Какие виды средств измерений используются в метрологии

Измери́тельный прибо́р — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Часто измерительным прибором называют средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператора.

Школьный стрелочный вольтметр

Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций. Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы. При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.

Евгения Анатольевна Усачева

Эксперт по предмету «Метрология»

Задать вопрос автору статьи

Измерительный прибор — это средство измерений, необходимое для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Ученые, инженеры и другие люди используют широкий спектр инструментов для выполнения своих измерений. Эти инструменты могут варьироваться от простых приборов, таких как секундомеры до электронных микроскопов и ускорителей частиц. Виртуальные приборы широко используются в разработке современных измерительных приборов. Изучением измерительных приборов и методологии их использования занимается наука метрология.

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Средство измерений, реализующие измерительное преобразование, сравнение с мерой, воспроизведение величины заданного размера в комплексе, называется измерительным прибором.

Измерительный прибор — СИ, предназначенное для получения значений измеряемой величины в установленном диапазоне.

Как правило, измерительный прибор имеет устройства для преобразования измеряемой величины в сигнал измерительной информации и устройство для его индикации в форме, наиболее доступной для восприятия.

Во многих случаях устройство для индикации имеет шкалу со стрелкой, диаграмму, цифровое табло или дисплей, благодаря которым может быть произведен отсчет или регистрация результата измерений.

В компьютеризированных СИ регистрация результата измерений может проводиться автоматически на носитель того или иного вида.

Различают следующие виды измерительных приборов: аналоговые (выходной сигнал является непрерывной функцией измеряемой величины) и цифровые (выходной сигнал представлен в цифровом виде), показывающие (допускают только отсчитывание показаний) и регистрирующие (предусмотрена регистрация результатов измерений), суммирующие (показания функционально связаны с суммой двух или нескольких величин) и интегрирующие (значение измеряемой величины определяется путем ее интегрирования по другой величине). Например, микрометр и цифровой вольтметр относятся к показывающим измерительным приборам, барограф — к регистрирующим.

Различают также измерительные приборы прямого действия и сравнения.

В измерительном приборе прямого действия результат измерений снимается непосредственно с его устройства индикации. Примерами таких приборов являются амперметр, манометр, ртутно-стеклянный термометр. Измерительные приборы прямого действия предназначены для измерений методом непосредственной оценки.

В отличие от них, измерения методом сравнения с мерой проводится с помощью измерительных приборов сравнения, называемых также компараторами.

Измерительный прибор сравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно. Примерами компараторов являются: двухчашечные весы, интерференционный компаратор мер длины, мост электрического сопротивления, электроизмерительный потенциометр, фотометрическая скамья с фотометром. Компараторы для выполнения своих функций могут не хранить единицу. Такие компараторы, строго говоря, нельзя считать средствами измерений. Тем не менее, они должны обладать рядом важных метрологических свойств, прежде всего, обеспечивать небольшую случайную погрешность и высокую чувствительность измерений.

Любой измерительный прибор прямого действия можно использовать в качестве компаратора, если последовательно регистрировать его показания при измерениях величины, воспроизводимой мерой, и неизвестной величины. Именно так и делается в аналитических измерениях: аттестация стандартных образцов, как правило, проводится методом сличения при помощи компаратора, в роли которого может выступить любой аналитический прибор, способный с приемлемой точностью измерить величину, воспроизводимую этими образцами.

Как правило, такое применение измерительного прибора может обеспечить гораздо более высокую точность измерений, чем при его использовании для измерений методом непосредственной оценки. Это легко понять, если учесть, что при использовании измерительного прибора в качестве компаратора реализуется метод измерений, называемый методом замещения, при котором исключается систематическая погрешность измерительного прибора. С другой стороны, при методе замещения результат измерений отягощают две случайные погрешности измерительного прибора, т. к. проводятся два измерения (измеряемой величины и величины, воспроизводимой мерой). Поэтому, если измерительный прибор имеет большую случайную погрешность, он непригоден для использования в качестве компаратора. Если же его случайная погрешность мала, в связи с отсутствием систематической составляющей погрешность измерений будет меньше, чем при измерении методом непосредственной оценки.

