Порядок проведения поверки механических средств измерений

- достаточный для перекрытия  всего диапазона измерения поверяемого  средства измерений диапазон  физических величин воспроизводимых  мерой;

- соответствие точности  меры, а в ряде случаев и  ее типа и плавности изменения  размера требованиям, которые  предъявляются в нормативных  документах (НД) по поверке данного  средства измерений.

Суть метода косвенных  измерений заключается в следующем: проводят прямые измерения нескольких физических величин с помощью  эталонных СИ и получают значения X 01 , X 02 ,… , X 0m. Затем, используя известную  функциональную зависимость f между  этими величинами и величиной, которая  измеряется поверяемым прибором, определяют действительное значения величины, то есть находят результат косвенного измерения по формуле:

                                       Q0 = f ( X 01 , X 02 ,… , X 0m)

 

Метод используется тогда, когда  действительные значения величин, измеряемые поверяемым средством измерений  невозможно или трудно определить прямым измерением или когда косвенные  измерения более простые или  точные.

Например, поверка электрического счетчика активной энергии с помощью  образцового ваттметра и секундомера. По показаниям ваттметра определяют значение мощности P0 и поддерживают ее неизменной в течение времени t0, которое в свою очередь определяется по эталонному секундомеру. Тогда действительное значение энергии W0 можно рассчитывать по формуле:

 

W0 = P0∙t0.

 

При выполнении поверки методом  косвенных измерений следует  учитывать тот факт, что конечный результат и погрешность косвенного измерения зависит от составляющих погрешностей прямых измерений. Автономная поверка это поверка без применения эталонных средств измерений (СИ). Она применяется при разработке особо точных СИ, которые невозможно или очень сложно поверить одним  из рассмотренных выше методов поверки  ввиду отсутствия еще более точных СИ с соответствующими пределами  измерении(17.стр.75). Суть этой поверки, которая наиболее часто используется для поверки приборов сравнения, заключается в сравнении величин, воспроизводимых отдельными элементами поверяемого СИ с величиной, выбранной в качестве опорной и конструктивно воспроизводимой в самом поверяемом СИ. Например, при поверке m-ной декады потенциометра необходимо убедиться в равенстве падений напряжений на каждой n-ной ступени этой декады. Для этого, выбрав в качестве опорной величины сопротивление первой ступени декады, можно поочередно сравнивать с помощью компаратора падение напряжения на каждой n-ной ступени с падением напряжения на этом сопротивлении. Метод трудоемок, но обладает высокой точностью.

Реализация рассмотренных  выше методов поверки осуществляется с помощью способов комплектной  и поэлементной поверки.

При комплектной поверке  средство измерений поверяют в полном комплекте его составных частей, без нарушения взаимосвязей между  ними. Погрешности, которые при этом определяют, рассматривают как погрешности, свойственные поверяемому средству измерений как единому целому. При этом средство измерений находится  в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации, что позволяет в ходе поверки  выявить многие, присущие поверяемому  средству измерений недостатки: дефекты  внутреннего монтажа, неисправности  переключающих устройств и т.п. С учетом простоты и хорошей достоверности  результатов, комплектной поверке  всегда, когда это возможно отдают предпочтение.

В случае невозможности реализации комплектной поверки, ввиду отсутствия эталонных средств измерений, несоответствия их требованиям точности или пределам измерений, применяют поэлементную поверку. Поэлементная поверка средств  измерений это поверка, при которой  его погрешности определяют по погрешностям отдельных частей. Затем по полученным данным расчетным путем определяют погрешности, свойственные поверяемому  средству измерений как единому  целому. При этом предполагают, что  закономерности взаимодействия отдельных  частей средства измерений точно  известны, а возможности посторонних  влияний на его показания исключены  и поддаются точному учету(15.стр.46).

Иногда применение поэлементной поверки оказывается единственно  возможным. Часто ее используют при  поверке сложных СИ, состоящих  из компаратора со встроенными в  него образцовыми мерами. Следует  особо отметить, что по результатам  поэлементной поверки, если действительная погрешность превышает допускаемую, то можно непосредственно установить причину неисправности СИ.

Существенным недостатком  поэлементной поверки является ее трудоемкость и сложность реализации по сравнению  с комплектной поверкой.

 

 

2.3 Порядок разработки  и требования к методикам поверки  средств измерения

Изме

рение стандартизация метрологический надзор

Классификация, правила, содержание и порядок создания документов на методики поверки средств измерения  установлены инструкцией МИ 2526 - 99 "ГСИ. Нормативные документы  на методики поверки средств измерений. Основные положения".

Документы на методики поверки, применяемые в двух или более  министерствах (ведомствах), разрабатывают  в виде:

- раздела технического  описания (ТО), определяющего методику  поверки, или инструкции по  поверке в составе эксплуатационной  документации, устанавливающей методику поверки одного типа средств измерений;

- рекомендации метрологического  института, определяющей методику  поверки группы средств измерений,  объединенных общим признаком  и применяемых как непосредственно  для поверки, так и для разработки  документов по поверке других  средств измерений, относящихся  к той же группе. Документы  на методики поверки, проводимой  в одном министерстве (ведомстве), разрабатывают в виде ведомственных  методических указаний; в одной  организации (на одном предприятии)  – в виде методических указаний  предприятия. Разделы технического  описания или инструкции на  методики поверки средств измерений  разрабатывают организации-разработчики  средств измерений при подготовке  их к испытаниям для утверждения  типа или (при пересмотре устаревшего  документа на методику поверки)  организации-разработчики (изготовители) средств измерений при подготовке  их к испытаниям на соответствие  утвержденному типу. ГЦИ СИ, органы  ГМС при проведении испытаний  средств измерений проводят экспериментальную  апробацию документов на методики  поверки и определяют возможность  их применения при серийном  производстве и в эксплуатации. Наименование документа на методику  поверки состоит из наименования  системы (ГСИ), наименования поверяемых  средств измерений и наименование  объекта регламентации. Документы  на методику поверки должны  содержать вводную часть, устанавливающую  назначение документа, степень  его соответствия требованиям  международных документов, а также  рекомендуемый межповерочный интервал, и разделы, расположенные в  следующем порядке:

- операции поверки;

- средства поверки;

- требования безопасности;

- оформление результатов  поверки.

