Надежность средств измерения

(Димов, с. 221–222)

В процессе эксплуатации любого средства измерения может возникнуть неисправность или поломка, называемые отказом.

Метрологическая надёжность — это свойство средств измерений сохранять установленные значения метрологических характеристик в течение определённого времени при нормальных режимах и рабочих условиях эксплуатации. Она характеризуется интенсивностью отказов, вероятностью безотказной работы и наработкой на отказ.

Интенсивность отказов определяется выражением

,

где L – число отказов; N – число однотипных элементов; t – промежуток времени.

Для средства измерения, состоящего из n типов элементов, интенсивность отказов определяется выражением

,

где m_i – количество элементов i-го типа.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в пределах определенного промежутка времени или объема работ не произойдет отказ.

.

Наработка на отказ

.

Для внезапного отказа, интенсивность отказов которого не зависит от времени работы средства измерения,

_сум(t) = _сум = const;

P(t) = exp(-_сумt);

T_ср = L/_сум .

Межповерочный интервал, в течение которого обеспечивается заданная вероятность безотказной работы, определяется по формуле

,

где Р_мо – вероятность метрологического отказа за время между поверками;

Р(t) – вероятность безотказной работы.

В процессе эксплуатации может производиться корректировка межповерочного интервала.

Выбор средств измерений

При выборе средства измерения учитываются

1. Метрологические характеристики:

- цена деления;

- пределы измерения;

- погрешность;

2. Эксплуатационные и экономические показатели:

- массовость;

- доступность контроля;

- стоимость и надежность

3. Метод измерения; время, требуемое для настройки; масса и габаритные размеры;

4. Режим работы.

Основные принципы выбора средства измерения:

- относительная погрешность средства измерения должна быть на 30% ниже, чем требуемая погрешность измерения ;

- выбор средства измерения зависит от масштаба производства. Например, при массовом производстве используется автоматизированные средства измерения, при серийном калибры, при мелкосерийном – универсальные;

- метод измерения.

- при выборе по метрологическим характеристикам:

а) необходимо, чтобы пределы шкалы превышали диапазон рассеяния значений параметра.

б) цена деления шкалы выбирается с учетом заданной точности, т.е. для контроля размера с 0,01 цена деления выбирается 0,01 и с правильным выбором шкалы. При измерении рабочий участок шкалы должен иметь относительную погрешность, не превышающую приведенную более, чем в 3 раза. При шкале с «0» отметкой рабочий участок составляет последние 2/3. При двусторонней шкале с нулевой отметкой посередине – последнюю треть каждого сектора. При шкале без «0» отметки рабочий участок – вся шкала.

5) требования к регистрирующей аппаратуре. 1 сигнал, проходящий через средства измерения, должен быть защищен от помех.

Первичные преобразователи (датчики) должны потреблять минимум энергии, и их подключение не должно вызывать помех. Получение информации должно сочетаться с минимизацией времени измерения. Носитель информации должен иметь достаточный объем.