Pentru protecția muncii de laborator este necesar să se cunoască metodologia de efectuare a oricărui experiment, să se explice din punct de vedere teoretic rezultatele obținute și, de asemenea, să se studieze și să se cunoască în mod independent răspunsurile la întrebările de control plasate la sfârșitul descrierii fiecărei lucrări.
Lucrări de laborator 51
Verificarea instrumentului
1. Verificarea ampermetrului de lucru și a voltmetrului.
2. Absolvirea unui ampermetru sau a unui voltmetru.
Poziții teoretice de bază
I. Verificarea se efectuează în conformitate cu GOST 8.497-83 "Ampermetre, voltmetre, wattmetere, varmeters. Metode și mijloace de verificare. "
Există verificări primare, periodice, extraordinare și inspecții. Mijloacele de măsură utilizate în domeniile de reglementare de stat de asigurare a uniformității măsurării (articolele 1 și 13 din Legea RF "Cu privire la asigurarea uniformității măsurătorilor") sunt supuse verificării.
Verificarea contoarelor are ca scop de a afla adecvarea lor pentru utilizare pe baza conformității caracteristicilor metrologice reale ale dispozitivului testat, cerințele metrologice pentru ea. Valorile caracteristicilor metrologice actuale sunt determinate experimental, iar valorile cerute sunt indicate în documentația normativă și tehnică: standarde, instrucțiuni, documentație operațională. Unele dintre acestea sunt indicate pe cadranul dispozitivului. Verificarea este efectuată de verificatori certificați în centre acreditate (laboratoare).
Deci, adecvarea dispozitivului pentru utilizare se stabilește după cum urmează:
Valorile reale ale tuturor caracteristicilor metrologice sunt determinate experimental.
Din documentele de reglementare se determină valorile admise ale tuturor caracteristicilor metrologice.
Comparați valorile reale cu valorile admise corespunzătoare.
Pe baza rezultatelor comparației, se face o concluzie cu privire la caracterul adecvat al dispozitivului.
4.1. Dacă toate valorile reale corespund valorilor acceptabile, dispozitivul este recunoscut adecvat pentru utilizare și este descărcat certificat de calibrare sau un instrument este aplicat pentru a marca de verificare (marca de verificare).
4.2. În cazul în care cel puțin o valoare reală nu corespunde valorii admise, atunci dispozitivul este recunoscut ca fiind necorespunzător pentru utilizare și pe acesta se emite o notificare de incompetență și semnul este stins.
La verificarea determina numeroase caracteristici metrologice, de exemplu, aspectul, constatativă și indicatorul antiretur la zero, variația erorii de bază și a orei, erorile suplimentare cauzate de mărimi de influență (temperatură, umiditate, înclinare, magnetice și câmpuri electrice și așa mai departe. D ) .. Să clarificăm aceste caracteristici:
● Aspectul înseamnă claritatea inscripțiilor de pe cadran, integritatea sticlei și a corpului, rigiditatea conductorilor electrici.
● Reglarea indicatorului trebuie să se asigure că se mișcă în ambele părți ale marcajului scării zero.
● Prin setarea indicatorului la un marcaj zero, se aplică un semnal arbitrar. Apoi, micșorându-i ușor valoarea la zero, determinați întoarcerea indicatorului (deviația reziduală) la marcajul zero. Nu ar trebui să fie mai mult de un sfert din diviziune.
● Timpul din momentul în care semnalul este aplicat opririi mișcării indicatorului, care se numește timpul de setare, nu trebuie să depășească 4 s.
● Cea mai importantă este eroarea de bază, care poate avea o expresie matematică diferită:
a) eroarea absolută este definită ca diferența dintre valoarea indicată de instrumentul care trebuie verificat lx și valoarea reală a valorii măsurate Id. adică:
pentru ampermetru și pentru voltmetru (1)
Valoarea reală a Id se determină din citirile standardului, care trebuie să fie de trei ori mai exacte decât instrumentul verificat. Cea mai mare limită de măsurare a referinței trebuie aleasă astfel încât citirile să fie în a doua jumătate a scării:
b) eroare relativă:
c) eroare redusă:
unde I este valoarea de normalizare egală cu cea mai mare limită de măsurare, când marcajul zero este situat la capătul scalei. În alte cazuri, poate avea alte semnificații.
Corecția pentru instrumentul K este definită ca diferența dintre valoarea reală a cantității măsurate și citirea instrumentului,
pentru ampermetru și pentru voltmetru (4)
Erori și corecții pot avea valori atât pozitive, cât și negative; în valoare absolută ele sunt egale una cu cealaltă, dar sunt inversate în semn. Când se primește un rezultat de măsurare, corecția trebuie adăugată citirii instrumentului pentru a reduce eroarea de măsurare.
● Variația citirilor este diferența dintre citirea instrumentului într-un punct din domeniul de măsurare și o apropiere netedă la acest punct din partea valorilor mai mici și mai mari ale valorii măsurate în funcție de valorile de referință. Variația absolută este:
unde Ic. ascendent, și Ic. nisch-uri ale standardului, cu o apropiere netedă la un punct al scării dispozitivului fiind verificată din partea unor valori mai mici (ieșire) și corespunzătoare (mari) ale valorii măsurate. Variațiile relative și reduse sunt determinate de ecuația:
Determinarea erorii și a variației efective a instrumentelor poate fi efectuată în două moduri:
a) directă - atunci când citirea dispozitivului testat sunt potrivite cu mărturia unui model al dispozitivului (standard) de același fel, dar mai precis, considerată ca valoarea reală;
b) indirect - când eroarea dispozitivului verificat este determinată de un dispozitiv de alt tip. De exemplu, verificarea citirilor ampermetru PA voltmetru precis U1 PV1, conectat la bornele unui model de rezistență (referință) R1. Circuitul este asamblat (figura 1). Apoi valoarea reală a curentului care trece prin ampermetru este definită ca:
.
