Метрологическая характеристика СИ

Характеристики средства измерений, влияющие на результаты (точность) измерений, называются метрологическими характеристиками. И метрологические характеристики любого средства измерений нормированы, т. е. «вписаны» в определенные рамки. Для того чтобы подтвердить соответствие метрологических характеристик каждого конкретного средства измерений регламентированным значениям, средство измерений при выпуске из производства, а также в процессе эксплуатации подвергается метрологической поверке.

«Главная» метрологическая характеристика любого средства измерений — это его погрешность. Погрешностью средства измерений мы называем разность между показаниями данного средства и истинным значением измеряемой физической величины. Но погрешность бывает разной. Например в паспорте какого-либо расходомера написано:

v предел допускаемой основной относительной погрешности при преобразовании расхода в выходной электрический сигнал — ±1,0%.

«Относительная погрешность» — это та, которая нормируется не в литрах (кубометрах), а в процентах. Т. е. при измерениях расхода 1 м3/час данный расходомер «имеет право» ошибаться на 0,01 м3/час, при измерениях расхода 100 м3/час — уже на 1 м3/час.

Но есть и «основная погрешность». Например, температурная погрешность, которая зависит от температуры измеряемой жидкости. Подавляющее большинство отечественных производителей в своей документации о дополнительных погрешностях ничего не пишут. Вероятно, тем самым они намекают на то, что любые дополнительные погрешности пренебрежимо малы по сравнению с основной. Но в руководствах по эксплуатации некоторых приборов можно найти, например, такие сведения:

v пределы дополнительной погрешности от влияния температуры измеряемой среды — 0,05% на каждые 10 °C.

Говоря о погрешности, нужно ясно понимать, что это такое, и о какой именно погрешности идет речь. Производитель, указывая в документации только предел основной относительной погрешности, как бы «минимизирует свои риски». Ведь раз нормирована только эта погрешность (эта составляющая погрешности), то и при поверке — на стенде — будет контролироваться только она, по ней расходомер будет получать допуск в эксплуатацию. А в этой самой эксплуатации — в подвале — будут проявляться и другие, дополнительные погрешности, и они могут быть значительными, но мы о них ничего не знаем и не можем их контролировать. Т. е. расходомер должен ошибаться, например, не более чем на 1%, но может ошибаться и на 1,5%, и еще на сколько-нибудь, и это может быть объяснено, но не может повлечь за собою никаких санкций.

• • Класс точности 1,5.
• • Номинальный коэффициент мощности Cos? = 1 (для ваттметра) и Sin? = 1 (для варметра).

Расчет конечного значения диапазонов измерений производить по формуле:

P=?3 xUnxInxCos (Sin) ц (1.7).

— для трехфазной трехпроводной сети.

P=3 x Un x In x Cos ц (Sin) ц (1.8).

— для трехфазной четырехпроводной сети.

Конечные значения диапазона измерения в ваттах для ваттметров и вварах для варметров рассчитанные по формулам 1.7, 1.8 с округлением полученных произведений до ближайшего числа (Р), должны иметь значения из ряда: Р = а · 10, где, а — одно из чисел 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8;

• • Пределы допускаемой основной приведенной погрешности равны ±1,5% от конечного значения диапазона измерений для приборов с нулевой отметкой на краю диапазона измерений и ±1,5% от арифметической суммы конечных значений диапазона измерений для приборов с нулевой отметкой внутри диапазона измерений.
• • Время непрерывной работы не ограничено. Время установления рабочего режима — 15 мин.
• • Предел допускаемой вариации показаний прибора равен 1,5%.
• • Отклонение стрелки прибора от нулевой отметки шкалы (невозвращение стрелки к нулевой отметке) при подаче на прибор в течение 30 с нагрузки, соответствующей верхнему значению диапазона измерений, не превышает 0,75% от длины шкалы.
• • Время установления показаний прибора не превышает 4 с. Отклонение стрелки прибора от положения покоя после внезапного приложения возбуждения, вызывающего изменение окончательного показания на 2/З длины шкалы, не превышает 1,5% по истечении 4 с.
• • Переброс стрелки после внезапного приложения возбуждения не превышает установившегося отклонения более чем на 20% длины шкалы.
• • Пределы допускаемой дополнительной погрешности прибора, вызванной:
• — изменением положения приборов от вертикального в любом направлении на ±5, равны 0,75%;
• — изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в пределах рабочих температур, равны ± 1,2% на каждые 10 оС изменения температуры;
• — изменением относительной влажности окружающего воздуха во время пребывания в рабочих климатических условиях применения равны ± 1,5%;
• — отклонением напряжения от номинального на ± 20%, при неизменном значении измеряемой мощности, равны ± 1,5%;
• — влиянием изменения коэффициента мощности, равны ± 1,5%;
• — одновременным влиянием изменения напряжения на ± 20% и коэффициента мощности, равны ± 3,0%;
• — искажением формы кривой тока и напряжения (третья гармоника
• — 20%), равны ± 1,5%;
• — влиянием неравномерной нагрузки фаз, когда отключен ток в последовательной цепи любого из элементов, или в любом из линейных проводов многофазной системы, по сравнению с показаниями при равномерной нагрузке, при неизменном значении измеряемой мощности, равны ± 3,0%;
• — отклонением пределов нормальной области частот на ±10%, равны ±1,5%;
• — установкой на щите из ферромагнитного материала, равны ± 1,5%;

Дополнительные погрешности приборов, вызванные изменением влияющих величин, выражаются так же, как основная погрешность.

• Отклонение стрелки от нулевой отметки шкалы, если включены лишь цепи напряжения, не превышает ±1,5% от длины шкалы.

Приборы (габарит 120×120) виброустойчивы при максимальном ускорении 15 м/с2и частоте 30 Гц. При этом пределы допускаемой дополнительной погрешности (увод стрелки) и (или) половина размаха колебаний стрелки прибора под воздействием вибрации, равны ± 1,5%.