Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "
жүктеу/скачать 4,38 Mb. Pdf көрінісі
|
Шишмарев Өлшеу құралдары. Оқулық
| 4.6.
Өлшеу құралдарының метрологиялық сенімділігі Пайдалану процессінде өлшеу құралдарының метрологиялық сипаттамалары мен параметрлері өзгерістерге ұшырайды. Бұл өзгерістер кездейсоқ монотондық немесе флуктирлеуші сипатқа ие жəне істен шығуларға, яғни өлшеу құралдарының өз қызметтерін орындай алмауына əкеледі. Істен шығулар метрологиялық емес жəне метрологиялық болып бөлінеді. Метрологиялық емес деп өлшеу құралдарының МС өзгеруімен байланысты емес себептермен істен шығуы аталады. Олар ең алдымен айқын сипатқа ие, кездейсоқ пайда болады жəне тексеру жүргізусіз анықталуы мүмкін. Метрологиялық деп бекітілген рұқсат етілген шектен МС шығуымен туындаған жарамсыздықты айтады. Зерттеулер көрсеткендей, метрологиялық жарамсыздықтар метрологиялық еместен қарағанда біршама жиі болады. Бұл оларды болжау мен анықтаудың арнайы əдістерін əзірлеу қажеттілігін негіздейді. Метрологиялық жарамсыздық кенеттен жəне біртіндеп істен шығу деп бөлінеді. К е н е т т е н деп бір немесе бірнеше МС секірмелі түрде өзгеруімен сипатталатын жарамсыздықты айтады. Бұл жарамсыздықты олардың кездейсоқтығынан болжау мүмкін емес. Олардың салдары (көрсеткіштердің жаңылуы, сезімталдықты жоғалту жəне т.с.с.) аспапты пайдалану барысында жеңіл анықталады, яғни пайда болу сипаты бойынша олар айқын болып табылады. Кенеттен жарамсыздықтың ерекшелегі - олардың қарқындылық уақытындағы тұрақтылық. Бұл осы жарамсыздықты талдау үшін сенімділіктің классикалық теориясын қолдану мүмкіндігін береді. Осыған байланысты келесіде мұндай түрдегі жарамсыздықтар қарастырылмайды. Т ұ р а қ т ы деп бір немесе бірнеше МС бір қалыпты түрде өзгеруімен сипатталатын жарамсыздықты айтады. Пайда болу сипаты бойынша біртіндеп жарамсыздық жасырын болып табылады жəне өлшеу құралдарын мерзімдік бақылау нəтижелері бойынша ғана анықталуы мүмкін. Кейін дəл осындай жарамсыздықтар қарастырылады. «Метрологиялық жарамсыздық» түсінігімен өлшеу құралдарының «метрологиялық бүтінділік» түсінігі тығыз байланысты. Онда өлшеу құралдарының күйі түсіндіріледі, мұнда барлық нормаланатын МС бекітілген талаптарға сəйкес келеді. Өлшеу құралдарының оның метрологиялық бүтінділігін 73 белгілі режимдер мен пайдалану шарттарында берілген уақыт ішінде сақтау қабілеті метрологиялық сенімділік деп аталады Метрологиялық сенімділік проблемасының спецификасы ол үшін жарамсыздық қарқындылығының кезіндегі тұрақтылық туралы сенімділіктің классикалық теориясының негізгі күйі заңсыз болады. Сенімділіктің заманауи теориясы екі сипаттық күйге ие бұйымдарға бағытталған: жұмысқа қабілетті жəне жұмысқа қабілетсіз. Өлшеу құралдарының қателіктерінің біртіндеп өзгеруі рұқсат етілген шектік мəндерге қателіктің жақындау деңгейімен анықталатын қызмет етудің тиімділігін əртүрлі деңгейі бар қанша болса да көптеген жұмысқа қабілетті күйді жүргізуге мүмкіндік береді. Метрологиялық жарамсыздық түсінігі белгілі дəрежеде шартты болып табылады, себебі жалпы жағдайда нақты шарттарға байланысты өзгеретін МС рұқсатпен анықталады. Метрологиялық жарамсыздықтың туындауының дəл уақытын оның пайда болуының жасырын сипатын орай бекіту мүмкін емес, ал сол уақытта сенімділіктің классикалық теориясы пайдаланатын анық жарамсыздық олардың туындау сəтінде анықталуы мүмкін. Мұның барлығы өлшеу құралдарының метрологиялық сенімділігін талдаудың арнайы əдістерін əзірлеуді қажет етті. Өлшеу құралдарының сенімділігі уақыт өте келе олардың тəртібін сипатайды жəне төзімділік, тоқтаусыз жұмыс істеу, ұзақ мерзімділік, жөндеуге жарамдылық (қалпына келтірілетін өлшеу құралдары үшін) жəне сақталушылықтан тұратын жалпыланған