Основы метрологии: практикум по метрологии и измерениям - Пронкин Н.С.
ISBN 978-5-98704-267-4
Скачать (прямая ссылка):
Пример 1.5. Работа нейтронных влагомеров основана на том, что нейтроны особенно сильно поглощаются водородосодержа-щими веществами. Поэтому применение нейтронных влагомеров для сред с повышенной и переменной концентрацией водородо-содержащих компонентов приводит к появлению значительной методической погрешности.
Пример 1.6. Метод акустической локации используется для измерения размеров и расстояний от единиц миллиметров до нескольких километров. В зависимости от длины акустической волны он применяется для гидролокации глубины морей и океанов, поиска косяков рыб, толщины объектов, поиска трещин в деталях и т.д.
Методическая погрешность для этого метода обусловлена сильной зависимостью скорости распространения акустической волны (в частности, ультразвука) от вида и свойств среды распространения, ее температуры и давления на разных участках прохождения падающей и отраженной волн.
Пример 1.7. Для определения диаметра цилиндрических тел часто используется метод обкатывания поверхности круглого тела. Диаметр определяется по формуле D = L/n, где L — длина окружности.
14
Методическая погрешность при этом может быть обусловлена отклонением формы сечения тела от правильного круга (сечение может иметь форму эллипса).
Пример 1.8. Измерение мощности, выделяемой током, протекающим через сопротивление Rn, при косвенном измерении напряжения и тока всегда содержит методическую погрешность. Эта погрешность определяется соотношением между внутренними сопротивлениями вольтметра Rw и амперметра RA и измеряемым сопротивлением R11, и только при Rw=oo и RA=0 методическая погрешность независимо от способа подключения приборов к измеряемому сопротивлению будет равна нулю.
Пример 1.9. Термоэлектрические и терморезистивные контактные методы измерения температуры характеризуются рядом общих методических погрешностей, обусловленных прежде всего:
— недостаточным тепловым контактом между преобразователем и объектом контроля;
— теплообменным излучением между термопреобразователем и окружающими его телами;
— паразитным теплообменом между объектом и окружающей средой.
Пример 1.10. Для измерения шероховатости поверхностей используются контактные индуктивные (индуктосины) и емкостные преобразователи. Это подвижные (подпружиненные) щупы, которые прижимаются к исследуемой поверхности с определенным небольшим усилием. При движении изделия вертикальное перемещение верхнего штока щупа изменяет индуктивность катушки или емкость первичного преобразователя. Сигнал первичного преобразователя оказывается пропорциональным вертикальному перемещению.
Методическая погрешность этого метода обусловлена прежде всего конечными размерами диаметра головки щупа и возможностью деформации (царапания) изделия. Щуп не должен быть очень тонким и слишком широким, чтобы сглаживать реальные шероховатости. Размер щупа должен соответствовать характеристикам измеряемой шероховатости.
1.5. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Средство измерения имеет свои метрологические характеристики (MX), которые характеризуют одно из свойств СИ, влияющих на результат измерений и его погрешность. Перечень важнейших
15
MX нормируется ГОСТ 8.009-84 «Нормирование и использование метрологических характеристик средств измерений» [6]. Метрологические характеристики позволяют оценить применимость СИ для той или иной задачи и сравнить СИ между собой. Нормированию подлежит следующий комплекс MX:
1) характеристики, предназначенные для определения результатов измерения, в том числе функция преобразования, цена деления, вид выходного кода, число разрядов кода, цена единицы наименьшего разряда кода;
2) характеристики погрешности СИ, в том числе характеристики систематической и случайной составляющих погрешности, значение основной и дополнительной погрешностей СИ, статистические характеристики погрешности СИ;
3) характеристики чувствительности СИ к влияющим величинам, в том числе функции влияния Vj/ (?) и изменения є (?) значений MX СИ, вызванные изменениями влияющих величин ? в установленных пределах;
4) динамические характеристики (ДХ) СИ, в том числе полные и частные.
5) характеристики СИ, отражающие их способность влиять на инструментальную составляющую погрешности измерений вследствие взаимодействия СИ с любым из подключенных к их входу или выходу компонентов (объектов).
6) неинформативные параметры выходного сигнала СИ.
1.6. ПОГРЕШНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Погрешность СИ — разность между показанием СИ и действительным значением измеряемой ФВ. По характеру изменения погрешности со временем можно выделить систематическую и случайную погрешности СИ. Определения этих погрешностей подобны определениям, приведенным для погрешности измерения.
Влияющая величина — ФВ, не являющаяся измеряемой данным СИ, но оказывающая влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений.
Нормальные условия измерения — условия измерения, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости. Нормальные условия измерений устанавливаются в нормативных документах на СИ конкретного типа или при их поверке (калибровке). Нормальные условия характеризуются, как правило, небольшими изменениями влияющих величин.
