Các thiết bị có độ chính xác cao được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống và sản xuất của xã hội hiện đại. Nếu không có thiết bị đặc biệt, sẽ không có các chuyến bay vũ trụ, sự phát triển của các thiết bị quân sự và dân sự, v.v. Nó là khá khó khăn để sửa chữa các thiết bị như vậy. Do đó, các dụng cụ đo lường và điều khiển khác nhau được sử dụng. Chất lượng của chúng được xác định bởi mức độ tuân thủ của thiết bị này với mục đích dự kiến của nó. Để dễ dàng đo lường, các cấp độ chính xác của dụng cụ đo lường cũng được áp dụng.
Đơn vị đo lường là gì?
Mỗi giai đoạn của quy trình công nghệ hoặc quy trình tự nhiên được đặc trưng bởi các giá trị nhất định: nhiệt độ, áp suất, tỷ trọng, v.v. Bằng cách liên tục theo dõi các thông số này, bạn có thể kiểm soát và thậm chí sửa chữa bất kỳhoạt động. Để thuận tiện, các đơn vị đo lường tiêu chuẩn cho từng quy trình cụ thể đã được tạo ra, chẳng hạn như mét, J, kg, v.v. Chúng được chia thành:
· Chính. Đây là các đơn vị đo lường cố định và được chấp nhận chung.
· Mạch lạc. Đây là các dẫn xuất liên quan đến các đơn vị khác. Hệ số của chúng bằng một.
· Dẫn xuất. Các đơn vị đo lường này được xác định từ các đại lượng cơ bản.
· Bội số và bội số con. Chúng được tạo ra bằng cách nhân hoặc chia cho 10 đơn vị cơ bản hoặc tùy ý.
Trong mọi ngành đều có một nhóm giá trị được sử dụng liên tục trong việc giám sát và điều chỉnh các quy trình. Một tập hợp các đơn vị đo lường như vậy được gọi là một hệ thống. Các thông số của quá trình được giám sát và xác nhận bằng thiết bị đo đạc đặc biệt. Các thông số của chúng được đặt bằng Hệ thống Đơn vị Quốc tế.
Phương pháp và phương tiện đo lường
Để so sánh hoặc phân tích giá trị thu được, một loạt các thí nghiệm cần được thực hiện. Chúng được thực hiện theo một số cách phổ biến:
· Trực tiếp. Đây là những phương pháp mà trong đó bất kỳ giá trị nào cũng được lấy theo kinh nghiệm. Chúng bao gồm đánh giá trực tiếp, không bù và khác biệt. Phương pháp đo trực tiếp rất đơn giản và nhanh chóng. Ví dụ, đo áp suất bằng dụng cụ tiêu chuẩn. Đồng thời, cấp chính xác của đồng hồ áp suất thấp hơn đáng kể so với các nghiên cứu khác.
· Gián tiếp. Các phương pháp như vậy dựa trên việc tính toán các đại lượng nhất định từ cácthông số.
· Tích lũy. Đây là những phương pháp đo trong đó giá trị mong muốn được xác định không chỉ bằng cách giải một số phương trình mà còn với sự trợ giúp của các thí nghiệm đặc biệt. Những nghiên cứu như vậy thường được sử dụng nhiều nhất trong thực hành phòng thí nghiệm.
Ngoài các phương pháp đo đại lượng, còn có các dụng cụ đo đặc biệt. Đây là những phương tiện để tìm tham số mong muốn.
Dụng cụ kiểm tra là gì?
Có lẽ, mỗi người đều ít nhất một lần trong đời thực hiện một loại thí nghiệm hoặc nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nào đó. Áp kế, vôn kế và các thiết bị thú vị khác đã được sử dụng ở đó. Mọi người đều sử dụng thiết bị của riêng mình, nhưng chỉ có một - thiết bị điều khiển, mà mọi người đều bình đẳng.
Như mọi khi - đối với độ chính xác của chất lượng đo lường, tất cả các thiết bị rõ ràng phải tuân thủ tiêu chuẩn đã thiết lập. Tuy nhiên, một số lỗi không được loại trừ. Do đó, ở cấp nhà nước và quốc tế, các cấp độ chính xác của dụng cụ đo lường đã được giới thiệu. Chính họ đã xác định được sai số cho phép trong tính toán và chỉ số.
Ngoài ra còn có một số thao tác điều khiển cơ bản cho các thiết bị như vậy:
· Thử nghiệm. Phương pháp này được thực hiện ở công đoạn sản xuất. Mỗi thiết bị đều được kiểm tra kỹ lưỡng về tiêu chuẩn chất lượng.
· Kiểm tra. Đồng thời, các kết quả đọc của các dụng cụ mẫu được so sánh với các kết quả được thử nghiệm. Ví dụ: trong phòng thí nghiệm, tất cả các thiết bị đều được kiểm tra hai năm một lần.
Tốt nghiệp. Đây là một hoạt động trong đó tất cả các vạch chia của thang đo của thiết bị được thử nghiệm đều có các giá trị thích hợp. Thông thường, điều này được thực hiệncác thiết bị chính xác hơn và có độ nhạy cao.
Phân loại thiết bị đo đạc
Hiện nay có rất nhiều thiết bị để kiểm tra dữ liệu và chỉ số. Do đó, tất cả các thiết bị đo đạc có thể được phân loại theo một số tính năng chính:
1. Theo loại giá trị đo. Hoặc theo lịch hẹn. Ví dụ, đo áp suất, nhiệt độ, mức độ hoặc thành phần, cũng như trạng thái của vật chất, v.v. Đồng thời, mỗi loại có tiêu chuẩn chất lượng và độ chính xác riêng, chẳng hạn như cấp chính xác của đồng hồ, nhiệt kế, v.v.
2. Bằng cách lấy thông tin bên ngoài. Đây là một phân loại phức tạp hơn:
- ghi âm - các thiết bị như vậy ghi lại tất cả dữ liệu đầu vào và đầu ra một cách độc lập để phân tích tiếp theo;
- hiển thị - những thiết bị này giúp bạn có thể quan sát độc quyền những thay đổi trong một quy trình;
- điều chỉnh - các thiết bị này được tự động điều chỉnh theo giá trị của giá trị đo được;
- tóm tắt - ở đây bất kỳ khoảng thời gian nào được thực hiện và thiết bị hiển thị tổng giá trị của giá trị cho toàn bộ khoảng thời gian đó;
- báo hiệu - những thiết bị này được trang bị hệ thống cảnh báo bằng âm thanh hoặc ánh sáng hoặc cảm biến đặc biệt;
- bộ so sánh - thiết bị này được thiết kế để so sánh các giá trị nhất định với các số đo tương ứng.
3. Theo vị trí. Phân biệt giữa thiết bị đo tại chỗ và thiết bị đo từ xa. Đồng thời, sau này có cơ hộitruyền dữ liệu đã nhận đến bất kỳ khoảng cách nào.
Đặc điểm của thiết bị đo đạc
Trong mọi công việc, cần nhớ rằng không chỉ các thiết bị làm việc, mà các mẫu tiêu chuẩn cũng phải được xác minh. Chất lượng của chúng phụ thuộc vào một số chỉ số cùng một lúc, chẳng hạn như:
· Lớp chính xác hoặc phạm vi lỗi. Tất cả các thiết bị đều có xu hướng sai, ngay cả các tiêu chuẩn. Chỉ khác là càng ít sai sót trong công việc càng tốt. Rất thường xuyên, cấp độ chính xác A được sử dụng ở đây.
· Độ nhạy. Đây là tỷ số giữa chuyển động góc hoặc tuyến tính của con trỏ với sự thay đổi trong giá trị được khảo sát.
· Biến thể. Đây là sự khác biệt cho phép giữa số lần đọc lặp lại và số đọc thực tế của cùng một thiết bị trong cùng điều kiện.
· Độ tin cậy. Tham số này phản ánh việc duy trì tất cả các đặc tính được chỉ định trong một thời gian nhất định.
· Quán tính. Đây là đặc điểm của độ trễ thời gian của các số đọc trên thiết bị và giá trị đo được.
Ngoài ra, thiết bị đo đạc tốt phải có các phẩm chất như độ bền, độ tin cậy và khả năng bảo trì.
Biên độ sai số là gì?
Chuyên_nhận biết rằng trong bất kỳ công việc nào cũng có những sai sót nhỏ. Khi thực hiện các phép đo khác nhau, chúng được gọi là sai số. Tất cả chúng đều do sự không hoàn hảo và không hoàn hảo của các phương tiện và phương pháp nghiên cứu. Do đó, bất kỳ thiết bị nào cũng có cấp độ chính xác của riêng nó, chẳng hạn như cấp độ chính xác 1 hoặc 2.
Đồng thời, các loại lỗi sau được phân biệt:
· Tuyệt đối. Đây là sự khác biệt giữa hiệu suất của thiết bị đang được sử dụng và hiệu suất của thiết bị tham chiếu trong cùng điều kiện.
