1.4.1 Види засобів вимірів
За метрологічним призначенням засоби вимірювань діляться на зразкові та робітники.
Зразкові призначені для перевірки за ними інших засобів вимірювань як робочих, так і зразкових менш високої точності.
p align="justify"> Робочі засоби вимірювань призначені для вимірювання розмірів величин, необхідних у різноманітній діяльності людини.
Сутність поділу засобів вимірювань на зразкові та робітники полягає не в конструкції і не в точності, а в їхньому призначенні.
До засобів вимірювання належать:
Заходи, призначені для відтворення фізичної величини заданого розміру. Розрізняють однозначні та багатозначні заходи, а також набори заходів (гирі, кварцові генератори тощо). Заходи, що відтворюють фізичні величини одного розміру, називаються однозначними. Багатозначні заходи можуть відтворювати ряд розмірів фізичної величини, які часто навіть безперервно заповнюють певний проміжок між певними межами. Найбільш поширеними багатозначними заходами є міліметрова лінійка, варіометр та конденсатор змінної ємності.
У наборах і магазинах окремі заходи можуть поєднуватися в різних поєднаннях для відтворення деяких проміжних або сумарних, але обов'язково дискретних розмірів. У магазинах об'єднані в одне механічне ціле, з спеціальними перемикачами, які пов'язані з відліковими пристроями. На противагу цьому набір складається зазвичай з кількох заходів, які можуть виконувати свої функції як окремо, так і в різних поєднаннях один з одним (набір кінцевих заходів довжини, набір гир, набір мір добротності та індуктивності тощо).
Порівняння з мірою виконують за допомогою спеціальних технічних засобів - компараторів (рівноплечі ваги, вимірювальний міст тощо).
До однозначних заходів відносяться також зразки та зразкові речовини. Стандартні зразки складу і властивостей речовин і матеріалів є спеціально оформлені тіла або проби речовини певного і строго регламентованого змісту, одна з властивостей яких за певних умов є величиною з відомим значенням. До них відносяться зразки твердості, шорсткості, білої поверхні, а також стандартні зразки, що використовуються при перевірці приладів для визначення механічних властивостей матеріалів. Зразкові речовини відіграють велику роль у створенні реперних точок під час здійснення шкал. Наприклад, чистий цинк служить відтворення температури 419,58°С, золото — 1064,43°С.
Залежно від похибки атестації заходи поділяються на розряди (заходи 1-го, 2-го тощо. буд. розрядів), а похибка заходів є основою їхнього поділу на класи. Заходи, яким надано той чи інший розряд, застосовуються для перевірки вимірювальних засобів і називаються зразковими.
Магазини серії МС призначені для відтворення електричного опору у широкому діапазоні значень. Серія МС має градацію за кількістю задіяних декад (3,6,9) і відповідно до типорозміру корпусу. При цьому кожна модель має три варіанти виконання, що відрізняються між собою класом точності. Дані магазини призначені для використання в ланцюгах постійного та змінного струму.
Вимірювальні перетворювачі - це засоби вимірювань, що переробляють вимірювальну інформацію у форму, зручну для подальшого перетворення, передачі, зберігання та обробки, але, як правило, не доступну для безпосереднього сприйняття спостерігачем (термопари, вимірювальні підсилювачі та ін.).
Перетворювана величина називається вхідний, а результат перетворення -вихідною величиною. Співвідношення між ними визначається функцією перетворення (статичною характеристикою). Якщо результаті перетворення фізична природа величини не змінюється, а функція перетворення є лінійною, то перетворювач називається масштабним, або підсилювачем (підсилювачі напруги, вимірювальні мікроскопи, електронні підсилювачі). Слово «підсилювач» зазвичай вживається з визначенням, яке приписується йому в залежності від роду перетворюваної величини (підсилювач напруги, гідравлічний підсилювач) або від виду одиничних перетворень, що відбуваються і в ньому (ламповий підсилювач, струминний підсилювач).
У тих випадках, коли в перетворювачі вхідна величина перетворюється на іншу за фізичною природою величину, він отримує назву за видами цих величин (електромеханічний, пневмоємнісний і так далі).
За місцем, що займається в приладі, перетворювачі (рис. 3.1) поділяються на: первинні, до яких підводиться фізична величина, що безпосередньо вимірюється; передавальні, на виході яких утворюються величини, зручні для їх реєстрації та передачі на відстань; проміжні, що займають у вимірювальному ланцюзі місце після первинних.
Вимірювальні прилади відносяться до засобів вимірювань, призначених для отримання вимірювальної інформації про величину, що підлягає вимірюванню, у формі, зручній для сприйняття спостерігачем.
Найбільшого поширення набули прилади прямої дії, при використанні яких вимірювана величина піддається ряду послідовних перетворень в одному напрямку, тобто без повернення до вихідної величини. До приладів прямої дії належать більшість манометрів, термометрів, амперметрів, вольтметрів і т.д.
Значно більшими точними можливостями володіють приладипорівняння, призначені для порівняння вимірюваних величин із величинами, значення яких відомі. Порівняння здійснюється за допомогою компенсаційних чи мостових ланцюгів. Компенсаційні ланцюги застосовуються для порівняння активних велич, тобто несучих у собі деякий запас енергії (сил, тисків і моментів сил, електричних напруг і струмів, яскравості джерел випромінювання тощо). Порівняння проводиться шляхом зустрічного включення цих величин у єдиний контур та спостереження їх різницевого ефекту. За цим принципом працюють такі прилади, як рівноплечі і перепліччя ваги (порівняння на важелі силових ефектів дії мас), вантажопоршневі і вантажонружинні манометричні у вакуумметричні прилади (порівняння на поршні силових ефектів вимірюваного тиску і мір маси) та ін.
Для порівняння пасивних велич (електричні, гідравлічні, пневматичні та інші опори) застосовуються мостові ланцюги типу електричних врівноважених чи неврівноважених мостів.
За способом відліку значень вимірюваних величин прилади поділяються на що показують, зокрема аналогові і цифрові, і реєструючі.
Найбільшого поширення набули аналогові прилади, відлікові пристрої яких складаються з двох елементів - шкали та покажчика, причому один із них пов'язаний з рухомою системою приладу, а інший - з корпусом. У цифрових приладах відлік здійснюється за допомогою механічних, електронних або інших цифрових відлікових пристроїв.
За способом запису вимірюваної величини реєструючі прилади діляться на самописні та друкуючі. У самописних приладах (наприклад, барограф або шлейфовий осцилограф) запис показань є графіком або діаграмою. У приладах друку інформація про значення вимірюваної величини видається в числовійформі на паперовій стрічці.
Автоматичні прилади порівняння випускаються найчастіше як комбінованих приладів, у яких шкальний чи цифровий відлік поєднується із записом на діаграмі чи друкуванням результатів вимірів.
Технічні пристрої, призначені виявлення (індикації) фізичних властивостей, називаються індикаторами (стрілка компаса, лакмусовий папір). За допомогоюіндикаторів встановлюється тільки наявність вимірюваної фізичної величини властивості матерії, що цікавить нас. Як приклад індикатора можна навести вказівник кількості бензину в бензобаку автомобіля.