ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное
Практически равномерная шкала – шкала, длина делений которой отличается друг от друга не более чем на 30 % и имеет постоянную цену делений.
Существенно неравномерная шкала – шкала с сужающимися делениями, для которой значение выходного сигнала, соответствующее полусумме верхнего и нижнего пределов диапазона изменений входного (выходного) сигнала, находится в интервале между 65 % и 100 % длины шкалы, соответствующей диапазону изменений входного (выходного) сигнала.
Степенная шкала – шкала с расширяющимися или сужающимися делениями, отличная от шкал, указанных выше.
Что такое амперметр и какие величины он измеряет
Амперметр — измерительный прибор, который служит для измерения силы тока в электроцепях. Единицей по системе СИ является ампер . Электрические цепи могут проводить ток разной силы, поэтому градуируют приборную шкалу амперметра с различной градацией от микроампера равного 1 мкА = 1×0-6 ампер до килоампера равного: 1 кА = 1 000 ампер.
Поскольку ток в цепи напрямую зависит от величины сопротивления элементов электроцепи, то собственное сопротивление прибора должно быть предельно низким, стремится к нулю. Это приведет к уменьшению влияния устройства в процессе замеров тока в цепи, тем самым будет повышена точность измерения.
Что такое класс точности манометра, и как его определить
Класс точности манометра является одной из основных величин, характеризующих прибор. Это процентное выражение максимально допустимая погрешность измерителя, приведенная к его диапазону измерений.
Абсолютная погрешность представляет собой величину, которая характеризует отклонение показаний измерительного прибора от действительного значения давления. Также выделяют основную допустимую погрешность, которая представляет собой процентное выражение абсолютного допустимого значения отклонения от номинального значения. Именно с этой величиной связан класс точности.
Существует два типа измерителей давления — рабочие и образцовые.
Рабочие применяются для практического измерения давления в трубопроводах и оборудовании. Образцовые — специальные измерители, которые служат для поверки показаний рабочих приборов и позволяют оценить степень их отклонения. Соответственно, образцовые манометры имеют минимальный класс точности.
Классы точности современных манометров регламентируются в соответствии с ГОСТ 2405-88 Они могут принимать следующие значения:
Таким образом, этот показатель имеет прямую зависимость с погрешностью. Чем он ниже, тем ниже максимальное отклонение, которое может давать измеритель давления, и наоборот. Соответственно, от этого параметра зависит, насколько точными являются показания измерителя. Высокое значение указывает на меньшую точность измерений, а низкое соответствует повышенной точности. Чем ниже значение класса точности, тем более высокой является цена устройства.
Узнать этот параметр достаточно просто. Он указан на шкале в виде числового значения, перед которым размещаются литеры KL или CL. Значение указывается ниже последнего деления шкалы.
Указанная на приборе величина является номинальной. Чтобы определить фактический класс точности, нужно выполнить поверку и рассчитать его. Для этого проводят несколько измерений давления образцовым и рабочим манометром. После этого необходимо сравнить показания обоих измерителей, выявить максимальное фактическое отклонение. Затем остается только посчитать процент отклонения от диапазона измерений прибора.
Класс — точность — измерительный прибор
Класс точности измерительного прибора — обобщенная характеристика прибора, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами прибора, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности характеризует свойства приборов в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих приборов. Например, класс точности вольтметров характеризует пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых изменений показаний, вызываемых внешним магнитным полем и отклонениями от нормальных значений температуры, частоты переменного тока и некоторых других влияющих величин.
Класс точности измерительного прибора — это число, которое соответствует наибольшей погрешности, допустимой нормами. Класс точности выражается в процентах от верхнего предела измерения прибора. Например, термометр класса 1 может иметь допустимую погрешность 1 % от верхнего предела шкалы.
Класс точности измерительного прибора определяется наибольшей допустимой погрешностью в процентах величины, соответствующей предельному значению шкалы прибора.
Класс точности измерительных приборов нормируется как обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющих на их точность, значения которых устанавливаются стандартами на соответствующие виды измерительных приборов.
Классом точности измерительного прибора называется его характеристика, которая определяет степень точности измерения, пределы основной погрешности. Для приборов теплотехнического контроля холодильных установок класс точности численно равен максимальной величине приведенной основной погрешности, выраженной в процентах.
Что характеризует класс точности измерительных приборов.
Приведенная допустимая погрешность определяет класс точности измерительного прибора.
Значение какой величины определяет обозначение класса точности измерительного прибора.
Предельные значения основной и дополнительной погрешностей определяют класс точности измерительного прибора, который задается двумя способами: по величине абсолютной погрешности и по величине наибольшей допустимой основной приведенной погрешности в виде абсолютного числа, совпадающего с пределом допустимой погрешности для конечного значения рабочей части шкалы.
В физико-химических иследованиях первый путь равносилен увеличению класса точности измерительных приборов или переходу к более прецизионным методам измерений. Второй путь представляется более доступным, но он пригоден лишь применительно к измерению экстенсивных величин. Кроме того, для успешного использования этого приема нужно быть уверенным в том, что абсолютная погрешность измерений не коррелирует с массой исследуемого образца и, следовательно, с измеряемым экстенсивным свойством. Так, если абсолютная погрешность измерения энтальпии сгорания для калориметра данной конструкции есть величина приблизительно постоянная для заданного интервала значений 100 — 5000 Дж, с целью снижения относительной погрешности определения следует сжигать навески, обеспечивающие большое тепловыделение.
Максимальная погрешность этих измерений известна и определяется классом точности примененных измерительных приборов.
При различных экспериментальных работах очень важно правильно выбрать класс точности используемых измерительных приборов. Под точностью прибора понимают его свойство, характеризующее степень приближения показаний данного прибора к действительным значениям измеряемой величины. Обычно точность прибора задается классом точности прибора или указывается в его паспорте
Очевидно, что чем точнее прибор, тем меньше его погрешность и выше стоимость.
Обычно точность прибора задается классом точности прибора или указывается в его паспорте. Очевидно, что чем точнее прибор, тем меньше его погрешность и выше стоимость.
Допустимое отношение сигнал / помеха зависит также от класса точности измерительного прибора.
А ( / — ошибка измерения, которая определяется классом точности измерительного прибора; ДХ — допустимая погрешность измерения моделируемой величины.
Особо специфическими являются требования, предъявляемые некоторыми стандартами в отношении класса точности измерительных приборов, применяемых при испытаниях.
Классификация счетчика по фазности
В зависимости от того, какой тип электросети проведен в доме (с однофазным напряжением или трехфазным), необходимо приобретать соответствующий счетчик:
- Однофазный прибор учета — устанавливается в однофазную (двухпроводную) сеть с напряжением 220 В. Такие электросети в основном проведены в квартирах, индивидуальных жилых домах, небольших магазинах, офисах.
- Трехфазный прибор учета — устанавливается в трехфазную сеть с напряжением от 380 В. Такие электросети проводятся в больших коттеджах, на промышленных объектах, в крупных магазинах, ресторанах, административных зданиях и складах, одним словом — на крупных объектах.
Классы точности болтов
Болты и другие крепежные изделия изготавливают нескольких классов:
Каждый из них имеет свои допуски измеряемой величины, отличные от остальных и применяется в различных сферах.
Крепеж С используют в отверстиях с диаметром немногим больше диаметра болта (до 3мм). Болты без труда устанавливаются, не отнимая много времени на работу. Из минусов стоит отметить то, что при физическом воздействии на такой крепеж, болтовое соединение может сместиться на несколько миллиметров.
Крепеж В подразумевает использование болтов, диаметр которых меньше отверстия в пределах 1-1,5 мм. Это позволяет конструкции меньше подвергаться смещениям и деформациям, но повышаются требования к изготовлению отверстий в креплениях.
