Счетчик метрологического класса с
ГОСТ Р 50193.1-92 Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счетчики холодной питьевой воды. Технические требования
ГОСТ P 50193.1-92
(ИСО 4064/1-77)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Измерение расхода воды в закрытых каналах
СЧЕТЧИКИ ХОЛОДНОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ
Measurement of water flow in closed conduits.
Meters for cold potable water. Specifications
Дата введения 1993-07-01
1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН ТК 286 «Приборы промышленного контроля и регулирования»
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26.08.92 № 1029
Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта ИСО 4064/1-77 «Измерение расхода воды в закрытых каналах. Счетчики холодной питьевой воды. Часть 1. Технические требования» и полностью ему соответствует
3. Срок проверки — 1997 г.; периодичность проверки — 5 лет
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Счетчик турбинный холодной воды СТВХ-50 «СТРИМ» метрологического класса «С»
- счетный механизм оснащен МИД-сенсором;
- корпус счетного механизма подготовлен для установки МИД;
- чугунный корпус;
- окрашенный корпус синего цвета;
- присоединение фланцевое;
модификация счетчика с импульсным выходом (ДГ):
Достоинства
- соответствует метрологическому классу С;
- МЕЖПОВЕРОЧНЫЙ ИНТЕРВАЛ 6 ЛЕТ;
- СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧКИ IP68;
- уникальный широкий диапазон измерений;
- надежная конструкционная защита от внешнего магнитного воздействия;
- минимальные затраты на установку и эксплуатацию;
- не требует прокладки электрических сетей – счетчик независим от источников питания;
- высокая перегрузочная способность по расходу и давлению;
- полностью соответствует ГОСТ Р 50193 и требованиям санитарно-эпидемиологического контроля.
Точность
СТВХ «СТРИМ» — высокоточный прибор, отвечающий классу точности «С». Эта уникальная точность достигается применением целого ряда инноваций и разработок в конструкции прибора.
Конструктивно в счетчик СТВХ «СТРИМ» заложен большой запас по надежности. Применение математического моделирования, новейших материалов и технологий, обеспечивает бесперебойную работу счетчика в течение всего срока эксплуатации.
Отсутствие электрических контактов и соединений делают счетчик пожара-, взрывобезопасным и энергонезависимым.
Считывание показаний
Счетный механизм обеспечивает отображение показаний в м³ и его долях. На шкале счетного механизма имеется сигнальная звездочка, обеспечивающая повышение разрешающей способности счетчика. Счетчики СТВХ «СТРИМ» как правило, устанавливаются на узлах коммерческого учета воды. Часто подход к счетчику затруднен, иногда вообще не представляется возможным. Для таких случаев рекомендуется использовать счетчик с дистанционным считыванием показаний. В стандартном исполнении счетчик оснащен МИД-сенсором, что позволяет быстро дооснастить прибор цифровым модулем МИД. Кроме того, счетчик может до оснащаться импульсным датчиком (ДГ).
Принцип работы
Принцип действия счетчиков основан на измерении числа оборотов турбинки, вращающейся со скоростью, пропорциональной расходу воды, протекающей в трубопроводе. Вращение оси турбинки через магнитную муфту передается счетному механизму, по показаниям которого определяют количество воды, прошедшей через счетчик. Сухой, герметизированный в отдельной полости, счетный механизм преобразует число оборотов турбинки в показания отчетного устройства. Конструктивно счетчики состоят из корпуса, измерительной камеры и счетного механизма, размещенного в стакане из немагнитного материала. обладают более широким диапазоном расходов по сравнению с другими классами точности. Это достигается за счет высококачественной обработки внутренней поверхности корпуса и изготовления внутренних элементов счетчика из высококачественных полимеров, спроектированных таким образом, чтобы обеспечить наивысшую чувствительность.
Комплектация
- счетчик воды;
- паспорт;
- комплект уплотнительных прокладок;
- герконовый датчик – для модификации ДГ.
