Razredi točnosti mjernih instrumenata. Upravljački i mjerni uređaji. 5. klasa točnosti

Sadržaj:

Razredi točnosti mjernih instrumenata. Upravljački i mjerni uređaji. 5. klasa točnosti
Razredi točnosti mjernih instrumenata. Upravljački i mjerni uređaji. 5. klasa točnosti

Video: Razredi točnosti mjernih instrumenata. Upravljački i mjerni uređaji. 5. klasa točnosti

Video: Razredi točnosti mjernih instrumenata. Upravljački i mjerni uređaji. 5. klasa točnosti
Video: Different Ways Of Expressing Accuracy | Performance Characteristics Of Measurement System 2024, Ožujak
Anonim

Visoko precizni uređaji koriste se u raznim sferama života i proizvodnje suvremenog društva. Bez posebne opreme ne bi bilo svemirskih letova, razvoja vojne i civilne opreme i još mnogo toga. Takvu opremu je prilično teško popraviti. Stoga se koriste različiti kontrolni i mjerni instrumenti. Njihova kvaliteta određena je razinom usklađenosti ove opreme s predviđenom namjenom. Radi lakšeg mjerenja primjenjuju se i klase točnosti mjernih instrumenata.

Koja je mjerna jedinica?

Klase točnosti mjernih instrumenata
Klase točnosti mjernih instrumenata

Svaku fazu tehnološkog ili prirodnog procesa karakteriziraju određene vrijednosti: temperatura, tlak, gustoća itd. Stalnim praćenjem ovih parametara možete kontrolirati, pa čak i ispravljati bilo kojeakcijski. Radi praktičnosti, stvorene su standardne mjerne jedinice za svaki pojedini proces, kao što su metar, J, kg itd. Podijeljene su na:

· Glavni. To su fiksne i općeprihvaćene mjerne jedinice.

· Koherentno. To su izvedenice koje se odnose na druge jedinice. Njihov brojčani koeficijent jednak je jedan.

· Derivati. Ove mjerne jedinice određene su iz osnovnih količina.

· Višestruki i podmnožitelji. Nastaju množenjem ili dijeljenjem s 10 osnovnih ili proizvoljnih jedinica.

U svakoj industriji postoji grupa vrijednosti koje se stalno koriste u praćenju i prilagođavanju procesa. Takav skup mjernih jedinica naziva se sustav. Parametri procesa se prate i verificiraju posebnim instrumentima. Njihovi parametri su postavljeni korištenjem Međunarodnog sustava jedinica.

Metode i sredstva mjerenja

Klasa točnosti mjerača tlaka
Klasa točnosti mjerača tlaka

Kako bi se usporedila ili analizirala dobivena vrijednost, potrebno je provesti niz eksperimenata. Izvode se na nekoliko uobičajenih načina:

· Izravno. To su metode u kojima se bilo koja vrijednost dobiva empirijski. To uključuje izravnu evaluaciju, nultu kompenzaciju i diferencijaciju. Izravne metode mjerenja su jednostavne i brze. Na primjer, mjerenje tlaka standardnim instrumentom. Istovremeno, klasa točnosti manometra je znatno niža nego u drugim studijama.

· Neizravno. Takve se metode temelje na izračunavanju određenih količina iz poznatih ili općeprihvaćenihparametri.

· Kumulativno. To su mjerne metode u kojima se željena vrijednost utvrđuje ne samo rješavanjem niza jednadžbi, već i uz pomoć posebnih eksperimenata. Takve se studije najčešće koriste u laboratorijskoj praksi.

Uz metode mjerenja veličina, postoje i posebni mjerni instrumenti. Ovo su načini za pronalaženje željenog parametra.

Što su testni instrumenti?

Vjerojatno je svaka osoba barem jednom u životu provela nekakav eksperiment ili laboratorijsko istraživanje. Tu su korišteni manometri, voltmetri i drugi zanimljivi uređaji. Svatko je koristio svoj uređaj, ali postojao je samo jedan - kontrolni, kojemu su svi bili jednaki.

