Классификация средств измерения

Средства измерения можно классифицировать по двум признакам:

1) конструктивное исполнение; 2) метрологическое назначение.

По метрологическому назначению средства измерений делятся на рабочие и образцовые (эталоны).

Рабочие средства измерений (РСИ) предназначены для проведения технических измерений, необходимых в разнообразной деятельности человека.

По условиям применения они могут быть:

- лабораторными, используемыми при научных исследованиях, проектировании технических устройств, медицинских измерениях;

- производственными, используемые для контроля характеристик технологических процессов, контроля качества готовой продукции, контроля отпуска товаров;

- полевыми, используемыми непосредственно при эксплуатации таких технических устройств, как самолеты, автомобили, речные и морские суда и др.

К каждому виду РСИ предъявляются специфические требования: к лабораторным – повышенная точность и чувствительность; к производственным – повышенная стойкость в ударно-вибрационным нагрузкам, высоким и низким температурам; к полевым – повышенная стабильность в условиях резкого перепада температур, высокой влажности.

Образцовые (эталоны) предназначены для поверки по ним других средств измерений, как рабочих, так и образцовых менее высокой точности.

По конструктивному исполнению средства измерения подразделяются на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, вспомогательные средства измерений, измерительные установки, измерительные системы.

1. Меры, предназначенные для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров.

Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы мер (гири, наборы калибров и т. п.). Меры, воспроизводящие физиче­ские величины одного размера, называются однозначными. Многозначные ме­рымогут воспроизводить ряд размеров физической величины, часто даже не­прерывно заполняющих некоторый промежуток между определенными границами (миллиметровая линейка, вариометр и конденсатор переменной емкости). В наборах отдельные меры могут объединяться в различных со­четаниях для воспроизведения некоторых промежуточных или суммарных, но обязательно дискретных размеров величин (набор конце­вых мер длины, набор гирь, набор мер добротности и индуктивности и т. д.). К однозначным мерам относятся также образцы и образцовые вещества. Например, чистый цинк служит для воспроизведения температуры 419,58 °С, золото - 1064,43 °С.

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.).

Преобразуемая величина называется входной, а результат преобразования - выходной величиной. Соотношение между ними задается функцией преобра­зования (статической характеристикой). Если в результате преобразования физическая природа величины не изменяется, а функция преобразования яв­ляется линейной, то преобразователь называется масштабным, или усилите­лем (усилители напряжения, измерительные микроскопы, электронные уси­лители).

3. Измерительные приборы относятся к средствам измерений, предназначенным для получения измерительной информации о величине, подлежащей измере­нию, в форме, удобной для восприятия наблюдателем.

Наибольшее распространение получили приборы прямого действия, при исполь­зовании которых измеряемая величина подвергается ряду последовательных преобразований в одном направлении, то есть без возвращения к исходной величине. К приборам прямого действия относится большинство манометров, термометров, амперметров, вольтметров и т. д.

По способу отсчета значений измеряемых величии приборы подразделяются на показывающие, в том числе аналоговые и цифровые, и на регистрирующие.

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 (например, термометров для измерения температуры окружающей среды при работе с грузопоршневымиманометрами) или для контроля за поддержанием значений влияющих величин с заданных пределах (например, психрометров для измерения влажности при точных интерференционных из­мерениях длин).

5. Измерительные установки. Для измерения какой-либо величины или одно­
временно 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 разоб­щенные и соединенные 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.

Технические устройства, предназначенные для обнаружения (индикации) физи­ческих свойств, называются индикаторами (стрелка компаса, лакмусовая бума­га). С помощью индикаторов устанавливается только наличие измеряемой фи­зической величины интересующего нас свойства материи. В качестве примера индикатора можно привести указатель количества бензина в бензобаке автомо­биля.