Interested Article - Средство измерений

Сре́дство измере́ний — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики , воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины , размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности ) в течение известного интервала времени.

Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ от 26 июня 2008 г. средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений.

Формальное решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии .

Классификация средств измерений

По техническому назначению:

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;
измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне;
измерительный преобразователь — техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи;
измерительная установка (измерительная машина) — совокупность функционально объединённых мер , измерительных приборов , измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте;
измерительная система — совокупность функционально объединённых мер , измерительных приборов , измерительных преобразователей , ЭВМ и других технических средств, размещённых 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;
измерительно-вычислительный комплекс — функционально объединённая совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

По степени автоматизации :

автоматические;
автоматизированные;
ручные.

По стандартизации средств измерений:

стандартизированные;
нестандартизированные.

По положению в поверочной схеме :

эталоны ;
рабочие средства измерений.

По значимости измеряемой физической величины:

основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей;
вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности.

По измерительным физико- химическим параметрам:

для измерения температуры;
давления;
расхода и количества;
концентрации раствора;
для измерения уровня и др.

Метрологические характеристики средств измерений

Все средства измерений, независимо от их конкретного исполнения, обладают рядом общих свойств, необходимых для выполнения ими их функционального назначения. Согласно ГОСТ 8.009-84, метрологическими характеристиками называются технические характеристики, описывающие эти свойства и оказывающие влияние на результаты и на погрешности измерений, предназначенные для оценки технического уровня и качества средства измерений, для определения результатов измерений и расчётной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений.

Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными. Ниже приведена номенклатура метрологических характеристик:

Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправок):
- Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с наименованной шкалой;
- Значение однозначной меры;
- Цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры;
- Вид выходного кода для цифровых средств измерений;
Характеристики погрешностей средств измерений;
Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам;
Динамические характеристики средств измерений

Характеристики погрешностей средств измерений

Приведённая погрешность — это отношение максимально возможной абсолютной погрешности к нормирующему значению:

$\gamma ={\frac {\Delta x_{\textrm {max}}}{x_{\textrm {N}}}}$

Так же как и относительная, является безразмерной величиной ; её численное значение может указываться, например, в процентах .

В технике применяют приборы с заранее определённой точностью — , допускаемой в нормальных условиях для данного прибора. При работе в условиях, отличных от нормальных, возникает , увеличивающая общую погрешность прибора — например, температурная (вызванная отклонением температуры окружающей среды от нормальной), установочная (обусловленная отклонением положения прибора от нормального рабочего положения), и т. п.

Обобщённой характеристикой средств измерения является класс точности , определяемый предельными значениями допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими параметрами, влияющими на точность средств измерения; значение параметров установлено стандартами на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их точностные свойства, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств, так как точность зависит также от метода измерений и условий их выполнения. Измерительным приборам, пределы допускаемой основной погрешности которых заданы в виде приведённых основных (относительных) погрешностей, присваивают классы точности, выбираемые из ряда следующих чисел: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0)×10 ⁿ , где показатель степени n = 1; 0; −1; −2 и т. д.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Обусловлена она нарушениями .

Статическая — погрешность системы измерения, возникающая при измерении неизменной во времени физической величины.

Динамическая — погрешность системы измерения, возникающая при измерении переменной физической величины, обусловленная несоответствием реакции системы измерения на скорость изменения измеряемой физической величины.

Аддитивная — погрешность, независящая от чувствительности прибора и являющаяся постоянной для всех значений входящей величины в пределах диапазона измерений.

Мультипликативная — погрешность, зависящая от чувствительности прибора и меняющаяся пропорционально к текущему значению входной величины.

Поверка и сертификация средств измерений

В Российской Федерации средства измерений используются для определения величин, единицы которых допущены в установленном порядке к применению в Российской Федерации и должны соответствовать условиям эксплуатации и установленным требованиям.

Решения об отнесении технического устройства к средствам измерений, внесении его в государственный реестр средств измерений, допущенных к использованию в Российской Федерации и об установлении интервалов между поверками принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии .

На средство измерений утверждённого типа оформляется свидетельство (ранее — сертификат) об утверждении типа средств измерений.

Поверке подлежат только средства измерений, внесенные в государственный реестр средств измерений, допущенных к использованию в Российской Федерации. После процедуры поверки оформляется свидетельство о поверке. Остальные технические устройства подлежат калибровке . После процедуры калибровки оформляется сертификат калибровки.

Средство измерений так же может быть выбрано участниками измерений произвольно в тех случаях, когда средства измерений утверждённого типа недоступны или в них нет необходимости.

Области применения средств измерений

Согласно федеральному закону от 26.06.2008 № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений», сфера государственного регулирования в РФ распространяется на измерения, проводимые:

в здравоохранении ;
в ветеринарии ;
в области охраны окружающей среды;
в обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях;
в охране труда;
в производственном контроле;
в торговле и расфасовке товаров;
выполнении государственных учётных операций;
на почте и электросвязи;
в осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства;
в геодезии и картографии;
в гидрометеорологии;
при проведении банковских, налоговых и таможенных операций;
в оценке соответствия;
в спорте ;
в суде и др.;
в государственном контроле (надзоре);
в области атомной энергии ;
в обеспечении безопасности дорожного движения .

См. также

Литература

ФЗ РФ № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» от 26.06.2008
РМГ 29-99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения»
ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений»