Tipuri de mijloace de măsurare
Standarde, clasificarea lor și tipuri
Perspectivele de dezvoltare a standardelor
Tipuri de mijloace de măsurare
Pentru hardware unitate măsurarea cantității de practică utilizată care au normalizat eroare și sunt numite mijloace de măsurare.
Prin mijloacele de măsurare includ: acțiuni, traductoare, indicatoare, dispozitive și sisteme de măsurare, accesorii pentru testare.
O măsură numită mijloacele de măsurare pentru reproducerea cantităților fizice de o dimensiune predeterminată. Pentru acest tip de instrumente de măsurare includ greutăți, măsoară lungimea terminalului etc. În practică, o singură valoare și multivalentă măsuri, precum și kituri și măsuri magazine. Măsurile neechivoce de mărime reproduce doar o singură dimensiune (greutate). Măsuri de dezambiguizare reproduce mai multe dimensiuni de cantități fizice. De exemplu, o riglă milimetrică permite obiect exprimă lungimea în centimetri și milimetri.
Kituri și magazine de asociere (combinație) sau o acțiune lipsită de ambiguitate multivaloare pentru a putea juca o anumită valoare sau rezumat valori intermediare.
Configurarea este un set de măsuri omogene de dimensiuni diferite, ceea ce face posibil să le aplice în combinații potrivite. De exemplu, un set de greutăți de laborator.
A se păstra acțiune - o combinație de măsuri combinate structural într-o singură unitate mecanică, care este asigurată de posibilitatea de switch-uri manuale sau automate asociate cu dispozitivul de citire, pentru a conecta componente măsuri magazin combinația corectă. Conform acestui principiu, sunt aranjate magazine rezistențe electrice.
Pentru măsuri clare ale probelor standard includ substanță etalon.
probă standard - este decorată cu substanță de probă corespunzător (material) care este supus certificării metrologice pentru a determina valorile cantitative ale anumitor caracteristici. Această caracteristică (sau proprietate) este valoarea cu o valoare cunoscută la condițiile de mediu stabilite. Pentru astfel de modele includ, de exemplu, minerale seturi cu valori specifice de duritate (scara Mohs) pentru a determina acest parametru pentru diferite minerale.
Proba standard este o mostră de zinc pur, care servește la redarea temperaturii 419527 ° C temperatura internațională scara-90.
În cazul în care utilizează măsuri ar trebui să ia în considerare valorile nominale și efective ale măsurilor, precum și măsura de eroare și descărcarea acesteia. Valoarea nominală Chemat a măsurilor prevăzute de acesta.
Valoarea reală de măsură trebuie să fie specificate în certificat, ca urmare a unei măsurători speciale de înaltă precizie, folosind standardul oficial.
Diferența dintre valorile nominale și reale se numește măsura de eroare. Magnitudinea semnului opus al corecției erorii este cel puțin la respectiva valoare nominală. Deoarece certificarea (verificare) poate fi, de asemenea măsură de eroare este împărțită în biți (1, 2, etc. biți) și standarde de biți (numite de măsurare exemplar înseamnă), care este utilizat pentru calibrarea mijloacelor de măsurare. Valoarea măsurii de eroare este baza pentru împărțirea în clase de măsuri care, de obicei, se aplică măsurilor utilizate pentru măsurători tehnice.
Transmitter - un dispozitiv de măsurare care servește pentru a converti datele de măsurare într-o formă adecvată pentru prelucrare sau depozitare și transmiterea la dispozitivul de indicare. Convertizori de măsurare sau intră într-un regim constructiv al contorului, sau utilizate în conjuncție cu ea, dar semnalul de antrenare nu este perceput în mod direct de către observator. De exemplu, traductorul poate fi necesară pentru a transmite informații în memoria calculatorului, pentru amplificarea tensiunii, etc. valorile convertite menționate la intrare, iar rezultatul de conversie - cantitatea de ieșire. Caracteristica principală a traductorului metrologie este considerat relația dintre valorile de intrare și de ieșire numite funcția de transformare.
Converters sunt împărțite în primar (detectare măsurand directă), transmiterea, la ieșirea căreia valoarea devine o formă adecvată pentru transmiterea sau înregistrarea la distanță; intermediar, lucrând împreună cu primar și nu afectează schimbarea în natura unei cantități fizice.
Instrumente de măsură - un mijloc de măsurare care să permită să obțină informații de măsurare într-o formă care poate fi citit de către utilizator. Instrumente de măsură diferite de dispozitive de acțiune și de referință directe.
Dispozitivele de acțiune directă afișarea valorii măsurate pe dispozitivul indicator având gradația corespunzătoare în unități ale acestei cantități. Modificări tip de mărime fizică nu se întâmplă. Prin acțiunea directă includ dispozitive, cum ar fi ampermetre, voltmetre, termometre, etc.