Для человека одним из путей познания окружающей среды являются измерения. В настоящее время для этих целей применяются метрологические приборы, которые дают количественную характеристику разным предметам и видам деятельности. Без развернутой системы замеров невозможно представить любые технологические процессы, с их помощью определяется качество исходного сырья и изготавливаемой продукции.

Измерительные приборы от Спектраналита

Метрология – это наука, занимающаяся исследованием измерений, методов и средств, которые позволяют достичь их единства и точности

Для выполнения замеров специальные службы используют всевозможное специализированное метрологическое оборудование. Некоторые его виды представлены в каталоге нашей компании. Об их назначении и характеристиках поговорим в этой статье.

Измерительные метрологические приборы, которые мы предлагаем

Поверители и метрологи используют для всевозможных замеров оборудование стационарного и портативного типов, выполняют с их помощью различные тестирования в условиях лаборатории и на производствах. Метрологические характеристики приборов, которые они применяют, очень разные, но все они должны отличаться точностью измерений.

Мы предлагаем нашим клиентам одни из самых востребованных устройств, качество которых гарантируется наличием у них соответствующих паспортов и тем, что они официально внесены в Государственный реестр средств измерений. К ним относятся:

Рулетки

Рулетки – это метрологические приборы измерения размеров крупногабаритных деталей, применяют их и для разметки на местности. Выполнены эти устройства в виде гибкой ленты с механизмом сматывания, на которую нанесена миллиметровая шкала. Корпусы рулеток могут быть металлическими или пластиковыми, иногда с резиновым покрытием. Их характеристиками являются:

• Диапазон измерений.
• Цена деления.
• Ширина и толщина ленты.
• Ширина нанесенных на них штрихов и пр.

Разные виды рулеток

У нас вы можете приобрести рулетки таких видов:

• С лотом. Они используется для измерения уровня нефти и нефтепродуктов. Замеры выполняются в различных емкостях: стационарных и транспортных.  В комплект такого устройства входит груз-лот, изготовленный обычно из алюминиевого сплава.
• С заводской поверкой. Поверка – это обслуживание метрологического оборудования, гарантирующее его точность. Она может проводиться такой службой, которая аттестована в системе Росаккредитации.
• Строительные. Их используют во время строительных работ, для маркшейдерских замеров в горах, в с/х и в быту. Изготавливают такие рулетки, как правило, из нержавейки или углеродистой стали.
• Геодезионные. Основное их назначение – измерение земельных участков. Поэтому их еще называют землемерными. Ленты этих устройств обычно стеклопластиковые. Они бывают закрытыми и открытыми.

Анемометры

Что такое анемометры и для чего они нужны? Это метрологическое оборудование (средство измерения) позволяет определять скорость прохождения воздушных масс. Его активно применяют на метеостанциях и в вентиляционных системах. Анемометрами пользуются:

• Строители-крановщики и монтажники-высотники для определения допустимого порыва воздуха.
• Аграрии, когда собираются опрыскивать поля удобрениями или химикатами.
• Спортсмены, успех которых зависит от силы воздушных порывов (летающие на параплане, использующие лодки с парусом), и пр.

Есть устройства, которые  позволяют измерять не только скорость движения воздуха, но и его давление и температуру. К ним относится, например, предлагаемый нашей компанией анемометр рудничный АПР-2м.

Измерительные устройства MMC

Эксплуатация метрологического оборудования от американской компании ММС, девиз которой «Держите все под контролем», – лучшее решение для нефтегазовой, химической и топливной отраслей промышленности. Рулетки (уровнемеры) этого производителя являются высокоточными устройствами и используются для измерения уровня и количественного состава нефтепродуктов, а также подтоварных вод в них.

У нас вы можете приобрести быстродействующую и надежную измерительную рулетку ММС D-2401-2. Она состоит из:

• Трехфункционального датчика.
• Барабана для ленты, оснащенного электроникой и дисплеем.
• Самой измерительной ленты.
• Корпуса.
• Заземляющего устройства.

Среди оборудования метрологической лаборатории нефтехимического предприятия могут присутствовать уровнемеры трех исполнений:

• Открытые (F) – для эксплуатации на негерметичных резервуарах.
• Закрытые (C) – для закрытых газонепроницаемых конструкций.
• Защищенные (R) – в них используется специальный газонепроницаемый клапан.

Чтобы узнать о других измерительных устройствах, которые можно у нас заказать, об их особенностях и принципе работы, звоните нашим менеджерам. Они предложат расширенный перечень метрологического оборудования, среди которого вы обязательно найдете то, что вам нужно.

Средствами измерений называют применяемые при измерениях технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства. В этом определении основную смысловую нагрузку, вскрывающую метрологическую суть средств измерений (СИ), несут слова «нормированные метрологические свойства». Наличие нормированных метрологических свойств означает, вопервых, что средство измерений способно хранить или воспроизводить единицу (или шкалу) измеряемой величины, и, во-вторых, размер этой единицы остается неизменным в течение определенного времени.

Если бы размер единицы был нестабильным, нельзя было бы гарантировать требуемую точность результата измерений.

Отсюда следуют три вывода:

• измерять можно лишь тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, способно хранить единицу, достаточно стабильную (неизменную во времени) по размеру;

• техническое средство непосредственно после изготовления еще не является средством измерения; оно становится таковым только после передачи ему единицы от другого, более точного средства измерений (эта операция называется калибровкой);

• необходимо периодически контролировать размер единицы, хранимый средством измерения, и при необходимости восстанавливать его прежнее значение путем проведения новой калибровки.

По назначению различают рабочие средства измерений, применяемые для проведения технических измерений, и метрологические, предназначенные для проведения метрологических измерений.

Метрологические средства измерений называются эталонами.

Так как измеряются свойства, общие в качественном отношении многим объектам или явлениям, то эти свойства в чем-то должны проявляться, как-то должны обнаруживаться. Технические устройства, предназначенные для обнаружения (индикации) физических свойств, называются индикаторами. Стрелка магнитного компаса, например, — индикатор напряженности магнитного поля; осветительная электрическая лампочка — индикатор электрического напряжения в сети; лакмусовая бумага — индикатор активности ионов водорода в растворах.

С помощью индикаторов устанавливается наличие измеряемой физической величины и может регистрироваться изменение ее размера. В этом отношении индикаторы играют ту же роль, что и органы чувств человека, но значительно расширяют их возможности. Человек, например, слышит в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц, в то время как техническими средствами обнаруживаются звуковые колебания в диапазоне от инфранизких (доли герца) до ультравысоких (десятки и сотни килогерц) частот. Видят люди в узком оптическом диапазоне электромапштных волн, а инструментально регистрируются электромагнитные колебания от сверхнизкочастотных радиоволн с частотой, составляющей доли герца, до жесткого гамма-излучения с частотой порядка 1022 Гц. В то же время не создано еще технических устройств, которые могли бы соперничать с обонянием человека или животных.

Так как индикаторы должны обнаруживать проявление свойств окружающего мира, важнейшей их технической характеристикой является порог обнаружения (иногда его называют порогом чувствительности). Чем меньше порог обнаружения, тем более слабое проявление свойства регистрируется индикатором. Современные индикаторы обладают очень низкими порогами обнаружения, лежащими на уровне фоновых помех и собственных шумов аппаратуры. Последние имеют тепловую природу, поэтому для их снижения чувствительные элементы и электронные узлы особо чувствительных индикаторов охлаждают до температуры, близкой к абсолютному нулю. Селекцию (выделение) сигналов на фоне помех осуществляют с помощью специальных фильтров и накопителей. За счет этих и некоторых других мер порог чувствительности радиотелескопов, например, в сантиметровом диапазоне радиоволн доведен до 10-18 Вт.

