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого или поверяемого вольтметра. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки и калибровки.

Поверочные схемы. Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерений от эталона к рабочим средствам измерений составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений.

Поверочные схемы разделяют на государственные и локальные. Государственные поверочные схемы распространяются на все средства измерений данного вида, применяемые в стране. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических органов министерств. Они также распространяются и на средства измерений подчиненных предприятий. Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой (рис. 1.3). Государственные поверочные схемы разрабатываются научно-исследовательскими институтами Госстандарта РФ, держателями государственных эталонов.

Общий вид государственной поверочной схемы

Рис. 1.3. Общий вид государственной поверочной схемы

Рассмотрим общий вид государственной поверочной схемы.

Наименование эталонов и рабочих средств измерений обычно располагают в прямоугольниках (для государственного эталона прямоугольник является двухконтурным). Здесь же указывают метрологические характеристики для данной ступени схемы. В нижней части схемы расположены рабочие средства измерений, которые в зависимости от их степени точности (т.е. погрешности измерений) подразделяют на пять категорий: наивысшую точность, высшую точность, высокую точность, среднюю точность, низшую точность. Наивысшая точность обычно соизмерима со степенью погрешности средства измерений государственного эталона. Эталоны 1—4-го разрядов соответствуют методам передачи высшей, высокой, средней и низшей точностей.

В каждой ступени поверочной схемы регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы. Наименования методов поверки и калибровки располагаются в овалах, в которых также указывается допустимая погрешность метода поверки и калибровки. Основным показателем достоверности передачи размера единицы величины является соотношение погрешностей средств измерений между вышестоящей и нижестоящей ступенями поверочной схемы. В идеале это соотношение должно быть 1:10, однако на практике достичь его не удается, и минимально допустимым соотношением принято считать 1: 3. Чем больше величина этого соотношения, тем меньше уверенность в достоверности показаний измерительного прибора.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >