Лекция 2. Виды и методы измерений

Приборы бывают различных классов точности измерения. Какой именно класс наиболее высокий, каким ГОСТом регламентируется и как его определить

Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования

Обозначение: ГОСТ 8.401-80
Статус: действующий
Тип: ГОСТ
Название русское: Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования
Название английское: State system for ensuring the uniformity of measurements. Accuracy classes of measuring instruments. General requirements
Дата актуализации текста: 06.04.2015
Дата актуализации описания: 01.01.2021
Дата регистрации: 00.00.0000
Дата издания: 14.12.2010
Дата введения в действие: 01.07.1981
Область и условия применения: Настоящий стандарт устанавливает общие положения деления средств измерений на классы точности, способы нормирования метрологических характеристик, комплекс требований к которым зависят от класса точности средств измерений, и обозначения классов точности
Взамен: ГОСТ 13600-68
Расположен в:
Общероссийский классификатор стандартов

  →

Метрология и измерения. Физические явления

    →

Метрология и измерения в целом

Классификатор государственных стандартов

  →

Общетехнические и организационно-методические стандарты

    →

Государственная система измерений

      →

Правила, нормы, положения в области обеспечения единства измерений

Тематические сборники

  →

Государственная система обеспечения единства измерений.

ГОСТ 8.401-80. Страница 1
ГОСТ 8.401-80. Страница 2
ГОСТ 8.401-80. Страница 3
ГОСТ 8.401-80. Страница 4
ГОСТ 8.401-80. Страница 5
ГОСТ 8.401-80. Страница 6
ГОСТ 8.401-80. Страница 7
ГОСТ 8.401-80. Страница 8
ГОСТ 8.401-80. Страница 9
ГОСТ 8.401-80. Страница 10
ГОСТ 8.401-80. Страница 11
ГОСТ 8.401-80. Страница 12

Класс — точность — измерительный прибор

Класс точности измерительного прибора — обобщенная характеристика прибора, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами прибора, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности характеризует свойства приборов в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих приборов. Например, класс точности вольтметров характеризует пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых изменений показаний, вызываемых внешним магнитным полем и отклонениями от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих величин. 

Класс точности измерительного прибора — это число, которое соответствует наибольшей погрешности, допустимой нормами. Класс точности выражается в процентах от верхнего предела измерения прибора. Например, термометр класса 1 может иметь допустимую погрешность 1 % от верхнего предела шкалы. 

Класс точности измерительного прибора определяется наибольшей допустимой погрешностью в процентах величины, соответствующей предельному значению шкалы прибора. 

Класс точности измерительных приборов нормируется как обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на их точность, значения которых устанавливаются стандартами на соответствующие виды измерительных приборов. 

Классом точности измерительного прибора называется его характеристика, которая определяет степень точности измерения, пределы основной погрешности. Для приборов теплотехнического контроля холодильных установок класс точности численно равен максимальной величине приведенной основной погрешности, выраженной в процентах. 

Что характеризует класс точности измерительных приборов. 

Приведенная допустимая погрешность определяет класс точности измерительного прибора. 

Значение какой величины определяет обозначение класса точности измерительного прибора. 

Предельные значения основной и дополнительной погрешностей определяют класс точности измерительного прибора, который задается двумя способами: по величине абсолютной погрешности и по величине наибольшей допустимой основной приведенной погрешности в виде абсолютного числа, совпадающего с пределом допустимой погрешности для конечного значения рабочей части шкалы. 

В физико-химических иследованиях первый путь равносилен увеличению класса точности измерительных приборов или переходу к более прецизионным методам измерений. Второй путь представляется более доступным, но он пригоден лишь применительно к измерению экстенсивных величин. Кроме того, для успешного использования этого приема нужно быть уверенным в том, что абсолютная погрешность измерений не коррелирует с массой исследуемого образца и, следовательно, с измеряемым экстенсивным свойством. Так, если абсолютная погрешность измерения энтальпии сгорания для калориметра данной конструкции есть величина приблизительно постоянная для заданного интервала значений 100 — 5000 Дж, с целью снижения относительной погрешности определения следует сжигать навески, обеспечивающие большое тепловыделение. 