Индикаторы являются средствами измерений по шкале порядка. Для измерения по шкале отношений необходимо сравнить неизвестный размер с известным и выразить первый через второй в кратном или дольном отношении. Если физическая величина известного размера есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения. Так, длину измеряют линейкой, плоский угол — транспортиром, массу с помощью гирь и весов, электрическое сопротивление — с помощью магазина сопротивлений. Если же физической величины известного размера в наличии нет, то сравнивается реакция (отклик) прибора на воздействие измеряемой величины с проявившейся ранее реакцией на воздействие той же величины, но известного размера. Так измеряют: силу электрического тока — амперметром, электрическое напряжение — вольтметром, скорость — спидометром, давление — манометром, термодинамическую температуру — термометром и т. д. При этом предполагается, что соотношение между откликами такое же, как и между сравниваемыми размерами. Для облегчения сравнения отклик на известное воздействие еще на стадии изготовления прибора фиксируют на шкале отсчетного устройства в выбранных единицах измерений, после чего разбивают шкалу на деления в кратном и дольном отношении. Эта процедура называется градуировкой. При измерениях она позволяет по положению указателя получать результат сравнения непосредственно на шкале отношений.

Все технические средства, предназначенные для измерений, называются средствами измерений.

Кроме индикаторов к ним относятся вещественные меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, технические системы и устройства с измерительными функциями, стандартные образцы.

Вещественные меры предназначены для воспроизведения физической величины заданного размера, который характеризуется так называемым номинальным значением. При условии что указывается точность, с которой воспроизводится номинальное значение физической величины, гиря является мерой массы, конденсатор — мерой емкости, кварцевый генератор — мерой частоты электрических колебаний и т. д. Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы мер. Например, гиря и измерительный конденсатор постоянной емкости — это однозначные меры, измерительная линейка и конденсатор переменной емкости — многозначные меры, а набор гирь и набор измерительных конденсаторов являются наборами мер. Измерения методом сравнения с мерой выполняют с помощью специальных технических устройств — компараторов. Компараторами служат равноплечие весы, измерительный мост и т. д. Иногда в качестве компаратора выступает человек.

Измерительные преобразователи — это средства измерений, перерабатывающие измерительную информацию в форму, удобную для дальнейшего преобразования, передачи, хранения, обработки, но, как правило, недоступную для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные преобразователи получили очень широкое распространение. К ним относятся термопары, измерительные усилители, преобразователи давления и многие другие виды измерительных устройств. По месту, занимаемому в измерительной цепи, они делятся на первичные и промежуточные.Конструктивно преобразователи являются либо отдельными блоками, либо составными частями средств измерений. Если преобразователи не входят в измерительную цепь, то они не относятся к измерительным. Таковы, например, операционный усилитель, делитель напряжения в цепи электропитания, силовой трансформатор и т. п.

Измерительный прибор представляет собой совокупность измерительных преобразователей, образующих измерительную цепь, и отсчетного устройства. В отличие от вещественной меры, прибор не воспроизводит известное значение физической величины. Измеряемая величина должна подводиться к нему и воздействовать на его первичный измерительный преобразователь.

Измерительные установки состоят из функционально объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, собранных в одном месте. В измерительных системах эти средства и устройства территориально разобщены и соединены каналами связи. Область науки и техники, включающая вопросы получения измерительной информации и передачи ее по каналам связи, называется телеметрией. И в установках, и в системах измерительная информация может быть представлена в форме, удобной как для непосредственного восприятия, так и для автоматической обработки, передачи и использования в автоматизированных системах управления. Технические системы и устройства с измерительными функциями наряду с их основными функциями, не имеющими отношения к измерениям, выполняют еще и измерительные функции.

Стандартные образцы — образцы веществ (материалов) с установленными по результатам испытаний значениями одной и более величин, характеризующих состав или свойство этого вещества (материала).

Человек не является техническим средством, но его тоже можно отнести к средствам измерений. Первичными измерительными преобразователями у него служат органы чувств зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса. Измерения, выполняемые с помощью органов чувств человека, называются органолептическими измерениями. Они относятся к обширному классу экспертных измерений, или измерений экспертными методами.

Классификация средств измерения

Средство измерения (СИ) – это техническое средство или совокупность средств, применяющееся для осуществления измерений и обладающее нормированными метрологическими характеристиками. При помощи средств измерения физическая величина может быть не только обнаружена, но и измерена.

Средства измерения классифицируются по следующим критериям:

1) по способам конструктивной реализации;

2) по метрологическому предназначению.

