Средство измерения — это техническое устройство, предназначенное для выполнения намерений и имеющее нормированные метрологические характеристики. Средства измерений подразделяются на меры, приборы и преобразователи. В практике находят применение также измерительные системы.
Мера — это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. К мерам относят такие средства, как гири (меры массы), резисторы (меры электрического сопротивления), сосуды (меры вместимости) и др. Учитывая ограниченное применение мер в практике измерений, ниже они специально не рассматриваются.
Измерительный прибор — это средство измерений, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы, которые непосредственно воспринимают измеряемую величину, называются приборами прямого, или непосредственного, отсчета.
Измерительные приборы, воспринимающие измеряемую величину, предварительно преобразованную в другую величину, называются вторичными. Различают измерительные приборы аналоговые и цифровые. В аналоговом приборе отсчет показаний производят по шкале, отражающей непрерывную зависимость между измеряемой величиной и перемещением отсчетного устройства.
В цифровом приборе измерительная информация выдается с помощью цифрового отсчетного устройства. Измерительные приборы могут быть показывающими, регистрирующими и комбинированными (показывающими и регистрирующими). Регистрация показаний может выполняться с помощью самопишущих или печатающих приборов.
- Измерительный преобразователь — это средство измерений, предназначенное для выработки измерительной информации в форме, удобной для передачи и обработки.
- Разделяются измерительные преобразователи на первичные, промежуточные и передающие.
- Первичным называют преобразователь, к которому подведена измеряемая величина.
Иногда эти преобразователи называют датчиками. Промежуточные и передающие преобразователи соответственно воспринимают сигналы, выработанные первичным преобразователем, и обеспечивают дистанционную передачу их. Преобразователи бывают аналоговыми, если входной и выходной сигналы воспроизводятся в аналоговой форме, цифровыми (дискретными), если входной и выходной сигналы представляют собой последовательности импульсов (коды), а также аналого-цифровыми (вход аналоговый, выход цифровой) и цифроаналоговыми (вход цифровой, выход аналоговый).
- Действующая система приборов (ГСП) предусматривает стандартизованные электрические и пневматические сигналы.
- В частности, аналоговые электрические сигналы встречаются в следующих основных формах: в виде изменения взаимной индукции в пределах 0—10 мГ или 10-0—10 мГ; в виде сигнала постоянного тока с пределами 0—5: 0—20 и 4—20 мА; в виде сигнала напряжения постоянного тока с пределами 0— 10 и 0—20 В.
Наиболее распространенным стандартным пневматическим сигналом является изменение давления в пределах от 0,02 до 0,1 МПа. Измерительная система — это совокупность средств измерений, вспомогательных устройств и каналов связи, предназначенная для выработки, передачи и обработки измерительной информации.
Что относится к средствам измерений?
Средство измерений – это техническое средство, используемое при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. К средствам измерений относят меры и измерительные приборы, преобразователи, установки и системы. От средств измерений зависит правильное определение значения измеряемой величины в процессе измерения.
Мера – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, гиря – мера массы, измерительный резистор – мера электрического сопротивления и т.п. К мерам относятся так же стандартные образцы и эталонные вещества. Стандартный образец – это мера для воспроизведения единиц величин, характеризующих свойства или состав веществ и материалов или среднелегированной стали с аттестованным содержанием химических элементов, образцы шероховатости поверхности.
Эталонное вещество – это вещество с известными свойствами, воспроизводимыми при соблюдении условий приготовления, указанных в утвержденной спецификации, например «чистая» вода, «чистые» газы, «чистые» металлы. Эталонные вещества воспроизводят строго регламентированный состав веществ и широко используется при производстве количественных химических анализов и в создании реперных точек шкал.
Например, «чистый» цинк служит для воспроизведения температуры ≈420 °С. В случае если мера должна использоваться исключительно со значениями, вычисляемыми согласно инструкции по эксплуатации с учетом поправок, приведенных в сопроводительной документации, то применяют меру не с номинальным, а с действительным значением.