Dispozitivele de comparație sunt proiectate pentru compararea valorilor măsurate cu valorile, sunt cunoscute valorile care. Astfel de dispozitive sunt utilizate pe scară largă în scopuri de cercetare, precum și în practică pentru a măsura aceste cantități ca luminozitatea sursei de radiație, presiunea aerului comprimat și altele.
dispozitive și sisteme de măsură - un set de instrumente de măsurare, combinate în mod funcțional cu dispozitive auxiliare, pentru a masura unul sau mai multe obiecte de măsurare a cantităților fizice. De obicei, astfel de sisteme furnizează informații automatizate și de intrare în sistem, automatizarea procesului de măsurare, prelucrarea și afișarea rezultatelor măsurătorilor pentru percepția utilizatorului. O astfel de plante (sistem) este utilizat pentru controlul (de exemplu, procesele de producție), care este deosebit de important pentru metoda de control al procesului statistic, precum și în managementul principiu al calității MCT.
Accesorii de măsurare - acesta ajută valorile de măsurare. Acestea sunt necesare pentru a calcula corecțiile rezultatelor măsurătorilor, în cazul în care este necesar un grad ridicat de precizie. De exemplu, un termometru poate fi un ajutor, dacă citirile sunt valabile în condiții de temperatură reglementate strict; mediu cu umiditate în cazul în care mediul strict stipulat - Psihrometru.
Trebuie avut în vedere faptul că sondele de test se face o eroare în rezultatul măsurătorii asociat cu eroarea ajutorului.
instrumente de măsurare scop metrologică sunt împărțite în două tipuri - mijloace de măsurători și standarde de lucru.
Albastru de măsurare a mijloacelor utilizate pentru determinarea parametrilor (caracteristici) ale dispozitivelor tehnice, procese, mediu și altele. Mijloacele de lucru pot fi de laborator (pentru cercetare), producție (pentru a asigura și caracteristicile de control predeterminate ale proceselor), domeniul (pentru avioane, automobile , vase etc.). Fiecare dintre aceste mijloace de lucru se disting prin caracteristici speciale. Astfel, de laborator instrumente de măsurare - cele mai exacte și se simte-ING, iar declarațiile lor sunt caracterizate printr-o stabilitate ridicată. Pro-izvodstvennye sunt rezistente la efectele diferiților factori ai procesului de producție: temperatură, umiditate, vibrații, etc. care ar putea afecta fiabilitatea și precizia citirilor. Munca de teren în condiții de schimbare în mod constant în cadrul larg pre-probleme de influențe externe.
Un instrument special este un standard de măsurare.
Standarde, clasificarea lor și tipuri
Etalon - o măsură extrem de precisă pentru reproducerea și stocarea unei valori de ordinul de a transfera dimensiunea altor mijloace de măsurare. Din standardele unităților transmise standarde de biți, și de la ei - lucru mijloacelor de măsurare.
Standardele sunt clasificate în primare, secundare și de lucru.
etalon primar - o unitate de reproducere standard a unei cantități fizice cu mare precizie posibilă în măsurătorile pe teren la nivelul actual al științei și tehnologiei. standard de primar poate fi național (de stat) și internaționale.
Standardul național este aprobat ca un mijloc inițial de măsurare a țării organism național de metrologie. În România, standardele naționale (de stat) susține Gosstandart.
Standardele internaționale păstrează și menține Biroul Internațional de Măsuri și Greutăți (BIPM). Cea mai importantă sarcină a activității BIMG este în sistem ATIC comparațiile internaționale ale standardelor naționale de măsurare ale celor mai mari laboratoare de referință în diferite țări cu standardele internaționale, precum și ca fiind între ele, este necesar să se asigure acuratețea dostovernostit și uniformitatea măsurătorilor ca o condiție a relațiilor economice internaționale. Compararea subiect ca principale variabile standard, SI și derivate. Setați anumite perioade de comparație. De exemplu, contorul standard si kilogramul verifică o dată la 25 de ani, iar standardele electrice și de iluminat - o dată la 3 ani.
etalon primar de standarde secundare și subordonate lucrătorilor (bit). Mărimea unității de redare standarde secundare sunt corelate cu standardul de stat. standarde secundare (numit uneori „copie de referință“) pot fi aprobate de către fie standardul de Stat al Federației Ruse sau centrele științifice metrologice de stat, datorită particularităților de utilizare a acestora. Standardele de lucru percep dimensiunea unității de standarde secundare și, la rândul lor, servesc pentru a transmite dimensiunea exactă a standardului mai puțin de lucru (Etalon sau nivel inferior) și de măsurare de lucru.
În primele standarde aprobate oficial au fost prototip metru și kilogram făcut în Franța, care în 1799 au fost depuse în Arhivele Naționale ale Franței, astfel încât acestea au fost numite „metru Arhivele“ și „kilogram de Arhivele.“ Deoarece 1872 kilogram a devenit definit ca o greutate egală „kilogram Arhiva“. Fiecare unitate primare sau derivate standard, SI are propria sa istorie interesantă și este asociat cu cercetarea și experimente subtile.
