Вольтметр құралының түсінігі

Жиынтық өлшемдер – есептелген жүйемен байланысты.Шешімдер бір қалыпты өлшемдермен бірнеше көлемдермен келтірілген.Бұл ұзындық көлемін шығаруға көмектеседі.

Біріккен өлшемдер – бұл екі немесе оданда көп бірқалыпты емес физикалық көлемнің тәуелділігін анықтау.

Жиынтық және бірге өлшеу электротехникада жиі қолданады.

Мінезіне байланысты өлшейтін көлемнің өзгеруі мына жағдайларда болады:статистикалық,динамикалық,статикалық өлшемдер.

Статикалық өлшемдер - өлшенетін шама іс жүзінде тұрақты болғанда орын алады.

Динамикалық өлшемдер – өлшеу процесінде қандай да бір өзгерісті бастан кешетін шамалармен байланысты.

Статистикалық өлшемдер – кездейсоқ процестердің, дыбыс белгілерінің, шу деңгейлерінің сипаттауларымен байланысты.

Статикалық және динамикалық өлшемдер практикада көп кездеспейді.

Көлеміне қарай өлшенетін ақпараттар бірқалыпты және көпқалыпты болып бөлінеді:

Бірқалыпты өлшемдер-өлшенген сан өлшенетін санға тең болуы керек.Практика жүзінде бұл түрді 3 рет тексеру керек.Өйткені бұл жақта қателесу көоп кездеседі.Соңында арифметикалық таңбаны шешу керек.

Көпқалыпты өлшемдер-көтеріңкі санмен өлшеп,оны бірнеше рет өлшеу қажет.Өлшемнің минимальды саны 3-еке тең.Ол кездейсоқ факторларына қателесуіне жол бермейді.

Негізгі бірліктерге қатысты өлшемдерді абсолюттік және қатысты деп 2-ге бөледі.

Абсолютті өлшемдер бір көлем физикалық константаны тік өлшеумен өлшейді.Ол Энштейннің белгілі формуласымен көрсетілген Е=mc²

Қатысты өлшемдер өлшенетін көлемнің бір түрге қатынасын айтамыз.Ол бірлік негізінде қолданылады.

Өлшеуге қажетті мынадай түсініктер берілген: «өлшеу шкаласы», «өлшеу принципі», «өлшеу тәсілі».

Өлшеу шкаласы-біріккен физикалық көлемнің жиынтығын өлшеуге қажет.Мысалы,Цельсия шкаласында мұздың еруі байқалуда.Бастапқы интервалы-судың қайнау температурасы.Бұл интервалдың жүзден бір бөлігі температураның бірлігі болып табылады.Франгейттің температура шкаласында санаудың басы ретінде мұздың қоспасы мен мұсатыр спирттің температурасы алынған.Бірлік температура (Франгейт градусы) үшін интервалдық негізі тоқсан алтыдан бір бөлігі алынған.Бұл шкалада мұздың еру температурасы +32˚ теғ,ал судың қайнау температурасы +2,12˚ тең.

Метрологиялық практикада шкалалардың бірнеше түрі белгілі:аттар шкаласы,рет шкаласы,аралық шкаласы,қатынастар щкаласы және т.б.

Аттар шкаласы-бұл кезде саналы емес,сапалы шкаласы,оның құрамында нөл мен өлшем бірліктері жоқ.Мысал ретінде гүлдер атласы (гүлдер шкаласы) болуы мүмкін.Өлшем процесі боялуы заттың гүлдер үлгілерімен визуалды теңесу(гүлдер атласы этолонды үлгілермен).

Өйткені әрбәр түстің өз нұсқалары бар,мұндай салыстыру тек тәжірибелі эксперттің қолынан келеді,бұл тек сарапшының тәжірибемен ғана емес және көрермелі мүмкіндіктердің лайықты ерекше мінездемелеріне ие болады.

Рет шкаласы өлшенетін көлемнің мағынасын ұпайлармен сипатталады(жер сілкіну шкаласы,жел куші,физикалық денелердің қаттылығы және т.б).

Аралық шкаласы (айырымдар) нөлдік мағыналары бар,ол аралықтар келісімделіп белгіленеді.Мұндай шкалалар уақыт шкаласы,ұзындық шкаласы болып табылады.

Қатынастар шкаласы табиғи нөлдік мағынасы бар,ал өлшем бірліктері келісіліп белгіленеді.Мысалы,масса шкаласыы әдетте біз «салалық» дейміз,нөлден басталып,өлшеудің қажетті дәлдікті байланысты градустың өзгеруі әртүрлі болуы мүмкін.

 

 

Өлшегіш құрылғылар өлшенетін шаманың мәнін шкалада бірден көрсетеді. Тіркегіш құрылғылар ол мәннің өзгерісін уақыт барысында жазып отырады. Ол диаграмма түрінде болуы мүмкін.

Интегралдық құрылғылар (есептеуіш немесе интегратор) өлшенетін шаманың уақыттың кез –келген  аралығында мәнін суммалау үшін қолданады.

Өздігінен жазатын құрылғылар бір (бір нүктелік немесе бір каналдық ) немесе бірнеше (көп нүктелік немесе көп каналдық) шамаларды жазуы мүмкін.

Өлшегіш құрылғылар біріккен, мысалы көрсеткіш және өздігінен жазғыш, көрсеткіш және интегралдағыш т.б. болуы мүмкін.

Аналогтық құрылғылар өлшенетін шаманың мәнін үздіксіз функция түрінде береді.

Цифрлық құрылғыларда өлшенетін шама дискреттік сигнал түрінде көрсетеді. Бұл құрылғыларға цифрлық, есептеу, басып шығаратын және көптеген интегралдаушы құрылғылар жатады.

Есеп жүргізуге арналған, техникалық есептеу жұмыстарына және өзара есептесуге арналған құрылғылар өздігінен жазатын және интегралдайтын құрылғылар болуы мүмкін.

Жергілікті құрылғылар  өлшенетін жердің өзінде орнатылады. Олар көбіне жауаптылығы аса жоғары емес бақылаулар жүргізуге, агрегаттарды қосу және тоқтату кезіндегі өлшеулерге арналған.

Көрсетулерін басқару орталығына дистанциялық түрде беретін құрылғылар негізгі өндірістік құрылғыларға жатады. Олардың беру қашықтығы 300 – 500 метр де болуы мүмкін.

Өндірістік өлшегіш құрылғылар негізінен стационар, яғни щитокқа, қабырғаға, бағандарға т.б. орнатылады. Басқа құралдардың басым бөлігі (лабораториялық, үлгілік т.б.) тасымалданатын түрге ие, яғни өлшеу кезінде столға, қабырғаға т.б. орнатылады.

Өлшегіш құралдардың негізгі тетігі болып өлшегіш және есептегіш құрылғылар болып табылады. Өлшегіш тетік физикалық шаманы өзінің сезгіш бөлігі арқылы өлшейді, қажет жағдайда оны күшейтеді. Өлшегіш құрылғының екінші бөлігі алынған мәнді көрсетеді, жазады, интегралдайды.

Өлшегіш құралдар сан түрлі және өлшегіш құралдардың тегіне (қысым, температура т.б.) және құрылғының қызмет әдісіне (механикалық, электрлік т.б.) байланысты болады. Көбіне құрылғы жылжымалы және жылжымайтын бөліктерден тұрады. Жылжымалы бөліктің қозғалысы өлшенетін шаманың сезімтал элементке әсерінен пайда болады.

 

 

2.1. Өлшеу әдістері

 

Өлшеу әдістері дегеніміз – нақты бір өлшеуіш міндет үшін таңдалған өлшеу қағидалары мен құралдарын пайдалану іс-әрекетінің жиынтығы. Өлшеу әдісі түсінігіне өлшеу қағидаларын теориялық негіздеумен қатар, өлшеу құралдарын қолдану іс-әрекеттерін әзірлеу де кіреді.

Өлшеу әдістері классификациясының ішінен өлшеу қағидалары мен құралдарын пайдалану іс-әрекетінің жиынтығы бойынша классификация кеңінен қолданылады. Бұл классификация бойынша тікелей бағалау әдісі және салыстыру әдісі көрсетіледі.

Сурет 1. Өлшеу әдістерінің классификациясы

 

Тікелей бағалау әдісі арқылы өлшеген кезде шаманың ізелетін мәні сәйкес бірліктерде градуирленген өлшем құралының есептеуіш құрылғысы бойынша анықтайды. Мысалы, циферблатты таразыда өлшеу, бұйым мөлшерін микрометр көмегімен анықтау немесе қысымды серіппелі манометрмен өлшеу.

