Høypresisjonsenheter brukes i ulike livssfærer og produksjon av det moderne samfunnet. Uten spesialutstyr ville det ikke vært romflyvninger, utvikling av militært og sivilt utstyr og mye mer. Det er ganske vanskelig å reparere slikt utstyr. Derfor brukes ulike kontroll- og måleinstrumenter. Kvaliteten deres bestemmes av graden av samsvar med dette utstyret med det tiltenkte formålet. For enkel måling brukes også nøyaktighetsklasser for måleinstrumenter.
Hva er måleenheten?
Hvert trinn i en teknologisk eller naturlig prosess er preget av visse verdier: temperatur, trykk, tetthet osv. Ved å kontinuerlig overvåke disse parameterne kan du kontrollere og til og med korrigere evt.handling. For enkelhets skyld er det laget standard måleenheter for hver spesifikk prosess, som meter, J, kg osv. De er delt inn i:
· Hoved. Dette er faste og generelt aksepterte måleenheter.
· Sammenhengende. Dette er derivater knyttet til andre enheter. Deres numeriske koeffisient er lik én.
· Derivater. Disse måleenhetene bestemmes fra basismengder.
· Multipler og submultipler. De lages ved å multiplisere eller dele med 10 grunnleggende eller vilkårlige enheter.
I hver bransje er det en gruppe verdier som hele tiden brukes i overvåking og justering av prosesser. Et slikt sett med måleenheter kalles et system. Prosessparametrene overvåkes og verifiseres av spesialinstrumentering. Parametrene deres er satt ved hjelp av International System of Units.
Målemetoder og -midler
For å sammenligne eller analysere den oppnådde verdien, bør en rekke eksperimenter utføres. De utføres på flere vanlige måter:
· Direkte. Dette er metoder der enhver verdi oppnås empirisk. Disse inkluderer direkte evaluering, null kompensasjon og differensiering. Direkte målemetoder er enkle og raske. For eksempel måling av trykk med et standardinstrument. Samtidig er nøyaktighetsklassen til trykkmåleren betydelig lavere enn i andre studier.
· Indirekte. Slike metoder er basert på beregning av visse mengder fra kjente eller generelt aksepterteparametere.
· Kumulativ. Dette er målemetoder der ønsket verdi bestemmes ikke bare ved å løse en rekke ligninger, men også ved hjelp av spesielle eksperimenter. Slike studier brukes oftest i laboratoriepraksis.
I tillegg til metoder for å måle mengder, finnes det også spesielle måleinstrumenter. Dette er måten å finne ønsket parameter på.
Hva er testinstrumenter?
Sannsynligvis utførte hver person minst en gang i livet en form for eksperiment eller laboratorieforskning. Der ble det brukt manometre, voltmetre og andre interessante apparater. Alle brukte sin egen enhet, men det var bare én – kontrollenheten, som alle var lik.
Som alltid - for nøyaktigheten av målekvaliteten, må alle enheter klart overholde den etablerte standarden. Noen feil er imidlertid ikke utelukket. Derfor ble det på statlig og internasjon alt nivå introdusert nøyaktighetsklasser av måleinstrumenter. Det er av dem at den tillatte feilen i beregninger og indikatorer bestemmes.
Det finnes også flere grunnleggende kontrolloperasjoner for slike enheter:
· Test. Denne metoden utføres på produksjonsstadiet. Hver enhet er nøye kontrollert for kvalitetsstandarder.
· Sjekker. Samtidig sammenlignes avlesningene til eksemplariske instrumenter med de som er testet. I et laboratorium blir for eksempel alle enheter testet annethvert år.
Graduering. Dette er en operasjon der alle inndelinger av skalaen til instrumentet som testes gis de riktige verdiene. Vanligvis gjøres dettemer nøyaktige og svært sensitive enheter.
Klassifisering av instrumentering
Nå er det et stort antall enheter for å sjekke data og indikatorer. Derfor kan all instrumentering klassifiseres etter flere hovedtrekk:
1. I henhold til type målt verdi. Eller etter avtale. For eksempel måling av trykk, temperatur, nivå eller sammensetning, samt materietilstand osv. Samtidig har hver sine kvalitets- og nøyaktighetsstandarder, for eksempel som nøyaktighetsklasse for målere, termometre, etc.
2. Ved å innhente ekstern informasjon. Her kommer en mer kompleks klassifisering:
- opptak - slike enheter registrerer uavhengig av alle inn- og utdata for påfølgende analyse;
- viser - disse enhetene gjør det mulig å kun observere endringer i en prosess;
- regulerende - disse enhetene justeres automatisk til verdien av den målte verdien;
- oppsummering - her tas en hvilken som helst tidsperiode og enheten viser den totale verdien av verdien for hele perioden;
- signalering - slike enheter er utstyrt med et spesielt lyd- eller lysvarslingssystem eller sensorer;
- komparator - dette utstyret er designet for å sammenligne visse verdiermed tilsvarende mål.
