Метрология, стандартизация и сертификация. Учебник. Колчков В.И.

Колчков В.И. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. М.:Учебное пособие

3. Метрология и технические измерения

3.5. Средства измерений

3.5.2. Меры и образцовые измерительные приборы

Меры и образцовые измерительные приборы представляют собой образцовые средства измерений. Они предназначены для поверки и градуировки других средств измерений. Эти средства измерений имеют погрешность показаний в 2-3 раза меньше, чем у поверяемого прибора; на них выдаются свидетельства на право проведения поверки.

Мера может быть реализована в виде какого-либо тела, вещества или устройства, предназначенного для воспроизведения единицы физической величины, хранения единицы и передачи ее размера от одного измерительного прибора к другому. Мера воспроизводит величину, значение которой связано с принятой единицей определенным известным соотношением.

Меры и образцовые измерительные приборы, служащие для воспроизведения и хранения единиц с наивысшей достижимой на настоящем уровне техники точностью относят к эталонам. В отличие от эталона, мера воспроизводит не только единицу, но и её дольные и кратные значения. Например, мерой длины может быть метровый стержень, а также набор мер различного размера - плоскопараллельные концевые меры длины.

Меры массы - это не только эталонные килограммовые гири и их копии, но и разновесы - тела, имеющие массы других размеров.

Меры являются необходимым средством измерений, т.к. с их помощью осуществляется процесс передачи размера единицы физической величины от одного прибора к другому.

Во многих странах, в том числе и в России, созданы специальные хранилища мер, в функции которых входит сличение государственных мер с международными. Впервые в России такое хранилище было образовано в 1842 г. как Депо образцовых мер, а в 1893 г. была учреждена Главная палата мер и весов под руководством Д.И. Менделеева.

Меры как средства измерений могут изготавливаться различных классов точности, которые рег-ламентируются соответствующими ГОСТами и поверочными схемами. Особый класс мер представляют собой так называемые стандартные образцы.

Стандартный образец - мера в виде вещества, при помощи которой размер единицы физической величины воспроизводится как свойство или как состав вещества, из которого изготовлен стандартный образец. Такими мерами являются образцовые вещества, которые при определенных условиях воспроизводят единицу измерения или ее дольное или кратное значение. Примером могут служить, например, постоянные температуры, соответствующие переходу вещества из одного состояния в другое: 1063° C - точка плавления золота, 960,8° С - точка плавления серебра, 444,6° С - точка плавления серы, 100° С - температура парообразования, 182,97° С - точка кипения кислорода и др.

Другим примером стандартного образца, в котором используют свойства вещества, является фолиевая кислота. При сжигании в замкнутом объеме определенной массы фолиевой кислоты выделяется строго определенное количество теплоты. По результатам предварительных испытаний на стандартный образец составляется паспорт, и он заносится в Госреестр стандартных образцов. Стандартные образцы, также как другие меры, периодически сличаются, хранятся в метрологических организациях.

В Российской Федерации ведется Государственный Реестр стандартных образцов в специальном институте в Екатеринбурге. Особое место в системе мер занимают стандартные образцы состава вещества - поверочные газовые смеси. Эти стандартные образцы имеют особенности по сравнению со стандартными образцами в виде твердых объектов или жидкостей. Главное отличие такой меры от других типов мер состоит в том, что поверочная газовая смесь в процессе измерения расходуется, что может привести к изменению состава газовой смеси. Поверочную газовую смесь, которая анализируется, невозможно хранить. Поэтому для анализа готовится партия сосудов со смесью.

Меры подразделяют на однозначные и многозначные.

Однозначные меры - это меры, воспроизводящие постоянное значение физической величины. Это может быть единица измерения или кратное или дольное значение (гири, концевые меры длины, измерительные колбы, нормальные элементы ЭДС, катушки электрического сопротивления и т.д.). Для удобства пользования изготовляют наборы мер (разновесы, концевые меры длины и др.). Набор мер, объединенных в одно механическое целое с приспособлением, называют магазином мер (магазины сопротивлений, емкостей и др.).
Многозначные меры воспроизводят не одно, а несколько дольных или кратных значений единиц измерения. Такими мерами являются, например: миллиметровая линейка и другие разделённые метры, градуированные электрические конденсаторы переменной емкости, вариометры индуктивности и др. Для воспроизведения длины в промышленности широко используют штриховые и концевые меры. Штриховые меры выполняют в виде образцов, линеек, рулеток и шкал с отсчётными элементами.

Плоскопараллельные концевые меры длины представляют собой наборы параллепипедов (пластин и брусков) из стали длиной до 1000 мм или твердого сплава длиной до 100 мм с двумя плоскими взаимно параллельными измерительными поверхностями (ГОСТ 9038- 90). Они предназначены для непосредственного измерения линейных размеров, а также передачи размера единицы длины от первичного эталона концевым мерам меньшей точности.

Концевые меры используются для поверки, градуировки и настройки измерительных приборов, инструментов, станков и др. Благодаря способности к притираемости (т. е. сцеплению), обусловленной действием межмолекулярных сил притяжения, концевые меры можно собирать в блоки нужных размеров, которые не распадаются при перемещениях. Наборы составляют из различного числа концевых мер (от 2 до 112 шт).

Концевые меры изготовляют следующих классов точности: 00; 01; 0; 1; 2; 3 - из стали: 00; 0; 1; 2 и 3 - из твердого сплава. К каждому набору прилагают паспорт по ГОСТ 2.601- 95, включающий инструкцию по эксплуатации. Из четырех-пяти мер с градацией от 0,001 до 100 мм выпускаемых наборов можно составлять нужные блоки.

Призматические угловые меры (ГОСТ 2875- 88) предназначены для контроля наружных и внутренних углов инструментов, шаблонов, изделий, поверки приборов и т. п. Угловые меры выпускают пяти типов: 1 и 2 - с одним рабочим углом со срезанной вершиной и остроугольные; 3 - с четырьмя рабочими углами; 4 - многогранные призматические с равномерным угловым шагом; 5 - с тремя рабочими углами, причем угловые меры типов 1, 2 и 3 изготовляют трех классов точности (0, 1 и 2), многогранные призмы чипа 4 - четырех классов точности (00, 0, 1 и 2) угловые меры типа 5 - класса 1. Притирая угловые меры, можно изменять номинальные значения углов в широких пределах .

Назад Далее

Cодержание

Главная Форум Теория Практикум Задания Информация Контакты