Государственный эталон

Эталоны 1-го разряда

Эталоны 2-го разряда

Э талоны 3-го разряда

Эталоны 4-го разряда

Рабочие СИ

Рис. 5.2.. Схематичное изображение системы передачи размера единицы величины

Методы поверки:

• непосредственное сличение с эталоном;

• метод сличения с помощью компаратора (промежуточное звено, когда непосредственное сличение невозможно);

• метод прямых абсолютных измерений;

• метод косвенных измерений.

Разновидностью поверки СИ является калибровка, которая применяется для СИ, не предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характери­стик средств измерений.

Калибровка средств измерений выполняется с использованием эталонов единиц величин.

Калибровка является добровольной формой МО СИ и выполняется калибровочными лабораториями метрологических служб. Аккредитованные калибровочные лаборатории имеют право выдавать сертификаты о калибровке от имени органов и организаций, которые их аккредитовали.

Калибровочная деятельность контролируется органами государственных метрологических служб.

Калибровка выполняется метрологической службой юридического лица по тем же нормативам и правилам, что и поверка. Однако при калибровке может быть определена действительная абсолютная погрешность конкретного экземпляра СИ. Он будет допущен к применению, а эта величина будет учитываться как поправка, то есть с обратным знаком.

Требования к юридическим службам, проводящим калибровку СИ, предъявляются практически такие же, как при поверке, а именно: требования к размерам помещений, квалификации персонала, наличию и исправности эталонов.

Метрологическая аттестация –это признание СИ узаконенным для применения по результатам испытаний с целью определения его метрологических характеристик [ 7,8]. Аттестация как и поверка бывает первичной, периодической и повторной. Результаты аттестации оформляют протоколом, при положительном решении выдается аттестат определенной формы и делается запись в эксплуатационных документах.

Метрологической аттестации подвергаются средства измерений единичного производства (контрольно-измерительные приспособления или СИ, ввозимые единичными экземплярами по импорту)

5.3. Погрешности измерений. Математическая обработка результатов измерений

5.3.1. Погрешности измерений и их классификация

Погрешность измерений или погрешность результата измерения  – это отклонение результата измерения X_i от истинного значения величины Х_ист

 = X_i - Х_ист

За истинное значение, которое точно неизвестно, принимается номинальный размер, среднее арифметическое ряда многократных измерений (Х) или величина, полученная более точным CИ.

Точность измерений характеризуется погрешностью измерений, которая должна стремиться к нулю.

По форме представления погрешности разделяются на абсолютные, относительные и приведенные.

Абсолютная погрешность () выражается в единицах измеряемой величины. Абсолютные погрешности могут быть аддитивные, независящие от измеряемой величины, мультипликативные, которые прямо пропорциональны измеряемой величине, и нелинейные, имеющие нелинейную зависимость от измеряемой величины.

Относительная погрешность () представляется отношением абсолютной погрешности к истинному (номинальному) значению (Х) измеряемой величины, выражается в процентах:

Приведенная погрешность () измерительного прибора – отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению (X_N), за который принимается верхний предел измерения (если нижний равен 0) или диапазон измерений [1, 8]:

По характеру изменения результата при повторных измерениях погрешности разделяются на систематические, случайные и промахи (грубые) [7,8].

Систематическая погрешность при повторных измерениях остается постоянной или изменяется закономерно (прогрессируя) при повторных измерениях одной и той же величины. Правильность измерений характеризуется стремлением к нулю систематических погрешностей в результате измерений.

Случайные погрешности изменяются непредвиденно по знаку и значению, т.е. случайным образом. Сходимость измерений характеризуется близостью к нулю случайных погрешностей. Случайные погрешности всегда присутствуют в результатах измерений. Однако выявить и оценить их можно только при выполнении многократных измерений. Суммирование погрешностей измерений необходимо для оценки результата многократных измерений.

Случайными называются такие события, о появлении которых не может быть сделано точного предсказания. Например, возможность выигрыша в лотерее. Случайные события имеют вероятность между 0 и 1, так как 0 соответствует невозможному событию, а 1- достоверному, которое происходит обязательно.

Случайные величины могут быть дискретными или непрерывными. Дискретные величины – это только целые числа. Например, число годных или бракованных изделий. Непрерывные величины – это любые значения на числовой оси, например, действительные размеры обрабатываемых деталей.

Для оценки результата многократных измерений необходимо суммирование погрешностей измерений. Это весьма не простой вопрос в методическом плане и недостаточно разработанный раздел метрологии.

Упрощенно можно суммировать систематические погрешности алгебраически, а случайные квадратически (векторным путем), однако суммирование зависит от законов распределения погрешностей [7,8].

Грубая погрешность (промах) – случайная погрешность, которая для данных условий резко отличается от остальных значений. Промахи должны быть исключены из ряда результатов многократных измерений.

По причине возникновения погрешности разделяются на объективные и субъективные.

Объективные не зависят от оператора, а зависят от метода изменения, применяемых средств измерения и внешних факторов

Субъективные погрешности обусловлены присутствием оператора в процессе измерения.

По влиянию внешних условий различают основные и дополнительные погрешности.

Основная погрешность соответствует нормальным условиям применения СИ (ГОСТ 8.050).

Дополнительная погрешность возникает вследствие отклонений одной из влияющих величин от нормального значения (температурная погрешность, магнитное поле и т.д.).

По характеру изменения измеряемых величин погрешности делятся на статические и динамические.

Статическая погрешность – это погрешность СИ, она имеет постоянную абсолютную погрешность.

Динамическая погрешность – разность между погрешностью СИ в динамическом режиме и его статической погрешностью (запаздывание в передаче сигнала, искажение его формы и др.).

Погрешность измерения обычно содержит систематические и случайные погрешности.

Допускаемая погрешность измерения – погрешность, ограниченная в нормативном документе на выполнение определенного вида измерений. Эта погрешность рассчитывается обычно в процентах от допуска на нормируемый параметр, а задается в виде абсолютной, относительной или приведенной погрешностей.

При нормировании допускаемой погрешности нецелесообразно указывать знаки , так как это может привести к дополнительной погрешности. Например: задан размер 20  0,5, указывает, что абсолютная допускаемая погрешность 0,5.