Төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамтамасыз ету


КIРIСПE 3
1 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ САУАЛДАРЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ 5
1.1 Төменгі температураларды өлшеу туралы негізгі ұғымдар 5
1.2 Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары 8
1.3 Өлшеу құралдарының қателіктері 13
1.4 Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету 16
2 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ 20
2.1 Температуралық шкалалар 20
2.2 Температураны өлшеу құралдарының классификациясы 25
2.3 Термоэлектродты материалдар және термоқосақтың түрлері 31
2.4 Төмен және аса төмен температураларды өлшеудің ерекшеліктері 34
3 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ ТӘЖІРИБЕ ЖҮЗІНДЕ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ 43
3.1 Тәжірибенің орындалу реті, барысы 43
3.2 Тәжірибеде қолданылған Lakeshore.325 термоэлектрлік термометрі 44
3.3 Тәжірибе нәтижелері 50
3.4 Тәжірибе нәтижелерінің өңделуі 56
ҚOРЫТЫНДЫ 62
ПAЙДAЛAНЫЛҒAН ӘДEБИEТТEР 64
А ҚОСЫМШАСЫ 66
Ә ҚОСЫМШАСЫ 67
Б ҚОСЫМШАСЫ 68
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Жұмыста төменгі температураларды өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуге қатысты мәселелерге кең түрде шолу жасалынды.
Төменгі температуралыrқ өлшеулер бүгінгі күнгі энергетикада, электротехникада, лазерлік техникаларда, электроника және т.б. сияқты маңызды ғылыми-техникалық бағыттардың бүтін бір бөлігін құрайды. Өндірістік өнеркәсіптерде де төменгі температуралық технологияларды меңгеру және енгізу өте үлкен қарқынмен жүріп келеді.
Криогениканы тәжірибеде қолдану азот, сутегі және гелийдің қайнау температураларын өлшеумен тығыз байланысқан. Көп жағдайларда өнеркәсіптік стандартты термометрлерді қолданумен және жолға жақсы қойылған өлшеу әдістемелерімен шектеліп қоюға болады. Мұндай жағдайларда температураларды өлшеудің негізгі принциптері жөніндегі мәселелер ілуде ғана қозғалады. Бірақ ғылым мен техниканың жаңадан ашылған бағыттарында стандартты приборлар мен әдістемелердің көмегімен шектеле қоймайтын жәйттер жиі кездеседі, ал сол кездерде термометрдің физикалық принциптері жөніндегі ілім өте қажет болады.
1. Oлeйник Б.H. «Пpибopы и мeтoды тeмпepaтypных измeрeний», Издательство стандартов, 1997. – 365 с.
2. Геращенко О.А. Температурные измерения. Справочник. Киев: Наука думка, 1999. – 250 с.
3. Полный номенклатурный каталог «Теплоприбор» Челябинск 2006. – 120 с.
4. Вторичные приборы. Каталоги предприятий-изготовителей.
2002. – 158 с.
5. Номенклатурный перечень серийно выпускаемых приборов и средств автоматизации. Каталог. 2010. – 175 с.
6. Дробышев А.С., Алдияров А.У., Төменгі температуралық тәжірибелер техникасы, Алматы 2015. – 99б.
7. Калашников С.Г., Электричество, Физматлит, 2004. – 418с.
8. Чистофорова Н.В., Колмогоров А.Г., «Технические измерения и приборы», Ангарск, АГТА, 2008. – 395 с.
9. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В., «Метрология, стандартизация, сертификация», Москва, «Логос», 2001. – 380с.
10. Мендельсон К., «На пути к абсолютному нулю», Москва, «Атомиздат», 1971 – 412с.
11. Бродников А.Ф., Черепанов В.Я., Метрологическое обеспечение теплотехнических измерении, Новосибирск, Наука, 2012. – 356с.
12. Мырзабай М.М., Ивлев О.П., Нигметов Ж.Ж., Тыныбек Е.Г., «Основы стандартизации, метрологии, сертификации и менеджмента качества», Алматы, Казахстанская ассоциация маркетинга, 2003 – 408с.

Пән: Геология, Геофизика, Геодезия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 66 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1300 теңге




ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
ӘЛ-ФАРАБИ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Қорғауға жіберілді:
Жылуфизика және техникалық
физика кафедрасының меңгерушісі,
профессор
__________________ Бөлегенова С.А.

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ

5В073200 - Стандарттау, сертификаттау және метрология (сала бойынша) мамандығы бойынша

Орындаған:
4 курс студенті___________________________ __________Бауржан А.Б. (қолы, күні)
Ғылыми жетекшісі,
ф.-м.ғ.к.__________________________ _________________Алдияров А.У.
(қолы, күні)

Норма бақылаушы__________________________ ________Шортанбаева Ж.К.
(қолы, күні)

Алматы, 2015

ТҮЙIНДEМE

Дипломдық жұмыс 68 бeттeн, кiрiспeдeн, үш бөлiмнeн, қoрытындыдaн, 10 сурeттeн, 13 кeстeдeн, 27 пaйдaлaнылғaн әдeбиeттeр тiзiмiнeн тұрaды.
Түйiн сөздeр: төменгі температура, метрологиялық қамтамасыз ету, термоэлектрлік термометр.
Дипломдық жұмыстың өзeктiлiгi. Төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің мәселелерін жан-жақты зерттеу көптеген техниканың салаларында өзекті сұрақтарды шешуге мүмкіндік беретін маңызды мәселе болып отыр.
Дипломдық жұмыстың мaқсaты. Төменгі температураларды темроэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуді тәжірибе жүзінде зерттеу.
Зeрттeу нысaны - температураларды өлшейтін термоэлектрлік термометр, мыс-константан термоқосағы.

РEФEРAТ

Дипломная рaбoтa сoстoит из 68 стрaниц, ввeдeния, трeх чaстeй, 10 рисункoв, 13 тaблиц, зaключeния, 27 спискa испoльзoвaннoй литeрaтуры.
Ключeвыe слoвa: низкая температура, метрологическое обеспечение, термоэлектрический термометр.
Aктуaльнoсть дипломнoй рaбoты. Метрологическое обеспечение измерений низких температур термоэлектрическим термометром дает возможность решить во многих технических отраслях актуальные вопросы.
Цeль дипломной рaбoты. Экспериментально исследовать метрологическое обеспечение низкотемпературных измерений термоэлектрическим термометром.
Oбъeкт исслeдoвaния - термоэлектрический термометр предназначенный для измерения температур, термопара медь-константан.

