WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра метрологии ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПОВЕРКА, БЕЗОПАСНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению лабораторных работ Направления и специальности подготовки дипломированного специалиста:

Факультет радиоэлектроники 653800 - стандартизация, сертификация и метрология 190800 - метрология и метрологическое обеспечение Факультет информационных технологий и систем управления 653900 - биомедицинская техника 190600 - инженерное дело в медико-биологической практике Санкт-Петербург 2004 3 Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 389(07) Поверка средств измерений. Поверка, безопасность и надежность медицинской техники: Методические указания к выполнению лабораторных работ. - СПб.: СЗТУ, 2004. – с. 36.

Методические указания соответствуют требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлениям подготовки дипломированного специалиста 653800 (специальность 190800 – "Метрология и метрологическое обеспечение") и 653900 (специальность 190600 - "Инженерное дело в медико-биологической практике".

Содержатся указания к выполнению лабораторных работ, изложено содержание каждой работы, приведен порядок выполнения работ, представлены требования к содержанию отчета.

Рассмотрено на заседании кафедры метрологии 06 сентября 2004 г., одобрено методической комиссией факультета радиоэлектроники 16 сентября 2004 г.

Рецензенты: кафедра метрологии СЗТУ (И. Е. Ушаков, д-р техн. наук, проф.); Г. П. Телитченко, канд. техн. наук, доц., руководитель лаборатории государственных эталонов ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева».

Составители: И. Ф. Шишкин, д-р техн. наук., проф.;

В. И. Шевцов, канд. техн. наук, доц.;

Г. Ф. Сергушев, канд. техн. наук, доц.;

Б. Я. Литвинов, канд. техн. наук, доц.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Цель лабораторного практикума по дисциплине «Поверка средств измерений» – закрепление знаний, полученных в лекционном курсе и при самостоятельной работе с учебной литературой, приобретение навыков выполнения поверки средств измерений, ознакомление с наиболее распространенными средствами измерений, с элементами обеспечения единства измерений по основному виду метрологической деятельности.

Студент должен уметь грамотно выполнять поверку средств измерений и обрабатывать ее результаты. Перед выполнением каждой лабораторной работы необходимо самостоятельно изучить основные теоретические положения [1, 2, 3].

Перед выполнением первой лабораторной работы студенты должны пройти инструктаж по технике безопасности и расписаться об этом в соответствующем журнале.

В табл. 1 приведено распределение лабораторных работ по специальностям.

Таблица Специальность Номера выполняемых лабораторных работ 190600 1; 2.1; 3.190800 1; 2.1; 2.2; 3.1; 3.К выполнению лабораторных работ студенты допускаются только по результатам предварительного опроса. Включать средства измерений и производить какие-либо переключения при работе на лабораторных установках можно только с разрешения преподавателя.

Отчет о выполненной лабораторной работе оформляется в соответствии с требованиями данных методических указаний в тетради для лабораторных работ.

Таблицы и рисунки должны быть выполнены карандашом в соответствии с требованиями ЕСКД.

Цикл лабораторных работ по данной дисциплине завершается их защитой.

К защите студент должен знать основные метрологические термины и определения, методы и способы поверки, метрологические характеристики средств измерений.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Шишкин И. Ф. Прикладная метрология: Учеб. пособие. – М.: ВЗПИ, 1990.

2. Любимов Л. И., Форсилова Н. Д., Шапиро Е. З. Поверка средств электрических измерений: Справочная книга. – Л.: Энергоатомиздат, 1987.

3. Исакович Е. Г., Артемьев В. Г. Механические измерения. - М.: Изд - во стандартов, 1982.

4. ПР 50.2.007 – 2001. ГСИ. Поверительные клейма. М., 2001.

5. ПР 50.2.006 – 94. ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений.

М., 1994.

6. МИ 2322 – 99. ГСИ. Типовые нормы времени на поверку средств измерений. М., 1999.

