Перевірка технічних приладів та основи метрології
Методи перевірки технічного амперметра магнітоелектричної системи. Розрахунок поправки вимірів, абсолютної, відносної та наведеної похибки. Побудова графіка виправлень. Визначення стандартного класу точності, якого належить прилад.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено наhttp://www.allbest.ru/
ЗАВДАННЯ № 1. ПОВЕРУВАННЯ ТЕХНІЧНИХ ПРИЛАДІВ І ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ
амперметр похибка виправлення точність
Технічнийамперметрмагнітоелектричної системи з номінальним струмом, числом номінальних поділівмаєоцифровані поділки від нуля до номінального значення, проставлені на кожній п'ятої частини шкали (стрілки знеструмлених амперметрів займають нульове положення).
Повірка технічного амперметра здійснювалася зразковим амперметром тієї ж системи.
Вихідні дані до виконання завдання зазначені в табл.1.
Вказати умови перевірки технічних приладів.
Визначити виправлення вимірювань.
Побудувати графік поправок.
Визначити наведену похибку.
Вказати, до якого найближчого стандартного класу точності належить цей прилад.
Якщо прилад не відповідає встановленому класу точності, вказати на це особливо.
Написати відповіді на запитання:
1). Що називається виміром?
2). Що таке міра та вимірювальний прилад? Як вони поділяються за призначенням?
3). Що таке похибка? Дайте визначення абсолютної, відносної танаведеної похибки.
Таблиця 1 - Вихідні дані для завдання №1
Передостання цифра шифру
Остання цифра шифру
Номінальний струм ІН
Для оцінки параметрів окремих фізичних величин використовуються контрольно-вимірювальні засоби. Якість вимірювальних засобів характеризується сукупністю показників, що визначають його працездатність, точність, надійність та ефективність застосування. Для забезпечення гарантованої точності вимірювань проводиться періодична перевірка вимірювальної апаратури.
Повірка вимірювального засобу- це визначення відповідності дійсних характеристик вимірювального засобу технічним умовам чи державним стандартам. При здійсненні перевірки застосовуються вимірювальні засоби перевірки - спеціально передбачені засоби підвищеної точності в порівнянні з вимірювальними засобами, що повіряються.
Методи повірки- сукупність перевірочних вимірювальних засобів, пристосувань та спосіб їх застосування для встановлення дійсних метрологічних показників вимірювальних засобів, що повіряються.
У практиці перевірки вимірювальних приладів знайшли застосування два способи:
- зіставлення показань повіреного та зразкового приладів;
- Порівняння показань приладу, що повіряється, з мірою даної величини.
При повірціпершим способом як зразкові прилади вибираються прилади з кращими метрологічними якостями.
Верхня межа вимірювань зразкового приладу має бути такою самою, як і повіреного або не перевищувати межу вимірюваного приладу більш ніж на 25%.
Допустима похибка зразкового приладу повинна бути 3. 5 разів нижче похибки приладу, що повіряється.
Похибка виражають у вигляді абсолютних величинта у вигляді відносних.
а) абсолютну похибку вимірювального приладу:
де - Свідчення зразкового амперметра (дійсне значення); - Свідчення повіреного
б) відносну похибку засобу вимірювання, що часто виражається у відсотках:
де – абсолютна похибка.
Для оцінки багатьох засобів вимірювань широко застосовується наведена похибка, що виражається у відсотках:
де. - нормуюче значення, тобто. деяке значення, стосовно якого розраховується похибка.
Часто як нормуючого значення для наведеної похибки приймають верхню межу вимірювання приладу. Для багатьох засобів вимірювань за наведеною похибкою встановлюють клас точності приладу. Наприклад, прилад класу 0,5 може мати основну наведену похибку, що не перевищує 0,5%.
Вимірювальні прилади можуть бути наступними класами точності: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4.0.
Багатограничні прилади повіряють одному, двох основних межах, але в інших у деяких точках.
В результаті перевірки встановлюють наведену похибку і по ній клас точності приладу.
Амперметри магнітоелектричної системи застосовуються для вимірювань струмів у ланцюгах постійної напруги. Магнітний ланцюг приладу складається із постійного магніту, полюсних наконечників, нерухомого циліндра. У повітряному зазорі між поверхнями полюсних наконечників і циліндра створюється радіальне поле, яке в силу небагато повітряного зазору вважатимуться рівномірним. Рамка з обмоткою кріпиться на півосях і може повертатись у зазорі.