REPORT

Thesis consists of 68 pages, introduction, three parts, 10 figures, 13 tables, conclusion, 27 list of references.
Keywords: low temperature, metrological support, thermocouple thermometer.
Relevance of the research work. Metrological assurance of measurements of low temperatures thermoelectric thermometer gives an opportunity to solve many technical fields relevant issues.
Purpose of the research work. Experimentally investigate the metrological provision of low-temperature measurements of thermoelectric thermometer.
Research object - thermoelectric thermometer for measuring temperature, copper-constantan thermocouple.
МAЗМҰНЫ

КIРIСПE
3
1
ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ САУАЛДАРЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ
5
1.1
Төменгі температураларды өлшеу туралы негізгі ұғымдар
5
1.2
Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары
8
1.3
Өлшеу құралдарының қателіктері
13
1.4
Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету
16
2
ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ
20
2.1
Температуралық шкалалар
20
2.2
Температураны өлшеу құралдарының классификациясы
25
2.3
Термоэлектродты материалдар және термоқосақтың түрлері
31
2.4
Төмен және аса төмен температураларды өлшеудің ерекшеліктері
34
3
ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАНЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ ТӘЖІРИБЕ ЖҮЗІНДЕ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ
43
3.1
Тәжірибенің орындалу реті, барысы
43
3.2
Тәжірибеде қолданылған Lakeshore-325 термоэлектрлік термометрі
44
3.3
Тәжірибе нәтижелері
50
3.4
Тәжірибе нәтижелерінің өңделуі
56

ҚOРЫТЫНДЫ
62

ПAЙДAЛAНЫЛҒAН ӘДEБИEТТEР
64

А ҚОСЫМШАСЫ
66

Ә ҚОСЫМШАСЫ
67

Б ҚОСЫМШАСЫ
68

КIРIСПE
Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Жұмыста төменгі температураларды өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуге қатысты мәселелерге кең түрде шолу жасалынды.
Төменгі температуралыrқ өлшеулер бүгінгі күнгі энергетикада, электротехникада, лазерлік техникаларда, электроника және т.б. сияқты маңызды ғылыми-техникалық бағыттардың бүтін бір бөлігін құрайды. Өндірістік өнеркәсіптерде де төменгі температуралық технологияларды меңгеру және енгізу өте үлкен қарқынмен жүріп келеді.
Криогениканы тәжірибеде қолдану азот, сутегі және гелийдің қайнау температураларын өлшеумен тығыз байланысқан. Көп жағдайларда өнеркәсіптік стандартты термометрлерді қолданумен және жолға жақсы қойылған өлшеу әдістемелерімен шектеліп қоюға болады. Мұндай жағдайларда температураларды өлшеудің негізгі принциптері жөніндегі мәселелер ілуде ғана қозғалады. Бірақ ғылым мен техниканың жаңадан ашылған бағыттарында стандартты приборлар мен әдістемелердің көмегімен шектеле қоймайтын жәйттер жиі кездеседі, ал сол кездерде термометрдің физикалық принциптері жөніндегі ілім өте қажет болады. Мысалы, бұл ілім температураны өлшеудің дәлдігін асырумен байланысқан ғылыми және техникалық мәселелердің көптеген шешімдерін табуда керек, немесе термоқосақтық және кедергі термометрлерді мамандандырылмаған зертханаларда және мекемелерде жасауда немесе өлшеу әдістері мен оған сәйкес келетін приборларды таңдауда қажет. Температураларды өлшеу негіздері жөнінде білімсіз осындай және осы сияқты мәселерді білікті шешу мүлдем мүмкін емес және соның ішінде бұл жайт криогенді температураларда болса.
Төменгі температураларды өлшеу әдістерін оқу және жете зерттеу төменгі температуралық температура өлшеулердің мән-мағынасын береді. Оның бүгінгі күнгі жетістіктері теориялық зерттеулерден де тәжірибелік жасақтардан да орасан көп жұмыстарды талап етті. Криогенді машина жасаудың жаңа бағыттарының талаптарына сай келетін температуралық шкалалар жасау және оларды іске асыру жолдары өте қиын процесс болып келеді, тіпті бұл халықаралық тығыз ынтымақтастықтың арқасында ғана орындалады екен. Әлемнің көп елдерінде төменгітемпературалық температура өлшеу бойынша өзара келісілген ғылыми және тәжірибелік зерттеулер көп уақыттан бері жүргізіліп келеді, соның ішінде Қазақстан да бар. Олардың негізгі мақсаты - температураларды өлшеудің негізін әрі қарай дамыту, жаңа түрлерін жасап шығару және осы күнгі пайдаланып жүрген термометрлердің сапасын арттыру болып келеді.
Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Төменгі температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің мәселелерін жан-жақты зерттеу осы жұмыстың өзектілігі болып табылады.
Жұмыстың мақсаты. Төменгі температураларды темроэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етуді зерттеу.

Зерттеудің міндеттері:
1) төменгі температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің нормативтік, техникалық, ұйымдастыру негіздерін қарастыру.
2) төменгі температураларды термоэлектрлік өлшеуді метрологиялық қамтамасыз етудің ерекшеліктерін зерттеу.
Зерттеу нысандары - төменгі температураларды темроэлектрлік өлшеуді қамтамасыз ету жолдары, термоқосақтар.
Зерттеу тақырыбы - төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамтамасыз ету.
Зeрттeу әдiсi: тәжірибелік тaлдaу.
Зeрттeу нәтижeлeрi.
-Эталондық термотүрлендіргішінің көмегімен мыс-константан сымына градуировка жүргізілді;
-Осы жұмыс нәтижесі бойынша мыс-константан термоқосағының қателігі бағаланды;
-Төменгі температураны өлшеудің ерекшеліктері анықталды;
-Төменгі температураны термоэлектрлік термометрмен өлшеу метрологиялық қамтамасыз етілді;
Пpaктикaлық жәнe тeopиялық мaңыздылығы. Бұл жұмысты жoғaры oқу oрындaрының студeнттeрiнe, жоғарғы оқу орындарының оқытушыларына, сaлa бoйыншa мaмaндaнaтын мaгистрaнттaрғa, төменгі температураны пайдаланатын зертханаларға, сенімдеу зертханаларына нұсқaулық aнықтaмaлық рeтiндe қoлдaнуғa бoлaды.

1 ТӨМЕНГІ ТЕМПЕРАТУРАЛАРДЫ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ТЕРМОМЕТРМЕН ӨЛШЕУДІ МЕТРОЛОГИЯЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ САУАЛДАРЫНА ӘДЕБИ ШОЛУ

