Измерение физических величин

Основным критерием выбора средств измерений по точности должно быть соотношение между пределом допускаемой основной абсолютной погрешности измерения выбранного средства измерений (Д) и полем допуска измеряемой величины (Д).

Предел допускаемой основной абсолютной погрешности выбранного средства измерений должен отвечать требованиям:

Δ ≤ 0,33 Д (7.1)

Предел допускаемой основной погрешности может быть выражен в относительных величинах (относительная погрешность измерения). Тогда она должна быть меньше или равна тридцати трем процентам поля допуска, если нет других специально оговоренных ограничений.

Допуск относительно номинального размера может располагаться односторонне, симметрично и асимметрично. Расположение допуска относительно номинального размера на выбор средств измерений не влияет, так как при расчёте предела допускаемой погрешности следует брать всё поле допуска.

При выборе или разработке рабочих эталонов для метрологической аттестации средств измерений, погрешность рабочих эталонов не должна превышать тридцати процентов от предельной допускаемой погрешности средства измерений.

При определении конкретного соотношения между пределом допускаемой погрешности измерения и полем допуска на измеряемую величину, при назначении средств измерений, применяемых для контроля параметров изделий, сборочных единиц и деталей, должны учитываться требования к их подбору по каждому виду измерений, регламентируемые соответствующей нормативной документацией.

Приоритетность при выборе и назначении средств измерений отдаётся нормативным документам, отражённым в конструкторской документации на изделие.

В зависимости от того, в каком диапазоне измерений находится измеряемая величина (параметр) и каков её допуск следует определять пределы измерений выбираемого средства измерений и допускаемую предельную погрешность (класс точности средства измерений).

Диапазон измерений средств измерений должен выбираться таким, чтобы номинальное значение измеряемой величины было больше двух третей диапазона измерений средств измерений.

Нижний предел рабочей части шкалы (диапазона измерений) средства измерений (измерительной системы) следует определять по формуле:

Нди < nmin - lΔl (7.2),

где Нди - значение нижнего предела рабочей части шкалы (диапазона измерений);

nmin - наименьшее предельное значение измеряемой величины.

Верхний предел рабочей части шкалы (диапазона измерений) средства измерений (измерительной системы) следует определять по формуле:

Вди <nmax + lΔl (7.3),

где Вди - значение верхнего предела рабочей части шкалы (диапа-зона*измерений);

nmax - наибольшее предельное значение измеряемой величины.

Если значение измеряемой величины меняется в значительных пределах, и при этом невозможно или нежелательно использование нескольких средств измерений с различными пределами измерений, допускается, чтобы нижнее значение измеряемой величины было менее двух третей диапазона измерений, при условии выполнения требований пункта 7.1.

Выбирая средство измерений следует помнить, что основная погрешность средства измерений является лишь одной из составляющих погрешности измерений. В связи с этим должен быть строгий учёт и достоверная оценка воздействия влияющих факторов, способствующих увеличению погрешности измерений измерительного прибора за счёт дополнительной погрешности.

При определении погрешности измерений в случае, если величина дополнительной погрешности, вносимой в процессе измерений воздействием влияющих факторов значительна, её необходимо учитывать суммированием с основной погрешностью средства измерений.

Если рассчитанная погрешность измерения превышает предельно допускаемую погрешность измерений, а расчёт и учёт поправок на величину, равную погрешности, вносимой в процессе измерений воздействием влияющих факторов невозможен, то следует выбрать более точное средство измерений или создать условия измерений, уменьшающие воздействие влияющих факторов.

Абсолютную погрешность средства измерений с учётом погрешности, вносимой воздействием влияющих факторов, следует определять по формуле (если нет других указаний в сопроводительной документации на это средство измерений):

(7.4),

где Δи - основная абсолютная погрешность средства измерений

Δвл.i - дополнительная абсолютная погрешность, вносимая в процессе измерения воздействием влияющих факторов.

Допускаемую основную абсолютную погрешность измерительной системы следует определять по формуле:

(7.5),

где Δд - основная абсолютная погрешность измерительного преобразователя (датчика);

Δi - абсолютная погрешность других элементов измерительной системы, влияющих на результат измерений;

Δn- основная абсолютная погрешность измерительного прибора;

m - количество других элементов измерительной системы.

При необходимости проведения измерений физической величины, принимающей несколько значений в некотором диапазоне, допускается применять одно или несколько средств измерений, пределы измерений которых в сумме перекрывали бы этот диапазон.

При выборе и назначении средств измерений предпочтение следует отдавать стандартизованным средствам измерений отечественного производства включённым в Госреестр. В случае, если таковых в наличии нет, разрешается назначать импортные средства измерений, равноценные по метрологическим характеристикам отечественным или лучше их и имеющие сертификат соответствия Госстандарта РФ.

Допускается в обоснованных случаях и с письменного разрешения главного метролога применение образцовых приборов в качестве рабочих.

При выборе и назначении средств измерений необходимо руководствоваться следующими принципами и условиями:

- соотношение погрешности средств измерений и допуска измеряемого параметра должно соответствовать требованиям нормативных документов;

- условия эксплуатации средств измерений должны соответствовать рабочим условиям выбираемого средства измерений;

- средство измерений должно обеспечивать достоверность измерений при минимальных экономических затратах;

- при прочих равных условиях следует отдавать предпочтение средствам измерений с более высоким уровнем автоматизации;

- отдавать предпочтение унифицированным средствам измерений;

- отдавать предпочтение средствам измерений отечественного производства при идентичности метрологических характеристик средств измерений приобретаемых за рубежом;

- применение средств измерений самых низких классов точности или широко применяемых в случае отсутствия допуска на нефункциональный контролируемый параметр;

- соответствие более высокому классу точности прибора наиболее благоприятных условий для эксплуатации (отвечающих требованиям нормативной документации на данное средство измерений);

-во вновь разрабатываемой документации не должны назначаться средства измерений снятые с производства, но ещё находящиеся в эксплуатации.