Технические характеристики
Наименование основных параметров и размеров | Норма для счетчиков диаметром условного прохода (Ду), мм | |||||||||||
50 | 65 | 80 | 100 | 150 | 200 | |||||||
Метрологический класс | В | С | В | С | В | С | В | С | В | С | В | С |
Расход воды, м³/ч: | ||||||||||||
— минимальный расход воды qmin | 0,40 | 0,25 | 0,45 | 0,38 | 0,60 | 0,40 | 0,90 | 0,64 | 2,00 | 1,00 | 4,00 | 1,6 |
— переходный расход воды qt | 0,80 | 0,40 | 1,20 | 0,64 | 1,20 | 0,64 | 1,80 | 1,00 | 4,00 | 1,60 | 6,00 | 2,56 |
— номинальный (рабочий) расход воды qn | 50 | 60 | 120 | 160 | 250 | 500 | ||||||
— максимальный расход воды qmax | 100 | 120 | 240 | 320 | 500 | 1000 | ||||||
Порог чувствительности м³/ч, не более | 0,125 | 0,190 | 0,200 | 0,250 | 0,500 | 0,800 | ||||||
Диапазон температуры воды, °С | ||||||||||||
— холодной | от +5 до +50 | |||||||||||
Максимальное давление воды, МПа | 1,6 | |||||||||||
Минимальная цена деления, м³ | 0,001 | 0,01 | ||||||||||
Наибольшее значение роликового указателя, м³ | 999999 | 9999999 | ||||||||||
Монтажная длина, L, мм | 200 | 200 | 225 | 250 | 300 | 350 |
Варианты оснащения
стандартное исполнение:
- счетный механизм оснащен МИД-сенсором;
- корпус счетного механизма подготовлен для установки МИД;
- чугунный корпус;
- окрашенный корпус синего цвета;
- присоединение фланцевое;
модификация счетчика с импульсным выходом (ДГ):
Достоинства
- соответствует метрологическому классу С;
- МЕЖПОВЕРОЧНЫЙ ИНТЕРВАЛ 6 ЛЕТ;
- СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧКИ IP68;
- уникальный широкий диапазон измерений;
- надежная конструкционная защита от внешнего магнитного воздействия;
- минимальные затраты на установку и эксплуатацию;
- не требует прокладки электрических сетей – счетчик независим от источников питания;
- высокая перегрузочная способность по расходу и давлению;
- полностью соответствует ГОСТ Р 50193 и требованиям санитарно-эпидемиологического контроля.
Точность
СТВХ «СТРИМ» — высокоточный прибор, отвечающий классу точности «С». Эта уникальная точность достигается применением целого ряда инноваций и разработок в конструкции прибора.
Конструктивно в счетчик СТВХ «СТРИМ» заложен большой запас по надежности. Применение математического моделирования, новейших материалов и технологий, обеспечивает бесперебойную работу счетчика в течение всего срока эксплуатации.
Отсутствие электрических контактов и соединений делают счетчик пожара-, взрывобезопасным и энергонезависимым.
Считывание показаний
Счетный механизм обеспечивает отображение показаний в м³ и его долях. На шкале счетного механизма имеется сигнальная звездочка, обеспечивающая повышение разрешающей способности счетчика. Счетчики СТВХ «СТРИМ» как правило, устанавливаются на узлах коммерческого учета воды. Часто подход к счетчику затруднен, иногда вообще не представляется возможным. Для таких случаев рекомендуется использовать счетчик с дистанционным считыванием показаний. В стандартном исполнении счетчик оснащен МИД-сенсором, что позволяет быстро дооснастить прибор цифровым модулем МИД. Кроме того, счетчик может до оснащаться импульсным датчиком (ДГ).
Принцип работы
Принцип действия счетчиков основан на измерении числа оборотов турбинки, вращающейся со скоростью, пропорциональной расходу воды, протекающей в трубопроводе. Вращение оси турбинки через магнитную муфту передается счетному механизму, по показаниям которого определяют количество воды, прошедшей через счетчик. Сухой, герметизированный в отдельной полости, счетный механизм преобразует число оборотов турбинки в показания отчетного устройства. Конструктивно счетчики состоят из корпуса, измерительной камеры и счетного механизма, размещенного в стакане из немагнитного материала. обладают более широким диапазоном расходов по сравнению с другими классами точности. Это достигается за счет высококачественной обработки внутренней поверхности корпуса и изготовления внутренних элементов счетчика из высококачественных полимеров, спроектированных таким образом, чтобы обеспечить наивысшую чувствительность.
Габариты
Длина: до 110 мм (с монтажными штуцерами – до 170 мм)
Ширина: 65 мм
Высота: 65 мм
Расход воды: максимум 2,5 м3 в час
Температура воды: от 5 до 90°С
Давление: около 1.0 МПа
Счетчики «Эквател» СВК-15Г универсальные для установки на горячую и на холодную воду, при этом межповерочный интервал и в том и в другом случае составляет максимальные 6 лет! Данный прибор учета может применяется для измерения объемов используемой воды всеми индивидуальными потребителями воды.
Завод по производству приборов учета находиться в Республике Татарстан, в городе Набережные Челны на производственной базе группы компаний ‘Эквател‘.
«Торговый дом «Экватэл» на протяжении более 20 лет успешно занимается литьем изделий из цветного металла, их механической обработкой и поставкой данных изделий на предприятия машиностроения.
На предприятии осуществляется полный цикл производства счетчиков – приборов учета воды: конструкторско-технологическая подготовка, изготовление, сборка, испытание и упаковка готовой продукции.
Предприятие выпускает целую гамму приборов учета воды: одноструйные и многоструйные, предназначенные для установки в квартирах, подъездах и на различных объектах. Счётчики выпускаются для холодной и горячей воды, имеют антимагнитную защиту. По желанию заказчика могут комплектоваться обратным клапаном, а также импульсным выходом.
Счетчик учета воды СВК-15 «Экватэл» прошел испытания, имеет все сертификаты, соответствует всем нормативным требованиям ГОСТ, ТУ и внесен в Государственный реестр.
Межповерочный интервал – 6 лет для горячей и холодной воды.
Гарантийный срок 6 лет.
Срок службы – 12 лет.
10 преимуществ счётчика «Экватэл»
- Корпус счетчика изготовлен из латунного сплава, не требующего дополнительного покрытия, безвредного для здоровья человека и зарекомендовавшего себя как наиболее удачный материал для систем водоснабжения.
- Корпус счетчика получен методом горячей ковки на собственном литейном производстве, что позволяет обеспечить повышенную прочность и надежность работы, в том числе при работе в условиях горячего водоснабжения и перепадов давления горячей воды.
- Крышка счетчика изготовлена из высокопрочного армированного пластика, что позволяет выдерживать большое давление при гидроударе.
- Уменьшенная проливная камера и облегченная крыльчатка, в совокупности обеспечивают высокую чувствительность к протекающим потокам воды, а значит и более высокую точность счета, особенно при малых расходах воды (0,03 куб.м./и менее).
- Крыльчатка своими осями вращается во втулках (подшипниках) имеющих специальные искусственные «камни» определенной оптимальной твердости. Практически не изнашиваясь во время всего ресурсного срока эксплуатации счетчиков данные камни в то же время достаточно «мягки», чтобы не изнашивать стальные оси крыльчатки.
- Антимагнитные свойства счетчиков обеспечиваются наличием антимагнитного кольца, изготовленного из специального сплава и антимагнитной шайбы, установленных в корпусе счетчика воды.
- Выпуклое стекло колпака счетного механизма защищает счетчик от внешнего механического воздействия.
- Счетчики могут комплектоваться обратным клапаном, а также импульсным выходом.
- Оригинальный сбалансированный дизайн лицевой части счетчиков позволяет легко считывать необходимую информацию.
- В конструкции и технологии производства используются только материалы, безвредные для здоровья человека, что подтверждено проверкой и соответствующим санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим заключением.
Назначение и описание
Универсальный счетчик СВК-15Г по ГОСТ Р 50601 подходит для измерения объемов используемой воды всеми индивидуальными водопотребителями.
По своим характеристикам, а именно устойчивости к влажности и воздействию температур, прибор соответствует ГОСТ 12997.
Если говорить о метрологическом классе, то счетчик СВК-15Г соответствует в случае горизонтальной установки классу В, а при вертикальной установке – классу А в соответствии с ГОСТ Р 50193.1.
Для того, чтобы иметь возможность дистанционно передавать результаты снятия показаний с прибора, лучше всего использовать счетчик с импульсным выходом СВК-15 ИГ и дискретностью 1 литр.
Крыльчатый счетчик СВК-15Г производства ООО «Торговый дом «Экватэл» используется для учета объема холодной и горячей воды проходящей по водопроводу. Счетчик безопасен и может применяться для учета расхода питьевой воды – по гигиеническим показателям соответствует Единым санитарно эпидемиологическим и гигиеническим требованиям и имеет соответствующее заключение. Монтаж счетчика можно осуществлять горизонтально или вертикально, благодаря чему он легко впишется в систему учета и современный дизайн. Легкость монтажа и демонтажа является исключительным достоинством данной СВК-15Г, особенно при наступлении срока плановой поверки. Счетчик имеет компактные размеры и не занимает много места после монтажа. Параметры устойчивости к влажности и температурному воздействию соответствуют нормам утвержденным в ГОСТ 12997.
Основные сведения из метрологии
1.1. Определение понятий метрология, стандартизация, сертификация
Метрология — наука об измерениях, о способах достижения требуемой точности и достоверности, корректной записи результатов, об обеспечении единства измерений.
Стандартизация — системная деятельность в любой области и на любом уровне, основанная на системе стандартов.
Сертификация — подтверждение соответствия требованиям, изложенным в нормативных документах, как правило, в стандартах.
В разделах «Стандартизация» и » Сертификация » приведены более полные определения, в соответствии с федеральным законом «О техническом регулировании».
1.2. Технические измерения
Измерения могут быть классифицированы по метрологическому назначению на три категории:
- ненормированные,
- технические,
- метрологические.
Ненормированные — измерения при ненормированных метрологических характеристиках.
Технические — измерения при помощи рабочих средств измерений.
Метрологические — измерения при помощи эталонов и образцовых средств измерений.
Ненормированные измерения наиболее простые. В них не нормируются точность и достоверность результата. Поэтому область их применения ограничена. Они не могут быть применены в области, на которую распространяется требование единства измерений. Каждый из нас выполнял ненормированные измерения длины, массы, времени, температуры не задумываясь о точности и достоверности результата. Как правило, результаты ненормированных измерений применяются индивидуально, т.е. используются субъектом в собственных целях.
Технические измерения удовлетворяют требованиям единства измерений, т.е. результат бывает получен с известной погрешностью и вероятностью, записывается в установленных единицах физических величин, с определенным количеством значащих цифр. Выполняются при помощи средств измерений с назначенным классом точности, прошедших поверку или калибровку в метрологической службе. В зависимости от того, предназначены измерения для внутрипроизводственных целей или их результаты будут доступны для всеобщего применения, необходимо выполнение калибровки или поверки средств измерений. Средство измерений, прошедшее калибровку или поверку, называют рабочим средством измерений. Примером технических измерений является большинство производственных измерений, измерение квартирными счетчиками потребленной электроэнергии, измерения при взвешивании в торговых центрах, финансовые измерения в банковских терминалах. Средство измерений, применяемое для калибровки других средств измерений, называют образцовым средством измерений. Образцовое средство измерений имеет повышенный класс точности и хранится отдельно, для технических измерений не применяется.
Метрологические измерения не просто удовлетворяют требованиям единства измерений, а являются одним из средств обеспечения единства измерений. Выполняются с целью воспроизведения единиц физических величин для передачи их размера образцовым и рабочим средствам измерений. Метрологические измерения выполняет метрологическая служба в стандартных условиях, сертифицированным персоналом.
В дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация » рассматриваются технические измерения.
1.3. Класс точности
Класс точности — обобщенная метрологическая характеристика средства измерения.
Класс точности определяется и обозначается по -разному. Наибольшее распространение получили три варианта, каждый представляет собой выраженное в процентах значение относительной погрешности :
- относительно измеренного значения ( относительная погрешность ),
- относительно максимального значения шкалы (приведенная погрешность),
- относительно участка шкалы (приведенная к участку шкалы погрешность).
Рассмотрим эти три варианта.
Вариант 1. Относительная погрешность
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, результат измерения умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.
Абсолютная погрешность составит: . Запись результата:
, с вероятностью
(эта вероятность по умолчанию назначается для технических измерений, исходя из этой вероятности определяется и класс точности). При нормировании по относительной погрешности , значение класса точности заключают в кружок. Как правило, обозначение класса точности размещают в правом нижнем углу на шкале средства измерений.
Вариант 2. Приведенная погрешность
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, максимальное значение шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Например, вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В. Максимальное значение шкалы составляет 20,000 В.
Абсолютная погрешность составит: . Запись результата:
, с вероятностью
. При нормировании по приведенной погрешности, значение класса точности не сопровождают никакими знаками.
Вариант 3. Приведенная к участку шкалы погрешность
Чтобы по классу точности определить значение абсолютной погрешности, размер участка шкалы умножают на класс точности и делят на сто, чтобы избавиться от процентов. Рассмотрим два примера, для случая, когда вся шкала поделена на два участка.
Пример 1. Участок шкалы от 0,000 В до 12,000 В, отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 10,000 В.
Абсолютная погрешность составит: . Запись результата:
, с вероятностью
.
Пример 2. Участок шкалы от 12,000 В до 20,000 В, также отмечен галочкой. Вольтметром класса точности 0,1 получено значение 15,000 В.
Абсолютная погрешность составит: . Запись результата:
, с вероятностью
. При нормировании по приведенной к участку шкалы погрешности, значение класса точности помещают над галочкой. Участки шкалы, относительно которых нормируется погрешность, обозначают галочками.
Варианты классов точности обусловлены отличием конструктивных, системных и схемотехнических решений средств измерений.
1.4. Корректная запись результатов
Запись результатов измерений производится по следующим правилам.
- Погрешность указывается двумя значащими цифрами, если первая равна 1 или 2. Погрешность указывается одной значащей цифрой, если первая равна 3 или более. Все остальные цифры должны быть не значащими.
Значащей цифрой называется любая цифра числа, записанного в виде десятичной дроби, начиная слева с первой отличной от нуля цифры, независимо от того, где она находится — до запятой или после запятой.
Рассмотрим пример. Результат измерения: 10,645701, погрешность 0,012908.
- Рассматриваем погрешность. Первая значащая цифра 1, поэтому оставляем две значащие цифры, округляя, записываем: 0,013.
- Рассматриваем результат измерения. Погрешность записана с точностью до третьего знака после запятой, поэтому в результате также оставим три знака. Округляя, записываем: 10,646.
Корректная запись : .
Корректная запись обеспечивает адекватность и сопоставимость результатов различных измерений и является одним из элементов единства измерений. Как правило, отбрасывание избыточных цифр не приводит к дополнительной погрешности, поскольку избыточные цифры обусловлены точностью вычислений, а не точностью измерений.
1.5. Поверка
Общее определение поверки следующее.
Поверка — передача размеров единиц физических величин от эталонов высокого уровня к эталонам нижнего уровня и далее к образцовым и рабочим средствам измерений.
Законом об обеспечении единства измерений в Российской Федерации [1] даны более подробные определения.
Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.
Калибровка средств измерений — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик, пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.
Калибровка или поверка средств измерений выполняются в зависимости от того, предназначены измерения для внутрипроизводственных целей или их результаты будут доступны для всеобщего применения.
Калибровка, как правило, выполняется метрологическими службами юридических лиц. Поверка и калибровка являются примерами метрологических измерений. Для выполнения этих измерений метрологическая служба должна быть аккредитована национальным органом по метрологии. Долгое время функции аккредитующего органа выполнялись Госстандартом России. После вступления в силу в 2003 году закона «О техническом регулировании» Госстандарт был упразднен и его функции выполняет федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование). В Татарстане уполномоченным аккредитующим органом является татарстанский центр по стандартизации и метрологии (ТатЦСМ), расположенный в Казани по адресу: ул. Журналистов, 24.
По результатам поверки выдается свидетельство о поверке. В формуляре средства измерений указывается дата поверки, дата следующей поверки, ставится личный штамп поверителя. Эти же сведения, по возможности, размещаются на этикетке, непосредственно на средстве измерений. При необходимости, поверенное средство измерений пломбируется личным клеймом поверителя.
По результатам калибровки, на средство измерений оформляется аттестат, с подписями уполномоченных согласно свидетельству об аккредитации.
1.6. Государственный реестр средств измерений
Все средства измерений, предназначенные для серийного производства, ввоза из-за рубежа и выпуска в обращение в России, подвергаются со стороны органов государственной метрологической службы обязательным государственным испытаниям, под которыми понимается экспертиза технической документации на средства измерений и их экспериментальные исследования для определения степени соответствия установленным нормам, потребностям народного хозяйства и современному уровню развития приборостроения, а также целесообразности их производства.
Государственные испытания средств измерений являются одним из элементов единства измерений. Испытания проводятся территориальными органами государственной метрологической службы (в Татарстане это ТатЦСМ).
Для проведения испытаний предприятие-производитель предоставляет партию приборов, а также сообщает необходимые сведения об условиях их производства и эксплуатации — сервисное обслуживание, заключенные договора с субпоставщиками на поставку материалов и комплектующих, сроки действия этих договоров, и т.п.
Выполнение таких мероприятий обеспечивает предсказуемость при эксплуатации прибора, т.е. выполнение с требуемой вероятностью определенных функций в определенном интервале времени, что предопределяет такие важные неметрологические характеристики, как ресурс , срок службы, наработка на отказ.
По результатам испытаний партии приборов, принимается решение о невозможности или о возможности включения всех приборов такого типа в Госреестр средств измерений. В случае включения в Госреестр, назначается класс точности средства измерений и назначается интервал периодической поверки.
Включение в Госреестр очень желательно, т.к. обеспечивает доступ к рынку сбыта, а также поднимает ценность прибора в глазах потребителя. Как показывает практика, один и тот же прибор, после внесения в Госреестр, может успешно продаваться по цене, в несколько раз превышающей цену, по которой он продавался до внесения в реестр.
Для того чтобы средство измерений продолжало оставаться в Госреестре, в течение всего времени производства проводят периодические контрольные испытания на базе предприятия — изготовителя. По окончании испытаний составляется акт о контрольных испытаниях, содержащий результаты испытаний, замечания, предложения и выводы.
Включение в Госреестр возможно не только на уровне типа средств измерений, но и на уровне отдельных экземпляров. В этом случае указывается серийный номер конкретного средства измерений, в отношении самого средства измерений выполняется весь комплекс работ по метрологической аттестации.
Метрология
Основные характеристики средств измерения
Приборы для линейных и угловых измерений характеризуются следующими метрологическими показателями: ценой деления или дискретностью цифрового отсчета, диапазоном измерения по шкале, пределом измерения прибора, измерительным (контактным) усилием и погрешностью.
Для полной характеристики прибора необходимо еще знать интервал деления шкалы, передаточное отношение, предельно допустимую погрешность, повторяемость показаний, гистерезис и др.
Некоторые метрологические показатели и термины определены стандартами. Другие применяются фирмами и на производстве. В обоих случаях следует знать, что они означают.
Одним из основных конструктивных элементов приборов является отсчетное устройство со шкалой или цифровым дисплеем. С помощью шкалы или цифрового дисплея передается информация об измеряемой величине в форме наиболее доступной для пользователя, называемая показания прибора.
Шкала
Шкалой называется совокупность ряда отметок (штрихов) и проставленных у некоторых из них чисел отсчета, соответствующих значениям или отклонениям измеряемой величины.
На рисунке 1 показан пример выполнения круговой шкалы. Расстояние между серединами двух соседних отметок (штрихов) шкалы или между двумя штрихами называется интервалом деления (или ценой деления) . Цена деления выражается единицей измерения, указанной на шкале.
Для большинства приборов интервал деления шкалы — постоянная величина на всей длине шкалы. Такие шкалы называются равномерными.
Неравномерные шкалы в приборах для линейных измерений в настоящее время не применяются.
Интервал деления шкалы выбирают от 0,9 до 2,5 мм. При таких интервалах делений обеспечивается наилучший результат глазомерной оценки долей деления при расположении стрелки указателя прибора между штрихами шкалы.
Значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы, называется ценой деления (с) . Цена деления, как правило, не должна быть меньше погрешности показаний прибора.
По ГОСТ 5365-83 цена деления шкалы прибора должна быть кратной цифрам 1, 2 или 5.
Ширина штрихов шкал выбирается в пределах 0,1…0,2 мм.
Разность ширин штрихов в пределах одной шкалы не должна быть больше 0,05 мм.
Длина коротких штрихов принимается равной 2-2,5 интервала деления, а длинных – 3…3,5 интервала.
Ширина конца стрелки, располагающегося над штрихами шкалы, не должна быть больше ширины штрихов. Конец стрелки должен перекрывать 0,3…0,8 длины коротких штрихов шкалы.
В настоящее время созданы электронные приборы и инструменты с непосредственным цифровым отсчетом результатов измерений. У этих приборов шкала заменена многоразрядным цифровым дисплеем, на котором цифрами отображается результат измерения. В каждом разряде обычно цифры от до 9.
Наименьшая разница в младшем разряде называется дискретностью показаний .
Высота цифр у ручных инструментов и приборов (например, штангенциркуля) составляет 7,5…9 мм. У выносных электронных блоков высота цифр составляет 12…15 мм и более.
Особенность цифрового отсчета по сравнению со штриховыми шкалами состоит в том, что ее дискретность (наименьшее показание) меньше погрешности показаний прибора. Это объясняется десятичным характером цифрового отсчета. Это качество цифрового отсчета повышает точность настройки приборов при калибровке и настройке на нуль при относительных измерениях.
Диапазон измерения
Значение измеряемой величины, соответствующее всей шкале прибора с нормированной погрешностью, называют диапазоном измерения по шкале прибора. Диапазон измерения по шкале не всегда совпадает с пределом измерения прибора.
Пределом измерения прибора называется наибольшая и наименьшая величины, которые могут быть измерены прибором.