Kao i uvijek - za točnost kvalitete mjerenja, svi uređaji moraju jasno biti u skladu s utvrđenim standardom. Međutim, nisu isključene neke pogreške. Stoga su na državnoj i međunarodnoj razini uvedene klase točnosti mjernih instrumenata. Po njima se utvrđuje dopuštena pogreška u izračunima i pokazateljima.

Također postoji nekoliko osnovnih upravljačkih operacija za takve uređaje:

· Test. Ova metoda se provodi u fazi proizvodnje. Svaki uređaj pažljivo se provjerava za standarde kvalitete.

· Provjeravam. Istodobno, očitanja primjernih instrumenata uspoređuju se s testiranima. U laboratoriju, na primjer, svi uređaji se testiraju svake dvije godine.

Matura. Ovo je operacija u kojoj se svim dijelovima ljestvice instrumenta koji se ispituje daju odgovarajuće vrijednosti. Obično se to raditočniji i vrlo osjetljivi uređaji.

Klasifikacija instrumentacije

Instrumentacija
Instrumentacija

Sada postoji ogroman broj uređaja s kojima se provjeravaju podaci i indikatori. Stoga se svi instrumenti mogu klasificirati prema nekoliko glavnih značajki:

1. Prema vrsti mjerene vrijednosti. Ili po dogovoru. Na primjer, mjerenje tlaka, temperature, razine ili sastava, kao i agregatnog stanja, itd. Istovremeno, svaki ima svoje standarde kvalitete i točnosti, na primjer, kao razred točnosti mjerača, termometara itd.

2. Putem dobivanja vanjskih informacija. Ovdje dolazi složenija klasifikacija:

- snimanje - takvi uređaji samostalno snimaju sve ulazne i izlazne podatke za naknadnu analizu;

- prikaz - ovi uređaji omogućuju isključivo promatranje promjena u procesu;

- regulacija - ovi se uređaji automatski prilagođavaju vrijednosti izmjerene vrijednosti;

- sumiranje - ovdje se uzima bilo koje vremensko razdoblje i uređaj prikazuje ukupnu vrijednost vrijednosti za cijelo razdoblje;

- signalizacija - takvi su uređaji opremljeni posebnim zvučnim ili svjetlosnim sustavom upozorenja ili senzorima;

- komparator - ova oprema je dizajnirana za usporedbu određenih vrijednosti s odgovarajućim mjerama.

3. Po lokaciji. Razlikovati lokalne i daljinske mjerne uređaje. U isto vrijeme, potonji imaju prilikuprenijeti primljene podatke na bilo koju udaljenost.

Karakteristike instrumentacije

U svakom radu treba imati na umu da ne samo radni uređaji, već i standardni uzorci podliježu provjeri. Njihova kvaliteta ovisi o nekoliko pokazatelja odjednom, kao što su:

· Klasa točnosti ili raspon pogreške. Svi uređaji imaju tendenciju da griješe, čak i standardi. Jedina razlika je što je što manje grešaka u radu. Vrlo često se ovdje koristi klasa točnosti A.

· Osjetljivost. Ovo je omjer kutnog ili linearnog pomicanja pokazivača i promjene u istraživanoj vrijednosti.

· Varijacija. Ovo je dopuštena razlika između ponovljenih i stvarnih očitanja istog instrumenta pod istim uvjetima.

· Pouzdanost. Ovaj parametar odražava očuvanje svih navedenih karakteristika za određeno vrijeme.

· Inercija. Ovako se karakterizira neki vremenski odmak očitanja instrumenta i izmjerene vrijednosti.

Također, dobra instrumentacija mora imati kvalitete kao što su izdržljivost, pouzdanost i mogućnost održavanja.

Što je margina pogreške?

Klasa točnosti a
Klasa točnosti a

Stručnjaci znaju da u svakom poslu ima malih grešaka. Prilikom izvođenja različitih mjerenja nazivaju se pogreškama. Svi su oni posljedica nesavršenosti i nesavršenosti sredstava i metoda istraživanja. Stoga svaka oprema ima svoju klasu točnosti, na primjer, 1 ili 2 klasu točnosti.