Максимальная погрешность этих измерений известна и определяется классом точности примененных измерительных приборов. 

При различных экспериментальных работах очень важно правильно выбрать класс точности используемых измерительных приборов. Под точностью прибора понимают его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного прибора к действительным значениям измеряемой величины

Обычно точность прибора задается классом точности прибора или указывается в его паспорте. Очевидно, что чем точнее прибор, тем меньше его погрешность и выше стоимость. 

Допустимое отношение сигнал / помеха зависит также от класса точности измерительного прибора. 

А ( / — ошибка измерения, которая определяется классом точности измерительного прибора; ДХ — допустимая погрешность измерения моделируемой величины. 

Особо специфическими являются требования, предъявляемые некоторыми стандартами в отношении класса точности измерительных приборов, применяемых при испытаниях. 

Электростатические КИП

Эти приборы работают на принципе взаимодействия заряженных электродов, которые разделены диэлектриком. Конструктивно они выглядят практически как плоский конденсатор. При этом, при перемещении подвижной части емкость системы также изменяется.

Наиболее известные из них – это устройства с линейным и поверхностным механизмом. У них немного разный принцип действия. У приборов с поверхностным механизмом емкость изменяется за счет колебаний активной площади электродов

В другом случае важно расстояние между ними

К достоинствам таких устройств относятся небольшая мощность потребления, класс точности ГОСТ, достаточно широкий частотный диапазон и т.д.

Недостатками являются небольшая чувствительность прибора, необходимость экранирования и пробой между электродами.

Для чего используются

Разнообразные виды измерительных трансформаторов встречаются как в небольших приборах размером со спичечный коробок, так и в крупных энергетических установках. Их основное назначение – понижать первичные токи и напряжения до значений, необходимых для измерительных устройств, защитных реле и автоматики. Применение понижающих катушек обеспечивает защиту цепи низшего и высшего ранга, поскольку они разделены между собой.

Понижающие средства разделяют по признакам эксплуатации и предназначены для:

  • измерений. Они передают вторичный ток на приборы;
  • защиты токовых цепей;
  • применения в лабораториях. Такие понижающие средства имеют высокую классность точности;
  • повторного конвертирования, они относятся к промежуточным инструментам.

Измерение

Измерительный трансформатор необходим для понижения высокого тока основного напряжения и передачу его на измерительные устройства. Для подключения стандартных приборов к высоковольтной сети потребовались бы громоздкие установки. Реализовывать инструменты таких размеров экономически не выгодно и не целесообразно.

Использование понижающих трансформаторов позволяет применять обычные устройства измерения в обычном режиме, что расширяет спектр их применения. Благодаря снижению напряжения, они не требуют дополнительных модификаций. Трансформатор отделяет высоковольтное напряжение сети от питающего напряжения приборов, обеспечивая безопасность из использования. От их классности зависит точность учета электрической энергии.

Защита

Кроме питания измерительных приборов понижающие трансформаторы подают напряжение на системы защиты и автоматической блокировки. Поскольку в сетевой электросети происходят перепады и скачки напряжения, которое губительно для высокоточного оборудования цепи.

В энергетических установках оборудование делится на силовое и вторичное, которое контролирует процессы первичной схемы подключения устройств. Высоковольтная аппаратура располагается на открытых площадках или устройствах. Вторичное оборудование находится на релейных планках внутри распределительных шкафов.

Промежуточным элементом передачи информации между силовыми агрегатами и средствами измерения, управления, контроля и защиты являются понижающие или измерительные трансформаторы. Они разделяют первичную и вторичную цепь от пагубного воздействия силовых агрегатов на чувствительные измерительные приборы, а также защищают обслуживающий персонал от повреждений.