По способам конструктивной реализации средства измерения делятся на:

Меры величины – это средства измерения определенного фиксированного размера, многократно используемые для измерения. Выделяют:

Некоторое количество мер, технически представляющее собой единое устройство, в рамках которого возможно по—разному комбинировать имеющиеся меры, называют магазином мер.

Объект измерения сравнивается с мерой посредством компараторов (технических приспособлений). Например, компаратором являются рычажные весы.

К однозначным мерам принадлежат стандартные образцы (СО). Различают два вида стандартных образцов:

1) стандартные образцы состава;

2) стандартные образцы свойств.

Стандартный образец состава или материала – это образец с фиксированными значениями величин, количественно отражающих содержание в веществе или материале всех его составных частей.

Стандартный образец свойств вещества или материала – это образец с фиксированными значениями величин, отражающих свойства вещества или материала (физические, биологические и др.).

Каждый стандартный образец в обязательном порядке должен пройти метрологическую аттестацию в органах метрологической службы, прежде чем начнет использоваться.

Стандартные образцы могут применяться на разных уровнях и в разных сферах. Выделяют:

4) СО организации (предприятия).

Измерительные преобразователи (ИП) – это средства измерения, выражающие измеряемую величину через другую величину или преобразующие ее в сигнал измерительной информации, который в дальнейшем можно обрабатывать, преобразовывать и хранить. Измерительные преобразователи могут преобразовывать измеряемую величину по—разному. Выделяют:

1) аналоговые преобразователи (АП);

2) цифроаналоговые преобразователи (ЦАП);

3) аналого—цифровые преобразователи (АЦП). Измерительные преобразователи могут занимать различные позиции в цепи измерения. Выделяют:

1) первичные измерительные преобразователи, которые непосредственно контактируют с объектом измерения;

2) промежуточные измерительные преобразователи, которые располагаются после первичных преобразователей. Первичный измерительный преобразователь технически обособлен, от него поступают в измерительную цепь сигналы, содержащие измерительную информацию. Первичный измерительный преобразователь является датчиком. Конструктивно датчик может быть расположен довольно далеко от следующего промежуточного средства измерения, которое должно принимать его сигналы.

Обязательными свойствами измерительного преобразователя являются нормированные метрологические свойства и вхождение в цепь измерения.

Измерительный прибор – это средство измерения, посредством которого получается значение физической величины, принадлежащее фиксированному диапазону. В конструкции прибора обычно присутствует устройство, преобразующее измеряемую величину с ее индикациями в оптимально удобную для понимания форму. Для вывода измерительной информации в конструкции прибора используется, например, шкала со стрелкой или цифроуказатель, посредством которых и осуществляется регистрация значения измеряемой величины. В некоторых случаях измерительный прибор синхронизируют с компьютером, и тогда вывод измерительной информации производится на дисплей.

В соответствии с методом определения значения измеряемой величины выделяют:

1) измерительные приборы прямого действия;

2) измерительные приборы сравнения.

Измерительные приборы прямого действия – это приборы, посредством которых можно получить значение измеряемой величины непосредственно на отсчетном устройстве.

Измерительный прибор сравнения – это прибор, посредством которого значение измеряемой величины получается при помощи сравнения с известной величиной, соответствующей ее мере.

Измерительные приборы могут осуществлять индикацию измеряемой величины по—разному. Выделяют:

1) показывающие измерительные приборы;

2) регистрирующие измерительные приборы.

Разница между ними в том, что с помощью показывающего измерительного прибора можно только считывать значения измеряемой величины, а конструкция регистрирующего измерительного прибора позволяет еще и фиксировать результаты измерения, например посредством диаграммы или нанесения на какой—либо носитель информации.

Отсчетное устройство – конструктивно обособленная часть средства измерений, которая предназначена для отсчета показаний. Отсчетное устройство может быть представлено шкалой, указателем, дисплеем и др. Отсчетные устройства делятся на:

1) шкальные отсчетные устройства;

2) цифровые отсчетные устройства;

3) регистрирующие отсчетные устройства. Шкальные отсчетные устройства включают в себя шкалу и указатель.

Шкала – это система отметок и соответствующих им последовательных числовых значений измеряемой величины. Главные характеристики шкалы:

1) количество делений на шкале;

Деление шкалы – это расстояние от одной отметки шкалы до соседней отметки.