Например, микрометр с пределом измерения 50…75 мм имеет диапазон измерения по штриховой шкале 25 мм.
Для индикаторов, измерительных головок и других приборов, предназначенных для относительных измерений на стойках со столиками, пределы измерения высот определяются высотой стойки, а диаметров — вылетом кронштейна, в котором крепится индикатор. В таких случаях обычно указывают отдельно предел измерения диаметров и высот.
Чувствительность прибора
Перемещение измерительного стержня механического прибора передается стрелке через увеличивающий передаточный механизм (рычажный, зубчатый) . У индуктивных и инкрементных преобразователей отсутствует механическая передача — перемещение измерительного стержня преобразуется в электрический сигнал. В обоих случаях свойство прибора реагировать на изменения измеряемой величины называется чувствительностью или разрешением прибора.
Чувствительность прибора очень важная характеристика и оценивается наименьшим изменением значения измеряемой величины, способным вызвать малейшее заметное изменение показаний прибора, и называется порогом чувствительности или разрешающей способностью прибора.
Отношение линейного или углового перемещения стрелки (указателя) или изменение цифрового показания прибора к изменению размера, вызвавшему это перемещение, называется передаточным отношением прибора .
Для штриховых шкал передаточное отношение определяется отношением интервала деления a к цене деления c :
Если стрелка прибора при точных измерениях останавливается между штрихами шкалы, то отсчет производится глазомерной оценкой дробной части деления, пройденного стрелкой.
Точностью отсчета называется точность, достигаемая при отсчете по шкале прибора. Точность отсчета зависит от качества штрихов шкалы, толщины стрелки (указателя) , расстояния между шкалой и стрелкой, освещенности шкалы и квалификации контролера.
Наиболее благоприятная для точного отсчета ширина штрихов шкалы равна 0,1 интервала деления.
У цифровых шкал точность отсчета зависит от дискретности шкалы, то есть последнего разряда показаний и не имеет субъективной ошибки отсчета.
Параллакс
Параллаксом называется кажущееся смещение указателя относительно штрихов шкалы (рис. 2) при наблюдении в направлении, не перпендикулярном плоскости шкалы. Это явление связано с особенностями строения органов зрения человека и может приводить к значительным погрешностям при считывании показаний с измерительного прибора или инструмента.
Погрешности отсчета, вызываемые параллаксом, особенно ощутимо проявляются у штангенциркулей и часто превосходят величину отсчета по нониусу.
Погрешность параллакса, согласно обозначениям, принятым на рис. 2 , будет равна δ = h tg φ .
Для уменьшения погрешности от параллакса расстояние между отсчетным индексом и шкалой должно быть минимальным, а отсчет следует производить при наблюдении перпендикулярно плоскости шкалы.
Воспроизводимость или повторяемость
При многократном измерении одного размера вследствие несовершенства механизма прибора (наличия в нем зазоров, трения, и деформаций) повторные показания прибора могут не совпадать.
Наибольшая разность между показаниями прибора при многократном измерении одной и той же величины в одном направлении при неизменных внешних условиях называется вариацией показаний, воспроизводимостью или повторяемостью .
Воспроизводимость измерений может характеризоваться стандартным отклонением или средней квадратической погрешностью сравниваемых рядов измерений. Воспроизводимость несёт важную информацию для оценки погрешности измерения.
Воспроизводимость свидетельствует о правильности измерения только в том случае, если прибор не имеет систематической ошибки или если систематическая ошибка мала и ей можно пренебречь.
Погрешность показаний
Погрешность показаний прибора — это разность между показанием прибора и действительным значением измеряемой величины.
На погрешность влияют многие факторы — совершенство конструкции и техническое состояние средства измерения, способ использования прибора, человеческий фактор (острота зрения, дрожание рук, степень мастерства и профессионализма и т. п.) , а также такие факторы, как измерительное усилие, температура приборов и температура помещения, в котором производится измерение.
Измерительное усилие
Измерительным (контактным) усилием называется сила, создаваемая механизмом прибора и действующая на измеряемую поверхность в направлении линии измерения.
Измерительное усилие обычно создается пружинами, деформации и усилия которых изменяются в зависимости от перемещения измерительного стержня прибора.
Разность между наибольшим и наименьшим значениями измерительного усилия при однонаправленном изменении значений измеряемой величины называется колебанием (перепадом) измерительного усилия.
