Сегодня познакомимся со средствами измерения. А именно, что такое средство измерения, какими бывают средства измерения, их классификация. Будет очень интересно и познавательно. НЕ переходим на другую страничку.
Средства измерений – технические устройства, предназначенные для измерений, имеющие нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и (или) хранящие единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
По ряду критериев различают следующие средства измерений.
1. По назначению: образцовые (метрологические) и рабочие.
- Образцовые (метрологические) средства измерений предназначены для воспроизведения единицы физической величины и (или) ее хранения или для передачи размера единицы другим (как образцовым, так и рабочим) средствам измерений, то есть для измерений, выполняемых в ходе поверок и калибровок. С их помощью обеспечивается единство измерений в стране. Образцовыми средствами измерений являются эталоны, образцовые приборы, поверочные установки, средства сравнения и др.
- Рабочие средства измерений предназначены для практических измерений, не связанных с передачей размера единицы величины другим средствам измерений. Они позволяют измерять реальные величины.
Пример: весы, рН-метры, манометры, вольтметры и т.д.
2. По уровню стандартизации: стандартизованные и не стандартизованные.
- Стандартизованные средства измерений изготавливают в рамках требований стандарта. Их технические характеристики соответствуют характеристикам средств измерений аналогичного типа, полученным на основании государственных испытаний, выполняемых при утверждении типа средства измерений. Средства измерений, внесенные в Федеральный информационный фонд по обеспечению средства измерений, чаще всего относятся к числу стандартизованных.
Пример: Вольтметры, весы, мерные колбы, стандарт-титры (фиксаналы).
- Нестандартизованные средства измерений предназначены для выполнения специальной измерительной задачи. Они часто являются уникальными, самостоятельно изготовленными. Для того чтобы проведенные с их помощью измерения являлись достоверными, их точность необходимо оценивать. Такие устройства также могут подвергаться государственными испытаниями и вноситься в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
3. По отношению к измеряемой величины: основные и вспомогательные.
Основные средства измерений производят измерения той величины, значение которой необходимо получить в рамках поставленной измерительной задачи.
Вспомогательные средства измерений измеряют ту величину, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учесть для получения результатов измерений требуемой точности.
Пример: при пикнометрическом определении плотности раствора пикнометр является основным, в термометр для измерения температуры воды в термостате – вспомогательным средством измерения.
4. По конструктивному исполнению средства измерений делят на меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительные комплексы.
Мера как средство измерения предназначена для воспроизведения и (или) хранения величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
Пример: Гиря; образцовое сопротивление; стандартный образец состава вещества и т.д.
Мера выступает в качестве носителя единицы величины и служит основой для измерений. При сравнении с ней размера измеряемой величины получают значение этой величины в тех же единицах.
Мера подразделяют на однозначные, многозначные, наборы мер, магазины мер, установочные. Мера, воспроизводящая величину одного размера, - однозначная мера.
Пример: гиря определенной массы и т.д.
Мера, воспроизводящая величину разных размеров, - многозначная мера.
Пример: линейка.
Комплект мер разного размера одной и той же величины, необходимый для применения на практике как в отдельности, так и в различных сочетаниях, есть набор мер.
Пример: наборы разновесов, калибров и т.д. Наборы мер обычно устанавливаются нормативно-техническими документами.
Набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях, называются магазином мер.
Пример: магазины электрических сопротивлений, емкостей и т.д.
Мера, предназначенная для приведения показания средства измерения в соответствие с ее известным значением или для контроля неизменности чувствительности средства измерений и приведения его показаний (выходных сигналов) к показаниям, соответствующим чувствительности средства измерений при первичной градуировке, называется установочной мерой.
Пример: радионуклидный источник, применимый для контроля стабильности чувствительности радиометрических и дозиметрических приборов.
Близки по назначению к мерам стандартные образцы, предназначенные для воспроизведения, хранения и передачи характеристик состава или свойства веществ (материалов), хотя последнее время их выделяют в самостоятельную группу метрологических средств.
Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне. Такой прибор имеет устройство для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и его индикации в доступной для восприятия форме. Почти всегда устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой или другим приспособлением, диаграмму с пером или цифровой указатель, с помощью которых можно производить отсчет или регистрацию значений величины. В случае сопряжения прибора с компьютером отсчет может сниматься с дисплея или распечатки.
Важнейшим различием мер и измерительных приборов является число возможных результатов измерений. Если число результатов, которые можно получить данным средством измерений, один или несколько – это мера (однозначная или многозначная), если много – прибор.
Пример: Гиря – однозначная мера, линейка (число возможных результатов несколько десятков) – многозначная мера, а вольтметр (число возможных результатов измерений несколько тысяч) – измерительный прибор.
Имеется несколько классификаций измерительных приборов.
- по характеру индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие. Первые позволяют только считывать значения измеряемой величины, а вторые – также и регистрировать их. Регистрация показаний может проводиться в аналоговой или числовой форме. Существуют приборы, позволяющие регистрировать одновременно несколько значений одной или несколько величин.
Пример: микрометр, аналоговый или цифровой вольтметр, часы.
- По действию (если такое производится) измерительные приборы разделяют на интегрирующие и суммирующие. С помощью интегрирующих измерительных приборов значение измеряемой величины определяется путем ее интегрирования по другой величине (электрический счетчик электроэнергии и т.д). Суммирующие измерительные приборы дают показания, которые функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых по различным измерительным каналам.
Измерительные преобразователи – средства измерений, служащие для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Это – конструктивно обособленные элементы, самостоятельного значения для проведения измерений они, как правило, не имеют. Обычно они являются составными частями более сложных измерительных комплексов и систем автоматического контроля. Управления и регулирования.
Измерительные системы – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, компьютеров и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого пространства. В зависимости от назначения их разделяют на измерительные информационные системы (ИИС), измерительные контролирующие системы (ИКС), измерительные управляющие системы (ИУС) и др.
Измерительные комплексы – функционально объединенная совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе ИИС конкретной измерительной задачи.
5. По уровню автоматизации средства измерений делят на неавтоматические средства измерений, автоматизированные средства измерений, автоматические средства измерений.
Неавтоматические средство измерений не имеет устройств для автоматического выполнения измерений и обработки их результатов.
Пример: рулетка, индикаторная бумага, пирометр, теодолит.
Автоматизированное средство измерений производит в автоматическом режиме одну или несколько измерительных операций.
Пример: компьютеризированные атомно-абсорбционный спектрофотометр с автоматическим пробоотборником.
Автоматическое средство измерений производит в автоматическом режиме измерений и все операции, связанные с получением и обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала.
Пример: автоматический хроматограф, установленный на химическом реакторе и периодически передающей результаты измерений на пульт управления производством.