Длина деления – это расстояние от одной осевой до следующей по воображаемой линии, которая проходит через центры самых маленьких отметок данной шкалы.

Цена деления шкалы – это разность между значениями двух соседних значений на данной шкале.

Диапазон показаний шкалы – это область значений шкалы, нижней границей которой является начальное значение данной шкалы, а верхней – конечное значение данной шкалы.

Диапазон измерений – это область значений величин в пределах которой установлена нормированная предельно допустимая погрешность.

Пределы измерений – это минимальное и максимальное значение диапазона измерений.

Практически равномерная шкала – это шкала, у которой цены делений разнятся не больше чем на 13 % и которая обладает фиксированной ценой деления.

Существенно неравномерная шкала – это шкала, у которой деления сужаются и для делений которой значение выходного сигнала является половиной суммы пределов диапазона измерений.

Выделяют следующие виды шкал измерительных приборов:

Односторонняя шкала – это шкала, у которой ноль располагается в начале.

Двусторонняя шкала – это шкала, у которой ноль располагается не в начале шкалы.

Симметричная шкала – это шкала, у которой ноль располагается в центре.

Измерительная установка – это средство измерения, представляющее собой комплекс мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, используемые для измерения фиксированного количества физических величин и собранные в одном месте. В случае, если измерительная установка используется для испытаний изделий, она является испытательным стендом.

Измерительная система – это средство измерения, представляющее собой объединение мер, ИП, измерительных приборов и прочее, выполняющих схожие функции, находящихся в разных частях определенного пространства и предназначенных для измерения определенного числа физических величин в данном пространстве.

По метрологическому предназначению средства измерения делятся на:

1) рабочие средства измерения;

Рабочие средства измерения (РСИ) – это средства измерения, используемые для осуществления технических измерений. Рабочие средства измерения могут использоваться в разных условиях. Выделяют:

1) лабораторные средства измерения, которые применяются при проведении научных исследований;

2) производственные средства измерения, которые применяются при осуществлении контроля над протеканием различных технологических процессов и качеством продукции;

3) полевые средства измерения, которые применяются в процессе эксплуатации самолетов, автомобилей и других технических устройств.

К каждому отдельному виду рабочих средств измерения предъявляются определенные требования. Требования к лабораторным рабочим средствам измерения – это высокая степень точности и чувствительности, к производственным РСИ – высокая степень устойчивости к вибрациям, ударам, перепадам температуры, к полевым РСИ – устойчивость и исправная работа в различных температурных условиях, устойчивость к высокому уровню влажности.

Эталоны – это средства измерения с высокой степенью точности, применяющиеся в метрологических исследованиях для передачи сведений о размере единицы. Более точные средства измерения передают сведения о размере единицы и так далее, таким образом образуется своеобразная цепочка, в каждом следующем звене которой точность этих сведений чуть меньше, чем в предыдущем.

Сведения о размере единицы предаются во время проверки средств измерения. Проверка средств измерения осуществляется с целью утверждения их пригодности.

Параметры приборов

Для измерительных приборов характерен следующий ряд параметров:

• Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, на которую рассчитан прибор при его нормальном функционировании.
• Порог чувствительности — минимальное значение измеряемой величины, которое прибор способен различить.
• Точность — способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя.

Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу

Поиск по теме

Энергия

Энергия измеряется с помощью счетчика энергии. Примеры счетчиков энергии включают в себя:

• Счетчик электрической энергии. Счетчик электроэнергии измеряет энергию непосредственно в киловатт – час.
• Счетчик газа измеряет энергию косвенным образом с помощью учета объема используемого газа. Этот показатель может быть превращен в меру энергии путем умножения его на теплотворную способность газа.

Сделаем домашку
с вашим ребенком за 380 ₽

Уделите время себе, а мы сделаем всю домашку с вашим ребенком в режиме online

Механика

«Измерительные приборы» 👇

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

• непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
• линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
• закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Все приборы могут подразделяться по способу преобразования, выдачи информации и виду выходной информации, предназначения и другим критериям. Имея хорошую классификацию, можно отыскать конкретный инструмент для определенных задач и операций.

Но главная цель у них состоит в измерении показаний, их записи и контроле технологических процессов производства. Рекомендуются использовать точные измерительные устройства, однако, устройство становится гораздо сложнее. Это потребует учета большого количества факторов и измерений параметров, чтобы вывести на экран точные показания.

Диапазон измерений — область значений измеряемой величины, на который рассчитан прибор при его нормальном функционировании (с заданной точностью измерения).

Порог чувствительности — некоторое минимальное или пороговое значение измеряемой величины, которое прибор может различить.

Чувствительность связывает значение измеряемого параметра с соответствующим ему изменением показаний прибора.

Точность — способность прибора указывать истинное значение измеряемого показателя (предел допустимой погрешности или неопределённость измерения).

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

специальные устройства, применяемые для точного определения размеров и других геометрических характеристик предметов. К таким устройствам относятся кронциркули, нутромеры и глубиномеры (в том числе соответствующие микрометрические приборы и штангенприборы), щупы, индикаторные приборы, уровни и отвесы, линейки и угольники.
Микрометры, нутромеры и глубиномеры. Некоторые часто встречающиеся размеры, например диаметр цилиндра, диаметр и глубину отверстия, невозможно точно измерить, прикладывая к детали обычную измерительную линейку. Но можно “взять” диаметр или глубину отверстия при помощи кронциркуля-нутромера или глубиномера, а затем измерить взятое расстояние по линейке или штриховой мере. Для повышения точности таких измерений применяются кронциркули прямого отсчета, снабженные шкалой, а также микрометры и штангенприборы того же назначения. В микрометрических приборах используется высокоточная винтовая резьба очень малого шага. Отсчет по микрометру сводится к определению числа полных оборотов и долей оборота барабана относительно его нулевого положения. Полные обороты отмечаются штрихами линейной шкалы на неподвижном стебле, а дробные доли оборота – штрихами круговой шкалы на торцевой кромке вращающегося барабана. В большинстве микрометров англоязычных стран используется резьба, имеющая 40 ниток на дюйм, и предусматривается 25 делений на барабане, так что каждому делению барабана соответствует перемещение измерительного стержня на одну тысячную дюйма. Аналогичные характеристики имеют метрические микрометры.

Штангенциркуль позволяет отсчитывать диаметр непосредственно и с высокой точностью. Неподвижная основная шкала британского штангенциркуля имеет 50 делений на дюйм, а подвижная шкала нониуса – всего 20 делений. Сумма этих 20 делений равна сумме 19 делений основной шкалы. Поэтому, когда нулевой штрих шкалы нониуса останавливается между двумя штрихами основной шкалы, только один штрих шкалы нониуса может лежать точно напротив какого-либо штриха основной шкалы. Число соответствующих ему делений шкалы нониуса равно числу двадцатых долей деления, на которое нулевой штрих шкалы нониуса смещен относительно одного штриха основной шкалы в сторону следующего штриха. Это и дает возможность отсчитывать измеряемый диаметр с точностью до тысячных долей (дюйма, сантиметра).

Щупы. В тех случаях, когда требуется измерять очень малые расстояния, например, лишь в несколько раз превышающие толщину бумаги, применяются наборы пластинок-щупов – плоских и клиновых. Измерения проводятся по принципу “проходит – не проходит”. В измеряемый зазор вводят одну за другой пластинки набора, пока не дойдут до такой ситуации, когда одна из пластинок едва входит в зазор, а следующая уже не входит. Клиновый щуп осторожно вдвигают в зазор до тех пор, пока он не остановится, после чего считывают указанную на лицевой поверхности щупа его толщину.

Индикаторные приборы. Часто важное значение имеет степень эксцентричности вала, который в идеале должен вращаться вокруг своей геометрической осевой линии. Для такого контроля пользуются индикаторными приборами. Индикаторный прибор закрепляют рядом с валом так, чтобы его подвижный измерительный стержень касался поверхности проверяемого вала. При вращении вала этот стержень, прижимаемый к поверхности вала пружиной, поднимается и опускается в соответствии с биениями вала. Перемещение стержня увеличивается рычажным механизмом прибора и преобразуется в поворот стрелки по круговой шкале индикатора. Индикаторные приборы показывают биения, измеряемые тысячными и десятитысячными долями (дюйма, сантиметра).