6 Перечислить классы точности станков

Ответ:

Н– нормальной

П– повышенной

В– высокой

А– особо высокой

С– сверх высокой

Ответ:

Требования кусловиям автоматизированногопроизводства:

  1. Повышеннаянадежность

  2. Экономичность

  3. Стружкодробление

  4. Быстросменность

Резцы с механическимкреплением получили распространениек ряду преимуществ:

  1. Нетвнутренних напряжений после пайки

  2. Экономияконструкционной стали

  3. Отсутствиезатачивания

  4. Возможностьполучения фасонной поверхности

  5. Изношенныепластины возвращают на переработку

  6. Быстросменность

Недостатки:

  1. Увеличенныегабаритные размеры вследствиенеобходимости размещения элементовкрепления.

  2. Низкаяжесткость

  3. Сложностьизготовления державки и элементовкрепления.

Рисунки:

  1. Прихватом– отсутствует поджатие к упорнойповерхности

  1. Скачающемся рычагом – обеспечиваетточное базирование, но не гарантируетприжатие к опорной поверхности.

  1. Винтом– позволяет закрепить пластинку кобоим поверхностям, креплениемалогабаритное, много времени на сменупластины.

  1. Клинприхватом – возможно раскрытие стыка.

Ответ:Погрешности обработки заготовкиформируются на следующих этапах: приустановке заготовки на станок, призакреплении этой заготовки, а такжепри установке заготовки в спец.приспособление:

Погрешностьустановки- величина отклонения положениязаготовки от заданной, в процессе еебазирования и закрепления в приспособлении.

Погрешностьбазирования- предельное поле рассеиваниярасстояний между измерительной иустановочной(технологической) базами,в направлении выдерживаемого размера.

Дляобеспечения обработки заготовкинеобходимо осуществить силовое замыканиеТС — закрепить заготовку. Погрешностьзакрепления – предельное поле рассеянияположений установочной базы относительноизмерительной базы, в направлениивыдерживаемого размера, в результатеприложения к заготовке силы зажима.

Погрешностьположения заготовки в следствиинеточности приспособления: ошибки приизготовлении и сборке установочныхэлементов, их износ, ошибки установкии фиксировании на станке.

2. В чем выражается эффективность применения станков с чпу?

Ответ:

1)высокаяпереналаживаемость (гибкость).

2)использованиеоптимальных режимов обработки.

3)Повышениепроизводительности за счет снижениявспомогательного времени.

4)Повышениеточности(особенно фасонных).

5)Снижениеквалификации оператора.

Как определить класс точности манометра

Манометр — измерительный прибор, который позволяет установить значение избыточного давления, действующего в трубопроводе или в рабочих частях различных видов оборудования.

Такие приборы широко применяются в системах отопления, водоснабжения, газоснабжения, других инженерных сетях коммунального и промышленного назначения. В зависимости от условий эксплуатации измерителя существуют определенные ограничения по допустимому пределу его погрешности. Поэтому важно знать, как определить класс точности манометра.

8.5 Условия проверки точности

Проверкуточности проводят при соблюдении следующих условий:

а)счетчик должен быть испытан с установленным кожухом. Все части, требующиезаземления, должны быть заземлены;

б)до проведения любых испытаний цепи должны быть под напряжением в течениевремени, достаточного для достижения тепловой стабильности;

в)дополнительно для многофазных счетчиков:

— порядок следования фаз должен соответствоватьуказанному на схеме подключений счетчика,

— напряжения и токи должны быть практическисимметричными в соответствии с требованиями таблицы ;

г)нормальные условия указаны в таблице ;

д)требования к испытательному оборудованию должны соответствовать МЭК 60736 .