Магнітоелектричні прилади працюють лише на постійному струмі. Вони відрізняються високою чутливістю, високою точністю, рівномірністю шкали, виконуються у вигляді амперметрів тавольтметрів постійного струму.
Поправка приладу - це різницю між дійсним значенням вимірюваної величини і показанням приладу, тобто.
Виправлення дорівнює абсолютної похибки, взятої зі зворотним знаком.
Проводимо розрахунки та заносимо результати в табл.2.
Таблиця 2 - Результати розв'язання задачі
розподілу шкали, А
Найближчий стандартний клас точності
За результатами вимірювань побудуємо графік виправлення (рис.1).
Визначаємо наведену похибку для кожного результату виміру за формулою:
Результати заносимо до табл.2.
У табл. 2 заносимо найближчі значення стандартних класів точності.
Малюнок 1 - Виправлення вимірювань , А
Як очевидно з табл.2, найближчий стандартний клас точності даного амперметра - 0,5. Т.о. даному амперметру може бути присвоєний клас точності 0,5.
1). Що називається виміром?
Вимірювання- інформаційний процес отримання дослідним шляхом чисельного співвідношення між даною фізичною величиною та деяким її значенням, прийнятим за одиницю виміру.
Результат виміру- іменоване число, знайдене шляхом вимірювання фізичної величини. (Результат виміру може бути прийнятий за дійсне значення вимірюваної величини).
Похибка виміру- відхилення результату виміру від справжнього значення вимірюваної величини. (Похибка виміру характеризує точність виміру).
2). Що таке міра та вимірювальний прилад? Як вони поділяються за призначенням?
Метрологія- вчення про заходи, наука про методи та засоби забезпечення єдності вимірювань та способи досягнення необхідної точності.
Міра- засіб вимірювань, призначений для відтворення фізичної величинизаданого розміру.
Вимірювальний прилад- засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, доступною для безпосереднього сприйняття спостерігачем.
Вимірювальний перетворювач- засіб вимірювань, призначений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі зручної для передачі, подальшого перетворення, обробки та зберігання, але не піддається безпосередньому сприйняттю спостерігачем.
Вимірювальна інформаційна система- сукупність засобів вимірювань (мір, вимірювальних приладів, вимірювальних перетворювачів та ін.) та допоміжних пристроїв, з'єднаних між собою каналами зв'язку та призначених для отримання вимірювальної інформації доступної для спостереження, обробки та управління об'єктами.
3). Що таке похибка? Дайте визначення абсолютної, відносної та наведеної похибки.
Похибка виміру- відхилення результату виміру від справжнього значення вимірюваної величини.
Похибка виражають у вигляді абсолютних величин і у вигляді відносних.
а)абсолютну похибку:
де - дійсне (справжнє) значення вимірюваної величини; - Виміряне значення.
б)відносну похибкузасоби вимірювання, що часто виражається у відсотках:
де – абсолютна похибка.
Для оцінки багатьох засобів вимірювань широко застосовується наведена похибка, що виражається у відсотках:
де. - нормуюче значення, тобто. деяке значення, стосовно якого розраховується похибка.
Часто як нормуючого значення для наведеної похибки приймають верхню межу вимірювання приладу. Для багатьох засобів вимірювання за наведеною похибкоювстановлюють клас точності приладу. Наприклад, прилад класу 0,5 може мати основну наведену похибку, що не перевищує 0,5%.
ЗАВДАННЯ № 2. ВИМІР СТРУМУ І НАПРУГИ У ЛАНЦЮГАХ ПОСТОЯННОГО СТРУМУ
Вимірювальний механізм (ІМ) магнітоелектричної системи розрахований на струмі напругаі має шкалу нарозподілі.
Скласти схему включення вимірювального механізму з шунтом і дати висновок формули.
Визначити постійну вимірювального механізму по струму, величину опору шунтаі постійну амперметра, якщо цим приладом потрібно вимірювати струм.
Визначити потужність, що споживається амперметром при номінальному значенні струму.
Скласти схему включення вимірювального механізму з додатковим опором і дати висновок формули.
Визначити постійну вимірювального механізму за напругою, величину додаткового опоруі постійну вольтметра, якщо цим приладом потрібно вимірювати напругу.
Визначити потужність, що споживається вольтметром при номінальному значенні напруги.
Таблиця 3 - Вихідні дані для завдання №2