1.1 Төменгі температураларды өлшеу туралы негізгі ұғымдар
Температураны өлшеудің басқа шамаларды өлшеу сияқты ғылымда және техникада айтарлықтай маңызы бар. Заманауи өнеркәсіптік өндірісті температуралық бақылаусыз жүргізу мүмкін емес. Мысал ретінде көптеген технологиялық процестерінде температуралық бақылау шешуші мағына болып табылатын қара және түсті металлургия, химиялық және мұнай өңдейтін өнеркәсіпті келтіруге болады.
Температура деп дененің жылулық күйін сипаттайтын шаманы айтамыз. Кинетикалық теорияға сәйкес температура деп қандай да бір дененің немесе заттың молекулаларының жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының шамасын сандық сипаттайтын физикалық шаманы айтады.
Температураның анықтамасынан оны тікелей өлшей алатынымызды және ол туралы дененің басқа физикалық шамаларының (көлемнің, қысымның, электрлік кедергінің, термоЭҚК, сәулелену қарқынының және т.б.) өзгерісі бойынша шешім қабылдай алатынымызды көреміз. Дененің бұл қасиеттерін термометриялық деп, ал осындай қасиеттермен сипатталатын заттарды термометриялық деп атайды. Осы себеп бойынша басқа шамaлардың эталоны жасалытыны сияқты температураның эталонын жасау мүмкін емес [1].
Төмен температуралар - криогенді температуралар, әдетте сұйық ауаның қайнау температурасынан (шамамен 80К) төмен нүктеде жататын температуралар. Мұндай температураларды температураның абсолют нөлінен (-273,15С, немесе 0К) өлшеу және кельвинмен (К) жазу қабылданған.
Суықтың халықаралық инситутының 13-ші конгресінде 1971 жылы криогенді температура деп 120К төмен температураны атау ұсынылған ұсыныс қабылданған.
Төмен температураларды алу үшін және ұстап тұру үшін сұйытылған газдар қолданылады. Атмосфералық қысымнан буланатын сұйытылған газы бар Дьюар ыдысында хладагенттің қалыпты қайнау температурасы Tn тұрақты ұсталып тұрады. Тәжірибеде келесі хладагенттер (сұйытылған ауа) қолданылады: ауа (TN = 80 К), азот (Tn = 77,4 К), неон (TN = 27,1 К), сутегі (TN = 20,4 К), гелий (TN = 4,2 К). Сұйық газдарды алу үшін арнайы қондырғылар - сұйылтқыштар қолданылады. Оларда сұйылтылған газ қалыпты қысымға дейін кеңейткен кезде суытылады және конденсирленеді. Сұйытылған газдар Дьюар ыдысында және жылу оқшаулағышы (ұнтақты және кеуекті жылу оқшаулағыштар, мысалы, пенопласттар) жақсы криостаттарда жеткілікті ұзақ мерзімге дейін сақталады.
Шарт бойынша төменгі температуралар үш салаға бөлінеді:
орташа төменгі температура 300 К-нен 120 К-ге дейін (ауаны кондиционерлеу үшін, тағам өнімдерін сақтау, химиялық реакторларды суыту, т.б.);
120 К-нен төменгі температура (ауаны және өндірістік газдарды бөлу, метанды, оттекті, сутекті, неонды, гелийді сұйылту және осы сұйықтармен салқындату процестері);
0,3 К-нен төмен асқынтөменгі температуралар (физикалық зерттеулерде қолданады) [2].
Температура адам баласының тіршілік әрекетіндегі ерекше маңызы бар физикалық шамалардың бірі. Жалпы айтқанда, температура дененің қызу дәрежесін, оның жылулық күйін сипаттайды. Температураның қарқынды сипаты мен оның анықтамасының нақты масштабының болмауы көне заманда оның шамасын субъективті түрде бағалауға тура келді. Сонымен қоса, алғашқы құралдардың пайда болуына дейін адамзаттың эмпирикалық тәжірибесі, температураның суық, ыстық, жылулық байланыстағы денелердің температураларының теңесуі сияқты түсініктері мен негізгі параметрлік қасиеттерін қалыптастырды.
Жалпы жағдайда өлшеу дегеніміз өлшенетін шаманың оның бірлігімен және осы шаманы алу қатынастарын (анық немесе анық емес түрде) қамтамасыз ететін физикалық шаманың бірлігін сақтайтын техникалық құралдарды пайдаланудың операцияларының жиынтығы.
Өлшенетін шаманың өлшем бірлігіне қатынасын көрсететін сан өлшенетін шаманың сандық мәні деп аталады. Егер x - өлшенетін шама, u - өлшем бірлігі, ал q - өлшенетін шаманың сандық мәні болса, онда

. (1)

(1) өрнегінің оң жағы өлшеу нәтижесі деп аталады. Өлшеу нәтижесі - әрқашан өлшемді шама - өзінің атауы бар u бірлігінен, және өлшенетін шамада осы бірлік қанша рет бар екенін көрсететін q санынан тұрады.
Өлшеудің бірнеше түрі бар. Оларды өлшенетін шаманың уақытқа, өлшеу теңдеуінің түріне, нәтиженің нақтылығын анықтайтын шарттарға және осы нәтижелерді өрнектеу тәсіліне тәуелді сипаттамаларға байланысты жіктейді.
Өлшенетін шаманың уақытқа тәуелділік сипатына байланысты өлшеулер былайша жіктеледі:
- статикалық өлшеулер - бұл өзгермейтін нақты уақыт аралығына сәйкес қолданылатын нақты тапсырмамен физикалық шаманы өлшеу.
- динамикалық - физикалық шаманың өлшеміне байланысты өзгеретін өлшеулер.
Өлшеу нәтижелерін алу тәсілі (өлшеулердің теңдеу түрлері) бойынша өлшеулер төмендегідей жіктеледі:
-тура өлшеулер - шаманың ізделініп отырған мәні тікелей табылатын өлшеу. Өлшенетін шама талап етілген бірлікте градуирленген өлшеу құралдарының өлшемдерімен салыстырылады;
- жанама өлшеулер - физикалық шаманың ізделініп отырған шаманың мәнін ізделініп отырған шамамен функциялық байланысқан басқа физикалық шамалардың тура өлшеулерінің негізінде анықтау;
- жиынтық өлшеулер - бір уақытта аттас шамаларды өлшеу, бұл кезде ізделініп отырған шама осы шамалардың әр түрлі жиынтықтарын тура өлшеу кезінде алынған теңдеулерді шешу жолымен анықталады. Жиынтық өлшеуге мысал ретінде жеке кір тастардың массасын өлшеуді келтіруге болады (кір тастарының біреуінің белгілі массасы бойынша және кір тастарының әр түрлі жинақтарының массаларын тікелей салыстыру нәтижелері бойынша калибровкалау);
- бірлескен өлшеулер - екі немесе бірнеше әр түрлі шамаларды бір уақытта олардың арасындағы тәуелділікті анықтау үшін жүргізіледі. Бірлескен өлшеулерге мысал ретінде 200°С температурада электр кедергісін өлшеуді және әр түрлі температура кезінде оның кедергісін тура өлшеулердің мәліметтері бойынша өлшеу резисторының температуралық коэффициенттерін өлшеуді айта аламыз.
Өлшеу нәтижелерін көрсету тәсілі бойынша өлшеулер төмендегідей жіктеледі:
- абсолютті өлшеулер - бір немесе бірнеше негізгі шамаларды тура өлшеуге және физикалық константаларды қолдануға негізделген;
- салыстырмалы өлшеулер - шаманың бірлік ретінде қолданылатын бір атты шамаға қатынасын өлшеу, немесе бастапқы деп қабылданған бір атты шамаға қатысты шамаларды өлшеу.
Қолданатын өлшеу әдісіне (өлшеу құралдарын және принциптерін қолдану тәсілдерінің жиынтығы) байланысты өлшеулердің келесідей түрлері болады:
- тікелей бағалау әдісі - шаманың мәні өлшеу құралының көрсеткен мәні бойынша тікелей анықталатын өлшеу әдісі;
- өлшеммен салыстыру әдісі - өлшенетін шаманы жанданатын өлшеммен салыстыратын өлшеу әдісі.
Өлшеудің негізгі сипаттамалары:
- өлшеу принципі - өлшеудің негізін құрайтын физикалық құбылыс немесе эффект;
- өлшеу әдісі - жүзеге асырылған өлшеу принципіне сәйкес өлшенетін шаманы оның бірлігімен салыстыру амалдары немесе амалдар жинағы;
- өлшеу әдістемесі - қабылданған әдіспен өлшеу нәтижесінің кепілдендірілген дәлдігін қамтамасыз ететін өлшеуді жүргізудің бекітілген операциялар және ережелер жинағы;
- өлшеу қателігі - өлшенетін шаманың шынайы мәнінен өлшеу нәтижесінің ауытқуы;
- өлшеулердің ұқсастығы - бірдей жағдайда бірдей әдіспен және бірдей дәлдікпен, бір құралдармен қайталанып жүргізілген өлшенген шамалардың нәтижелерінің бір-біріне жуықтығы;
- өлшеудің ұқсастығы - бір шаманы бір өлшеу құралымен, бірдей жағдайда және бірдей әдіспен бірнеше рет қайталанып жүргізілген өлшеу нәтижелерінің бір біріне жақындығы;
- өлшеулердің жаңғыртылуы - әр түрлі жерде, әр түрлі өлшеу құралдарымен, әр түрлі оператормен жүргізілген, әр түрлі уақытта бірақ бір өлшеу шарттарына (температура, қысым, ылғалдылық және т.б.) келтірілген өлшеу нәтижелерінің жақындығы [3].

