Общая характеристика средств измерений

Средство измерений -техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени (п. 6.2, РМГ 29-99)

 

Средства измерений можно классифицировать по двум признакам:

- конструктивному исполнению;

- метрологическому назначению.

По конструктивному исполнению средства измерений подразделяют на меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные машины, измерительные системы, измерительно-вычислительные комплексы и т.д.

По метрологическому назначению все средств измерений подразделяются на рабочие средства измерений и эталоны.

Рабочие средства измерений предназначены для проведения технических измерений.

Эталоны - средства измерений (или комплекс средств измерений), предназначенные для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденные в качестве эталона в установленном порядке. (п. 12.1, РМГ 29-99)

 

Эталоны являются высокоточными средствами измерений, а поэтому используются для проведения метрологических измерений в качестве средств передачи информации о размере единицы от более точных к менее точным. Международный эталон принимается по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. Национальный -эталон признан официальнымрешением служить в качестве исходного для страны. Первичный - эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью. Вторичный - эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. Рабочий - эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. Совокупность государственных первичных и вторичных эталонов, являющаяся основой обеспечения единства измерений в стране и составляет эталонную базу страны.

Все метрологические свойства средств измерений можно разделить на две группы:

1) свойства, определяющие область применения средств измерений (диапазон измерений и порог чувствительности);

2) свойства, определяющие точность результатов измерений.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности. Порог чувствительности – наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала.

Точность измерений средств измерений определяется их погрешностью.

Погрешность (D) – это разность между показаниями средства измерений (Х) и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины (Q).

Q

Погрешность указывает границы неопределенности значения измеряемой физической величины. Она характеризует точность результатов измерений, проводимых данным средством. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям как систематическим, так и случайным.

Систематическая погрешность – постоянная погрешность результата измерения, связанная, например, с ошибкой в градуировке шкалы. Случайная погрешность неизбежна и неустранима. Ее влияние может быть изменено обработкой результатов измерений способами, основанными на положениях теории вероятности и математической статистики.

Класс точности – обобщенная характеристика средств измерений определенного типа, позволяющая судить о том, в каком диапазоне находится суммарная погрешность измерений. Класс точности отражается в стандартах или технических условиях, и класс точности наносится на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений. Обозначения могут иметь форму заглавных букв латинского алфавита или римских цифр с добавлением условных знаков. Смысл таких обозначений раскрывается в нормативно-технической документации. Если же класс точности обозначается арабскими цифрами с добавлением какого либо знака, то эти цифры непосредственно оценивают погрешность измерения.

Например, для гирь, штангенинструмента, концевых мер длины указывают значения абсолютных допускаемых погрешностей ∆. При этом класс точности обозначается одной арабской цифрой: 0; 1; 2. Наименьшие погрешности соответствуют классу 0. Значения погрешностей указываются в таблицах стандартов.

Если нормируется допустимая относительная погрешность δ, то класс точности обозначается виде 1,0, где 1,0 – значение допустимой предельной относительной погрешности в процентах от измеряемого значения. Например, если при выполнении измерений прибором, имеющем на щитке обозначение 1,5, получен результат 200, то абсолютная погрешность ∆ не превышает значения 200х0,015=3 измеренное значение находится в интервале 200±3

Правильность – свойство измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах. Результаты измерений правильны, когда они не искажены систематическими погрешностями.

Сходимость – свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, одним и тем же СИ, одним и тем же оператором.Для методик выполнения измерений – это одна из важнейших характеристик.

Воспроизводимость – свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях – в различное время, в различных местах, различными методами и средствами измерений. В процедурах испытаний продукции воспроизводимость, как и сходимость, также является важнейшей характеристикой.

Все выше приведенные понятия обобщает современное понятие - единство измерений .

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы (ст. 2, Закон РФ от от 26.06.2008 года № 102-ФЗ)