- •Метрология, стандартизация, сертификация
- •1. Теоретические основы метрологии
- •1.1. Основные понятия метрологии.
- •1.1.1. Основные термины и определения.
- •1.1.2. Погрешности измерений.
- •Поскольку истинное значение Xи неизвестно, погрешность находят по приближенной формуле
- •1.1.3. Формы представления результатов измерений.
- •1.2.2. Погрешности средств измерений.
- •1.2. Метрологические характеристики средств измерительной техники.
- •1.2.1. Основные термины и определения.
- •1.2.3. Погрешности измерительных преобразователей.
- •1.2.4. Аддитивная, мультипликативная и нелинейная составляющие погрешности.
- •1.2.5. Основная и дополнительные погрешности.
- •1.2.6. Классы точности средств измерений.
- •1.2.7. Статическая модель средства измерений.
- •1.2.8. Суммирование погрешностей.
- •1.2.9. Обработка прямых измерений.
- •1.2.10. Обработка косвенных измерений.
- •2. Методы измерений электрических величин
- •2.1. Измерение напряжений и токов.
- •2.1.1. Общие сведения.
- •2.1.2. Измерение постоянных напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.3. Измерение постоянных токов электромеханическими приборами.
- •2.1.4. Измерение переменных токов и напряжений электромеханическими приборами.
- •2.1.5. Измерение постоянных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.6. Измерение переменных напряжений аналоговыми электронными вольтметрами.
- •2.1.7. Измерение напряжений компенсаторами.
- •2.1.8. Измерение напряжений цифровыми вольтметрами.
- •2.2. Измерение параметров электрических цепей.
- •2.2.1. Измерение сопротивлений постоянному току.
- •2.2.2. Измерение параметров электрических цепей на переменном токе.
- •3.1. Введение.
- •3.2. Реостатные измерительные преобразователи.
- •3.2.1. Принцип действия.
- •3.2.2. Измерительные цепи.
- •3.3. Тензорезисторные измерительные преобразователи.
- •3.3.1. Принцип действия.
- •3.3.2. Особенности тензорезисторных ип. Разовое действие.
- •3.3.3. Измерительные цепи.
- •3.4. Терморезисторные измерительные преобразователи.
- •3.4.1. Принцип действия.
- •3.4.2. Разновидности терморезисторных ип.
- •3.4.3. Измерительные цепи.
- •3.5. Индуктивные измерительные преобразователи.
- •3.5.1. Принцип действия.
- •3.5.2. Измерительные цепи.
- •3.5.3. Применение индуктивных ип.
- •3.6. Емкостные измерительные преобразователи.
- •3.6.1. Принцип действия.
- •3.6.2. Измерительные цепи.
- •3.7. Индукционные измерительные преобразователи.
- •3.7.1 Принцип действия.
- •3.7.2. Измерительные цепи.
- •3.8. Пьезоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.8.1. Принцип действия.
- •3.8.2. Измерительные цепи.
- •3.9. Термоэлектрические измерительные преобразователи
- •3.9.1. Принцип действия.
- •3.9.2. Измерительные цепи.
- •3.10. Методы электрических измерений неэлектрических величин
- •3.10.1. Введение.
- •3.10.2. Методы измерения линейных размеров.
- •3.10.3. Методы измерения механических напряжений и усилий. Механическое напряжение
- •Механические усилия
- •3.10.4. Методы измерения параметров движения.
- •3.10.5. Методы измерения температуры.
- •4. Метрологическое обеспечение.
- •4.1. Основы метрологического обеспечения.
- •4.1.1.Определение.
- •4.1.2. Четыре основы мо.
- •4.1.3. Нормативная база мо.
- •4.1.4. История законодательной метрологии.
- •4.1.5. Эталоны.
- •4.1.6. Поверочные схемы.
- •4.1.7. Государственные первичные эталоны ампера, вольта, ома, фарада и генри.
- •4.2. Метрологические службы.
- •4.2.1. Государственный комитет рф по стандартизации и метрологии.
- •4.2.2. Государственная метрологическая служба.
- •4.2.3. Международные метрологические организации.
- •4.3. Государственный метрологический надзор и контроль.
- •4.3.1. Понятие о надзоре и контроле.
- •4.3.2. Государственные испытания средств измерений.
- •4.3.3. Поверка средств измерений.
- •4.3.4. Калибровка средств измерений.
- •4.3.5. Метрологическая аттестация средств измерений и испытательного оборудования.
- •5. Стандартизация
- •5.1. Введение.
- •Принципы стандартизации:
- •5.2. Виды стандартов.
- •5.3. Национальные органы по стандартизации.