Шамамен салыстыру әдісі - өлшенетін шаманы өлшемнің жаңғыртатын шамасымен (мысалы, рычагтық таразыда массасына салыстыру) салыстырылатын әдіс. Салыстыру әдістерінің ерекше белгісі өлшемнің өлшеу прцедурасына тікелей қатысуында. Ал, тікелей бағалау әдісіне өлшем өлшеу процесіне қатыспайды, оның мөлшері градуирлеу кезінде өлшем құралына алдын ала өлшеуіш құрылғысына беріліп қояды. Салыстыру әдісі кезінде салыстыру құрылғысы міндетті болуы қажет. Өлшемен салыстыру әдісінің бірнеше түрі бар: нөлдік әдіс, дифференциалдық әдіс, алмастыру әдісі, сәйкес келу әдісі.

Нөлдік әдіс – салыстырылатын құрылғыға өлшенетін шаманың нәтижелі әсер етуі эффектісі мен шаманың қарама-қарсы әсері нөлге келтірілетін өлшеммен салыстыру әдісі.

Иықтары тең таразыда массаны өлшеу, мұнда таразыға mx массаның әсері m0 кір массасымен толық теңестіріледі.

Дифференциалды әдіс кезінде толық теңестіру жасалмайды, ал өлшенетін шама мен өлшемнің жаңғыртатын шамасының арасындағы айырма аспап шкаласы бойынша есептеледі. Дифференциалды әдіс дене температурасы мен қаттылығы сияқты шамаларды өлшеуде пайдаланылмайды.

Иықтары тең таразыда массаны өлшеу, мұнда таразыға mx массасының әсері m0 кір массасымен біршама ғана теңестіріледі, ал массалардың айырмасы масса бірліктерінде градуирленген таразы шкаласы бойынша есептелінеді (2 сурет). Бұл жағдайда өлшенетін шаманың мәні,

mx = m0 + Δm,

мұнда, Δm – таразы көрсеткіші.

 

 

Сурет 2. Салыстыру әдістері

 

Алмастыру әдісі - өлшенетін шаманы өлшемнің жаңғыратын белгілі шамасымен алмастыру арқылы өлшеммен салыстару әдісі. Бұйымның мөлшерін рычагты микрометрмен өлшеу немее электрлік шамаларды айнымалы ток көзі  көмегімен өлшеу.

Сонымен, өлшеу – арнайы техникалық құралдар көмегі арқылы тәжірибелік жолмен физикалық шамалар мәндерін табу, маңыздылығы философиялық, ғылыми және техникалық.

 

 

2.2 Өлшеу құралдарын  тексеру және калибрлеу

 

Өлшеу құралдарын калибрлеу – мемлекеттік метрологиялық бақылау (ММБ) мен қадағалауға тиісті емес өлшеу құралдарының нақты мәні мен пайдаланылуға жарамдылығын анықтап,растау мақсатында жүргізілетін операциялар жиынтығы.Өлшеу құралының жарамдылығы деп оның метрологиялық  сипаттамаларының нормативтік құжаттарда көрсетілуі немесе тапсырыс беруші анықтауы мүмкін,одан бұрын орнатылған техникалық талаптарға сәйкес келуін айтады.Жарамдылық туралы қорытындыны калибрлеуші лаборотория жасайды.

Калибрлеу біздің елімізде бұрынырақта болған өлшем құралдарын ведомствалық салыстырып тексеру және метрологиялық аттестацияны алмастырады.Калибрлеудің ММҚ органы жүргізетін салыстырып тексеруден айырмашылығы,оны кез келген метрологиялық қызмет (жеке тұлға) орындай алады.Ол үшін бұл қызмет біліктендірілген деңгейге сәйкес болуы шарт.Калибрлеу- ерікті операция.Оны кәсіпорынның өз метрологиялық қызметі де жүзеге алады.Бұл-оның салыстырып тексеруден тағы бір ерекшелігі.

Өлшеу құралдарын тексеру – бұл белгіленген техникалық талаптарға өлшеу құралдарының сәйкестігін анықтау және бекіту мақсатында Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары немесе соған өкілетті өзге органдар немес ұйымдар орындайтын операциялар жиынтығы. Мемлекеттік метрологиялық бақылауға және қадағалауға жататын өлшеу құралы өндірісте жасап шығарғанда немесе жөндеу өткізілген кезде, импорт бойынша әкелінген кезде және пайдаланылған кезде  тексеруге тартылады. Тексерілген өлшеу құралдарын ғана жалдауға, сатуға немесе беруге рұқсат етіледі.