Таблица7 — Требования к симметрии токов и напряжений

Допускаемые отклонения для счетчиков классов точности 0,2S и 0,5S

Напряжения между фазой и нейтралью, а также между любыми двумя фазами не должны отличаться от соответствующего среднего значения более чем на

± 1 %

Токи в токовых цепях не должны отличаться от среднего значения более чем на

± 1 %

Значения сдвига фаз для каждого из этих токов от соответствующих напряжений между фазой и нейтралью независимо от фазового угла не должны отличаться друг от друга более чем на

Таблица8 — Нормальные условия

Нормальное значение

Допускаемое отклонение для счетчиков классов точности 0,2S и 0,5S

Температура окружающего воздуха

Нормальная температура или, если она не установлена, 23 °С1)

± 2°С

Напряжение

Нормальное напряжение

± 1,0 %

Частота

Номинальная частота

± 0,3 %

Порядок следования фаз

L1 — L2 — L3

Несимметрия напряжения

Все фазы подключены

Форма кривой

Синусоидальные напряжения и токи

Коэффициент искажения менее 2 %

Постоянная магнитная индукция внешнего происхождения

Магнитная индукция внешнего происхождения при номинальной частоте

Значение индукции, которое создает изменение погрешности не более ± 0,1 %, но которое в любом случае должно быть не более 0,05 мТл2)

Радиочастотные электромагнитные поля, от 30 кГц до 2 ГГц

Менее 1 В/м

Функционирование вспомогательных частей

Отсутствие функционирования вспомогательных частей

Кондуктивные помехи, наводимые радиочастотными полями

Менее 1 В

1) Если испытания проводят при температуре, отличающейся от нормальной температуры с учетом допускаемых отклонений, то результаты должны быть скорректированы введением соответствующего температурного коэффициента счетчика.

2 Испытание состоит:

а) для однофазного счетчика — из определения погрешностей сначала счетчика, нормально присоединенного к сети, а затем при изменении на обратное присоединение цепей тока и напряжения. Половина разности между двумя значениями погрешности представляет собой значение изменения погрешности. Так как фаза внешнего поля неизвестна, испытание следует проводить при токе 0,05Iном, и коэффициенте мощности, равном 1, а также при токе 0,1Iном и коэффициенте мощности, равном 0,5;

б) для трехфазного счетчика — из проведения трех измерений при токе 0,05Iном и коэффициенте мощности, равном 1, после каждого из которых присоединения к цепям тока и напряжения переключают, создавая сдвиг фаз на 120°, но без изменения порядка следования фаз. Наибольшую разность между значениями каждой из погрешностей, определенных таким образом, и их средним значением принимают за значение изменения погрешности.

Тип присоединения и резьба штуцера

По типу соединения устройства бывают:

  • радиальный, в этом случае подключаемый штуцер расположен сбоку, на торце;
  • осевой, в таких конструкциях подключаемый штуцер расположен на обратной стороне корпуса девайса (автор видео — Александр Гуськов).

Здесь необходимо отталкиваться от того, с какой целью покупается девайс и как он будет использоваться.

Что касается резьбы, то самые распространенные варианты следующие:

  • М20х1,5;
  • М12х1,5;
  • G1/2;
  • G1/4.

В том случае, если вы при покупке не угадаете с резьбой, для решения такой проблемы можно будет использовать специальный переходник.

Цена

Несомненно, класс точности оказывает влияние на стоимость прибора, хотя для бытовых потребителей это и не сказывается существенно на стоимости. Если же есть необходимость приобрести лабораторное оборудование, тогда придется отдать сумму большую, чем за бытовой счетчик, что обусловлено использованием более дорогостоящих элементов и материалов.

Электросчетчик

8.6 Интерпретация результатов испытаний

Из-занедостоверности измерений и других причин, оказывающих влияние на результатыизмерений, некоторые результаты испытаний могут оказаться вне допустимыхпределов, приведенных в таблицах и . Однако если путем перемещения оси абсцисспараллельно самой себе на значение не более установленного в таблице , всерезультаты испытаний приходят в соответствие с пределами, установленными втаблицах и ,счетчик считают годным.

Таблица9 — Интерпретация результатов испытаний

0,2 S

0,5 S

Допускаемое перемещение оси абсцисс, %

0,1

0,2

9Дополнительные требования

Дополнительнок требованиям, установленным в ГОСТР 52320 (раздел 9), счетчики должны удовлетворять следующим требованиям.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...