Гайки шестигранные класса точности В
Крепеж А создается по проекту. Диаметр болта такого типа, меньше диаметра отверстия максимум на 0,3 мм и имеет допуск только со знаком минус. Это делает крепеж неподвижным, не позволяет происходить смещению узлов. Изготовление болтов А-класса стоит дороже и не всегда используется в производстве.
Класс точности присутствует в описании всех измерительных приборов и является одной из самых важных характеристик. Чем выше его значение, тем более дорогостоящий будет прибор, но в то же время он сможет предоставить более точную информацию. Выбор стоить делать исходя из сложившейся ситуации и целей в которых будет использоваться такое средство
Важно понимать, что в некоторых ситуациях экономически выгодно будет приобрести дорогостоящее сверхточное оборудование, чтобы в дальнейшем сберечь деньги
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
В соответствии с ГОСТ 8.401-80 все средства измерений делятся на классы точности, которые устанавливают в стандартах или технических условиях, содержащих технические требования к СИ, подразделяемым по точности. Классы точности СИ конкретного типа выбирают соответственно из ряда классов точности, регламентированных в стандартах или других НД на СИ рассматриваемого вида. В данных стандартах устанавливают конкретные требования к метрологическим характеристикам, отражающим уровень точности СИ этого класса.
Классы точности присваивают средствам измерений при их разработке с учетом результатов государственных приемочных испытаний. Как было указано выше, пределы основной и дополнительной погрешностей следует выражать в форме абсолютных, относительных или приведенных погрешностей в зависимости от характера измерения погрешностей в пределах диапазона измерений конкретного вида СИ.
Пределы допускаемой основной погрешности, выражаемые абсолютной систематической погрешностью, наиболее часто используются для характеристики погрешностей, возникающих по вине схем СИ. Однако их значение можно уменьшить за счет регулировки определенных элементов схем, вариации параметров влияния которых заметно сказывается на так называемых аддитивных и мультипликативных погрешностях.
Обозначение классов точности СИ в документации может осуществляться в форме абсолютных погрешностей или относительных погрешностей (таблица 4.1).
При этом классы точности следует обозначать в документации прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. В необходимых случаях к обозначению класса точности буквами латинского алфавита допускается добавлять индексы в виде арабской цифры. Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, должны соответствовать буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа.
В эксплуатационной документации на СИ конкретного вида, содержащей обозначение класса точности, должна быть ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности данного СИ.
Стандарт ГОСТ 8.401—80 предусматривает определенные обозначения классов точности на СИ. В соответствии с указанным стандартом условные обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса СИ. Они включают числа, прописные буквы латинского алфавита или римские цифры. За исключением технически обоснованных случаев, вместе с условным обозначением класса точности на циферблат, щиток или корпус СИ должны быть нанесены обозначения стандартов или ТУ, устанавливающих технические требования к этим СИ.
На СИ одного и того же класса точности, которые эксплуатируются в различных условиях, следует наносить обозначение условий их эксплуатации, предусмотренные в стандартах или ТУ на СИ.
Правила построения и примеры обозначения классов точности приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Формулы вычисления погрешностей и обозначение классов точности СИ
Принцип работы
Принцип действия приборов легче показать на какой-нибудь модели. В основу работы аппарата положено аналогово-цифровое преобразование. Принципы можно рассмотреть на примере универсального В7-35.
Преобразователи, которые установлены в приборе, измеряют силу тока, напряжение постоянного и переменного электрического тока, сопротивление и конвертируют все это в нормализованное напряжение или цифровой код, если в устройстве имеется аналого-цифровой преобразователь.
Схема прибора основана на нескольких преобразователях:
- Преобразователь масштабирования;
- Низкочастотный аппарат, преобразующий напряжение переменного тока в постоянный;
- Аналогичный преобразователь постоянного и переменного электрического тока в напряжение;
- Конвертер сопротивления в напряжение.
Схема вольтметра В7-35
Получая эти параметры, устройство конвертирует их в напряжение, отображаемое по специальной шкале или в электроном виде, если в нем предусмотрено наличие АЦП.