- •5.4. Обозначения стандартов.
- •5.5. Международное сотрудничество в сфере стандартизации.
- •6. Сертификация
- •6.1. Введение.
- •6.2. Подтверждение соответствия.
- •6.2.1. Цели и принципы подтверждения соответствия.
- •6.2.2. Формы подтверждения соответствия.
- •6.2.3. Добровольное подтверждение соответствия.
- •6.3. Декларирование соответствия.
- •6.2.4. Обязательное подтверждение соответствия.
- •6.4. Обязательная сертификация.
- •6.5. Организация обязательной сертификации.
- •6.6. Знак обращения на рынке.
- •6.7. Права и обязанности заявителя в области
- •Опд.Ф.05. Метрология, стандартизация и сертификация.
Механические усилия
Механические усилия проявляются в трёх вариантах: сосредоточенная сила, давление и крутящий момент.
В большинстве случаев механические усилия измеряются с использованием предварительных преобразователей измеряемой величины в перемещение. Для сосредоточенных сил это спиральные пружины, стержни, консольные балки, кольца; для давления – мембраны, сильфоны, трубки Бурдона; для крутящего момента – вал. Чем меньше перемещение, тем меньше погрешность, вносимая предварительным преобразователем, поэтому здесь применяют ИП с малым перемещением подвижной части – тензорезисторные, индуктивные, емкостные.
Без предварительных преобразователей механические усилия измеряют с помощью пьезоэлектрических ИП.
3.10.4. Методы измерения параметров движения.
Параметры движения – это перемещение, скорость и ускорение. Они связаны между собой дифференциальными зависимостями. Поэтому, если какой-либо один из этих параметров является естественной входной величиной для данного ИП, то другие два можно измерить с использованием дифференцирующих и интегрирующих преобразователей.
Само движение может быть поступательным и колебательным (вибрация).
Приборы для измерения скорости называются велосиметрами (от лат. velocitas и англ. velocity – скорость), для измерения ускорения – акселерометрами (от лат. acceleratio, англ. acceleration и франц. accélération – ускорение), для измерения виброперемещений – виброметрами.
Параметром движения жидких и газообразных тел является расход вещества, проходящего через трубопровод данного сечения. Расход может быть объёмным (м3/ч) и массовым (кг/ч). С расходом связан его интеграл – объём или масса вещества, прошедшего за данное время.
Диапазон измеряемых скоростей огромен, он перекрывает 10 и более порядков величин: примерно от 10 -7 м/с (например, скорость оседания шахтной кровли) до 104 м/с (космические скорости); для вращательного движения – от долей оборота в секунду до 5000 об./с.
Диапазон измеряемых ускорений также очень велик: примерно от 10-5 до 104 м/с2.
Амплитуда измеряемых вибромеремещений бывает от долей микрометра до сотен миллиметров, виброускорений – от 10-1g до 103g (в виброметрии ускорения принято выражать в количестве значений ускорения свободного падения g ≈ 9,81 м/с2).
Диапазон измерения объёмного расхода бывает примерно от 10-3 до 104 м3/ч.
Есть две группы ИП для измерения параметров движения:
ИП, основанные на непосредственном контакте движущегося объекта с неподвижной базой (не обязательно механическом контакте, он может быть оптическим, акустическим и др.). У этих ИП естественной входной величиной является перемещение.
Инерциальные ИП. У них естественной входной величиной является ускорение.
Для измерения медленных перемещений при поступательном движении применяются те же методы, что и для измерения линейных размеров. Перемещения колёсного транспорта (пройденный путь) обычно определяют методом суммирования дискретных значений этого перемещения, равных длине окружности колеса. За каждый оборот колеса (или за его дробную долю) получают импульс, например, с помощью индукционного преобразователя. Импульсы суммирует счётчик. Так же проводят измерения на конвейерах, прокатных лентах и т.п.
При движении по воде применяют вертушки (лаги). Естественной входной величиной для них является объёмный расход воды, прошедшей через сечение преобразователя. Он пропорционален скорости движения, а интеграл расхода, т. е. объём прошедшей воды – пройденному пути. Для летящих тел, например, ракет, применяют инерциальные приборы и для получения пройденного пути дважды интегрируют выходной сигнал ИП, пропорциональный ускорению.
Для измерения скоростей на земле применяют индукционные ИП – их выходной сигнал пропорционален скорости. Сам их принцип таков, что они дифференцируют перемещение. Для измерения скорости ракет применяют инерциальные приборы с интегрированием их выходного сигнала.
Для измерения параметров вибраций применяют индукционные и пьезоэлектрические ИП вместе с дифференцирующими и интегрирующими преобразователями.