La verificare, este necesar să se ajusteze valoarea măsurată de dispozitive (curent sau tensiune) astfel încât în momentul citirii săgeții dispozitivului care trebuie verificată să fie strict contra semnului de scală. Citirea citirilor instrumentelor trebuie realizată simultan de instrumentul verificat și de standard.
Numărul de puncte ale scalei de verificat depinde de sistemul aparatului.
Pentru dispozitivele cu o scară uniformă, puteți limita la 5-6 puncte, cu o scară neuniformă - trebuie să credeți că aveți 10-12 puncte. Numai mărcile digitale scalabile sunt supuse verificării. Înainte de a dispozitivului de verificare trebuie să se încălzească pentru ce ar trebui să includă timp de 10 minute în circuit și reglați-l atât de curent sau de tensiune la săgeată stabilit aproape de sfârșitul scalei.
Conform datelor experimentale, rezumate în Tabelul. 2, erorile medii, absolute și relative sau reduse, variația și, de asemenea, corecțiile la indicațiile sale sunt calculate din ecuațiile de mai sus. Eroarea relativă și variația este calculată în cazul în care clasa de precizie a instrumentului este conturat cerc, iar eroarea și variație redusă - în cazul în care clasa de precizie este desemnat un număr. Pentru a determina corecția oriunde verificate instrumentul corecții reprezentate grafic (figura 2), Abscisa trasarea citirile unității testate în unități ale valorilor măsurate, iar axa ordonată - valoarea de corecție cu privire la semnul lor. Punctele rezultate pe grafic sunt conectate prin linii drepte.
Eroarea și variația relativă sau redusă, calculată din datele experimentale, trebuie comparată cu valoarea admisibilă, care este normalizată (stabilită) de clasa de exactitate. Clasa de precizie conform GOST 8.401-81 este o caracteristică generalizată a dispozitivului, determinată de limitele celor mai mari erori de bază și suplimentare admise. În practică, este numeric egal cu cea mai mare eroare admisă. Clasa de precizie este exprimată printr-un număr ales dintr-un număr de numere ;;;;;; unde n = 1; 0; -1; -2. Este indicat pe cadranul dispozitivului.
În acest caz, eroarea și variația reală a dispozitivului, calculate din datele experimentale, exprimate în procente, nu trebuie să depășească valoarea clasei de precizie.
Pentru voltmetre și ampermetre, GOST 8711-78 stabilește următoarele clase de precizie: 0,05; 0,1; 0,2; 1,0; 1.5; 2.5; 4.0; 5.0. Atunci când clasa de precizie exprimă eroarea relativă, este indicat pe numărul de instrumente în cerc, în cazul în care precizia clasei unitate pe scara indicată de un număr fără un cerc, împușcat, și așa mai departe. D. exprimă redusă de eroare.
În cazul în care erorile de aditivi și componente multiplicative comensurabilă, apoi în conformitate cu GOST 8401-81 pentru instrumente de precizie astfel de clasă este notat ca 2 numere separate printr-o linie, cum ar fi de 0,2 / 0,1.
Valoarea limită a erorii relative a instrumentelor, exprimată în procente, în acest caz poate fi determinată prin calcul folosind formula:
,
unde c și d sunt numere constante alese din seria de numere de mai sus;
- valoarea finală a domeniului de măsurare;
A este valoarea cantității măsurate.
Raportul c / d - înseamnă clasa de precizie, cu c / d> 1. În exemplul nostru, c = 0,2 și d = 0,1. Instrumentele a căror clasă de precizie este exprimată în fracții include instrumente digitale, magazine de rezistență, poduri, compensatoare etc.
Valoarea reală a erorii și variației relative sau reduse nu trebuie să depășească valoarea corespunzătoare a clasei de precizie.
II. Etalonarea are ca scop obținerea unei erori în rezultatul măsurării mai mică decât cea determinată de clasa de precizie a instrumentului. În acest scop, caracteristica de calibrare a instrumentului cu o precizie specificată este determinată experimental, adică relația dintre valorile valorilor la intrare și ieșire. Ieșirea este citirea contorului, iar intrarea este valoarea semnalului măsurat aplicat instrumentului. Valoarea semnalului la intrare este măsurată printr-un standard, care trebuie să fie de câteva ori mai precis decât instrumentul calibrat. Caracteristica de calibrare este prezentată sub forma unui tabel și a unui grafic.
Pentru calibrarea instrumentului, a fost utilizat același circuit utilizat pentru verificare. În circuit, reglați curentul sau tensiunea astfel încât săgeata instrumentului calibrat să fie montată exact pe marcajele de scală, iar citirile referinței sunt apoi numărate. Experimentul este efectuat mai întâi cu o creștere treptată continuă a tensiunii (Ud.vosh), și apoi cu o scădere (Ud.neh). Pentru fiecare marcă, găsiți valoarea medie, care este luată ca valoare reală:
Pe baza datelor obținute, este construit un grafic al caracteristicilor de calibrare. În acest scop, citirile instrumentului calibrat Ux sunt reprezentate pe axa absciselor. și de-a lungul ordinii - valorile corespunzătoare tensiunii Ud. Punctele obținute sunt conectate printr-o curbă netedă (figura 3).