Самостоятельная работа. Средством измерений (СИ) называют техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики

КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

Средством измерений (СИ) называют 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.

В отличие от таких технических средств, как индикаторы, предназначенных для обнаружения физических свойств (компас, лакмусовая бумага, осветительная электрическая лампочка) СИ позволяют не только обнаружить физическую величину (ФВ), но и измерить ее, то есть сопоставить неизвестный размер с известным.

Если физическая величина известного размера есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения (измерение плоского угла транспортиром, массы – с помощью весов с гирями). Если же ФВ известного размера в наличии нет, то сравнивается отклик прибора на воздействие измеряемой величины с проявившейся ранее реакцией на воздействие той же величины, но известного размера (измерение силы тока амперметром).

Для облегчения сравнения еще на стадии изготовления прибора отклик на известное воздействие фиксируют на шкале отсчетного устройства, после чего наносят на шкалу деления в кратном и дольном отношении. Описанная процедура называется градуировкой шкалы. При измерении она позволяет по положению указателя получать результат сравнением непосредственно по шкале отношений.

Итак, СИ (за исключением некоторых мер – гирь, линеек) в простейшем случае производят две операции: обнаружение ФВ; сравнение неизвестного размера с известным или сравнение откликов СИ на воздействие известного и неизвестного размеров.

Другими отличительными признаками СИ являются «умение» хранить (или воспроизводить) единицу физической величины, неизменной по размеру хранимой единицы. Если же размер единицы в процессе измерений изменяется более, чем установлено нормами, то с помощью такого средства невозможно получить результат с требуемой точностью. Отсюда следует, что измерять можно только тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, может хранить единицу, достаточно неизменную по размеру (во времени).

СИ, используемые в различных отраслях науки и техники, чрезвычайно многообразны. Однако для этого множества можно выделить некоторые общие признаки, присущие всем СИ независимо от области применения. Эти признаки положены в основу различных классификаций СИ.

По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений СИ делятся на:

· метрологические, предназначенные для обеспечения единства измерений – воспроизведения единицы и (или) ее хранения или передачи размера единицы рабочим СИ;

· рабочие, применяемые для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

Подавляющее большинство используемых на практике СИ принадлежат ко второй группе. Метрологические СИ весьма немногочисленны. Они разрабатываются, производятся и эксплуатируются в специализированных научно-исследовательских центрах.

По уровню автоматизации все СИ делятся на три группы:

· неавтоматические (ручные)

· автоматизированные, производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительной операции;

· автоматические, производящие в автоматическом режиме измерения и все операции, связанные с обработкой их результатов, регистрацией, передачей данных или выработкой управляющих сигналов.

В настоящее время все большее распространение получают автоматические и автоматизированные СИ. Это связано с широким использованием в СИ электронной и микропроцессорной техники.

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 СИ являются стандартизованными. Они серийно выпускаются промышленными предприятиями. Нестандартизованные СИ разрабатываются специализированными научно- исследовательскими организациями и выпускаются единичными экземплярами. Их характеристики определяются при метрологической аттестации СИ.

По отношению к измеряемой физической величине средства измерений делятся на:

· основны е – это СИ той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;

· вспомогательные – это СИ той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерения необходимо учесть для получения результатов измерения требуемой точности.

Средства измерений подразделяются на виды и типы.

Вид – это совокупность типов СИ, предназначенных для измерений какой-либо одной физической величины, например силы электрического тока, линейных размеров.

Тип это совокупность СИ, имеющих одинаковую принципиальную схему, конструкцию и изготавливаемых по одним и тем же техническим условиям. Например: линейка, штангенциркуль, микрометр для измерений линейных размеров; иономер и рН-метр для измерений потенциала индикаторного электрода относительно электрода сравнения.

Классификация по сложности конструкции СИ и выполняемых ими функциям является основной и представлена на рис.1.

		Средства измерений

Измерительно-вычислительные комплексы

Рис. 1. Классификация средств измерений по сложности средства измерения и выполняемых ими функциям

Разработка элементарных и комплексных средств измерений является задачей приборостроения. Метрология же должна дать единую классификационную схему СИ и выявить совокупность их параметров, стандартизация которых позволила бы выбрать для практического использования нужные средства измерения, обеспечивающие получение результата измерения с заданной точностью, прогнозировать точность измерений, проводимых с помощью этих средств и установить методы их поверки.

Поверка СИ – установление органом государственной метрологической службы пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.