Заходи та зразкові вимірювальні прилади

Заходи та зразкові вимірювальні приладиявляють собою зразкові засоби вимірювань. Вонипризначені для перевірки та градуювання інших засобів вимірювань. Ці засоби вимірювань мають похибку показань у 2-3 рази менше, ніж у приладу, що повіряється; ними видаються свідоцтва про право проведення повірки.

Міра може бути реалізована у вигляді будь-якого тіла, речовини або пристрою, призначеного для відтворення одиниці фізичної величини, зберігання одиниці та передачі її розміру від одного вимірювального приладу до іншого. Міра відтворює величину, значення якої пов'язане з прийнятою одиницею певним відомим співвідношенням.

Заходи та зразкові вимірювальні прилади, що служать для відтворення та зберігання одиниць з найвищою досяжною на цьому рівні техніки точністю відносять доеталонів.На відміну від еталона, міра відтворює не тільки одиницю, але і її дольные і кратные значения. Наприклад, мірою довжини може бути метровий стрижень, і навіть набір заходів різного розміру - плоскопаралельні кінцеві заходи довжини.

Заходи маси - це еталонні кілограмові гирі та його копії, а й разновесы - тіла, мають маси інших розмірів.

Заходи є необхідним засобом вимірювань, т.к. з їхньою допомогою здійснюється процес передачі розміру одиниці фізичної величини від одного приладу до іншого.

У багатьох країнах, у тому числі й в Україні, створені спеціальні сховища заходів, до функцій яких входить поєднання державних заходів з міжнародними. Вперше в Україні таке сховище було утворено в 1842 р. як Депо зразкових заходів, а в 1893 р. була заснована Головна палата мір та ваг під керівництвом Д.І. Менделєєва.

Заходи як засоби вимірювання можуть виготовлятисярізних класів точності,які регламентуються відповідними ГОСТами та перевірочними схемами. Особливий клас заходів є так званістандартні зразки.

Стандартний зразок - мірау вигляді речовини, за допомогою якої розмір одиниці фізичної величини відтворюється як властивість або склад речовини, з якого виготовлений стандартний зразок. Такими мірами є зразкові речовини, які за певних умов відтворюють одиницю виміру або її часткове або кратне значення. Прикладом можуть бути, наприклад, постійні температури, що відповідають переходу речовини з одного стану в інший: 1063 ° C - точка плавлення золота, 960,8 ° С - точка плавлення срібла, 444,6 ° С - точка плавлення сірки, 100 ° С - температура пароутворення, 182,97 ° С - точка кипіння кисню та ін.

Заходи поділяють на однозначні і багатозначні.

Однозначні заходи- це заходи, що відтворюють постійне значення фізичної величини. Це може бути одиниця виміру або кратне або дольне значення (гирі, кінцеві заходи довжини, вимірювальні колби, нормальні елементи ЕРС, котушки електричного опору тощо). Для зручності користування виготовляють набори заходів (різноваги, кінцеві заходи довжини та ін.). Набір заходів, об'єднаних в одне механічне ціле із пристосуванням, називають магазином заходів (магазини опорів, ємностей та ін.).
Многозначні заходивідтворюють не одне, а кілька дольних або кратних значень одиниць вимірювання. Такими заходами є, наприклад: міліметрова лінійка та інші розділені метри, градуйовані електричні конденсатори змінної ємності, варіометри індуктивності та ін. Для відтворення довжини промисловості широко використовують штрихові та кінцеві заходи.Штрихові заходи виконують у вигляді зразків, лінійок, рулеток та шкал з відліковими елементами.

Передача розміру фізичних величин.

Порядок передачі розміру одиниць фізичної величинивід еталона або вихідного зразкового засобу до засобів нижчих розрядів, включаючи, робітники, встановлюють відповідно доперевірочної схеми.

Перевірна схема передачіодиниці довжини полягає в послідовному звірянні та повірці. Передача одиниці проводиться від робочого еталона до зразкових заходів вищого розряду, а від них зразкових заходів нижчих розрядів, потім до робочих засобів вимірювання(оптиметрів, вимірювальних машин, контрольних автоматів тощо). Структура перевірочної схеми складається з кількох рівнів, що відповідають ступеням передачі розміру одиниць.

Повірка засобів вимірювань

Найважливішою формою державного нагляду за вимірювальною технікою є державна (і відомча) перевірка засобів вимірювань, що служить для встановлення їх метрологічної справності.

Повірка - це операція, що проводиться уповноваженим органом і полягає у встановленні придатностізасобу вимірювання(СІ) до застосування на підставі експериментально визначених метрологічних характеристик та контролю їх відповідності вимогам, що висуваються.Основною метрологічною характеристикою, яка визначається при перевірці СІ, є його похибка. Вона виходить з порівняння повіреного СІ з більш точним СІ — робочим стандартом.