1.2. Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары
Өлшеу құралдары (ӨҚ) - өлшемі берілген қателік шегінде белгілі бір уақыт аралығында тұрақты болып қалатын физикалық шаманың бірлігін жандандыратын және (немесе) сақтайтын, нормаланған метрологиялық сипаттамалары бар, өлшеуге арналған техникалық құралдар.
Конструкциялық орындалуы бойынша ӨҚ төмендегідей бөлінеді:
- өлшем - мәндері бекітілген бірлікте және қажетті дәлдікте болатын бір немесе бірнеше белгіленген өлшемдердің физикалық шамасын жандандыруға және (немесе) сақтауға арналған өлшеу құралдары. Мысал ретінде қалыпты элемент - ЭҚК өлшемін, электрлік тербелістердің жиілігінің жән т.б. өлшемдерін - кварцты генраторларды келтірсек болады. Өлшемдер бірмәнді, көпмәнді, өлшемдер жинағы, өлшемдер магазині, бекітілген болып жіктеледі.
- өлшеу приборы - белгіленген диапазонда өлшенетін физикалық шаманың мәнін алуға арналған өлшеу құралы. Өлшеу приборының өлшенетін шаманы бақылаушыға қолжетімді түрге индикациялайтын және өлшеу ақпаратының сигналына түрлендіретін құрылғысы болады. Өлшенетін шаманың мәнін индикациялау дәрежесіне байланысты өлшеу приборларының көрсетуші және тіркеуші түрлері болады.
- өлшеу құрылғысы - өлшеу сигналымен байланысқан және оқшауланған конструкциясы және тағайындалуы бар өлшеу приборының (қондырғысының немесе жүйенің) бөлігі.
- өлшеу түрлендіргіші - өлшенетін шаманы өңдеуге, сақтауға қолайлы, нормаланған метрологиялық сипаттамасы бар сигналдарға түрлендіруге арналған техникалық құрал.
Техникалық құралдарды қолдануды автоматтандыру мақсатында нақты жүйелі техникалық принциптерге негізделген процестердің және өндірістің барлық көптеген түріне арналған өндірістік құралдардың және автоматтандыру құралдарының Мемлекеттік жүйесі (ҚМЖ)құрылды.
ҚМЖ негізгі сызбалық принциптері:
- құралдарды қызметтік белгілері бойынша жіктеу;
- параметрлік қатарларды, унификацияланған жүйелерді және агрегатты кешендерді құру негізінде номенклатураны минимизациялау;
- типтік блоктар мен модульдердің негізінде құралдарды жасаудың блокты-модульді принципі;
- құралдар мен құрылғылардың төмендегі негіздемелерде ҚМЖ сәйкестігі:
а) электрлік, пневматикалық және гидравликалық құралдардың арасындағы сигналдарының байланысының унификациясы;
б) құрылымдардың және байланыстырушы өлшемдердің унификациясы;
в) техникалық және эксплуатациялық талаптардың унификациясы.
Функциялық белгілері бойынша ҚМЖ бұйымдары келесі топтарға жіктеледі:
1. Процестің жағдайы туралы ақпарат алуға арналған құрылғылар - бірінші ретті техникалық түрлендіргіштер (датчиктер).
2. Байланыс каналдары бойынша ақпаратты қабылдау, түрлендіру және жіберу құрылғылары. Өлшеу тізбектерінің коммутаторларын, сигналдарды және кодтарды түрлендіргіштерді, өлшеудің, сигнализацияның және басқарудың телемеханикалық құрылғыларын біріктіреді.
3. Ақпаратты өңдеу, сақтау және көрсету құрылғыларын және басқару командаларын қалыптандыру құрылғылары. Бұл топқа сигнал талдағыштары, функциялық және операциялық түрлендіргіштер, логикалық құрылғылар, реттегіштер, задатчиктер, басқарушы есептегіш құрылғылар және кешендер жатады.
4. Командалық ақпаратты басқару нысанында қолдану құрылғысы - қолдану механизмдері, қуат күшейткіштері [4].
Орындайтын қызметтері тұрғысынан қарағанда бірінші топтың құрылғылары - күрделі болып табылмайды: олар өлшенетін параметрді жіберуге және өңдеуге қолайлы сигналға түрлендіреді. Қызмет ету принцип тұрғысынан қарағанда бұл топтың құрылғылары айтарлықтай күрделі болып табылады. Олар нысанға орнатылады және реттелінетін параметрмен немесе басқарушы ортамен тікелей әрекеттеседі. Өлшенетін параметрдің түрі, монтаж және эксплуатация шарты датчикті унификациялау мүмкіндіктерін бірден шектейді. Бір параметрді өлшеу үшін талап етілетін техникалық талаптарына және эксплуатация шарттарына байланысты әр түрлі датчиктердің көптеген түрлері қолданылады (мысалы, қысымның алпыстан аса датчик түрі, қысымның өзгеруінің елуден аса датчигі).
Процестің технологиялық параметрлері туралы ақпаратты алу құралдарының номенклатурасы келесідей негізгі топтарға жіктелуі мүмкін:
- жылуэнергетикалық параметрлерді - температураны, қысымды, қысымның өзгеруін, деңгейді, шығынды өлшейтін өлшеу құралдары;
- геометриялық өлшемдерді, ауысуларды, күшті және деформацияны өлшеу құралдары;
- заттың құрамын және қасиетін анықтайтын құралдар;
- өнімнің сапасын бұзылмайтын бақылау құралдары.
Екінші функциялық топтың құрылғыларын екі топшаға бөлсек болады:
- қалыптандырушы және жүйе аралық түлендіргіштер;
- ақпаратты телемеханикалық беруге арналған құрылғылар.
Қалыптандырушы түрлендіргіштер сигналдарды масштабтауды (қалыптандыруды) күшейту үшін, жүйе аралық түрлендіргіштер сигнал түрін немесе сигнал энергиясын түрлендіруге арналған. Бұл түрлендіргіштер сигналдарды үш километрге дейінгі қашықтықтан жіберуді жүзеге асыруға мүмкіндік береді және жинақталған параметрлі нысандарды басқаруға арналған. Нысандарды басқару үшін таратылған (шашыратылған) параметрлі нысандарды басқару үшін ақпаратты жіберудің телемеханикалық жүйелері қолданылады. Бұл жүйелерде радиоканалдар, байланыс сызықтары және бір канал бойынша мәліметтерді кезектесіп жіберудің тығыздандырылған электр жіберу сызықтары қолданылады.
Үшінші топтың құрылғылары ақпаратты формалды және мазмұнды өңдеуге және басқарушы әсерлердің қалыптасуы үшін арналған. Бұл топқа көрсетуші және тіркеуші құралдар, реттегіштер, арифметикалық және логикалық түрлендіргіштердің блоктарын, электронды есептегіш машиналар, әмбебап және мамандандырылған басқарушылар жатады. Нысанына байланысты бұл топтың құрылғылары тікелей өзара әрекеттеспейді және саны ГОСТтермен шектелген енетін унификацияланған сигналдарды қабылдайды. Функциялық қатынаста бұл топ ең күрделі болып табылады, себебі осы құралдар ірі және күрделі өндірісті тұрақтандыру параметрлерін тұрақандырудың қарапайым режимдерінен автоматтандыруға дейін басқару және реттеудің барлық алгоритмдерін жүзеге асырады. Себебі бұл топтың құрылғылары нысанмен тікелей байланыспайды және абстаркты үлгілермен жұмыс істейді, оларға қолдану әмбебаптылығы және унификацияның жоғары дәрежесі тән.
Төртінші топтың құрылғылары - орындаушы құрылғылар, датчиктер сияқты орындайтын қызметі тұрығысынан қарағанда, қарапайым және нысанмен тікелей әрекеттеседі. Бірақ олардан датчиктікі сияқты жоғары дәлдік және параметрлердің әр түрлілігі талап етілмейді. Сонымен қатар, орындаушы құрылғылар орындаушы механизмнен және реттегіш органнан тұрады. Реттеуші органдар жиі жағдайда негізгі технологиялық құралдың құрама бөлігі болып табылады және сонымен бірге жүреді.
Барлық өлшеу құралдарының оларды өзара: метрологиялық, эксплуатациялық, ақпараттық және т.б. деп сәйкестендіруге болатын жалпы қасиеттері болады. ӨҚ жеке түрлерінің және типтерінің сәйкес нормативті құжаттарда көрсетілетін өзінің спецификалық қасиеттері болады. Сондықтан өлшеу құралдарымен олардың метрологиялық сипаттамалары бойынша енгізілетін сәйкес қателіктерді анықтай және бағалай білу керек.
Өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары - өлшеу құралдарының өлшеуінің қателігіне және өлшеу нәтижесіне әсер ететін өлшеу құралдарының қасиеттерінің біреуінің сипаттамасы. ӨҚ әр типі үшін өзінің метрологиялық сипаттамасын орнатады. Нормативті-техникалық құжаттармен орнатылатын метрологиялық сипаттамалар нормаланатын метрологиялық сипаттамалар, ал тәжірибе жүзінде анықталатындары - шынайы метрологиялық сипаттамалар деп аталады.
Метрологиялық сипаттамаларға градуирлік сипаттамалар, өлшеу құралының сезімталдығы, сезімталдығы, шкала бөлігінің құны, сезімталдық табалдырығы, өлшеу диапазоны, көрсеткіштер вариациясы және т.б. жатады. Дайындау кезінде қаншалықты нақты ұсталғандығына және эксплуатация кезінде тұрақтылығына байланысты ӨҚ көмегімен алынатын нәтиженің нақтылығы тәуелді болады [5].
ӨҚ градуирлік сипаттамасы - өлшеу құралының тәжірибе жүзінде алынған кірісі мен шығысындағы мәндерінің арасындағы тәуелділік. Градуирлік сипаттама формула, график немесе кесте түрінде берілуі мүмкін.
ӨҚ қателігі - ӨҚ көрсеткіші мен өлшенетін шаманың арасындағы шынайы мәнінің арасындағы айырмашылық ретінде анықталатын маңызды метрологиялық сипаттама.
ӨҚ сезімталдығы - өлшеу құралының шығысындағы сигналдың өзгерісі мен өлшенетін шаманың осы өлшеу құралының әсерінен өзгерісінің қатынасымен анықталатын ӨҚ қасиеті. Абсолюттік сезімталдық мына формула бойынша