Принцип работы электромагнитного аналогового вольтметра следующий. Создание вращающего момента происходит с помощью силового действия магнитного поля катушки на подвижном постоянном магните, который выполняется в форме плоской лопасти.
Под действием магнитного поля, которое создается током, магнит втягивается в цель катушки и поворачивается на ось, содержащую указательную стрелку.
Схематическое изображение работы стрелочного устройства
Тест цифровых мультиметров
Чтобы определить лучшие приборы нужно проводить определенные тесты, на основании которых делается выбор в пользу той или иной модели. Сегодня рынок располагает огромным количеством моделей. Опытные люди проверили их и определили их преимущества и недостатки, составив описания.
Universal M830B IEK
Обычный и качественный прибор для любителей. Подходит не только для использования дома, но и при монтажных работах. Модель проста в использовании и подходит для новичков. Корпус имеет три входа для щупов, позволяющих измерять постоянный и переменный ток, сопротивление, напряжение. В этой бюджетной модели есть даже функция прозвонки для транзисторов. Для проверки коротких замыканий прозвонки нет.
Модель M830B IEK
UNI-T UT33D
Идеально подходит для домашнего использования и обладает широким спектром измерения электрических параметров. Базовый функционал держится на уровне предыдущего тестера, но дополняется прозвонкой на обрывы цепей. Используется дл ремонта ПК, микросхем, электромонтажных работ. Недостатком стала невозможность изменять переменный ток.
Модель UNI-T UT33D
СЕМ DT-105 480151
Профессиональный измеритель, который обладает очень компактным и легким. Для него, как ни для кого характерно сочетание «цена-качество». Несмотря на большую сложность, чем аналоги, прибор может спокойно использоваться в быту и в других домашних целях. Функционал включает в себя прозвонку, индикатор заряда аккумулятора, индикаторы полярности и многое другое.
Модель СЕМ DT-105 480151
Таким образом, вольтметр — это прибор для измерения напряжения и один из самых простых измерительных инструментов, но даже с ним некоторые не могут справиться. Этот материал максимально широко рассказал, что такое вольтметр, долгую историю его создания и инструкцию по использованию во многих полезных целях.
Определение класса точности прибора
Класс точности измерительного прибора — это обобщенная характеристика, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими свойствами, влияющими на точность, значения которых установлены в стандартах на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых при помощи этих средств.
Для того чтобы заранее оценить погрешность, которую внесет данное средство измерений в результат, пользуются нормированными значениями погрешности. Под ними понимают предельные для данного типа средства измерений погрешности.
Погрешности отдельных измерительных приборов данного типа могут быть различными, иметь отличающиеся друг от друга систематические и случайные составляющие, но в целом погрешность данного измерительного прибора не должна превосходить нормированного значения. Границы основной погрешности и коэффициентов влияния заносят в паспорт каждого измерительного прибора.
Основные способы нормирования допускаемых погрешностей и обозначения классов точности средств измерений установлены ГОСТ.
На шкале измерительного прибора маркируют значение класса точности измерительного прибора в виде числа, указывающего нормированное значение погрешности. Выраженное в процентах, оно может иметь значения 6; 4; 2,5; 1,5; 1,0; 0,5; 0,2; 0,1; 0,05; 0,02; 0,01; 0,005; 0,002; 0,001 и т. д.
Если обозначаемое на шкале значение класса точности обведено кружком, например 1,5, это означает, что погрешность чувствительности δs = 1,5%. Так нормируют погрешности масштабных преобразователей (делителей напряжения, измерительных шунтов, измерительных трансформаторов тока и напряжения и т. п.).
Это означает, что для данного измерительного прибора погрешность чувствительности δs = dx/x — постоянная величина при любом значении х. Граница относительной погрешности δ(х) постоянна и при любом значении х просто равна значению δs, а абсолютная погрешность результата измерений определяется как dx = δsx
Для таких измерительных приборов всегда указывают границы рабочего диапазона, в которых такая оценка справедлива.
