Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. Классы точности средств измерений

Техническое устройство можно использовать для измерений только в том случае, если оно является средство измерений, т.е. имеет нормированные метрологические характеристики.

Метрологическая характеристика – это показатель метрологического свойства средств измерений, влияющего на результат измерения и погрешность.

Для обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости средств измерений их метрологические характеристики нормируют. Метрологические характеристики нормируют для нормальных условий эксплуатации. Нормальными считают условия при которых изменением метрологических характеристик под воздействием влияющих величин можно пренебречь.

Метрологические характеристики, устанавливаемы НД, называют нормируемыми метрологическими характеристиками.

Для каждого типа средств измерений устанавливают свои МХ. Стандартом ГОСТ 8.009−84 устанавливаются номенклатура (перечень) МХ, правила выбора комплексов нормируемых МХ для конкретных типов средств измерений и способы нормирования МХ в НТД на средства измерений. Предусмотрена следующая номенклатура МХ:

• характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправки),

• характеристики погрешностей средств измерений,

• характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам,

• динамические характеристики средств измерений.

Рассмотрим некоторые метрологические характеристики.

1. Характеристики, предназначенные для определения результатов измерения (без введения поправок)

1.1. функция преобразования измерительного преобразователя f(x);

1.2 значение однозначной или значение многозначной меры;

1.3 цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;

1.4 вид входного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда средства измерений, предназначенных для выдачи результатов в цифровом коде.

2. Характеристики погрешностей средств измерений включают: характеристики систематической и случайной составляющих погрешностей и случайной составляющей погрешности от гистерезиса, либо характеристики погрешности средств измерений (если нецелесообразно разделение на составляющие).

3. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам

В качестве этих характеристик выбирают функции влияния либо изменения значений метрологических характеристик, вызванные изменениями влияющих величин в установленных пределах.

4. Динамические характеристики

Отражают инерционные свойства средства измерений при воздействии на него меняющихся во времени величин - параметров входного сигнала, внешних влияющих величин, нагрузки.

По степени полноты описания инерционных свойств средства измерений динамические характеристики делятся на полные и частичные.

К полным относятся дифференциальное уравнение, описывающее работу средства измерений; передаточная функция; переходная характеристика; импульсная переходная характеристика; амплитудно-фазовая характеристика; амплитудно-частотная характеристика; совокупность амплитудно-фазовых и фазово-частотных характеристик.

Частичными могут быть отдельные параметры полных динамических характеристик или характеристики, не отражающие полностью динамических свойств средства измерений, но необходимые для выполнения измерения с требуемой точностью (время реакции, коэффициент демпфирования). Комплекс частичных динамических характеристик оговаривается в соответствующих стандартах.

Номенклатура нормируемых метрологических характеристик СИ определяется назначением, условиями эксплуатации и многими другими факторами. У СИ, применяемых для высокоточных измерений, нормируется до десятка и более метрологических характеристик в стандартах технических требований (технических условий) и ТУ. Нормы на основные метрологические характеристики приводятся в эксплуатационной документации на СИ. Учет всех нормируемых характеристик необходим при измерениях высокой точности и в метрологической практике. В повседневной производственной практике широко пользуются обобщенной характеристикой – классом точности.

Класс точности СИ – обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых (основной и дополнительной) погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность. Классы точности конкретного типа СИ устанавливают в НД.

Класс точности СИ не является непосредственной характеристикой точности измерения, т.к. точность измерения зависит и от метода измерения, и от условий измерения и взаимодействия СИ с объектом.

Классы точности определяются стандартами и техническими условиями, содержащими технические требования к средствам измерений. Для каждого класса точности средства измерений конкретного типа устанавливаются конкретные требования к метрологическим характеристикам, в совокупности отражающие уровень точности. Единые характеристики для средств измерения всех классов точности нормируются независимо от классов точности. Средства измерений нескольких физических величин или с несколькими диапазонами измерений могут иметь два или более классов точности.

Класс точности присваивают СИ при их разработке по результатам гос.приемочных испытании.

В процессе эксплуатации метрологические характеристики средств измерений ухудшаются. Поэтому допускается понижение класса их точности по результатам метрологической аттестации или поверки.

Классы точности СИ указываются в документации и обозначаются на циферблатах, щитках или корпусах измерительных приборов