, (2)

қатыстық сезімталдық мына формула бойынша анықталады

,

мұнда - шығыстағы сигналдың өзгерісі; - өлшенетін шаманың өзгерісі, - өлшенетін шама.
Түрлендірудің сызықты емес статикалық сипаттамасында сезімталдық -ке тәуелді, ал сызықты сипаттамада ол тұрақты.
Өлшеу құралдарының сезімталдығы тұрақты болған кезде, шкала бірөлшемді, яғни екі шкаланың арасындағы қашықтық бірдей болады.
Шкала бөлігінің құны (құрылғы тұрақтысы) - ӨҚ шкаласының екі көрші белгілеріне сәйкес келетін шаманың айырмашылығының мәні. Шкаласы бірөлшемді құрылғылардың бөлік құны тұрақты болады. Шкаласы бірөлшемді емес құрылғылардың бөлік құны шкалының әр бөлігінде әр түрлі болуы мүмкін, және осы жағдайда бөліктің минимум құны нормаланады. Шкала бөлігінің құны өлшенетін шаманың құрал шкаласының бір бөлігіне сәйкес келетін бірлігінің санына тең, және сонымен қатар абсолютті сезімталдықпен де анықталуы мүмкін:

. (3)

Сезімталдық табалдырығы - берілген құралмен өлшеу жүргізуді бастауға болатын физикалық шаманың өзгерісінің ең кіші мәні. Сезімталдық табалдырығын кіріс шамасының бірлігімен көрсетіледі.
Өлшеу диапазоны - ӨҚ рұқсат етілген қателіктері нормаланатын шегіндегі шама мәнінінің аумағы. Өлшеу диапазонын төменнен және жоғарыдан шектейтін шаманың мәнін сәйкесінше өлшеудің төменгі және жоғарғы шегі деп атайды. Өлшеудің дәлдігін арттыру мақсатында ӨҚ бірнеше диапазондарға бөлуге болады. Бір диапазоннан екінші диапазонға өткен кезде негізгі қателіктің құраушылары азаяды, соның салдарынан өлшеу дәлдігі жоғарылайды. Қателікті нормалау кезінде әр диапазон үшін өзінің қателігінің шекті мәндерін жібереді. Құрал шкаласының мәнінің шкаланың бастапқы және соңғы мәнімен шектелген аумағын көрсеткіш диапазоны деп атайды.
Көрсеткіш вариациясы - сыртқы жағдайды өзгермегендегі құралдың шығыс сигналының ең үлкен вариациясы. Ол үйкелудің және жіңішке құралдардың люфтінің, элементтердің механикалық және магниттік гистерезисінің салдары болып табылады.
Шығыс сигналының вариациясы - бұл таңдап алынған кіріс шамасына ақырындап сол жақтан және оң жақтан келетін бір кіріс шамасының шынайы мәніне сәйкес келетін шығыс сигналдарының арасындағы айырмашылық.
Динамикалық сипаттамалар, яғни ӨҚ шығыс сигналының уақыт бойынша өзгеретін шамалардан: кіріс сигналының параметрлерінен, сыртқы әсер етуші шамалардан, жүктемеден тәуелділігін анықтайтын өлшеу құралының инерциялық қасиеттерінің сипаттамалары. Оларға өлшеу құралының жұмысын сипаттайтын дифференциалдық теңдеуін; функцияның ауыспалысын және импульсті ауыспалыларын, амплитудалы және фазалық сипаттамаларын, өткізу функциясын жатқызамыз.
Өлшеу құралдарының динамикалық қасиеттері динамикалық қателіктерді анықтайды. Өлшеу құралының динамикалық қателігі - өлшеу құралының өзгермелі (өлшеу барысында) физикалық шаманы өлшеуде пайда болатын қателігі.
Нормаланатын метрологиялық сипаттамалар - нормативті құжаттармен өлшеу құралдарына орнатылатын осы типті өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамаларының жиынтығы. Осы кешенге кіретін нормаланатын метрологиялық сипаттамалар ӨҚ шынайы қасиеттерін көрсетуі керек, және олардың номенклатурасы қойылған өлшеу тапсырмасын шешуге талап етілетін дәлділік дәрежесінде ӨҚ қолданатын жұмыс шарттарында өлшеулердің аспаптық құраушы қателіктерін бағалауға жеткілікті болуы керек. ӨҚ нормаланатын метрологиялық сипаттамлары, олардың берілу түрлері және нормалану тәсілдері ГОСТ-пен орнатылады. Оған мыналар енуі мүмкін:
- өлшеу шектері, шкала шектері;
- аналогты құралдың бір мәнді немесе көп мәнді шкаласының бөлік құны, бір мәнді емес шкалада - ең кішкентай бөлік құны;
- шығыс коды, код разрядының саны, сандық ӨҚ ең кіші разрядының бірлігінің номинал құны;
- бірмәнді шаманың номинал мәні;
- градуирлік сипаттама;
- ӨҚ қателігі;
- құрал көрсеткішінің немесе түрлендіргіштің шығыс сигналының вариациясы;
- өлшеу құрылғысының толық кіріс кедергісі, өлшегіш түрлендіргішітң немесе өлшемнің толық шығыс кедергісі;
- өлшеу түрлендіргішінің немесе өлшемнің шығыс сигналының ақпараттық емес параметрлері;
- ӨҚ динамикалық сипаттамалары;
- әсер ету функциясы.
Өлшеу құралдарын эксплуатация кезінде метрологиялық сипаттамалармен қатар метрологиялық емес қасиеттер де: сенімділік көрсеткіштері, электрлік беріктігі, оқшаулау кедергісі, климаттық және механикалық әсерлерге төзімділік, жұмыс режимінің орнатылу уақыты және т.б. маңызды болып табылады.
Өлшеу құралының сенімділігі - бұл ӨҚ берілген уақытта белгілі бір жұмыс жағдайларында нормаланған сипаттамаларды сақтау қабілеті. Құралдардың сенімділігінің негізгі көрсеткіштері тоқтаусыз жұмыс істеудің орташа ұзақтығы және мүмкіндігі болып табылады.
Тоқтаусыз жұмыс мүмкіндігі белгілі бір уақыт аралығында құралдың тоқтаусыз жұмыс істеуінің мүмкіндігімен анықталады.
Орташа ұзақтығы - құралдың жұмыс істеген уақытының осы уақыт кезінде құралдың жұмыс істемей қалуының санына қатынасы [6].

1.3 Өлшеу құралдарының қателіктері
Өлшеу процедурасы келесідей сатылардан тұрады: өлшеу нысанының үлгісін қабылдау, өлшеу әдісін таңдау, ӨҚ таңдау, нәтижені алу үшін тәжірибе жүргізу. Бұл өлшеу қателігі деп аталатын өлшенетін шаманың шын мәннен белгілі бір айырмашылықтың болуына алып келеді. Егер өлшенетін шама анықталса және оның шын мәннен ауытқуының мүмкін дәрежесі көрсетілген болса өлшеуді аяқталды деп есептеуге болады.
Қателіктің туындау себебі өте көп, сондықтан қателіктің жіктелуі басқа жіктелулер сияқты шартты сипатқа ие.
ӨҚ қателігі мен осы ӨҚ жүргізілген өлшеудің қателігін ажырата білу керек. Өлшеудің қателіктері қолданылатын ӨҚ метрологиялық сипаттамасына, таңдап алынған өлшеу әдісінің мүлтіксіздігіне, сонымен қатар өлшеу нысанының және өлшенетін шаманың қасиетіне тәуелді болады. Өлшеудің қателіктері әдетте қолданылатын ӨҚ қателігінен жоғары болады, бірақ кейбір жағдайларда қателіктің бірқатарының алдын алу және көп ретті бақылаулардың мәліметтерін статистикалық өңдеудің арнайы әдістерін пайдалана отырып қолданылатын ӨҚ қателігінен төмен қателікке қол жеткізе аламыз [7].
Көріну сипатына бойынша ӨҚ қателіктері төмендегідей болып бөлінеді:
- жүйелік қателік - тұрақты болып қабылданған немесе бір заңдылықпен өзгеріп отыратын ӨҚ құраушы қателігі. ӨҚ жүйелік қателіктеріне әдістемелік, құрал-жабдықтық, субъективті және өлшеу жүргізу барысында ескеруге және мүмкіндік болса жоюға тиісті қателіктер жатады;
- кездойсақ қателік - кездейсоқ түрде өзгеретін ӨҚ құраушы қателігі. Ол көрсеткіштің бір мәнсіздігіне алып келеді және алдын ала білуге және ескеруге болмайтын себептерге негізделген. Бірақ тәжірибені бірнеше рет қайталап жасаған кезде ықтималдық теориясы және математикалық статистика өлшеу нәтижесін нақтырақ анықтауға, яғни өлшенетін шаманың бір өлшеу нәтижесіне қарағанда шын мәнге жақынырақ мәнін табуға мүмкіндік береді;
- ағаттық - оператордың қателігімен немесе ескерілмеген сыртқы әсермен байланысты дөрекі қателіктер. Оларды әдетте өлшеу нәтижесіне қоспайды.
Пайда болу сипатына байланысты ӨҚ қателіктері төмендегідей болып жіктеледі:
- әдістемелік - қабылданған өлшеу әдісінің теориялық негіздемелерінің толықсыздығынан, жеткіліксіздігінен, қарапайым болжауларды пайдаланғаннан және қолданылатын формулаларды шығаруда қателіктер жіберуден, өлшенетін шаманы дұрыс таңдамағандықтан туындайтын қателіктер. Мысалы температураны термоқосақтың көмегімен өлшеуде зерттелініп отырған нысанның температуралық режимінің бұзылуынан (термоқосақты енгізу салдарынан) туындайтын әдістемелік қателік болуы мүмкін;
- құрал-жабдықтық - қолданылатын ӨҚ (тұрақтылығына, сезімталдығына және т.б.), олардың өлшеу нысандарына әсеріне, дайындау технологиясына және сапасына (мысалы, градуировканың нақты еместігі, құрылымдық жеткіліксіздіктер) негізделген қателіктер;
- субъективті - өлшеу жүргізіп жатқан оператордың жағдайынан, жұмыс барысындағы оның орнынан, сезім мүшелерінің жеткіліксіздігінен, ӨҚ эргономикалық қасиеттерінен туындайтын қателік. Бұның бәрі нысаналау (визириование - нысаналау, визирлеу) дәлдігіне әсер етеді. Сандық құралдарды және автоматтық әдістерді қолдану мұндай қателіктердің алдын алуға мүмкіндік береді.
Өлшенетін шаманың өзгеруіне қатысты ӨҚ қателіктері келесідей болып жіктеледі:
- статикалық қателік - тұрақты шаманы өлшеу кезінде қолданылатын ӨҚ қателігі;
- динамикалық қателік - өзгеретін (өлшеу барысында) физикалық шаманы өлшеу кезінде туындайтын ӨҚ қателігі.
Көріну түріне байланысты ӨҚ қателіктері төмендегідей жіктеледі:
- абсолют қателік - құралдың көрсеткіші мен өлшенетін шаманың шын мәнінің арасындағы айырмашылық:

, (4)

мұнда - құралдың көрсеткіші; - өлшенетін шаманың шын мәні;
- салыстырмалы қателік - ӨҚ абсолют қателігінің өлшенген физикалық шаманың өлшеу диапазонының шегіндегі шын мәніне қатынасымен өрнектелген ӨҚ қателігі:

, (5)

болғандықтан, өлшенетін шаманың шын мәнінің орнына құралдың көрсеткішін қолдануымызға болады.
- келтірілген қателік - ӨҚ абсолютті қателігінің өлшеу диапазонының барлық бөлігінде немесе оның бір бөлігінде тұрақты болатын шартты түрде қабылданған шаманың мәніне қатынасымен өрнектелетін салыстырмалы қателік. Шартты түрде қабылданған шаманың мәнін нормаланған мән деп атайды . Келтірілген қателік мынаған тең:

