Методы поверки и калибровки

Допускается применение четырех методов поверки и калибров­ки СИ: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью компаратора; прямые измерения величины; косвенные измерения величины.

Метод непосредственного сличения с эталоном соответ­ствующего разряда поверяемого СИ широко применяется для раз­личных СИ в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения электрического напряжения, частоты и силы электрического тока.
В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной и той же физической величины поверяемым и эталонным приборами.

При этом определяют погрешность как разницу пока­заний поверяемого и эталонного СИ, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого метода заключаются в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки, отсутствии потребности в сложном обо­рудовании.

Метод сличения с помощью компаратора основан на при­менении прибора сравнения, который позволяет сличать поверяе­мое и эталонное СИ. Компаратор используется в случае, если не­возможно сравнить показания приборов, измеряющих одну и ту же величину, например двух вольтметров, один из которых при­годен для измерения постоянного тока, а другой — переменного.

В подобных ситуациях в схему поверки вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется по­тенциометр, который и будет компаратором. На практике компа­ратором может служить любое СИ, если оно одинаково реагирует на сигналы как поверяемого, так и эталонного измерительного при­бора. Достоинством данного метода специалисты считают последо­вательное во времени сравнение двух величин.

Метод прямых измерений величины применяется, когда име­ется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом принцип работы этого метода аналогичен принципу работы метода непосредственного сличения, однако методом прямых измерений производится сличе­ние на всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазо­нов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений ве­личины применяют, например, для поверки или калибровки вольт­ метров постоянного электрического тока.

Метод косвенных измерений величины используется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно опре­делить прямыми измерениями, либо если косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Вначале этим методом находят не искомую характеристику, а другие характеристики, связанные с искомой определенной зависимостью. Искомая харак­теристика определяется расчетным путем.

Например, при проверке и калибровке вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Затем расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого или поверяемого вольтметра.

Метод косвенных из­мерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки и калибровки. Для обеспечения правильной передачи размеров единиц изме­рений от эталона к рабочим СИ составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственно­го эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений.

Поверочные схемы разделяют на государственные и локальные. Государственные поверочные схемы распространяются на все СИ данного вида, применяемые в стране. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических органов министерств. Они также распространяются и на СИ подчиненных предприятий.

Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требовани­ям соподчиненности, которая определена государственной пове­рочной схемой (рис. 7.3). Государственные поверочные схемы раз­рабатываются научно-исследовательскими институтами Федераль­ного агентства по техническому регулированию и метрологии, держателями государственных эталонов.

Рассмотрим общий вид государственной поверочной схемы. Наименования эталонов и рабочих СИ обычно располагают в прямоугольниках (для государственного эталона прямоугольник является двухконтурным).

Здесь же указывают метрологические характеристики для данной ступени схемы. В нижней части схемы расположены рабочие СИ, которые в зависимости от их степени точности (т. е. погрешности измерений) подразделяют на пять ка­тегорий: наивысшую точность, высшую точность, высокую точность, среднюю точность, низшую точность.

Наивысшая точность обычно соизмерима со степенью погрешности СИ государственного этало­на. Эталоны 1—4­го разрядов соответствуют методам передачи высшей, высокой, средней и низшей точностей.

В каждой ступени поверочной схемы регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы. Наименования методов повер­ки и калибровки располагаются в овалах, в которых также указы­вается допустимая погрешность метода поверки и калибровки.