Мемлекеттік метрологиялық органдарда қолданылатын; кәсіпорындар үлгі ретінде қолданатын;өндірістен үлгі нұсқаулық өлшеу құралы түрінде шығарылатын өлшеу құралдары; нәтижелері материалық құндылықтардың, отын және энергиялардың есебі үшін пайдаланылатын өлшеу құралдары; саудада өзара есеп айырысу кезінде қолданылатын өлшеу құралдары; табиғи ортаны қорғау, еңбек қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қолданатын өлшеу құралдары;  ұлттық және халықаралық спорт рекордтарын тіркеу үшін қолданатын өлшеу құралдары  міндетті мемлекеттік тексеруден өтуге жатады.

Бұл тізбеге кірмеген өлшеу құралдарын ведомствалық метрологиялық қызмет салалары тексеруі мүмкін. Егер кәсіпорынның өз тексеру қызметі болмаса, тексеруден өткізу құқығына ие мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары немесе ведомстваға қарайтын кәсіпорынға  өтініш білдіре алады.

Өлшеу құралдарын бастапқы, мерзімді, кезектен тыс, инспекциялық және сараптамалық тексеруден өткізуге тартылады.

Бастапқы тексеру өлшеу құралдарын өндірістен жасап шығарғанда немесе жөндеп шығарғанда, сондай – ақ импорттайтын өлшеу құралдары үшін жүргізіледі. Бастапқы тексеруден өткізу орыны туралы мәселені елдің Мемстандарт органдары шешеді. Мемлекеттік бастапқы тексеруді өлшеу құралдарын шығаратын және жөндейтін кәсіпорындардың бақылау – тексеру пунктерінде, оларды техникалық бақылау бөлімі қабылдап болғаннан кейін, мемлекеттік  метрологиялық қызмет органдары жүргізеді.

Мерзімді тексеру пайдаланудағы және сақтау кезіндегі барлық өлшеу құралдары тартылады. Мерзімді тексеру тексеру аралық интервалдар деп аталатын белгілі бір уақыт аралығында жүргізіледі. Тексеру аралық интервалдар өлшеу құралдарының ерекшеліктері мен пайдалану интенсивтілігін ескере отырып анықталады және тексеру аралығындағы  кезеңдердегі  өлшеу құралдарының жарамдылығын  қамтамасыз ету тиіс.

Өлшеу құралдарына, өлшеу құралдарының сақталуы мен пайдалануына мемлекеттік қадағалау және ведомствалық нәтижелерінің дұрыстығын және тексеру аралық кезінде инспекциялық тексеру кезінде іріктеліп  тартылады. Өлшеу құралдарының өнімділік көлемі мен инспекциялық тексеру жүргізу әдісін оны жүргізуге басшылық жасайтын тұлға анықтайды. Тексеруге тиісті нормативті құжаттарда көрсетілген толық емес формада жүргізілуі мүмкін.

Сараптамалық тексеру олардың қолдануға жарамдылығын және оларды пайдаланудың дұрыстығын анықтау мақсатында өлшеу құралдарын метрологиялық сараптама жүргізу кезінде орындалады. Тексеруді мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары жүргізеді.

Өлшеу құралдары мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарының талап етуі бойынша, тексеріге консервацияға қойылған калыпта беріліп, техникалық сипаттамалары, пайдалану жөніндегі нұсқаулар, соңғы тексерулер туралы куәлік қоса берілуі тиіс.

Өлшеу құралдары - өлшеуді орындаған кезде қолданылатын және қалыпты метрологиялық сипаттамалы  техникалық құрылғы.

Өлшеу құралдарын калибрлеу -  бұл метрологиялық сипаттамалардың нақты мәнін немесе мемлекеттік бақылауға және қадағалауға жарамдылығын анықтау және бекіту мақсатында орындалатын  операциялар жиынтығы. Нормативтік құжатта баяндалатын немесе тапсырыс беруші анықтайтын, оның метрологиялық сипаттамасының бұрын белгіленген техникалық  талаптарға сәйкес келуі өлшеу құралдарының жарамдылығы ретінде түсіндіріледі. Жарамдылық туралы қорытынды калибрлеу зертханасы жасайды.