Istovremeno se razlikuju sljedeće vrste pogrešaka:

· Apsolutno. Ovo je razlika između performansi instrumenta koji se koristi i izvedbe referentnog uređaja pod istim uvjetima.

· Relativno. Takva se pogreška može nazvati neizravnom, jer ovo je omjer pronađene apsolutne pogreške i stvarne vrijednosti navedene vrijednosti.

· Relativno smanjeno. Ovo je određeni omjer između apsolutne vrijednosti i razlike između gornje i donje granice ljestvice korištenog instrumenta.

Postoji i klasifikacija prema prirodi pogreške:

· Slučajno. Takve se pogreške događaju bez ikakve pravilnosti ili dosljednosti. Često različiti vanjski čimbenici utječu na izvedbu.

· Sustavno. Takve pogreške nastaju prema određenom zakonu ili pravilu. U većoj mjeri njihov izgled ovisi o stanju instrumentacije.

· Gospođice. Takve pogreške oštro iskrivljuju prethodno dobivene podatke. Ove se pogreške lako uklanjaju usporedbom odgovarajućih mjerenja.

Što je točnost 5. razreda?

Moderna znanost usvojila je poseban mjerni sustav za pojednostavljenje podataka dobivenih od specijaliziranih uređaja, kao i za određivanje njihove kvalitete. Ona je ta koja određuje odgovarajuću razinu postavki.

Razredi točnosti mjernih instrumenata svojevrsna su generalizirana karakteristika. Omogućuje određivanje granica raznih pogrešaka i svojstava koja utječu na točnost instrumenata. Istovremeno, svaka vrsta mjernih instrumenata ima svoje parametre i klase.

Prema točnosti i kvaliteti mjerenja, najmodernijeupravljački uređaji imaju sljedeće podjele: 0, 1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; deset; petnaest; 20; 2, 5; 4, 0. U ovom slučaju raspon pogreške ovisi o korištenoj ljestvici instrumenta. Na primjer, za opremu s vrijednostima 0 - 1000 °C, dopuštena su pogrešna mjerenja od ± 15 °C.

Ako govorimo o industrijskoj i poljoprivrednoj opremi, onda je njihova točnost podijeljena u sljedeće klase:

· 1-500 mm. Ovdje se koristi 7 klasa točnosti: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 i 5.

· Preko 500 mm. Koriste se ocjene 7, 8 i 9.

U isto vrijeme, uređaj s jedinstvom imat će najvišu kvalitetu. A 5. klasa točnosti koristi se uglavnom u proizvodnji dijelova za razne poljoprivredne strojeve, izgradnju automobila i parnih lokomotiva. Također je vrijedno napomenuti da ima dva pristajanja: X₅ i C₅.

Ako govorimo o računalnoj tehnologiji, na primjer, tiskanim pločama, onda klasa 5 odgovara povećanoj točnosti i gustoći dizajna. U ovom slučaju širina vodiča je manja od 0,15, a udaljenost između vodiča i rubova izbušene rupe ne prelazi 0,025.

Međudržavni standardi točnosti u Rusiji

GOST klasa točnosti
GOST klasa točnosti

Svaki moderni znanstvenik traži vlastiti sustav za određivanje kvalitete upotrijebljenih instrumenata i dobivenih podataka. Kako bi se generalizirala i sistematizirala točnost mjerenja, usvojeni su međudržavni standardi.

Oni definiraju osnovne odredbe za podjelu uređaja u klase, skup svih zahtjeva za takvu opremu i metode za normiranje različitih mjeriteljskih karakteristika. Klase točnostimjerni instrumenti uspostavljeni su posebnim GOST 8.401-80 GSI. Ovaj sustav je uveden na temelju međunarodne preporuke OIML-a broj 34 od 1. srpnja 1981. godine. Ovdje su iznesene opće odredbe, definicija pogrešaka i oznaka samih klasa točnosti s konkretnim primjerima.

Osnovne odredbe za određivanje razreda točnosti

Za ispravno određivanje kvalitete svih mjernih instrumenata i dobivenih podataka, postoji nekoliko osnovnih pravila:

· Klase točnosti treba odabrati prema vrsti opreme koja se koristi;

· Više etalona može se koristiti za različite mjerne raspone i količine;

· Samo studija izvodljivosti određuje broj klasa točnosti za određenu opremu;

· mjerenja se provode bez uzimanja u obzir načina obrade. Ovi se standardi primjenjuju na digitalne instrumente s ugrađenim računalnim uređajem;

· Klase točnosti mjerenja dodjeljuju se na temelju postojećih rezultata državnih testova.

Elektrodinamička instrumentacija

Klasa točnosti voltmetra
Klasa točnosti voltmetra

Takvi uređaji uključuju ampermetre, vatmetre ili voltmetre i druge uređaje koji pretvaraju različite količine u struju. Za njihov ispravan i stabilan rad koristi se posebna zaštita mjerne opreme. To se radi, na primjer, kako bi se povećala klasa točnosti voltmetra.

Princip rada ovih uređaja je da vanjsko magnetsko polje istovremeno pojačava polje jednog mjernog uređaja islabi polje drugoga. U ovom slučaju, ukupna vrijednost je nepromijenjena.

Prednosti takve instrumentacije uključuju pouzdanost, pouzdanost i jednostavnost. Jednako radi i s DC i AC.

A najznačajniji nedostaci su niska točnost i velika potrošnja energije.

Elektrostatska instrumentacija

Ovi uređaji rade na principu interakcije nabijenih elektroda, koje su odvojene dielektrikom. Strukturno izgledaju gotovo kao ravni kondenzator. Istovremeno, pri pomicanju pokretnog dijela mijenja se i kapacitet sustava.

Najpoznatiji od njih su uređaji s linearnim i površinskim mehanizmom. Imaju malo drugačiji princip rada. Za uređaje s površinskim mehanizmom, kapacitivnost se mijenja zbog fluktuacija u aktivnom području elektroda. Inače, udaljenost između njih je važna.

Prednosti takvih uređaja uključuju nisku potrošnju energije, GOST klasu točnosti, prilično širok raspon frekvencija, itd.

Nedostaci su niska osjetljivost uređaja, potreba za zaštitom i kvar između elektroda.

Magnitoelektrični instrumenti

Klase točnosti mjerenja
Klase točnosti mjerenja

Ovo je još jedna vrsta najčešćih mjernih uređaja. Princip rada ovih uređaja temelji se na interakciji magnetskog toka magneta i zavojnice sa strujom. Najčešće se koristi oprema s vanjskim magnetom i pomičnim okvirom. Strukturno se sastoje od tri elementa. Ovo je cilindrična jezgra, vanjski magnet imagnetska jezgra.

Prednosti ovih instrumenata uključuju visoku osjetljivost i točnost, nisku potrošnju energije i dobro smirivanje.

Nedostaci predstavljenih uređaja uključuju složenost proizvodnje, nemogućnost održavanja svojih svojstava tijekom vremena i osjetljivost na temperaturu. Stoga je, na primjer, klasa točnosti manometra značajno smanjena.

Druge vrste instrumenata

Pored navedenih uređaja postoji još nekoliko osnovnih mjernih instrumenata koji se najčešće koriste u svakodnevnom životu i proizvodnji.

Takva oprema uključuje:

· Termoelektrični uređaji. Oni mjere struju, napon i snagu.

· Magnetoelektrični uređaji. Pogodni su za mjerenje napona i količine električne energije.

· Kombinirani uređaji. Ovdje se samo jedan mehanizam koristi za mjerenje nekoliko veličina odjednom. Klase točnosti mjernih instrumenata su iste kao i kod svih. Najčešće rade s istosmjernom i izmjeničnom strujom, induktivnošću i otporom.

Preporučeni: