Дәлдігі жоғары құрылғылар қазіргі қоғам өмірі мен өндірісінің әртүрлі салаларында қолданылады. Арнайы техника болмаса, ғарышқа ұшулар, әскери және азаматтық техниканың дамуы және т.б. Мұндай жабдықты жөндеу өте қиын. Сондықтан әртүрлі бақылау-өлшеу құралдары қолданылады. Олардың сапасы осы жабдықтың мақсатына сәйкестік деңгейімен анықталады. Өлшеуді жеңілдету үшін өлшеу құралдарының дәлдік кластары да қолданылады.
Өлшем бірлігі дегеніміз не?
Технологиялық немесе табиғи процестің әрбір кезеңі белгілі бір мәндермен сипатталады: температура, қысым, тығыздық және т.б. Осы параметрлерді үнемі бақылай отырып, кез келген параметрлерді бақылауға және тіпті түзетуге болады.әрекет. Ыңғайлы болу үшін әрбір нақты процесс үшін метр, Дж, кг және т.б. сияқты стандартты өлшем бірліктері жасалды. Олар мыналарға бөлінеді:
· Негізгі. Бұл бекітілген және жалпы қабылданған өлшем бірліктері.
· Келісімді. Бұл басқа бірліктерге қатысты туындылар. Олардың сандық коэффициенті біреуге тең.
· Туынды. Бұл өлшем бірліктері негізгі шамалардан анықталады.
· Көбейткіштер және қосымшалар. Олар 10 негізгі немесе ерікті бірлікке көбейту немесе бөлу арқылы жасалады.
Әр салада процестерді бақылау және реттеуде үнемі қолданылатын құндылықтар тобы бар. Мұндай өлшем бірліктерінің жиынтығы жүйе деп аталады. Процесс параметрлері бақыланады және арнайы аспаптар арқылы тексеріледі. Олардың параметрлері халықаралық бірлік жүйесі арқылы орнатылады.
Өлшеу әдістері мен құралдары
Алынған мәнді салыстыру немесе талдау үшін эксперименттер сериясын орындау керек. Олар бірнеше жалпы тәсілдермен жүзеге асырылады:
· Тікелей. Бұл кез келген мән эмпирикалық жолмен алынатын әдістер. Оларға тікелей бағалау, нөлдік өтемақы және дифференциация жатады. Тікелей өлшеу әдістері қарапайым және жылдам. Мысалы, стандартты аспаппен қысымды өлшеу. Бұл ретте манометрдің дәлдік класы басқа зерттеулерге қарағанда айтарлықтай төмен.
· Жанама. Мұндай әдістер белгілі немесе жалпы қабылданғаннан белгілі бір шамаларды есептеуге негізделгенпараметрлер.
· Кумулятивтік. Бұл өлшеу әдістері, онда қажетті шама бірқатар теңдеулерді шешу арқылы ғана емес, сонымен қатар арнайы тәжірибелер көмегімен де анықталады. Мұндай зерттеулер көбінесе зертханалық тәжірибеде қолданылады.
Шамаларды өлшеу әдістерінен басқа арнайы өлшеу құралдары да бар. Бұл қажетті параметрді табудың құралы.
Сынақ құралдары дегеніміз не?
Әр адам өмірінде кем дегенде бір рет қандай да бір эксперимент немесе зертханалық зерттеулер жүргізген шығар. Онда манометрлер, вольтметрлер және басқа да қызықты құрылғылар пайдаланылды. Әркім өз құрылғысын пайдаланды, бірақ тек біреу ғана болды - барлығы бірдей болатын басқару құрылғысы.
Әрқашан - өлшеу сапасының дәлдігі үшін барлық құрылғылар белгіленген стандартқа нақты сәйкес келуі керек. Дегенмен, кейбір қателер жоққа шығарылмайды. Сондықтан мемлекеттік және халықаралық деңгейде өлшем құралдарының дәлдік кластары енгізілді. Есептер мен көрсеткіштердегі рұқсат етілген қате солардың көмегімен анықталады.
Сондай-ақ мұндай құрылғылар үшін бірнеше негізгі басқару әрекеттері бар:
· Тест. Бұл әдіс өндіріс сатысында жүзеге асырылады. Әрбір құрылғы сапа стандарттарына мұқият тексеріледі.
· Тексерілуде. Бұл ретте үлгілі аспаптардың көрсеткіштері тексерілгендермен салыстырылады. Мысалы, зертханада барлық құрылғылар екі жыл сайын сыналады.
Бітіру. Бұл тексерілетін аспаптың шкаласының барлық бөлімдеріне сәйкес мәндер берілетін операция. Әдетте, бұл орындаладыдәлірек және жоғары сезімтал құрылғылар.
Аспаптардың классификациясы
Қазір деректер мен көрсеткіштерді тексеруге болатын құрылғылардың көп саны бар. Сондықтан барлық аспаптарды бірнеше негізгі белгілері бойынша жіктеуге болады:
1. Өлшенетін шаманың түріне сәйкес. Немесе алдын ала жазылу бойынша. Мысалы, қысымды, температураны, деңгейді немесе құрамын, сондай-ақ заттың күйін өлшеу және т.б. Сонымен қатар, әрқайсысының өзіндік сапа және дәлдік стандарттары бар, мысалы, дәлдік класы ретінде есептегіштердің, термометрлердің және т.б.
2. Сыртқы ақпаратты алу арқылы. Мұнда күрделірек классификация келеді:
- жазу - мұндай құрылғылар келесі талдау үшін барлық кіріс және шығыс деректерді дербес жазады;
- көрсету - бұл құрылғылар процестегі өзгерістерді тек қана байқауға мүмкіндік береді;
- реттеуші - бұл құрылғылар өлшенген мәннің мәніне автоматты түрде реттеледі;
- қорытындылау - мұнда кез келген уақыт кезеңі алынады және құрылғы бүкіл кезеңдегі мәннің жалпы мәнін көрсетеді;
- сигнал беру - мұндай құрылғылар арнайы дыбыс немесе жарық ескерту жүйесімен немесе сенсорлармен жабдықталған;
- компаратор - бұл жабдық белгілі бір мәндерді сәйкес өлшемдермен салыстыруға арналған.
3. Орналасқан жері бойынша. Жергілікті және қашықтағы өлшеу құралдарын ажыратыңыз. Бұл ретте соңғылардың мүмкіндігі баралынған деректерді кез келген қашықтыққа жіберіңіз.
Аспаптардың сипаттамалары
Әр жұмыста тек жұмыс құрылғылары ғана емес, сонымен қатар стандартты үлгілер де тексеруге жататынын есте ұстаған жөн. Олардың сапасы бірден бірнеше көрсеткіштерге байланысты, мысалы:
· Дәлдік класы немесе қателік ауқымы. Барлық құрылғылар қателеседі, тіпті стандарттар да. Жалғыз айырмашылығы - жұмыста мүмкіндігінше аз қателер бар. Мұнда өте жиі A дәлдік класы қолданылады.
· Сезімталдық. Бұл көрсеткіштің бұрыштық немесе сызықтық қозғалысының зерттелген мәннің өзгеруіне қатынасы.
· Вариация. Бұл бірдей жағдайларда бірдей құралдың қайталанатын және нақты көрсеткіштері арасындағы рұқсат етілген айырмашылық.
· Сенімділік. Бұл параметр барлық көрсетілген сипаттамалардың белгілі бір уақыт ішінде сақталуын көрсетеді.
· Инерция. Құрал көрсеткіштері мен өлшенген мәннің біраз уақыт кідірісі осылай сипатталады.
Сонымен қатар жақсы аспаптың беріктік, сенімділік және техникалық қызмет көрсету сияқты қасиеттері болуы керек.
Қателік шегі дегеніміз не?
Мамандар кез келген жұмыста болмашы қателіктердің болатынын біледі. Әртүрлі өлшемдерді жүргізгенде оларды қателіктер деп атайды. Олардың барлығы зерттеу құралдары мен әдістерінің жетілмегендігі мен жетілмегендігінен. Сондықтан кез келген жабдықтың өзіндік дәлдік класы болады, мысалы, 1 немесе 2 дәлдік класы.
Бұл ретте қателердің келесі түрлері ажыратылады:
· Абсолютті. Бұл пайдаланылатын құралдың өнімділігі мен бірдей шарттардағы анықтамалық құрылғының өнімділігі арасындағы айырмашылық.
· Туысты. Мұндай қатені жанама деп атауға болады, өйткені бұл табылған абсолютті қатенің көрсетілген мәннің нақты мәніне қатынасы.
· Салыстырмалы түрде азайтылған. Бұл абсолютті мән мен пайдаланылған құрал шкаласының жоғарғы және төменгі шегі арасындағы айырмашылық арасындағы белгілі қатынас.
Қатенің сипатына қарай жіктеу де бар:
· Кездейсоқ. Мұндай қателер ешқандай жүйелілік пен жүйеліліксіз орын алады. Көбінесе әртүрлі сыртқы факторлар өнімділікке әсер етеді.
· Жүйелі. Мұндай қателер белгілі бір заң немесе ереже бойынша орын алады. Көбінесе олардың пайда болуы аспаптың күйіне байланысты.
· Қатыспаулар. Мұндай қателер бұрын алынған деректерді күрт бұрмалайды. Бұл қателер сәйкес өлшемдерді салыстыру арқылы оңай жойылады.
5-дәрежедегі дәлдік дегеніміз не?
Қазіргі ғылым арнайы құрылғылардан алынған мәліметтерді ретке келтіру, сондай-ақ олардың сапасын анықтау үшін арнайы өлшеу жүйесін қабылдады. Ол параметрлердің сәйкес деңгейін анықтайды.
Өлшеу құралдарының дәлдік кластары жалпылама сипаттаманың бір түрі болып табылады. Ол аспаптардың дәлдігіне әсер ететін әртүрлі қателер мен қасиеттердің шегін анықтауды қарастырады. Сонымен қатар, өлшеу құралдарының әр түрінің өз параметрлері мен сыныптары болады.
Өлшеудің дәлдігі мен сапасына сәйкес, ең заманауибасқару құрылғыларының келесі бөлімдері бар: 0, 1; 0,15; 0,2;0,25; 0,4; 0,5; 0,6; он; он бес; 20; 2, 5; 4, 0. Бұл жағдайда қателер диапазоны қолданылатын аспап шкаласына байланысты. Мысалы, 0 - 1000 ° C мәндері бар жабдық үшін ± 15 ° C қате өлшеуге рұқсат етіледі.
Өнеркәсіптік және ауылшаруашылық жабдықтары туралы айтатын болсақ, онда олардың дәлдігі келесі сыныптарға бөлінеді:
· 1-500 мм. Мұнда 7 дәлдік класы қолданылады: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 және 5.
· 500 мм-ден астам. 7, 8 және 9-сыныптар қолданылады.
Сонымен бірге бірлігі бар құрылғы ең жоғары сапаға ие болады. Ал 5-ші дәлдік класы негізінен әртүрлі ауылшаруашылық машиналарының бөлшектерін жасауда, вагон және паровоз құрылысында қолданылады. Оның екі қонуы бар екенін атап өткен жөн: X₅ және C₅.
Егер компьютерлік технология туралы айтатын болсақ, мысалы, баспа платалары, онда дизайнның жоғары дәлдігі мен тығыздығына 5-сынып сәйкес келеді. Бұл жағдайда өткізгіштің ені 0,15-тен аз, ал өткізгіштер мен бұрғыланған тесіктің жиектері арасындағы қашықтық 0,025-тен аспайды.
Ресейдегі мемлекетаралық дәлдік стандарттары
Қазіргі кез келген ғалым қолданылған аспаптар мен алынған мәліметтердің сапасын анықтаудың өзіндік жүйесін іздейді. Өлшемдердің дәлдігін жалпылау және жүйелеу үшін мемлекетаралық стандарттар қабылданды.
Олар құрылғыларды сыныптарға бөлудің негізгі ережелерін, осындай жабдыққа қойылатын барлық талаптардың жиынтығын және әртүрлі метрологиялық сипаттамаларды стандарттау әдістерін анықтайды. Дәлдік кластарыөлшеу құралдары арнайы ГОСТ 8.401-80 ГСИ белгілейді. Бұл жүйе 1981 жылғы 1 шілдедегі №34 OIML халықаралық ұсынымы негізінде енгізілген. Мұнда жалпы ережелер, қателердің анықтамасы және нақты мысалдармен дәлдік кластарын белгілеу берілген.
Дәлдік кластарын анықтауға арналған негізгі ережелер
Барлық өлшеу құралдарының және алынған деректердің сапасын дұрыс анықтау үшін бірнеше негізгі ережелер бар:
· Дәлдік кластары пайдаланылатын жабдық түріне сәйкес таңдалуы керек;
· Әртүрлі өлшем диапазондары мен шамалар үшін бірнеше стандарттарды пайдалануға болады;
· Белгілі бір жабдыққа арналған дәлдік кластарының санын техникалық-экономикалық негіздеме ғана анықтайды;
· өлшеулер өңдеу режимін есепке алмай жүзеге асырылады. Бұл стандарттар кірістірілген есептеу құрылғысы бар сандық құралдарға қолданылады;
· Өлшеу дәлдігі сыныптары мемлекеттік сынақ нәтижелерінің негізінде тағайындалады.
Электродинамикалық аспаптар
Мұндай құрылғыларға амперметрлер, ваттметрлер немесе вольтметрлер және әртүрлі шамаларды токқа түрлендіретін басқа құрылғылар жатады. Олардың дұрыс және тұрақты жұмыс істеуі үшін өлшеу құралдарын арнайы экрандау қолданылады. Бұл, мысалы, вольтметрдің дәлдік класын арттыру үшін жасалады.
Бұл құрылғылардың жұмыс істеу принципі мынада: сыртқы магнит өрісі бір уақытта бір өлшеу құрылғысының өрісін күшейтеді жәнеекіншісінің өрісін әлсіретеді. Бұл жағдайда жалпы мән өзгермейді.
Мұндай аспаптардың артықшылықтарына сенімділік, сенімділік және қарапайымдылық жатады. Ол тұрақты токпен және айнымалы токпен бірдей жұмыс істейді.
Және ең маңызды кемшіліктері төмен дәлдік және жоғары қуат тұтыну болып табылады.
Электростатикалық аспаптар
Бұл құрылғылар диэлектрикпен бөлінген зарядталған электродтардың өзара әрекеттесу принципі бойынша жұмыс істейді. Құрылымдық жағынан олар тегіс конденсаторға ұқсайды. Сонымен бірге қозғалатын бөлікті жылжытқанда жүйенің сыйымдылығы да өзгереді.
Олардың ішіндегі ең танымалы – сызықтық және беттік механизмі бар құрылғылар. Олардың жұмыс істеу принципі сәл басқаша. Беттік механизмі бар құрылғылар үшін сыйымдылық электродтардың белсенді аймағындағы ауытқуларға байланысты өзгереді. Әйтпесе, олардың арасындағы қашықтық маңызды.
Мұндай құрылғылардың артықшылықтарына төмен қуат тұтыну, ГОСТ дәлдік класы, жеткілікті кең жиілік диапазоны және т.б. жатады.
Кемшіліктері - құрылғының төмен сезімталдығы, экрандау қажеттілігі және электродтар арасындағы бұзылу.
Магнитоэлектрлік аспаптар
Бұл ең көп тараған өлшеу құрылғыларының тағы бір түрі. Бұл құрылғылардың жұмыс істеу принципі магнит пен катушканың магнит ағынының токпен әрекеттесуіне негізделген. Көбінесе сыртқы магниті және жылжымалы жақтауы бар жабдық қолданылады. Құрылымдық жағынан олар үш элементтен тұрады. Бұл цилиндрлік ядро, сыртқы магнит жәнемагниттік ядро.
Бұл аспаптардың артықшылықтарына жоғары сезімталдық пен дәлдік, аз қуат тұтыну және жақсы тыныштандыру жатады.
Ұсынылған құрылғылардың кемшіліктеріне өндірістің күрделілігі, уақыт өте келе олардың қасиеттерін сақтай алмау және температураға бейімділік жатады. Сондықтан, мысалы, манометрдің дәлдік класы айтарлықтай төмендейді.
Басқа аспаптар түрлері
Жоғарыда аталған құрылғылардан басқа, күнделікті өмірде және өндірісте жиі қолданылатын тағы бірнеше негізгі өлшеу құралдары бар.
Мұндай жабдыққа мыналар кіреді:
· Термоэлектрлік құрылғылар. Олар токты, кернеуді және қуатты өлшейді.
· Магнитоэлектрлік құрылғылар. Олар кернеу мен электр қуатының мөлшерін өлшеуге жарамды.
· Біріктірілген құрылғылар. Мұнда бірден бірнеше шаманы өлшеу үшін бір ғана механизм қолданылады. Өлшеу құралдарының дәлдік кластары барлығына бірдей. Көбінесе олар тұрақты және айнымалы токпен, индуктивтілікпен және кедергімен жұмыс істейді.