Основні вимоги до організації та порядку проведення повірки СІ наведено у правилах з метрології ПР 50.2.006-94, а також у рекомендаціях МІ 187-86 та МІ 188-86.

Повірка вимірювальних приладів проводитьсяметодом :

безпосереднього порівняння вимірюваних величин та величин, що відтворюються зразковими заходами відповідного класу точності;
безпосереднього звірення показань повіреного і деякого зразкового приладу при вимірі однієї й тієї величини. Основою зазначеного методу служить одночасний вимір одного й того ж значення ФВ повірним і зразковим СІ. Різниця показань цих приладів дорівнює абсолютної похибки засобу вимірювань, що повіряється.
поелементно-еквівалентний метод.Це найтрудомісткий тип перевірки. Сутність його полягає в тому, що якщо прилад має, наприклад, первинний перетворювач, підсилювач, аналогово-цифровий перетворювач і допоміжні пристрої, то працездатність і похибки визначають для всіх складових частин, не повіряючи прилад як ціле. В цьому випадку в залежності від типу складових вони можуть повірятися як прилади, що вимірюють фізичні величини, відмінні від тих, для вимірювання яких призначений прилад. У деяких випадках, коли перевірці піддається новий вимірювальний прилад, цей метод перевірки виявляється найбільш підходящим, а іноді й єдиним можливим.
Перевірку деяких типів приладів проводять без застосування заходів чи зразкових приладів. Показання цих вимірювальних приладів можна контролювати за таблицями фізичних констант та стандартними довідковими даними. Такими константами, наприклад, є: швидкість світла у вакуумі, постійна Авогадро - число частинок в 1 молі речовини, гравітаційна постійна та ін. Показання цих приладів збігаються з фізичними константами або зі стандартними довідковими даними.

Важливим при перевірці євибір оптимального співвідношення між похибками зразкового, що допускаються, і повіряємоСІ. Зазвичай, коли при перевірці вводять поправки на показання зразкових засобів вимірювань, це співвідношення приймається рівним 1:3 (виходячи з критерію мізерної похибки). Якщо ж поправки не вводять, то зразкові СІ вибираються із співвідношення похибок, що допускаються 1:5. Співвідношення допускаються похибок повірюваних і зразкових СІ встановлюється з урахуванням прийнятого методу повірки, характеру похибок, значень помилок I і II пологів, що допускаються, і іноді може значно відрізнятися від зазначених раніше цифр.

Засоби вимірювань піддаються первинній, періодичній, позачерговій та інспекційній перевіркам.

Первинна перевірка проводиться при випуску засобів вимірювань в обіг з виробництва чи ремонту.
Періодична перевірка проводиться при експлуатації та зберіганні засобів вимірювань через певні міжповірочні інтервали, встановлені з розрахунком забезпечення метрологічної справності засобів вимірювань на період між перевірками.
Позачергова перевірка проводиться, якщо необхідно впевнитися у справності засобів вимірювань при проведенні робіт з коригування міжповірочних інтервалів, при пошкодженні повірного тавра, пломби або втрати документів, що підтверджують проходження засобом вимірювання періодичної повірки, а також у інших випадках, причому терміни її проведення призначаються незалежно від термінів періодичних перевірок.
Інспекційна перевірка проводиться для виявлення метрологічної справності засобів вимірювань, що знаходяться в обігу; при проведенні метрологічної ревізії в організаціях, на підприємствах та базах постачання.

Обов'язкова перевірка

Обов'язковій державній повірці підлягають засоби вимірювань,застосовувані органами державної метрологічної служби, а також зразкові засоби вимірювань, що застосовуються як вихідні в метрологічних органах міністерств та відомств.
Обов'язкової перевірці підлягають кошти вимірів, що застосовуються при обліку матеріальних цінностей, взаємних розрахунках та торгівлі.
Обов'язкову перевірку зазнають засоби вимірювань, пов'язані з охороною здоров'я населення та технікою безпеки.
Обов'язкова перевірка здійснюється для засобів вимірювань, які застосовуються при державних випробуваннях нових засобів вимірювань, а також засобів вимірювань, результати яких використовуються під час реєстрації офіційних спортивних міжнародних та національних рекордів.
Підлягають обов'язковій державній повірці робочі засоби вимірювань, що застосовуються для обліку в торгівлі: вагові прилади; витратоміри; лічильники електроенергії, газу, нафтопродуктів та води та ін. Прилади, що служать для охорони здоров'я населення: шумоміри; дозиметри; рентгенометри та тонометри, медичні термометри та ін. Вимірювальні прилади, що забезпечують безпеку робіт: радіометри, вимірювачі напруженості поля НВЧ, газоаналізатори та ін.

У ряді випадків перевірку називають градуюванням. Градуювання - нанесення позначок на шкалу, що відповідають показанням зразкового СІ або визначення за його показаннями уточнених значень величини, що відповідають нанесеним відміткам на шкалі робочого СІ.

Інші засоби вимірювань підлягають обов'язковійвідомчій повірці.