РАБОТА ПОВЕРКА МЕТОДОМ СРАВНЕНИЯ С ЭТАЛОННЫМИ СРЕДСТВАМИ ИЗМЕРЕНИЙ 1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Цель – ознакомление с методами поверки амперметров и вольтметров;

определение отклонений показаний приборов путем сравнения их показаний с показаниями эталонных приборов; определение времени установления показаний приборов.

Содержание – поверка амперметра на постоянном токе; поверка амперметра на переменном токе; поверка вольтметра на переменном токе.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Лабораторная установка состоит из поверяемых и эталонных приборов, приборов для регулирования тока и напряжения в схемах поверки, измерительных трансформаторов тока и напряжения для расширения пределов измерения эталонных приборов. В силу действия причин различного характера прибор непосредственной оценки показывает значение измеряемой электрической величины А с некоторой ошибкой А, называемой абсолютным отклонением показаний прибора А=Аи±А, где Аи – показания прибора.

Эта запись результата измерений показывает, что истинное значение измеряемой величины А заключено в интервале между Аи-А и Аи+А. Чем точнее прибор, тем меньше величина А и, следовательно, меньше интервал.



Абсолютное отклонение А=Аи – А выражается в единицах измеряемой величины. Величина, которую следует прибавлять к измеренному значению Аи, чтобы получить истинное значение А, называется поправкой А А=Аи+А, т. е. поправка А=А-Аи = -А.

При поверке приборов методом сравнения с эталонным прибором абсолютное отклонение показаний определяется как А=Ап – Аэ, где Ап – показания поверяемого прибора при измерении величины А;

Аэ – показания эталонного прибора при измерении этой же величины.

Другими словами, показания эталонного прибора принимаются за действительное, т. е. близкое к истинному, значение измеряемой величины. Это подразумевает выполнение двух условий:

- эталонный прибор должен быть по крайней мере в три раза точнее поверяемого и иметь шкалу с верхним пределом (номиналом) близким к верхнему пределу поверяемого прибора;

- измеряемая величина должна одинаково действовать на поверяемый и эталонный приборы.

Последнее условие обеспечивается правильным выбором схем сравнения.

В работе используются следующие схемы:

- схема для поверки амперметра на постоянном токе (рис. 1,а), где величина измеряемого тока, проходящего через включенные последовательно поверяемый Ап и эталонный Аэ амперметры, регулируется реостатом r;

- схема для поверки амперметра на переменном токе (рис. 1,б). Здесь для регулировки измеряемого тока используется лабораторный автотрансформатор ЛАТР и реостат r. Эталонный прибор, имеющий пределы измерения меньше, чем поверяемый, включен в схему через измерительный трансформатор тока;

- схема для поверки вольтметра на переменном токе (рис. 1,в). В этой схеме для регулировки величины измеряемого напряжения используется лабораторный автотрансформатор ЛАТР с параллельно подключенными поверяемым и эталонным приборами;

- схема, приведенная на рис. 1,г, используется для поверки вольтметров в том случае, когда пределы измерения поверяемого прибора больше, чем предел измерения эталонного. Расширение пределов измерения эталонного вольтметра осуществляется при помощи измерительного трансформатора напряжения.

Полученное экспериментально значение абсолютного отклонения А для разных точек шкалы поверяемого прибора может быть использовано для вычисления приведенного относительного отклонения прибора А пр = 100, Ан где Ан – предельное (номинальное) значение величины А, измеряемое данным прибором (для прибора с нулевой отметкой в середине шкалы Ан равно сумме пределов по обе стороны от нуля).

Величина абсолютного отклонения может принимать различные значения, но для конкретного прибора она не превышает некоторой величины – наибольшей абсолютной погрешности Амакс, которой соответствует наибольшее приведенное относительное отклонение прибора:

Амакс пр макс =.

Ан Аэ + r Ап а) Ап ИЛ~220 В r Аэ Л2 Иб) ~Vп Vэ в) а А Vп Vэ ~В х Х г) Рис. 1. Схемы поверки Таким образом, приведенное относительное отклонение прибора является частным случаем относительного отклонения:

А =.