түсінік болып табылады. Өлшеу құралдарының т ө з і м д і л і г і оның МС уақытында өзгермеушілікті көрсететін сапалық сипаты болып табылады. Ол қателіктерді тарату заңының параметрлерінің уақыттық тəуелділіктерімен сипатталады. Метрологиялық сенімділік жəне төзімділік өлшеу құралының бірдей қартаю процессінің əртүрлі қасиеттері болып табылады. Төзімділік өлшеу құралдарының метрологиялық қасиеттерінің тұрақтылығы туралы көп ақпарат береді. Бұл оның ішкі қасиеті тəріздес. Сенімділік, керісінше, сыртқы қасиет болып табылады, себебі өлшеулердің жəне пайдаланылатын рұқсаттардың мəндерінің төзімділігіне де дəлдігіне де байланысты болады. Мемлекет аралық стандарттау бойынша ұсыныстар (МСҰ 29-99) сонымен қатар өлшеу құралдарының тұрақсыздығы туралы түсінікті енгізеді, ол бекітілген уақыт интервалында оның МС өзгерістерін көрсетеді. Мысалы, қалыпты элементтің тұрақсыздығы жыл бойына оның ЖҚ Көзгеруімен сипатталады (2 мкВ/жыл). Т о қ т а у с ы з ж ұ м ы с і с т е у деп өлшеу құралдарының біраз уақыт бойы жұмысқа қабілетті күйін үздіксіз сақтау қасиеті аталады. Ол екі күймен сипатталады: жұмысқа 74 қабілетті жəне жұмысқа қабілетсіз. Бірақ та күрделі өлшеу жүйелері үшін күйлердің көп мөлшері де орын алады, себебі кез келген жарамсыздық олардың жұмыс істеуінің толық тоқтауына əкелмейді. Жарамсыздық өлшеу құралдарының жұмысқа қабілеттілігін бұзылуымен немесе тоқтауымен байланысты кездейсоқ оқиға болып табылады. Бұл тоқтаусыз жұмыс істеу көрсеткіштерінің кездейсоқ табиғатын негіздейді, оның бастысы өлшеу құралының тоқтаусыз жұмыс істеу уақытын бөлу болып табылады. Ұ з а қ м е р з і м д і л і к деп өлшеу құралдарының шекті күй туындағанға дейін өзінің жұмысқа қабілетті күйін сақтау қасиетін айтады. Жұмысқа қабілетті күй - бұл өлшеу құраларының барлық МС нормаланған мəндерге сəйкес келетін күйін айтады. Шекті деп өлшеу құралдарының қолдануға рұқсат етілмейтін күйін айтады. Метрологиялық жарамсыздықтан кейін өлшеу құралдарының сипаттары сəйкес реттеулер жолымен шекті диапазондарға қайтарылуы мүмкін. Реттеу жүргізу процессі метрологиялық жарамсыздықтың сипатына, өлшеу құралдарының құрылымына жəне басқа да себептер қатарына байланысы біршама көп немесе аз ұзақтықта болуы мүмкін. Сондықтан да сенімділік түсінігіне «жөндеуге жарамдылық» түсінігі енгізілген. Ж ө н д е у г е ж а р а м д ы л ы қ - өлшеу құралдарының ескертуге қабілеттілігіне жəне жарамсыздықтың туындау себебін анықтауға, оның жұмысқа қабілеттілік күйін техникалық қызмет көрсету жəне жөндеу жолымен ұстау жəне қалпына келтіруге негізделген өлшеу құралдарының қасиеті. ол метрологиялық жарамасыздықтан кейін өлшеу құралдарын қалпына келтіруге жəне оны жұмысқа қабілетті күйде ұстауға уақыт пен құрал шығындарымен сипатталады. МС өзгеруі процессі өлшеу құралының пайдаланылатынына немесе оның қоймада сақталғанына қарамастан үздіксіз жүреді. Өлшеу құралдарының тоқтаусыз жұмыс істеу, ұзақ мерзімділік жəне жөндеуге жарамдылық көрсеткіштерінің мəндерін сақтау қасиеті жəне сақтау мен тасмалдаудан кейін оның с а қ т а л ғ ы ш т ы ғ ы деп аталады. Өлшеу құралдарының метрологиялық сенімділігін сипаттайтын көрсеткіштерін қарауға кіріспес бұрын оның МС уақытында өзгеру сипатын анықтау қажет. Өлшем құралдарын метрологиялық бүтін күйде ұстаудың негізгі формаларының бірі оны мерзімдік тексеру болып табылады. Оны метрологиялық қызмет арнайы нормативтік-техникалық құжаттамада баяндалған ережелерге сай жүргізеді. Тексерудің мерзімділігі өлшеу құралдарының сенімділігіне қойылатын талаптармен келісілген болуы тиіс. Тексеруді оңтайлы таңдалған уақыт интервалы арқылы жүргізу қажет, 75 оны тексеру аралық интервалдар (ТАИ) деп атайды. Метрологиялық жарамсыздықтың туындау сəті тек өлшеу