· Tương đối. Một lỗi như vậy có thể được gọi là gián tiếp, bởi vì đây là tỷ lệ giữa sai số tuyệt đối được tìm thấy với giá trị thực của giá trị được chỉ định.
· Giảm tương đối. Đây là một tỷ lệ nhất định giữa giá trị tuyệt đối và sự khác biệt giữa giới hạn trên và giới hạn dưới của thang đo của công cụ được sử dụng.
Ngoài ra còn có phân loại theo tính chất của lỗi:
· Ngẫu nhiên. Những lỗi như vậy xảy ra mà không có bất kỳ sự đều đặn hoặc nhất quán nào. Thông thường, các yếu tố bên ngoài khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất.
· Có hệ thống. Những sai sót như vậy xảy ra theo một quy luật hoặc quy tắc nhất định. Ở một mức độ lớn hơn, sự xuất hiện của chúng phụ thuộc vào trạng thái của thiết bị đo đạc.
· Thưa cô. Những lỗi như vậy làm sai lệch đáng kể dữ liệu thu được trước đó. Các lỗi này có thể dễ dàng được loại bỏ bằng cách so sánh các phép đo tương ứng.
Độ chính xác của Lớp 5 là gì?
Khoa học hiện đại đã áp dụng một hệ thống đo lường đặc biệt để sắp xếp hợp lý dữ liệu thu được từ các thiết bị chuyên dụng, cũng như để xác định chất lượng của chúng. Chính cô ấy là người xác định mức độ cài đặt phù hợp.
Cấp độ chính xác của dụng cụ đo lường là một loại đặc tính tổng quát. Nó cung cấp cho việc xác định các giới hạn của các sai số và đặc tính khác nhau ảnh hưởng đến độ chính xác của dụng cụ. Đồng thời, mỗi loại dụng cụ đo đều có các thông số và phân loại riêng.
Theo độ chính xác và chất lượng đo lường, hiện đại nhấtthiết bị điều khiển có các bộ phận sau: 0, 1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5; 0,6; mười; mười lăm; 20; 2, 5; 4, 0. Trong trường hợp này, phạm vi sai số phụ thuộc vào thang đo của thiết bị được sử dụng. Ví dụ: đối với thiết bị có giá trị 0 - 1000 ° C, cho phép các phép đo sai số ± 15 ° C.
Nếu chúng ta nói về thiết bị công nghiệp và nông nghiệp, thì độ chính xác của chúng được chia thành các lớp sau:
· 1-500 mm. 7 lớp độ chính xác được sử dụng ở đây: 1, 2, 2a, 3, 3a, 4 và 5.
· Trên 500 mm. Lớp 7, 8 và 9 được sử dụng.
Đồng thời, thiết bị có một thể thống nhất sẽ có chất lượng cao nhất. Và cấp chính xác thứ 5 được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các bộ phận của các loại máy nông nghiệp, ô tô và đầu máy hơi nước. Cũng cần lưu ý rằng nó có hai lần hạ cánh: X₅ và C₅.
Nếu chúng ta nói về công nghệ máy tính, chẳng hạn như bảng mạch in, thì lớp 5 tương ứng với độ chính xác và mật độ của thiết kế tăng lên. Trong trường hợp này, chiều rộng của dây dẫn nhỏ hơn 0,15 và khoảng cách giữa dây dẫn và các cạnh của lỗ khoan không vượt quá 0,025.
Tiêu chuẩn độ chính xác giữa các tiểu bang ở Nga
Bất kỳ nhà khoa học hiện đại nào cũng đang tìm kiếm hệ thống của riêng mình để xác định chất lượng của các thiết bị được sử dụng và dữ liệu thu được. Để khái quát hóa và hệ thống hóa độ chính xác của các phép đo, các tiêu chuẩn giữa các tiểu bang đã được thông qua.
Họ xác định các điều khoản cơ bản để phân chia thiết bị thành các lớp, một tập hợp tất cả các yêu cầu đối với thiết bị đó và các phương pháp để tiêu chuẩn hóa các đặc tính đo lường khác nhau. Các lớp độ chính xácdụng cụ đo lường được thiết lập bởi GOST 8.401-80 GSI đặc biệt. Hệ thống này được giới thiệu trên cơ sở khuyến nghị quốc tế số 34 của OIML từ ngày 1 tháng 7 năm 1981. Dưới đây là các quy định chung, định nghĩa lỗi và việc chỉ định các loại độ chính xác với các ví dụ cụ thể.