De exemplu, adoptată în 1791 de Adunarea Națională franceză a unui contor standard egală cu o parte de zece milioane de cadranul de meridianul de la Paris, în 1837, a trebuit să fie revizuită. Cercetatorii francezi au descoperit ca un sfert din meridianul conține la 10m. Și 10m. 856 de metri. De asemenea, este cunoscut faptul că au loc, deși mici, dar încă schimbă în mod constant forma și mărimea Pământului. În acest sens, oamenii de știință ai Academiei Petersburg St. de Științe în anul 1872 a propus crearea unei comisii internaționale de a decide cu privire la oportunitatea de modificare a contorului standard de. Comisia a decis să nu creeze un nou punct de referință, și să ia ca unitate de pornire de lungime „Arhiva metru“, care este stocat în Franța. În 1875, Convenția Internațională a Metric a fost adoptată, care este semnat și România. În acest an metrologi cred a doua naștere a unui contor ca principală unitate internațională de lungime.
În 1889 a fost făcută o copie standard de 31 de metri de aliaj de platină-iridiu. Sa dovedit faptul că numărul de referință 6, la o temperatură de 0 ° C, corespunde exact cu lungimea de „m Arhiva“, și este această copie a standardului de decizie I a Conferinței Generale de Măsuri și Greutăți a fost aprobat ca un standard internațional de un metru, care este stocat în Sèvres (Franța). Standardele rămase au fost transferate în 30 de state diferite. România are numărul 28 și numărul 11, și numărul 28 în standardul a fost adoptat ca stat.
standarde de platina iridium de precizie metru, egal cu + 1,1 x 10 -7 m cât mai devreme în XX. Acesta a evaluat ca nesatisfăcătoare, iar în 1960 XI Conferința generală privind greutățile și măsurile a dezvoltat o definiție diferită a contorului - în lungimea de undă a luminii, care se bazează pe constanța lungimea de undă a liniilor spectrale de emisie ale atomilor. Aceasta este baza contorului standard de kripton. eroarea standard Krypton este mult mai mică decât platină-iridiu, și este de 5 x 10 -9.
Cu toate acestea, în epoca spațială, iar această precizie nu a fost suficientă, iar cele mai recente progrese în domeniul științei au permis în 1983, la XVII al Conferinței Generale de Măsuri și Greutăți pentru a accepta noua definiție a contorului ca lungimea traseului parcurs de lumină în 1/299792458 unui al doilea într-un vid. Trebuie remarcat faptul că, în cadrul aceleiași conferințe, a fost anunțată tocmai definită prin valoarea știința modernă a viteza luminii.
Nu mai puțin interesant este istoria masa unitatea standard. „Arhivele Kilogram“, care a fost adoptată ca greutatea standard 1872 a reprezentat într-un cilindru de platină greutatea, înălțimea și diametrul egal cu 39 mm. Prototipurile (standarde secundare) pentru utilizare practică au fost realizate din aliaj de platină-iridiu. Pentru prototipul internațional al kilogramului a adoptat o greutate de platină-iridiu, la exact greutatea cea mai potrivită „kilogram Arhiva“.
Conform deciziei I Conferința generală privind greutățile și măsurile luate de România de 42 de copii prototipuri kilogram au fost transferate № № 12 și 26, în care №12 a aprobat ca un standard de masă publică. Prototip № 26 a fost utilizat ca standard secundar.
National (stat) stocate în greutatea de referință NPO „VNIIM. Mendeleev“ (București), pe un cuarț stea sub două capace de sticlă într-o temperatură de oțel în condiții de siguranță, a aerului este menținută în 20 ± 3 ° C, umiditate relativă de 65% . O dată în 10 ani cu el sunt potrivite două referință secundar.
Fig. 1. Kilogramul standard de
Prin colaționare cu standardul internațional al standardului nostru național de masă a primit o valoare 1.0000000877 kg. Pentru ca unitatea de transfer de masă dimensiune de 12 prototipuri № standarde secundare folosind scalele speciale № № 1 și 2 cu RC 1 kg; Număr de scală 1 fabricat de „Ruprecht“ și numărul 2 - ONG „VNIIM Mendeleev“. redare Accuracy kilogram este 2 × 10 -9.
Pentru mai mult de 100 de ani de existență a prototipului descris de kilogram, desigur, au existat încercări de a crea un standard mai moderne bazate pe constante fizice fundamentale, masele de diferite particule atomice (protoni, electroni, etc.). Cu toate acestea, la nivelul actual al progresului științific și tehnologic nu a fost încă în măsură să reproducă această ultimă metodă de kilogram de greutate mai mică precizie decât în prezent.
Deviații standarde de masă definite în comparațiile internaționale arată un grad suficient de stabilitate. Tabelul 1 prezintă rezultatele celor două comparații.