Нормирование метрологических характеристик средств измерений

Средства измерений только тогда можно использовать по назначению, если известны их метрологические свойства.

Метрологическими характеристиками средств измерений назы­вают их характеристики, оказывающие влияние на результаты и пог­решности измерений. Они предназначены для оценки погрешностей из­мерений, производимых в известных рабочих условиях, как в статическом, так и в динамическом режимах. Метрологические характеристики, присущие конкретному средст­ву измерений, определяются только для образцовых средств измере­ний. Для рабочих средств измерений информация об их метрологичес­ких характеристиках содержится в нормах, которые устанавливаются в нормативно-технических документах для совокупности приборов данного типа. Метрологические характеристики конкретного экземп­ляра средства измерений не должны выходить за пределы установлен­ной нормы.

Нормальные и рабочие значения всех влияющих величин устанав­ливаются в стандартах или технических условиях на средства измере­ния конкретного вида. Номер стандарта, устанавливающего техничес­кие требования к данному виду средств измерения, обозначается не­посредственно на них.

При изготовлении средств измерений, а затем периодически в процессе эксплуатации проверяют, не выходят ли за установленные нормы реальные свойства средств измерений. И если какое-то из них отклоняется от своего номинального значения больше, чем предусмот­рено нормами, то средство измерения либо регулируют, либо изымают из применения.

Специфической метрологической характеристикой средств изме­нений является их погрешность. Нормирование погрешностей средств измерений осуществляется на основе рекомендации № 34 Международной организации законодательной метрология (МОМЗ) и ГОСТ 8.401-80 [З]. В основе этих документов лежат следующие положения:

1. В качестве норм указывают пределы допускаемых погрешнос­тей, включающих в себя и систематические, и случайные составляющие.

2. Порознь нормируют все свойства средств измерений, влияю­щие на их точность: отдельно нормируют основную погрешность, по отдельности – все дополнительные погрешности и другие свойства, влияющие на точность измерений, выполняемых с помощью данных средств измерений.

Одновременно устанавливаются ряды пределов допускаемых пог­решностей. Это позволяет упорядочить требования к средствам изме­рений по точности и тем самым ограничить их номенклатуру. В наибо­лее развитом виде это упорядочение осуществляется путем установле­ния классов точности средств измерений.

Согласно [I] классом точности средства измерений называют обобщенную характеристику средства измерений, определяемую преде­лами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, зна­чения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Следует отметить, что класс точности средств измерений харак­теризует их свойства в отношении точности, но не является непос­редственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Предел допускаемой основной погрешности – это наибольшая (без учёта знака) основная погрешность средств измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

Предел допускаемой абсолютной основной погрешности [3] мо­жет быть выражен:

одним значением

D=± a, (1.7)

где D – предел допускаемой абсолютной основной погрешности, выраженной в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы; a – постоянная величина; (это относится к приборам, у которых преобладает аддитивная составляющая погрешности);

в виде линейной зависимости

D=± (a+bx), (1.8)

где a, b - положительные числа, не зависящие от x (такая формула применяется для приборов, у которых аддитивная и мульти­пликативная составляющие погрешности соизмеримы), или иным урав­нением D =f(x); при сложной зависимости последняя представляет­ся таблицей или графиком.

Предел допускаемой приведенной основной погрешности следует устанавливать по формуле

(1.9)

где g - предел допускаемой приведенной основной погрешности, % Х_N - нормирующее значение, выраженное в тех же единицах, что и А;

р - отвлеченное положительное, число, выбираемое из ряда 1×10ⁿ, 1,5×10ⁿ, 2×10ⁿ, 2,5×10ⁿ, 4×10ⁿ, 5×10ⁿ, 6×10ⁿ (n=1,0,-1,-2 и т.д.).

Нормирующее значение X_N принимается равным конечному зна­чению шкалы прибора, если нулевая отметка находится на краю или вне шкалы;

Таблица 1.1 Обозначения классов точности.

Форма выражения погрешности	Пределы допускаемой основной погрешности.	Пределы допускаемой основной погрешности %	Обозначение класса точности
В докумен-тации	На средстве измерения
Приведенная	По формуле 1.9 если нормирующее значение выражено в единицах величины на входе или выходе средств измерений, если в нормирующее значение принято равным длине шкалы или ее части.	g=±1.5   g=±0.5	Класс точности 1.5   Класс точности 0.5	1.5   0.5
Относительная	По формуле 1.10   По формуле 1.11	d=±0.5   d=±[0.02+0.01(|Xk/x|‑1)]	Класс точности 0.5   Класс точности 0.02/0.01	0.5   0.02/0.01
Относительная			Класс точности С.	С
Абсолютная	По формулам 1.7 и 1.8		Класс точности М.	М