Аи Относительное отклонение уменьшается по мере роста Аи. Поэтому измерения тем точнее, чем ближе измеряемая величина к номиналу (Аи) прибора.

Величина же наибольшего приведенного относительного отклонения вполне определенна для конкретного прибора и по этой причине может нормироваться, поскольку она характеризует точность прибора. В соответствии с ГОСТ все приборы непосредственной оценки делятся на восемь классов точности: 0,05; 0,1;

0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. Например, для прибора класса точности 0,5 величина наибольшего приведенного относительного отклонения не должна превышать 0,%. В противном случае прибор подлежит ремонту или должен быть переведен в более низкий класс точности.

При необходимости проверки времени установления показаний средства измерений (проверка времени успокоения подвижной части прибора) руководствуются требованием ГОСТ, согласно которому за время установления показаний принимается время от момента подачи на прибор измеряемой величины, вызывающей отклонение стрелки до середины шкалы, до момента, когда колебания стрелки не будут превышать 1 % длины шкалы.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 3.1. Ознакомиться с приборами, необходимыми для выполнения работы, записать систему приборов, номинальные значения величин, классы точности, заводские номера. Класс точности эталонного прибора должен быть по крайней мере в три раза выше класса точности поверяемого прибора.

3.2. Проверить возможность применения средств измерения в схеме поверки.

3.3. Собрать схему поверки и предъявить ее преподавателю.

3.4. Установить регулирующие приборы в положение, обеспечивающее минимальное значение силы тока или напряжения в цепи.

3.5. Включить схему и убедиться в возможности получения всех нужных режимов работы.

3.6. Произвести запись показаний поверяемого и эталонного приборов для основных (оцифрованных) делений поверяемого прибора при возрастании, а затем уменьшении измеряемой величины (стрелка поверяемого прибора устанавливается на основных делениях шкалы).

3.7. Определить абсолютные и приведенные относительные отклонения и абсолютные поправки для поверяемого прибора.

3.8. По экспериментальным и расчетным данным построить кривую абсолютных отклонений в зависимости от показаний прибора.

3.9. Определить время установления показаний поверяемого прибора (по ГОСТ оно не должно превышать 4 с) – как среднее значение из трех измерений.





3.10. Сделать заключение о поверяемом приборе.

В указанной выше последовательности проводится:

Поверка амперметра на постоянном токе. Схема поверки дана на рис. 1,а.

Наблюдения и отсчеты записывать в таблицу по форме 1. Абсолютные и приведенные относительные отклонения и абсолютные поправки рассчитываются по формулам:

I пр = 100;

I = Iп – Iэ; I = Iэ – Iп.

Iн Форма Показания приборов Отклонение Эталонного Ход вверх Ход вниз А А А А % А с Поверка амперметра на переменном токе. Схема поверки приведена на рис. 1,б. Наблюдения и отсчеты записывать в таблицу по форме 1.

Поверка вольтметра на переменном токе. Схема поверки дана на рис. 1,в.

Наблюдения и отсчеты записывать в таблицу по форме 2. Абсолютные и приведенные относительные отклонения и абсолютные поправки рассчитываются по формулам:

U пр = 100;

U = Uп – Uэ; U = Uэ – Uп.

Uн Поверка вольтметра с трансформатором напряжения. Если поверяемый прибор имеет больший предел измерений, чем эталонный прибор, то последний включается в схему поверки через измерительный трансформатор напряжения, как это показано на рис. 1,г. Результаты поверки записываются в таблицу по форме 2.

показ.

Поправки Среднее Время установл.

Приведенное Абсолютное № наблюдений Поверяемого, А делений делений Форма Показания приборов Отклонение Эталонного Ход вверх Ход вниз В В В В % В с 4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА Отчет по лабораторной работе должен содержать:

- наименование и цель работы;

- схемы поверки;

- перечень использованной аппаратуры;

- протоколы с результатами поверки;

- графики зависимости абсолютных отклонений от измеряемых величин;

- заключения о поверяемых приборах.