Величина измерительного усилия и его перепад оказывают большое влияние на результат измерения, так как вызывают деформации измерительной оснастки, контролируемой поверхности и других элементов, что приводит к возникновению дополнительной поверхности.
По этой причине всегда стремятся к уменьшению измерительного усилия и его перепада, но в ограниченных пределах, поскольку слишком малое измерительное усилие может привести к отрыву наконечника от контролируемой поверхности, т.е. к ненадежности измерения, особенно при динамических измерениях на больших скоростях.
Нормальное значение температуры
Для измерительных инструментов, приборов и деталей машин ГОСТ 9249-59 установлено нормальное значение температуры, равное 20 ˚С. Именно при этой температуре действительны все размеры, меры, метрологические характеристики измерительных приборов, результаты измерении и т.п.
Степень защиты измерительных приборов
Все измерительные средства особенно их преобразователи и механизмы защищают от попадания мелких твердых частиц, пыли и воды.
Степень защиты измерительных приборов определена и нормируется российским национальным стандартом ГОСТ 14254-96 и международным стандартом DIN EN 60 529.
Для обозначения степени защиты приборов применяются две цифры: первая цифра определяет защиту от попадания твердых частиц и пыли, вторая — от влаги.
Пример обозначения степени защиты — IP54.
Классификация приборов по степени защиты от твердых частиц и влаги приведена в таблице ниже.
Примечание: точками обозначены недостающие цифры в обозначении степени защиты от другого вредного фактора.
Возможности программы
- Централизация хранения данных о СИ, а также отчетной, справочной и нормативной информации;
- Разграничение прав доступа пользователей к информации о средствах измерений;
- Разграничение прав доступа к отчетности;
- Метрологический учёт средств измерений:
- Ведение паспортов средств измерений (СИ);
- Добавление паспорта СИ по шаблону;
- Формирование «узловых» СИ;
- Добавление в поля паспорта СИ спецсимоволов (надстрочные и подстрочные);
- Формирование паспорта СИ с разделами: общие данные, данные по поверкам/калибровкам, ремонтам и техническому обслуживанию;
- Учет состояния СИ;
- Учет драгоценных металлов в составе СИ;
- Учёт сведений по поверкам, калибровкам, аттестациям, ремонтам, длительном хранении, техническом обслуживании, списанию;
- Учет стоимости поверки СИ.
- Графики:
- График поверки;
- График калибровки;
- График аттестации испытательного оборудования;
- График ТО;
- Отчёты:
- Перечень поверки СИ;
- Перечень калибровки СИ;
- Перечень аттестации СИ;
- Перечень СИ, находящихся на длительном хранении;
- Подсчет стоимости поверки СИ за месяц;
- Подсчет стоимости поверки СИ за квартал, полугодие, год;
- Метрологический контроль;
- Общий перечень СИ;
- Перечень СИ по местоположению;
- Извлечение из годовых графиков;
- Протоколирование изменений данных о средствах измерений;
- Экспорт данных основных отчетов в Microsoft Excel.
Что такое погрешность?
При этом различают такие виды погрешностей:
· Абсолютная. Это разница между показателями используемого прибора и показателями эталонного устройства в тех же условиях.
· Относительная. Такую погрешность можно назвать косвенной, т.к. это отношение найденной абсолютной погрешности к действительному значению заданной величины.
· Относительная приведенная. Это определенное отношение между абсолютным значением и разностью верхнего и нижнего пределов шкалы используемого прибора.
Также существует классификация по характеру погрешности:
· Случайные. Такие погрешности возникают без какой-либо закономерности или системности. Часто на показатели влияют различные внешние факторы.
· Систематические. Такие ошибки возникают по определенному закону или правилу. В большей степени их появление зависит от состояния КИП.
· Промахи. Такие погрешности достаточно резко искажают полученные ранее данные. Эти ошибки легко убираются при сопоставлении соответствующих измерений.
Метрологическая служба решает следующие задачи:
- Обеспечение точности и единства контрольных измерений;
- Модернизация методов и средства измерений;
- Метрологическая аттестация и поверка средств измерений;
- Метрологическая экспертиза проектов документации;
- Обеспечение контроля выпуска новой продукции;
- Осуществление надзора за применением измерительных средств.
Метрологическая служба и ее деятельность
Основная деятельность заключается в качественном обеспечении процесса стандартизации и сертификации, осуществлении контроля качества технических заданий, конструкторской и технологической документации.
Службы метрологии привлекаются к участию в пересмотре и актуализации отраслевых стандартов, их совершенствованию.