Các điều khoản cơ bản để xác định độ chính xác
Để xác định chính xác chất lượng của tất cả các dụng cụ đo lường và dữ liệu kết quả, có một số quy tắc cơ bản:
· Các lớp chính xác nên được chọn tùy theo loại thiết bị được sử dụng;
· Nhiều tiêu chuẩn có thể được sử dụng cho các phạm vi và số lượng đo lường khác nhau;
· Chỉ có nghiên cứu khả thi mới xác định số lượng các lớp chính xác cho một thiết bị cụ thể;
Các phép đo· được thực hiện mà không tính đến chế độ xử lý. Các tiêu chuẩn này áp dụng cho các thiết bị kỹ thuật số có thiết bị tính toán nhúng;
· Các cấp độ chính xác của phép đo được chỉ định dựa trên kết quả kiểm tra hiện có của chính phủ.
Thiết bị đo điện động lực học
Các thiết bị như vậy bao gồm ampe kế, oát kế hoặc vôn kế và các thiết bị khác chuyển đổi các đại lượng khác nhau thành dòng điện. Để thiết bị đo hoạt động chính xác và ổn định, người ta sử dụng biện pháp che chắn đặc biệt cho thiết bị đo. Ví dụ: điều này được thực hiện để tăng cấp chính xác của vôn kế.
Nguyên tắc hoạt động của các thiết bị này là từ trường bên ngoài đồng thời tăng cường trường của một thiết bị đo vàlàm suy yếu lĩnh vực của người kia. Trong trường hợp này, tổng giá trị không thay đổi.
Những ưu điểm của thiết bị đo này bao gồm độ tin cậy, độ tin cậy và tính đơn giản. Nó hoạt động như nhau với cả DC và AC.
Và nhược điểm đáng kể nhất là độ chính xác thấp và tiêu thụ điện năng cao.
Thiết bị đo tĩnh điện
Các thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên tắc tương tác của các điện cực tích điện, chúng được ngăn cách bởi một chất điện môi. Về mặt cấu trúc, chúng trông gần giống như một tụ điện phẳng. Đồng thời khi chuyển phần chuyển động thì công suất của hệ thống cũng thay đổi theo.
Nổi tiếng nhất trong số đó là các thiết bị có cơ chế tuyến tính và bề mặt. Chúng có nguyên lý hoạt động hơi khác một chút. Đối với các thiết bị có cơ chế bề mặt, điện dung thay đổi do sự dao động trong vùng hoạt động của các điện cực. Nếu không, khoảng cách giữa chúng rất quan trọng.
Ưu điểm của các thiết bị này bao gồm tiêu thụ điện năng thấp, cấp độ chính xác GOST, dải tần số khá rộng, v.v.
Nhược điểm của thiết bị là độ nhạy thấp của thiết bị, cần phải che chắn và đánh thủng giữa các điện cực.
Thiết bị đo điện từ
Đây là một loại thiết bị đo thông dụng khác. Nguyên lý hoạt động của các thiết bị này dựa trên sự tương tác giữa từ thông của nam châm và cuộn dây với dòng điện. Thông thường, thiết bị có nam châm bên ngoài và khung di động được sử dụng. Về mặt cấu trúc, chúng bao gồm ba yếu tố. Đây là một lõi hình trụ, một nam châm bên ngoài vàlõi từ tính.
Ưu điểm của các thiết bị đo này bao gồm độ nhạy và độ chính xác cao, tiêu thụ điện năng thấp và làm dịu tốt.
Những nhược điểm của các thiết bị được trình bày bao gồm sự phức tạp của quá trình sản xuất, không có khả năng duy trì các đặc tính của chúng theo thời gian và dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Vì vậy, ví dụ, cấp chính xác của đồng hồ đo áp suất bị giảm đáng kể.
Các loại thiết bị đo đạc khác
Ngoài các thiết bị trên, còn có một số dụng cụ đo lường cơ bản khác thường được sử dụng trong cuộc sống và sản xuất hàng ngày.
Trang bị đó bao gồm:
· Thiết bị nhiệt điện. Chúng đo dòng điện, điện áp và công suất.
· Thiết bị từ trường. Chúng thích hợp để đo điện áp và lượng điện.
· Các thiết bị kết hợp. Ở đây, chỉ có một cơ chế được sử dụng để đo nhiều đại lượng cùng một lúc. Các cấp độ chính xác của các dụng cụ đo lường là giống nhau đối với tất cả. Thông thường chúng hoạt động với dòng điện một chiều và xoay chiều, điện cảm và điện trở.