Вопросы для самопроверки 1. Что такое абсолютное, относительное и приведенное относительное отклонения Что такое поправка 2. Какова связь между классом точности и приведенным относительным отклонением 3. Что такое время установления показаний средства измерений 4. Какие обозначения приводятся на шкале измерительного прибора показ.

Поправки Среднее Время установл.

Абсолютное Приведенное № наблюдений Поверяемого, В делений делений 5. Какие системы измерительных механизмов используются при работе на постоянном токе на переменном токе 6. Каково назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения Правила работы с ними.

РАБОТА ПОВЕРКА МЕТОДОМ СРАВНЕНИЯ С ЭТАЛОННЫМИ МЕРАМИ РАБОТА 2.ПОВЕРКА ОММЕТРОВ МЕТОДОМ СРАВНЕНИЯ С ЭТАЛОННЫМИ МЕРАМИ 1. ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Цель – ознакомление с методами поверки омметров; определение отклонений показаний омметров путем сравнения их показаний со значениями, хранимыми эталонными мерами электрического сопротивления.

Содержание – поверка омметра на постоянном токе.

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Лабораторная установка состоит из поверяемого прибора и эталонных мер электрического сопротивления (ЭМЭС) постоянного тока. В качестве поверяемого прибора служит канал для измерения сопротивления постоянного тока вольтметра В7 – 40. В силу действия возмущающих факторов различного характера прибор непосредственной оценки показывает значение измеряемой электрической величины А с некоторой ошибкой А. Теоретические положения, связанные с определением ошибки, абсолютными и относительными отклонениями показаний прибора непосредственной оценки приведены в работе 1.

В работе используется схема, приведенная на рис. 2. ЭМЭС подключаются на вход поверяемого прибора В7 - 40. В качестве ЭМЭС применяются меры типа Р331 с номинальными значениями сопротивления 100 Ом, 1 кОм и 10 кОм.

В7 - 40 ЭМЭС Рис. 2. Схема для поверки канала измерения электрического сопротивления постоянного тока прибора В7 – Величина наибольшего допустимого относительного отклонения показаний прибора является обобщающей метрологической характеристикой прибора и ограничивает точность его показания снизу. В случае, если обобщающая метрологическая характеристика относится к типу прибора, а не к конкретному экземпляру, она называется классом точности. Класс точности может быть обозначен в виде дробного числа.

Например, для прибора класса точности 0,2/0,1 допустимое относительное отклонение показаний прибора (в процентах) нормируется двучленной формулой:

= а + b[(Rk/Rи) – 1], где a – число, соответствующее числителю дроби, обозначающей класс точности (а = 0,2);

b – число, соответствующее знаменателю дроби, обозначающей класс точности (b = 0,1);

Rk – предел измерений, Ом;

Rи – показание прибора, Ом.

Если предел измерений R = 100 Ом, показание прибора R = 50 Ом, то допустимое относительное отклонение показаний прибора = 0,2 + 0,1[(100/50) – 1] = 0,3 %.

Проценты исчисляются непосредственно от показания прибора. Для приборов типа В7 – 40 класс точности дается в виде дроби.

3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 3.1. Подключить на вход прибора В7 – 40 ЭМЭС типа Р331 с номинальным значением 100 Ом. Записать заводской номер прибора В7 – 40 и заводской номер подключенной ЭМЭС. Из свидетельства о поверке, прилагаемого к ЭМЭС записать значение сопротивления, приписанное ЭМЭС по результатам поверки.

Записать класс точности прибора В7 – 40 для канала измерения электрического сопротивления. Предъявить собранную схему и сделанные записи преподавателю.

3.2. Включить прибор В7 – 40, после прогрева перейти к измерениям.

3.2.1. Перейти на режим измерения электрического сопротивления постоянного тока, выполнить однократное измерение. Произвести запись показания Rи поверяемого прибора.

Pages:     || 2 | 3 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.