. (6)

Бұл ӨҚ жоғарғы өлшеу шегі, өлшеу диапазоны, шкала ұзындығы және т.с.с. болуы мүмкін. Көптеген өлшеу құралдары үшін келтірілген қателік бойынша құралдың дәлдік класын орнатады [8].
ӨҚ қателіктері өлшенетін шамаға тәуелділігіне байланысты келесідей болып бөлінеді:
- аддитивті қателік - идеал статикалық сипаттамадан шынайы статикалық сипаттамаға үдемелі жылжудан (түрлену функциясы) туындайтын, өлшенетін шаманың әр қайсысына тұрақты болатын қателік;
- мультипликативті қателік - шынайы статикалық сипаттаманың идеал статикалық сипаттамадан ауытқуынан (түрлену функциясы) туындайтын өлшенетін шаманың өсуінен сызықты артатын немесе төмендейтін қателік.
Қолдану шарттарына қатынасы бойынша ӨҚ қателіктері мынадай болып жіктеледі:
- негізгі қателік - ӨҚ қалыпты қолдануымен анықталатын қателігі. Мысалы, егер құрал үшін қалыпты температура шарттары +10...+35°С қойылған болса, онда бұл диапазонда паспортта көрсетілген қателік болады. Құрал температураның кең диапазонында 0-ден +40°С дейін жұмыс істей алады. Бұл диапазонды жұмыс диапазоны деп атайды.
- қосымша қателік - әсер ететін шамалардың қалыпты шамадан ауытқуынан немес оның мәндердің қалыпты аумағынан шығуының нәтижесінен қосымша туындайтын ӨҚ құраушы қателігі.
Негізгі қателіктің рұқсат етілген шегі - ӨҚ жарамды бола алатын және техникалық шарттар бойынша қолдануға жіберілетін ең үлкен қателік.
Қосымша қателіктің рұқсат етілген шегі - бұл өлшеу құралдары қолданысқа жіберілетін ең үлкен қосымша қателік. Мысалы, дәлдік класы 1,0 құрал үшін температура 10°С өзгерген кездегі келтірілген қосымша қателігі 1% аспауы керек. Бұл ортаның температурасы 10°С өзгерген сайын қосымша 1% қателік қосылады дегенді білдіреді.
Негізгі және қосымша қателіктердің рұқсат етілген шектерін абсолют, салыстырмалы және келтірілген қателік түрінде жазамыз.
Осы өлшеу құралының дәлдік деңгейін көрсететін, негізгі және қосымша қателіктердің рұқсат етілген шектерімен сонымен қатар дәлдікке әсер ететін басқа да сипаттамалармен анықталатын жалпыланған сипаттамасы ӨҚ дәлдік класы деп аталады. Дәлдік класы бір типті ӨҚ қателіктері қандай шекте жатқаны туралы мәлімет береді, бірақ өлшеу дәлдігінің тікелей көрсеткіші болып табылмайды, себебі қателік өлшеу әдісіне, өлшеу шарттарына және т.с.с. тәуелді болады. Бұны берілген өлшеу дәлдігіне байланысты ӨҚ таңдаған кезде ескеру қажет. Нақты типтегі ӨҚ дәлдік класын техникалық талаптардың (шарттардың) стандарттарында немесе басқа нормативті құжаттарда бекітіледі. Мысалы, 0,5 класты құралдың негізгі келтірілген қателігі 0,5% аспау керек. Сонымен қатар, құрал рұқсат етілген қосымша қателіктің де талаптарына сай келуі керек [9].