3. Etter plassering. Skille mellom lokale og eksterne måleenheter. Samtidig har sistnevnte mulighetenoverføre mottatte data til hvilken som helst avstand.
Kennetegn ved instrumentering
I hvert arbeid bør det huskes at ikke bare fungerende enheter, men også standardprøver er gjenstand for verifisering. Kvaliteten deres avhenger av flere indikatorer samtidig, for eksempel:
· Nøyaktighetsklasse eller feilområde. Alle enheter har en tendens til å feile, også standarder. Den eneste forskjellen er at det er så få feil i arbeidet som mulig. Svært ofte brukes nøyaktighetsklasse A her.
· Følsomhet. Dette er forholdet mellom vinkel- eller lineærbevegelsen til pekeren og endringen i den undersøkte verdien.
· Variasjon. Dette er den tillatte forskjellen mellom gjentatte og faktiske avlesninger av samme instrument under de samme forholdene.
· Pålitelighet. Denne parameteren gjenspeiler bevaringen av alle spesifiserte egenskaper i en viss tid.
· Treghet. Slik karakteriseres noe tidsforsinkelse for instrumentavlesningene og den målte verdien.
God instrumentering må også ha kvaliteter som holdbarhet, pålitelighet og vedlikeholdsdyktighet.
Hva er feilmargin?
Spesialister vet at i ethvert arbeid er det små feil. Når du utfører ulike målinger, kalles de feil. Alle av dem skyldes ufullkommenhet og ufullkommenhet av midlene og metodene for forskning. Derfor har alt utstyr sin egen nøyaktighetsklasse, for eksempel 1 eller 2 nøyaktighetsklasse.
Samtidig skilles følgende typer feil:
· Absolutt. Dette er forskjellen mellom ytelsen til instrumentet som brukes og ytelsen til referanseenheten under de samme forholdene.
· Slektning. En slik feil kan kalles indirekte, fordi dette er forholdet mellom den funnet absolutte feilen og den faktiske verdien av den angitte verdien.
· Relativt redusert. Dette er et visst forhold mellom den absolutte verdien og forskjellen mellom øvre og nedre grense for skalaen til instrumentet som brukes.
Det er også en klassifisering i henhold til feilens art:
· Tilfeldig. Slike feil oppstår uten regelmessighet eller konsistens. Ofte er det ulike eksterne faktorer som påvirker ytelsen.
· Systematisk. Slike feil skjer i henhold til en bestemt lov eller regel. Utseendet deres avhenger i større grad av tilstanden til instrumenteringen.
· Frøkener. Slike feil forvrenger de tidligere innhentede dataene kraftig. Disse feilene fjernes enkelt ved å sammenligne de tilsvarende målene.
Hva er grad 5-nøyaktighet?
Moderne vitenskap har tatt i bruk et spesielt målesystem for å strømlinjeforme data innhentet fra spesialiserte enheter, samt for å bestemme kvaliteten. Det er hun som bestemmer det riktige nivået for innstillinger.
Nøyaktighetsklasser av måleinstrumenter er en slags generalisert karakteristikk. Den sørger for bestemmelse av grensene for ulike feil og egenskaper som påvirker nøyaktigheten til instrumenter. Samtidig har hver type måleinstrument sine egne parametere og klasser.
I henhold til nøyaktigheten og kvaliteten på målingen, mest modernekontrollenheter har følgende inndelinger: 0, 1; 0,15; 0,2;0,25; 0,4; 0,5; 0,6; ti; femten; 20; 2, 5; 4, 0. I dette tilfellet avhenger feilområdet av instrumentskalaen som brukes. For eksempel, for utstyr med verdier0 – 1000 °C, er feilmålinger på ± 15 °C tillatt.
Hvis vi snakker om industri- og landbruksutstyr, er deres nøyaktighet delt inn i følgende klasser:
· 1-500 mm. Her brukes 7 nøyaktighetsklasser: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 og 5.
· Over 500 mm. Klassene 7, 8 og 9 brukes.
Samtidig vil enheten med en enhet ha høyeste kvalitet. Og den 5. nøyaktighetsklassen brukes hovedsakelig i produksjon av deler til forskjellige landbruksmaskiner, bil- og damplokomotivbygg. Det er også verdt å merke seg at den har to landinger: X₅ og C₅.
Hvis vi snakker om datateknologi, for eksempel kretskort, så tilsvarer klasse 5 økt nøyaktighet og tetthet i designet. I dette tilfellet er lederens bredde mindre enn 0,15, og avstanden mellom lederne og kantene på det borede hullet overstiger ikke 0,025.