Уровни и отвесы. В строительном деле, а также при монтаже и наладке механического оборудования принято выверять основные оси и плоскости на параллельность или перпендикулярность направлению действия силы тяжести. Для этого пользуются такими устройствами, как уровни и отвесы. Отвес представляет собой груз, подвешенный на нити. Опустив отвес возле какого-либо элемента конструкции, который должен быть вертикальным, можно невооруженным глазом проверить, действительно ли контролируемый край этого элемента параллелен нити отвеса. Точность при таком методе зависит от того, насколько симметричен груз относительно точки закрепления нити. Уровень – это линейка с закрепленной на ней слегка искривленной герметичной стеклянной ампулой. Ампула длиной несколько сантиметров наполнена спиртом так, что в ней остается пузырек (воздуха или другого газа). Когда ампула строго горизонтальна, пузырек занимает среднее положение, отмеченное на ее стенке. Линейку кладут на контролируемую деталь (например, фундаментную плиту) и регулируют ее наклон, добиваясь, чтобы пузырек занял среднее положение. Закрепив ампулу на линейке так, чтобы ее осевая линия была перпендикулярна линейке, можно проверять вертикальные детали.
Линейки и угольники. При разметке обрабатываемой детали обычно пользуются измерительными и поверочными линейками и угольниками. Угол между аншлагом и линейкой угольника чаще всего равен 90°, но бывают и угольники с углом 45°. В тех случаях, когда требуются другие углы, применяются угломеры с транспортирами, в которых угол установки угольника плавно регулируется.
ЛИТЕРАТУРА
Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. М., 1985

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество.
.

Смотреть что такое “ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ” в других словарях

• Радиоизмерительное и электроизмерительное оборудование, КИПиА, Измерительные приборы
• Музей измерительных приборов и устройств
• Информационный ресурс по контрольно-измерительным приборам и автоматике
• Метрология и стандартизация
• Контрольно-измерительные приборы систем ОВК
• Измерение расхода и плотности жидкостей
• Метрология и измерительные приборы
• Электроизмерительные лаборатории
• Измерительные приборы и устройства

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Обычно приборы могут быть следующего вида:

• Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
• Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
• Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
• Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.

Электричество и электроника

Электрический ток представляет собой поток электрического заряда.

Электрический ток может быть прямым или переменным. Электричество течет через металлы, электролиты, газы и полупроводники.

• Измерительные приборы для измерения величины электрического тока
  Амперметр является измерительным прибором для измерения интенсивности электрического тока в электрических цепях. Мультиметр электрический измерительный прибор, с помощью которого мы измеряем различные электрические свойства.
• Амперметр является измерительным прибором для измерения интенсивности электрического тока в электрических цепях.
• Мультиметр электрический измерительный прибор, с помощью которого мы измеряем различные электрические свойства.
• Измерительные приборы для измерения напряжения электричества
  Вольтметр представляет собой измерительный прибор , который измеряет электрическое напряжение Осциллограф является фундаментальным инструментом для анализа сигналов во временной области.
• Вольтметр представляет собой измерительный прибор , который измеряет электрическое напряжение
• Осциллограф является фундаментальным инструментом для анализа сигналов во временной области.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

• Физическая величина
• Средство измерений
• Измерительный преобразователь
• Средство сравнения
• Мера физической величины
• Измерительная установка
• Измерительная система
• Радиоизмерительные приборы
• Электроизмерительные приборы
• Контрольно-измерительные приборы

Сельскохозяйственный (садовый) инструмент

Метеорологические приборы и инструменты

Классификация устройств

В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.

Приборы могут делиться по таким критериям:

• Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
• По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
• Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.

Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро-, милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Литература и нормативные документы

• Методы и средства измерений, испытаний и контроля: Учебное пособие — 2-е изд. перераб. и доп.
• РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения
• Рефлектометр — способ измерения, РЕФЛЕКТОМЕТРИЯ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ
• ГОСТ 22261-82 (СТ СЭВ 3206-81) «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».