Если на шкале измерительного прибора цифра класса точности не подчеркнута, например 0,5, это означает, что прибор нормируется приведенной погрешностью нуля δо = 0,5 %. У таких приборов для любых значений х граница абсолютной погрешности нуля dx = dо = const, а δо = dо/хн.
При равномерной или степенной шкале измерительного прибора и нулевой отметке на краю шкалы или вне ее за хн принимают верхний предел диапазона измерений. Если нулевая отметка находится посредине шкалы, то хн равно протяженности диапазона измерений, например для миллиамперметра со шкалой от -3 до +3 мА, хн= 3 — (-3)=6 А.
Однако будет грубейшей ошибкой полагать, что амперметр класса точности 0,5 обеспечивает во всем диапазоне измерений погрешность результатов измерений ±0,5 %. Значение погрешности δо увеличивается обратно пропорционально х, то есть относительная погрешность δ(х) равна классу точности измерительного прибора лишь на последней отметке шкалы (при х = хк). При х = 0,1хк она в 10 раз больше класса точности. При приближении х к нулю δ(х) стремится к бесконечности, то есть такими приборами делать измерения в начальной части шкалы недопустимо.
На измерительных приборах с резко неравномерной шкалой (например на омметрах) класс точности указывают в долях от длины шкалы и обозначают как 1,5 с обозначением ниже цифр знака «угол».
Если обозначение класса точности на шкале измерительного прибора дано в виде дроби (например 0,02/0,01), это указывает на то, что приведенная погрешность в конце диапазона измерений δпрк = ±0,02 %, а в нуле диапазона δпрк = -0,01 %. К таким измерительным приборам относятся высокоточные цифровые вольтметры, потенциометры постоянного тока и другие высокоточные приборы.
В этом случае δ(х) = δк + δн (хк/х — 1), где хк — верхний предел измерений (конечное значение шкалы прибора), х — измеряемое значение.
Как расшифровываются характеристики оборудования
Наибольший (максимальный) предел — это максимальное значение, которое может отобразиться на дисплее электронных весов. Если масса груза больше данной цифры, устройство не покажет точного значения.
Наименьший (минимальный) предел — это масса, на которую отреагируют датчики устройства. Если положить на платформу груз с меньшим весом, цифры на экране не появятся.
Цена одного деления — минимальный шаг при взвешивании. У механических весов это интервал между двумя цифрами шкалы. Выражается в мг, г. кг.
Цена одного поверочного деления электронных (e). Условная характеристика, выраженная в мг, г. кг.
Число поверочных делений. Чтобы рассчитать характеристику, следует разделить максимальный предел на число поверочных делений.
Определение погрешности
Владельцев измерительных приборов интересует, прежде всего, величина максимальной погрешности, характерной для манометра. Она зависит не только от класса точности, но и от диапазона измерений. Таким образом, чтобы получить значение погрешности, нужно произвести некоторые вычисления. Например, для манометра с диапазоном измерений, равным 6 МПа, и классом точности 1,5 погрешность будет рассчитываться по формуле 6*1,5/100=0,09 МПа.
Необходимо отметить, что таким способом можно посчитать только основную погрешность.
Ее величина определяется идеальными условиями эксплуатации. На нее оказывают влияние только конструктивные характеристики, а также особенности сборки прибора, например, точность градуировки делений на шкале, сила трения в измерительном механизме. Однако эта величина может отличаться от фактической, поскольку существует также дополнительная погрешность, определяемая условиями, в которых эксплуатируется манометр. На нее может влиять вибрация трубопровода или оборудования, температура, уровень влажности и другие параметры.
Также точность измерения давления зависит от еще одной характеристики манометра — величины его вариации, которую определяют в ходе поверки. Это максимальная разница показаний измерителя, выявленная по результатам нескольких измерений.
Величина вариации в значительной мере зависит от конструкции манометра, а именно от способа уравновешивания, которое может быть жидкостным (давлением столба жидкости) или механическим (пружиной). Механические манометры имеют более выраженную вариацию, что часто обусловлено дополнительным трением при плохой смазке или износе деталей, потере упругости пружины и другими факторами.