Если к квалификации поверителей  предъявляют особые требования, после  раздела «Средства измерений» в  документы на методики поверки включают раздел «Требования к квалификации поверителей». В обоснованных случаях  допускается объединять или исключать  отдельные разделы. В инструкции МИ 2526-99 установлены требования к  содержанию разделов документов на методики поверки средств измерений. Документы  на методики поверки могут содержать  приложения. В качестве приложений оформляют, например, программу обработки  результатов измерений на ЭВМ, форму  протокола записи результатов измерений, технические описания вспомогательных  устройств и поверочных приспособлений и т. д.

 

 

 

 

 

 

3. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА

 

1. Выбор измерительных средств

 

 

При выборе измерительных  средств учитывают существующие организационно-технические формы  контроля (сплошной или выборочный контроль, приемочный контроль или  контроль для управления точностью  при изготовлении, контроль ручной, механизированный и автоматический), масштаб производства (единичный, серийный, массовый), конструктивные характеристики измеряемых деталей (габариты, вес, расположение поверхностей, число контролируемых параметров и т.д.), точность изготовления деталей и другие технико-экономические  факторы.

Выбор средств и условий  измерений, обеспечивающих необходимую  точность измерений, чрезвычайно важен  для установления соответствия размеров и других параметров изготовленной  детали требованиям чертежа (допускам, предельным значениям).

Каждый размер может быть измерен несколькими средствами с различными погрешностями измерения. Эти погрешности зависят от конструкции  прибора (инструмента), точности изготовления его частей и сборки, условий настройки  и применения и т.д. Измерение  любым средством не дает абсолютно  точного значения, так как за счет случайных (и неучтенных систематических) ошибок результат измерения несколько  отклоняется от «истинного» значения в большую или меньшую сторону. Наибольшее возможное значение этого  отклонения называют предельной погрешностью измерения. Погрешность годного  прибора не должна превышать установленного предела, что обеспечивается систематической  проверкой приборов, надзором за состоянием и использованием измерительной  технике, организованным в соответствии с требованиями Государственной  системы обеспечения единства измерений (ГСИ).

Предположим, что мы измеряем каким-либо средством годный вал, но с размером, близким к наибольшему  предельному. За счет ошибок измерения  полученный в результате измерения  действительный размер может быть несколько  больше (выйдет за границу поля допуска  и вал будет забракован) или  несколько меньше (вал будет принят). Измеряя негодный вал, но с размером также близким к наибольшему  предельному, мы за счет естественных ошибок измерения может принять  вал или забраковать его. Таким  образом, из-за погрешности измерения  часть годных деталей будет забракована, часть негодных деталей будет  принята; в партии принятых изделий  будут детали с размерами, выходящими за пределы поля допуска. Применение средства измерения с большей  предельной погрешностью приводит к  увеличению количества таких деталей (до 5-8 % и более) и выходу размеров за пределы поля допуска (до 0,25 Т  и более).

ГОСТ 8.051- 81 устанавливает  ряды допускаемых погрешностей измерения. Значение допускаемых погрешностей измерения зависят от величины допуска, т. е. от номинального размера и квалитета (табл. 2.1) и составляют от 20% (для 10-17-го квалитетов) до 30-35% (точные квалитеты) от допуска Т. Допускаемая погрешность измерения определяет наибольшее значение погрешности измерения, при которой размер, полученный в результате измерения, может быть признан действительным.

Метрология - это наука  об измерениях, методах и способах достижения установленной точности. Она является основой измерительной  техники. Метрология устанавливает  единицы физических величин и  систем государственных эталонов единиц. На основании метрологических разработок создаются образцовые средства измерений, стандартные методы и средства испытания  контроля. В задачу метрологии входит надзор за эксплуатацией средств  измерения. Единство измерения и  правильность всех средств измерения, используемых в народном хозяйстве  нашей страны, обеспечивает стандарт Республики Казахстан. В его ведении  находится государственная метрологическая  служба, имеющая сеть научно-исследовательских  институтов и лабораторий государственного надзора. В нашей стране действуют, метрологическая система мер  и Международная система единиц(6.стр.14).

При выборе измерительных  средств пользуются так называемыми  метрологическими (берется от слова  «метрология» - наука об измерении) показателями.

К основным показателям относятся: цена деления шкалы, интервал деления  шкалы, допускаемая погрешность  измерительного средства, пределы измерения  и измерительное усилие.

Ценой деления шкалы называется разность значений величин, соответствующих  двум соседним отметкам шкалы. Например,- у индикатора часового типа цена деления  равна 0,01 мм. Если стрелка прибора  переместится от одного деления шкалы  до другого, это значит, что измерительный  наконечник переместился на 0,01 мм.

Интервал деления шкалы - это расстояние между соседними  делениями шкалы. У большинства  измерительных средств интервал деления составляет от 1 до 2,5 мм. Чем  больше интервал деления на шкале, тем  удобнее отсчет по шкале, хотя это  обычно ведет к увеличению ее габаритов.

Допускаемой погрешностью измерительного средства называется наибольшая погрешность, при которой измерительное средство может быть допущено к применению. Для каждого вида измерительных  средств, выпускаемых отечественными предприятиями, обязательно устанавливается  допускаемая погрешность.