Лабораторне заняття №1.
Тема: ВИВЧЕННЯ ОСНОВНИХ ПОНЯТЬ ПРОЦЕСУ ВИМІРЮВАННЯ. ОСНОВНІ ДЕТАЛІ І ВУЗЛИ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАННЯ.
Мета роботи - вивчити поняття вимірювання, види вимірювань, засоби вимірювань. Вивчити загальні структурні елементи вимірювальних приладів. Ознайомитись з визначенням межі, діапазону вимірювань.
Завдання 1. Вивчити основні поняття процесу вимірювання.
Вимірювання - знаходження значення фізичної величини дослідним шляхом за допомогою технічних засобів за визначеною методикою і у визначених одиницях.
Фізична величина - це особливість фізичного об'єкта або фізичного явища, яка характеризує його властивість, стан або процес, що в ньому відбувається, і яка має якісний зміст, що називається фізичною природою, і кількісну міру, що називається розміром.
Фізична величина або параметр характеризує властивість однієї природи у різних фізичних об'єктів. Кожна фізична величина характеризується розміром, одиницею вимірювань і значенням. Значення фізичної величини - це її оцінка у вигляді деякого числа у прийнятих одиницях. Абстрактне число, що входить у значення цієї величини, має назву числового значення.
Існує три види значень фізичних величин. Істинне значення фізичної величини - числове значення, що виражає істинний розмір величини в даних одиницях вимірювань. Істинне значення ніколи не може бути виміряним, оскільки не буває ідеальних об'єктів, засобів та умов вимірювань.
Дійсне - значення величини, отримане за допомогою засобів вимірювань найвищої на існуючий момент точності, що зумовлює його найбільшу наближеність до істинного значення.
Виміряне - числове значення, отримане в результаті вимірювань, воно тільки наближено відповідає істинному значенню і залежить від точності методу і засобу вимірювань.
Засоби вимірювань - це технічні засоби, які служать для визначення розмірів вимірюваних величин і мають нормовані метрологічні характеристики. За метрологічним призначенням засоби вимірювань поділяють на взірцеві і робочі.
Основними видами засобів вимірювань є: міри (мірна колба, лінійка, гиря), вимірювальні прилади, вимірювальний інструмент, вимірювальні установки, вимірювальні машини, а також вимірювальні перетворювачі. Останні застосовуються лише з зазначеними вимірювальними пристроями і служать для розширення діапазону вимірювання, підвищення точності і чутливості приладів.
Вимірювальні установки - сукупність функціонально об'єднаних засобів вимірювань, в яких для перетворення вимірюваної величини в сигнал служить один чи кілька вимірювальних і ряд допоміжних пристроїв, розміщених в одному місці.
Вимірювальні машини є вимірювальними установками більш вузького призначення. Вони мають більші розміри (силовимірювальні машини і машини для вимірювання великих довжин).
Основні деталі і вузли засобів вимірювань:
1. Пристрій відліку - частина конструкції засобів вимірювань, призначена для відліку значення вимірюваної величини. Пристрій відліку показувального засобу вимірювань, як правило, складається зі шкали і покажчика чи цифрового відлікового пристрою (в самописному-діаграмна стрічка, в інтегральному - лічильний механізм).
Під відліком розуміють число, відраховане під час даного вимірювання за відліковим пристроєм або отримане за допомогою підрахунку послідовних відміток чи сигналів.
Показання засобів вимірювань - це значення вимірюваної величини, встановлене за допомогою відліку, наприклад множенням на ціну поділки.
2. Вимірювальний механізм - частина конструкції засобу вимірювань, що включає органи, які сприймають вимірювану величину і перетворюють її дію в показання відлікового пристрою. Вимірювальний механізм складається із елементів, взаємодія яких викликає їх взаємне переміщення. Сприймаючий орган вимірювального механізму часто називають чутливим елементом.
3. Вимірювальна належність - пристрій, що застосовується для вимірювання і підтримання належних значень вимірюваних чи таких, що впливають на вимірювання, величин. Вимірювальна належність служить для покращання умов вимірювання, при цьому діапазон вимірювання безпосередньо не змінюється (наприклад, підсилювач, лупа, різноманітні термостати для повірки термометрів).
4. Вимірювальні перетворювачі - це засоби вимірювань, що виробляють сигнали вимірювальної інформації у формі, зручній для подальшого перетворення, передавання, зберігання, оброблення, але, як правило, недоступній для безпосереднього сприйняття спостерігачем. До них належать термопари, перетворювачі тиску та інші вимірювальні пристрої. За місцем, яке вони займають у вимірювальному ланцюгу, вимірювальні перетворювачі поділяються на первинні і проміжні.
Дуже важливою характеристикою будь-якого засобу вимірювань, який визначає в першу чергу придатність його для певної, призначеної йому мети, є межі вимірювання, тобто найменші та найбільші значення вимірюваної величини, які можуть бути виміряні даним засобом вимірювань.
Нижня і верхня межі вимірювання обмежують діапазон вимірювання. Оскільки в багатьох вимірювальних приладах нижньою межею вимірювання є "0”, то їх часто характеризують не діапазоном вимірювання, а їх верхньою межею, скорочено називаючи їх "межа вимірювання". Коли нижня межа вимірювання дорівнює "О”, діапазон вимірювання вказують у вигляді запису: 0 - № (од. вимірювання). Наприклад, 0 - 5 кг; 0 - 100 А. Якщо нижня межа не дорівнює 0, тоді діапазон вимірювання позначається так: 25 - 55 мм; 10 -1000 Ом.
У багатьох вимірювальних приладах є пристрої, що дають змогу вимірювати величини іноді у дуже широких межах.
У таких випадках слід казати про загальний діапазон вимірювання, який охоплюється вимірювальним приладом, і про окремі діапазони, що часто називаються піддіапазонами.
Існує три способи поділу загального діапазону на окремі діапазони:
1. В кожному окремому діапазоні нижньою межею вимірювання залишається "0". Наприклад, загальний діапазон вимірювання 0 –100 може бути розбитий на піддіапазони: 0-0,1;0-1;0-10;0-100.
2. Загальний діапазон поділяється на ряд рівних, послідовно розміщених діапазонів. Наприклад, діапазон 0-5 поділяється на ряд послідовно розміщених діапазонів: 0-1;1-2;2-3;3-4;4-5.
3. Загальний діапазон поділяється на послідовні діапазони подібно до другого варіанта, але з частковим перекриттям меж вимірювання. На приклад, загальний діапазон 10 -15000 поділяється на діапазони з частковим перекриттям меж вимірювань: 10-150;100-1500 та 1000 -15000.
У експлуатаційних характеристик багатодіапазонних вимірювальних приладів є свої переваги та недоліки. Переваги полягають у тому, що один багатодіапазонний вимірювальний пристрій замінює кілька однодіапазонних, дешевше коштує та уможливлює економію виробничих площ. Недоліком є те, що отримані за допомогою багатодіапазонного вимірювального приладу результати внаслідок наявності різноманітних перемикаючих пристроїв, які можуть бути джерелом додаткових похибок, є менш надійними. Крім того, ремонт та повірка цих приладів є більш складними.
Контрольні питання.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.