Меры подразделяют на однозначные и многозначные. Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера. По сути, она воспроизводит либо единицу измерения, либо некоторое определенное числовое значение данной физической величины. Например, измерительная катушка сопротивления, гиря, плоскопараллельная концевая мера длины, измерительная колба, измерительный резистор, нормальный элемент, конденсатор постоянной емкости.
- Из однозначных мер собирают наборы мер.
- Набор мер – это специально подобранный комплект мер, применяемых не только по отдельности, но и в различных сочетаниях с целью воспроизведения ряда одноименных величин различного размера, например набор измерительных конденсаторов, набор плоскопараллельных концевых мер длины, набор гирь.
Многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин различного размера, например конденсатор переменной емкости, вариометр индуктивности, линейки с миллиметровыми делениями. Эталонные средства измерений предназначены для передачи размеров единиц физических величин от эталонов или более точных образцовых средств рабочим средствам.
Эталонными средствами измерений являются меры, измерительные приборы и устройства, прошедшие метрологическую аттестацию и утвержденные органами государственной или ведомственной метрологической службы в качестве эталонных. По назначению следует различать исходные и подчиненные эталонные средства измерений.
Исходными называют эталонные средства измерений, от которых размер единицы передается с наивысшей в данном подразделении метрологической службы точностью.
Какие существуют виды средств измерений?
Стандартизация и сертификация продукции невозможны без использования средств измерения, то есть таких технических средств, которые необходимы при оценке точности результатов измерений. Средства измерения бывают разных видов, которые выделяются по способам конструктивной реализации и по метрологическому предназначению.
Если обратиться к способам конструктивной реализации, то средства измерения можно разделить на меры величины, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и измерительные системы. Меры величины, в свою очередь, можно разделить на однозначные меры, многозначные меры и наборы мер.
Чтобы измерить чт о-либо, его надо сравнить с мерой при помощи каких-нибудь технических приспособлений, которые на профессиональном языке называются компараторами. Например, компаратором являются весы или мерные ложки. Однозначные меры — это стандартные образцы, которых бывает два вида: стандартные образцы состава (материала) и стандартные образцы свойств.
Перед своим использованием каждый стандартный образец непременно должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы. В зависимости от того, на каких уровнях и в каких сферах будут использоваться стандартные образцы, они могут быть межгосударственными, государственными, отраслевыми и стандартными образцами организации (предприятия).
Измерительными преобразователями называются средства измерения, которые выражают измеряемую величину через другую величину. Также это могут быть средства измерения, которые преобразуют измеряемую величину в сигнал измерительной информации. Таким образом становится возможным его обрабатывать, преобразовывать и хранить.
- В зависимости от того, как именно измерительные преобразователи преобразовывают измеряемую величину, их делят на аналоговые преобразователи (АП), цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) и аналого-цифровые преобразователи (АЦП).
- В зависимости от того, какую позицию занимают измерительные преобразователи в цепи измерения, их делят на первичные измерительные преобразователи, которые отличаются тем, что непосредственно контактируют с объектом измерения, и на промежуточные измерительные преобразователи, они располагаются после первичных преобразователей.
Первичный измерительный преобразователь — это, иными словами, датчик. Он технически обособлен, и от него поступают в измерительную цепь сигналы, в которых содержится измерительная информация. Не обязательно датчик находится рядом со следующим промежуточным средством измерения, он может быть от него далеко.
Однако обязательными свойствами измерительного преобразователя должны быть нормированные метрологические свойства и вхождение в цепь измерения. Измерительным прибором называется средство измерения, посредством которого получается значение физической величины, принадлежащее фиксированному диапазону. Прибор устроен таким образом, чтобы суметь преобразовать измеряемую величину с ее индикациями в оптимально удобную для понимания форму.
Чтобы измерительная информация была доступна наблюдателю, обычно конструкция прибора включает в себя шкала со стрелкой или цифроуказатель.
Что понимают под средством измерений?
Сре́дство измере́ний — 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.