Как читать маркировку, расчеты
Чем незначительнее отклонения ДМ, тем меньшая цифра в его обозначения по классу (числовое выражение). Диапазон может быть разным, но наиболее распространенный 0.4–4.
ГОСТом 2405 закреплено, как рекомендовано обозначать прибор:
Взаимосвязь с габаритами
Тип прибора по кл. точн. обычно связан с диаметром его части с градуировкой (с циферблатом). Имеются в виду механические приборы со стрелкой-указателем, бегающей по делениям, нанесенным краской на данном сегменте.
Более подробно по ГОСТу 2405:
В том же документе есть данные о связи циферблата с классами точности:
Там же приводятся чертежи шкал и варианты градуировки:
Диаметры шкал измерителей давления стандартно находятся в таких рамках (в мм): 40, 50, 63, 80, 100, 150, 160, 250.
Значения могут быть другими, зависят от типоразмера по согласованному ТУ с разрешительными органами.
Чем значительнее диаметр шкалы, тем отклонения меньшие и ниже (лучше) класс по точности. Закономерность можно проследить по таблице (см. выше), например, прибор с Ø50 имеет группу 2.5 и 4, а у ДМ с Ø250 корректность показаний самая лучшая (высокая) и характерные меньшие значения групп погрешностей.
Итак, самая низкая точность у изделий со шкалой Ø40–50, самая высокая — у типоразмеров с циферблатом Ø160–250.
Зависимость от диапазона замеров
Погрешности зависят не только от классов, но и от диапазона замеров, на который рассчитан манометр.
Граничные пределы возможностей манометра по замеряемой величине могут быть любыми — допускаются разные решения производителя. У приборов-эталонов они расширенные. Но наиболее стандартными, среднестатистическими являются следующие:
Рекомендованные диапазоны замеров указаны в ГОСТе Р 8.905 в табл. прил. А.
Как исчислить, определить класс (погрешности) манометров
Исходные данные: имеем ДМ с диапазоном — 10 мПа, группой KL 1.5. Это значит, что наибольшая возможная погрешность измерителя не должна быть выше результата проверки. Рассчитать можно по такому алгоритму:
10×1.5/100=0.15 мПа
Можно также узнать максимальное отклонение в процентном соотношении, этот способ согласовывается с вышеуказанной формулой (0.15 в описанном выше примере это 1.5 %). Сделать это элементарно — посмотрев на цифру маркировки по классу. Число означает следующее: наибольшая погрешность показаний манометра составит 2.5 % от его диапазона измерений.
Как определить, не выходит ли манометр за рамки своего класса
Для проверки, находится ли уровень погрешности в рамках присвоенного класса надо сравнить подопытное изделие с эталонным.
Порядок:
- Берут 2 прибора: эталонный и проверяемый.
- Делают двумя измерителями замеры в аналогичных условиях, особенно по температуре.
- Записывают показания. Смотрят, как отличаются показания, делают вывод о величине отклонения, находится ли оно в рамках допустимой погрешности для присвоенного класса.
- Проводят вышеуказанное несколько раз — находят максимальный показатель отклонения.
Вышеописанная процедура позволяет отнести измеритель к определенному классу точности. Подобным образом проводится поверка изделий на заводах производителями, но для официальности полученных результатов алгоритм более сложный, с учетом множества факторов, с проведением дополнительных испытаний. Отображается журналами, актами процедур, заверяемыми печатями, подписями ответственных лиц, регламентируется ГОСТами и другими нормативными документами. Пример групп таких норм:
Мы уже описывали, как исчислить процент отклонения, тут также он выполняется, как последнее действие процедуры поверки. К примеру, диапазон шкалы испытуемого образца 300 бар, выявили отклонения в 3 бар от эталонного прибора. Исчислим % погрешности:
3×100/300=1. Результат не превышает 1.
Класс точности для приведенного случая 1. Если цифра будет выше, даже на долю, то это уже следующая группа.