Interstate nøyaktighetsstandarder i Russland
Enhver moderne vitenskapsmann leter etter sitt eget system for å bestemme kvaliteten på instrumentene som brukes og de innhentede dataene. For å generalisere og systematisere nøyaktigheten av målinger, ble interstatsstandarder tatt i bruk.
De definerer de grunnleggende bestemmelsene for å dele inn enheter i klasser, et sett med alle krav til slikt utstyr og metoder for standardisering av ulike metrologiske egenskaper. Nøyaktighetsklassermåleinstrumenter er etablert av spesielle GOST 8.401-80 GSI. Dette systemet ble innført på grunnlag av OIML internasjonale anbefaling nr. 34 fra 1. juli 1981. Her er det lagt opp generelle bestemmelser, definisjonen av feil og betegnelsen på selve nøyaktighetsklassene med spesifikke eksempler.
Grunnleggende bestemmelser for å bestemme nøyaktighetsklasser
For å bestemme kvaliteten på alle måleinstrumenter og de resulterende dataene, er det flere grunnleggende regler:
· Nøyaktighetsklasser bør velges i henhold til typen utstyr som brukes;
· Flere standarder kan brukes for forskjellige måleområder og mengder;
· Bare en mulighetsstudie bestemmer antall nøyaktighetsklasser for et bestemt utstyr;
· målinger utføres uten å ta hensyn til behandlingsmodus. Disse standardene gjelder for digitale instrumenter med en innebygd dataenhet;
· Målenøyaktighetsklasser tildeles basert på eksisterende testresultater fra myndighetene.
elektrodynamisk instrumentering
Slike enheter inkluderer amperemetre, wattmålere eller voltmetre og andre enheter som konverterer ulike mengder til strøm. For korrekt og stabil drift brukes spesiell skjerming av måleutstyr. Dette gjøres for eksempel for å øke nøyaktighetsklassen til et voltmeter.
Prinsippet for driften av disse enhetene er at et eksternt magnetfelt samtidig forsterker feltet til en måleenhet ogsvekker den andres felt. I dette tilfellet er den totale verdien uendret.
Fordelene med slik instrumentering inkluderer pålitelighet, pålitelighet og enkelhet. Den fungerer likt med både DC og AC.
Og de viktigste ulempene er lav nøyaktighet og høyt strømforbruk.
Elektrostatisk instrumentering
Disse enhetene fungerer etter prinsippet om samspillet mellom ladede elektroder, som er atskilt med et dielektrikum. Strukturelt ser de nesten ut som en flat kondensator. Samtidig, når den bevegelige delen flyttes, endres også kapasiteten til systemet.
De mest kjente av dem er enheter med lineær og overflatemekanisme. De har et litt annet operasjonsprinsipp. For enheter med overflatemekanisme endres kapasitansen på grunn av svingninger i det aktive området til elektrodene. Ellers er avstanden mellom dem viktig.
Fordelene med slike enheter inkluderer lavt strømforbruk, GOST-nøyaktighetsklasse, et ganske bredt frekvensområde osv.
Ulempene er den lave følsomheten til enheten, behovet for skjerming og et sammenbrudd mellom elektrodene.
Magnitoelektrisk instrumentering
Dette er en annen type av de vanligste måleenhetene. Prinsippet for drift av disse enhetene er basert på samspillet mellom den magnetiske fluksen til en magnet og en spole med strøm. Oftest brukes utstyr med ekstern magnet og bevegelig ramme. Strukturelt består de av tre elementer. Dette er en sylindrisk kjerne, en ekstern magnet ogmagnetisk kjerne.
Fordelene med disse instrumenteringene inkluderer høy følsomhet og nøyaktighet, lavt strømforbruk og god beroligende effekt.
Ulempene med de presenterte enhetene inkluderer kompleksiteten i produksjonen, manglende evne til å opprettholde egenskapene deres over tid og følsomhet for temperatur. Derfor er for eksempel nøyaktighetsklassen til en trykkmåler betydelig redusert.
Andre typer instrumentering
I tillegg til de ovennevnte enhetene er det flere grunnleggende måleinstrumenter som oftest brukes i hverdagen og produksjonen.
Slikt utstyr inkluderer:
· Termoelektriske enheter. De måler strøm, spenning og effekt.
· Magnetoelektriske enheter. De er egnet for måling av spenning og mengde elektrisitet.
· Kombinerte enheter. Her brukes kun én mekanisme for å måle flere mengder samtidig. Nøyaktighetsklassene til måleinstrumenter er de samme som for alle. Oftest jobber de med like- og vekselstrøm, induktans og motstand.