1.4 Техникалық өлшеулерді метрологиялық қамтамасыз ету
Ғылыми, техникалық және соның ішінде өнімнің сапасын қамтамасыз етуге қатысты басқа маңызды тапсырмаларды шешу өлшеу тұтастығына және дәлдігіне қол жеткізуге айтарлықтай деңгейде тәуелді болып табылады.
Өлшеу тұтастығы дегеніміз өлшеу нәтижелері заңдастырылған бірліктермен көрсетіледі, ал өлшеу нәтижелерінің қателіктері бекітілген ықтималдылықпен белгілі болады және бекітілген шектен аспайды деп сипатталатын өлшеу жағдайы. Өлшеу тұтастығын қамтамасыз ететін мемлекеттік жүйе - бұл мемлекетте талап етілген шекте өлшеу тұтастығын қамтамасыз етуге бағытталған ережелерді, нормаларды, талаптарды орнататын салааралық деңгейдегі нормативті, нормативті-техникалық және әдістемелік құжаттардың кешені.
Өлшеу тұтастығын қамтамасыз ететін мемлекеттік жүйе (МӨЖ) үш негізге негізделеді: техникалық, ұйымдық және нормативті.
МӨЖ техникалық негізін мемлекеттік эталондар, физикалық бірліктердің эталон бірліктері және стандартты үлгілер құрайды. бұл техникалық құралдардың әрқайсысына нормативті құжат дайындалған. Бұл нормативті құжаттарды дайындау тәртібі, олардың құрылымы Мемлекеттік стандарттау жүйесінің (МСЖ) талаптарымен және ережелерімен регламенттеледі.
МӨЖ ұйымдастыру негіздері қызмет ету тәртібі МСЖ талаптары мен ережелеріне сәйкес дайындалатын құжаттармен анықталатын метрологиялық қызметтер, мақсаттар, тапсырмалар, құқықтар, міндеттер болып табылады.
Нормативті негіз бойынша МСЖ мен МӨЖ өзара тығыз байланысы соңғы болып табылады. Нормативті негізде стандарттаудың метрология саласындағы мақсаттары және тапсырмалары, ұйымдастыру жұмыстарының негізгі принциптері, нормативті құжаттардың категориялары көрініс алады.
Өлшем бірлігін қамтамасыз ету бойынша заң мемлекеттік стандарттарды, бекітілген тәртіпте қолданылатын халықаралық стандарттарды, ережелерді, қағидаларды, нұсқаулықтарды және ұсыныстарды регламенттейді [10].
Өндіріске арналған немесе шекарадан енгізілген барлық ӨҚ сынаудан өткізілуі керек. Сынау дегеніміз ӨҚ техникалық құжаттарын сынау және нормаларға және құрал жасаудың заманауи даму деңгейіне сәйкестік дәрежесін анықтау үшін оларды тәжірибе жүзінде зерттеу.
Қайтадан өңделген және шығарылатын ӨҚ сынау өлшеу техникасының өлшеуін қамтамасыз етудің және сапасын арттырудың негізгі құралы болып табылады. Сынаудың мақсаты - құрал жасаудың жоғарғы техникалық дәрежесін қамтамасыз ету, өлшеу құралдарының сипаттамаларының заманауи талаптарға сәйкестігі, өлшеу құралдарының оңтайлы номенклатурасын, өлшеу құралдарының унификациясының және стандарттауының жоғары дәрежесін орнату.
Сынау жүйесі және типті бекітуге мыналар жатады:
- өлшеу құралдарының типін сынау;
- типті бекіту туралы шешімді қабылдау;
- сериямен шығарылатын және шекарадан партиямен алып келінетін ӨҚ инспекциялық сынау;
- басқа мемлекетте жүргізілген типті бекітуді немесе өлшеу құралдарының типін сынауды тану.
ӨҚ метрологиялық бақылау жүйесі өлшеу өқралдарын сенімдеу бойынша жұмыстарды жүргізу тәртібін және ұйымдастырылуын анықтайтын, техникалық, экономикалық және құқықтық сипаттағы ережелердің, қағидалардың және талаптардың кешені [11].
Өлшеу құралдарын сенімдеу - Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары (басқа құзіретті органдар немесе ұйымдар) тәжірибе жүзінде анықталатын метрологиялық сипаттамалардың және олардың бекітілген міндетті үлгілерге сәйкестігін бекіту негізінде ӨҚ қолдануға жарамдылығын орнату мақсатында жүргізетін операциялар жиынтығы.
Сенімдеу қызметтерін аккредиттелген метрологиялық заңды тұлғалар жүргізеді және Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарымен бақыланады.
Сенімдеу өлшеу құралының типін бекітудің сынау нәтижелері бойынша бекітілген нормативті құжаттарға сәйкес жүргізіледі.
Өлшеу құралдарын сенімдеудің бірінші ретті, периодты, кезектен тыс, инспекциялық және эксперттік түрлері болады.
Бірінші ретті сенімдеу өндірістен және жөндеуден шығарылған, шет елден алып келінген бекітілген типті ӨҚ жүргізіледі. Кез келген бұрын тексерілген ӨҚ типін бекіткеннен кейін сенімдеуден өткізілуі керек.
Периодты сенімдеу эксплуатацияда немесе сақтауда жатқан ӨҚ сенімдеу арасындағы период кезінде ӨҚ қолданысқа жарамдығын қамтамасыз ету мақсатында орнатылатын белгілі бір сенімдеу аралық интервалда жүргізіледі.
Сенімдеу аралық интервал типті бекіту кезінде орнатылады. Ол өлшеу құралын қолданудың спецификасының ескерілуімен өзгертілуі мүмкін.
Кезектен тыс сенімдеуді эксплуатация (сақтау) кезінде келесі жағдайда өлшеу құралдарына жүргізеді:
- сенімдеу таңбасы бүлінген кезде, сонымен қатар сенімдеу туралы куәлік жоғалған кезде;
- өлшеу құралдарын ұзақ сақтаудан кейін эксплуатацияға енгізгенде, өлшеу құралдарын басқа мақсатта орнатқанда және қолданғанда;
- қайтадан юстировка немесе баптауды жүргізгенде, өлшеу құралына белгілі немесе алдын ала болжанған соққы әсер етсе немесе құралдың жұмысы қанағаттанарлықсыз болса;
- тұтынушыға сенімдеу аралық интервалдың жартысындай мерзімде жүзеге асырылмаған өлшеу құралдарын сатқанда (жібергенде).
Инспекциялық сенімдеуді мемлекеттік метрологиялық бақылау жүргізген кезде өлшеу құралының қолданысқа жарамдылығын анықтау үшін жүргізеді.
Эксперттік сенімдеу метрологиялық сипаттамалар бойынша, ӨҚ дұрыстығы және қолданысқа жарамдылығы жөнінде қайшылықтар туындағанда жүргізіледі.
Сенімдеудің оң нәтижелері сенімдеу клеймосымен немесе (және) сенімдеу туралы куәлікпен бекітіледі [12].
Метрологиялық қамтамасыз етудің негіздері
Метрологиялық қамтамасыз ету деп тұтастылық пен талап етілетін өлшеу дәлдігіне қол жеткізу үшін ғылыми және ұйымдастыру негіздерінің, техникалық құралдардың, ережелер мен нормалардың орнатылуын айтамыз. Метрологиялық қамтамасыз етудің дамуының негізгі үрдісі салыстырмалы түрде өлшеу тұтастығын және өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету бойынша өлшеу сапасын жақсарту болып табылады. Өлшеу сапасы деген - өлшеу дәлдігіне қарағанда кең мағыналы ұғым. Ол бектіліген мерзімде талап етілген дәлдікпен, дұрыстылықпен, ұқсастықпен өлшеу нәтижелерін қамтамасыз ететін ӨҚ қасиеттерінің жиынтығын сипаттайды. Метрологиялық қамтамасыз ету түсінігі негізінен өлшеулерге (сынауға, бақылауға) қатысты тұтасымен қолданылады.
Метрологиялық қамтамасыз етудің нысандары бұйымның (өнімнің) немесе қызметтің өмірлік циклының барлық сатылары болып табылады. Өмірлік цикл дегеніміз өнімнің оған қойылған бастапқы талаптарының қалыптасуынан бастап оның эксплуатациясы немесе қолданылуы аяқталғанға дейін күйін жасайтын және өзгертетін бір бірімен өзара байланысқан реттелген процестердің жиынтығы [13].
Бұйымның жоғары сапалы болуы үшін өнімді дайындау сатысында бақыланатын параметрлер, дәлдік нормасы, рұқсат етілулер, өлшеу құралдары таңдалынады. Сонымен қатар конструкторлық және технологиялық құжаттаманың метрологиялық сараптамасы жүргізіледі.
Өлшем нәтижелерін метрологиялық қамтамасыз етудiң негiзгi мақсаттары мыналар болып табылады:
1) Қазақстан Республикасы азаматтарының мүдделерiн және экономикасын өлшемнiң терiс нәтижелерi салдарынан қорғау;
2) отандық және импортталатын өнiмдердiң, процестердiң (жұмыстардың) және көрсетiлетiн қызметтердiң қауiпсiздiгi мен сапасын қамтамасыз ету;
3) материалдық және энергетикалық ресурстардың барлық түрлерiнiң дұрыс есебiн қамтамасыз ету;
4) iргелi зерттеулерде және ғылыми талдамаларда өлшем дұрыстығын қамтамасыз ету;
5) диaгнoстикa және cыpқaттapды eмдey, aдaмдapдың eңбeк жәнe тұрмыc жaғдaйлapының қaуiпсiздiгiн бaқылaу, қoзғaлыc қayiпciздiгiн қaмтaмасыз eту, қopшaғaн opтаны қopғау кeзiндe сенiмдi өлшем нәтижелерiн қамтамасыз ету [14].
Өлшеу құралдарының динамикалық қасиеттері динамикалық қателіктерді анықтайды. Өлшеу құралының динамикалық қателігі - өлшеу құралының өзгермелі (өлшеу барысында) физикалық шаманы өлшеуде пайда болатын қателігі.
Нормаланатын метрологиялық сипаттамалар - нормативті құжаттармен өлшеу құралдарына орнатылатын осы типті өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамаларының жиынтығы. Осы кешенге кіретін нормаланатын метрологиялық сипаттамалар ӨҚ шынайы қасиеттерін көрсетуі керек, және олардың номенклатурасы қойылған өлшеу тапсырмасын шешуге талап етілетін дәлділік дәрежесінде ӨҚ қолданатын жұмыс шарттарында өлшеулердің аспаптық құраушы қателіктерін бағалауға жеткілікті болуы керек. ӨҚ нормаланытн метрологиялық сипаттамлары, олардың ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Төменгі температураларды термоэлектрлік термометрмен өлшеуді метрологиялық қамсыздандыру
Өндірісті метрологиялық тұрғыда қамтамасыз ету
Тіс емханасын метрологиялық қамтамасыз ету
Сұлы өндірісін метрологиялық қамтамасыз ету
Дәрілерді сынауды метрологиялық қамтамасыз ету
Құрылыс саласындағы метрологиялық қамтамасыз ету
Кәсіпорынды метрологиялық қамтамасыз ету жағдайын талдау тәртібі
Технологиялық процестің метрологиялық қамтамасыз етілуі
Өлшем бірлігін қамтамасыз ету
Өлшеу бірлігін қамтамасыз ету
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь