Средства измерений

Согласно ФЗ «Об обеспечении единства измерений», средство измерений – это техническое средство, предназначенное для измерений.

Средству измерения, как техническому продукту, присущи измерительные свойства, которые называют метрологические характеристики. Любое средство измерений хранит и воспроизводит единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени, что обеспечивает возможность выполнения измерения, то есть сравнения измеряемой величины с её единицей – эталоном.

Признаки отнесения объекта к средству измерения является априорная информация. Для незнакомых объектов средство измерения идентифицируется через термин «анализатор», «измерительный…», часть корня в слове «…мер», «..метр», мера, мерный, градуированный, либо у объекта указан класс точности. В перечне реактивов необходимо идентифицировать вещество сравнения – либо стандартный образец состава вещества, либо химический реактив соответствующей степени очистки, содержащий определяемый компонент, либо эквивалентный ему.

Любое средство измерения предназначено для измерения какой-либо физической величины в определённом диапазоне её значений и в определённых единицах измерения. Градуировка шкалы (стрелочной или зеркальной) средства измерения или разрядов кода на цифровом табло производится по процедуре сравнения с первичным эталоном единицы измеряемой величины на стадии изготовления средства измерения.

Эталон единицы физической величины СИ) это средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи её размера нижестоящим по точности средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке. Воспроизведение единицы физической величины – это совокупность операций по материализации единицы физической величины с помощью государственного первичного эталона. Первичный эталон – это эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью.

В «РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» приведены определения средств измерений в зависимости от их сложности:

– мера физической величины – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью. Различают следующие разновидности мер:

– однозначная мера – мера, воспроизводящая физическую величину одного размера (например, гиря 1 кг, мерная колба с номинальным объёмом 100 см³, мерная пипетка с одной отметкой с номинальным объёмом 5 см³);

– многозначная мера – мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров (например, измерительная линейка на 25 см с ценой деления 1 мм; бюретка с номинальным объёмом 25 см³ с ценой деления 0.1 см³;, градуированная пипетка с номинальным объёмом 10 см³ с ценой деления 0.1 см³);

– набор мер – комплект мер разного размера одной и той же физической величины, предназначенных для применения на практике как в отдельности, так и в различных сочетаниях (например, набор гирь различной массы, набор мерных колб различного номинального объёма);

– магазин мер – набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях (например, магазин электрических сопротивлений).

– стандартный образец (СО) состава или свойств вещества (материала) – средство измерений в виде определенного количества вещества или материала, предназначенное для воспроизведения и хранения размеров величин, характеризующих состав или свойства этого вещества (материала), согласно ГОСТ 8.315-97.

Стандартный образец состава вещества (материала) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих содержание определенных компонентов в веществе (химических элементов, их изотопов, соединений химических элементов, структурных составляющих и т.п.), например, ГСО ионов золота в растворе; ОСО молекулярного состава ацетона. Стандартные образцы состава вещества являются однозначной мерой количества частиц конкретного компонента (моль), значения которых установлены в результате метрологической аттестации.

Стандартный образец свойств веществ (материалов) – стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих конкретные физические, химические, биологические и другие свойства веществ. Стандартные образцы свойства являются однозначной мерой величины конкретного свойства вещества или материала, например, СО электрической проводимости раствора.

Стандартный образец выполняет функцию рабочего эталона в измерительном процессе и используется для передачи размера единицы при поверке, калибровке, градуировке средств измерений, аттестации методик выполнения измерений. Определенное количество вещества сравнения или материала утверждают в качестве стандартного образца в установленном порядке. В заводских условиях изготавливают и выпускают СО, определяющие уровень их признания (утверждения) и область применения – межгосударственные (МСО), государственные (ГСО), отраслевые (ОСО), предприятий или организаций (СОП).

– компаратор – средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин. Примеры Рычажные весы, весы лабораторные общего назначения

– измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. Иначе это изолированная часть измерительного прибора, называемая датчиком, используется чаще всего в контроле параметров технологических процессов.

– измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие. По действию измерительные приборы разделяют на интегрирующие и суммирующие. Различают также приборы прямого действия и приборы сравнения, аналоговые и цифровые приборы, самопишущие и печатающие приборы.

– измерительная установка – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.

– измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи

– измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях. В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др. Измерительную систему, перестраиваемую в зависимости от изменения измерительной задачи, называют гибкой измерительной системой (ГИС). Примеры: Измерительная система теплоэлектростанции, позволяющая получать измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках. Она может содержать сотни измерительных каналов; радионавигационная система для определения местоположения различных объектов, состоящая из ряда измерительно-вычислительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительное расстояние друг от друга.