құралдарын тексеруді ғана анықтауы мүмкін, оның нəтижелері жарамсыздықтың соңғы екі тексеру арасындағы уақыт кезеңінде орын алғандығын бекітуге мүмкіндік береді. ТАИ шамасы оңтайлы болуы тиіс, себебі жиі тексерулер оларды ұйымдастыру мен өткізудің материалдық жəне еңбектік шығындарына əкеледі, ал сирек тексерулер метрологиялық жарамсыздықты өлшеу қателіктерінің артуына əкелуі мүмкін. Тексеру аралық интервалдары өлшеу құралдарына арналған күнтізбелік уақытта орнатылады, онда метрологиялық сипаттаманы өзгерту ескірумен негізделген жəне пайдаланудың қарқындылығына тəуелді емес. ТАИ мəндерін келесі қатардан таңдау ұсынылады: 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 9; 12; 6К ай, мұнда К - бүтін оң сан. МС өзгеруі пайдаланудың қарқындылығына байланысты болатын оның элементтерінің тозуы нəтижесі болып табылады, ТАИ атқарым мəндерінде тағайындалады. ТАИ тапқан кезде МС таңдалады, ол өлшеу құралының метрологиялық бүтінділігін күйін анықтайды. Мұндай сипаттар ретінде, əдетте, негізгі қателік, қателіктің кездейсоқ құраушысының орташа квадраттық ауытқуы жəне кейбір басқалары пайдаланылады. Егер метрологиялық бүтінділік күйі бірнеше МС анықтайтын болса, онда олардан тексеру кезіндегі брактың ең үлкен пайызы анықталады. ТАИ ұзақтығын негізделген таңдау сұрағына көптеген жұмыстар арналған. қазіргі уақытта оларды анықтаудың үш негізгі жолдары бар: • жарамсыздық статистикасының негізінде; • экономикалық критерий негізінде; • өлшеу құралы қызметінің барлық мерзімі кезінде келесілік түзету арқылы бастапқы ТАИ-дың туынды тағайындалымы. ТАИ ұзақтығын анықтаудың нақты əдісін таңдау өлшеу құралының сенімділігі мен тұрақтылығы туралы бастапқы ақпараттың болуына тəуелді болады. Бірінші тəсіл метрологиялық сеніміділік көрсеткіштері белгілі болған жағдайларда тиімді болып табылады. Мұндай түрдегі біршама толық ақпарат өлшеу құралдарының МС уақытындағы өзгерісті сипаттайтын үлгілерде болады. Үлгілердің белгілі параметрлерінде ТАИ осы өлшеу құралдары рұқсаты үшін нормаланатын қателіктің шығуы сəтімен анықталады. Бірақ та өлшеу құралдарының параметрлері мен қартаю процесстерінің сипаттарының үлкен шашырауы осындай үлгілердің көмегімен ТАИ есептеудің үлкен қателігіне əкеледі. 76 Жасырын жəне айқын жарамсыздық статикасына негізделген ТАИ есептеу əдістерін қолдану əртүрлі типтегі өлшеу құралдарының МС уақытында өзгеру процесстері бойынша эксперименттік мəліметтердің көп мөлшерінің болуын қажет етеді. Мұндай түрдегі зерттеулер біршама көп еңбекті қажет етеді жəне біршама уақытты алады. Осымен əртүрлі типтегі аспаптардың ескіру процесстері туралы жарияланған статистикалық мəліметтері өте аз екендігі түсіндіріледі. Өлшеу құралдарының техникалық сипаттарында, əдетте, жарамсыздыққа дейінгі орташа атқарылым, орташа немесе гамма-пайыздық ресурсы жəне қызмет көрсету мерзімі келтіріледі. Бұл ТАИ санау үшін айқын жеткіліксіз. Экономикалық критерии бойынша тексеру аралық интервалды анықтау осындайй интервалды таңдау тапсырмасын шешуден тұрады, мұнда өлшеу құралдарын пайдалануға шығындарды минималдандыруға жəне оның салдарын өлшеу қателіктерімен тудырылған мүмкін қателіктерден оқшаулау болып табылады. ТАИ анықтау үшін өлшеу құралын жөндеу мен тексеру құны туралы, сонымен қатар оны пайдаланудан шығару мен метрологиялық ақауы бар аспапты пайдаланудан шығындар туралы мəліметтер бастапқы ақпарат болып табылады. Бұл əдісті қолданудың негізгі қиындығы келесілерден тұрады. Өлшеу құралдарын жөндеу мен тексеру шығындары нормативтік құжаттар бойынша анықталады. Олардан айырмашылық жасырын метрологиялық жарамсыз аспаптарды пайдаланудан келетін шығындар əдетте тəжірибеде белгісіз. Әртүрлі түрдегі шығын функциясы түріндегі жасырын метрологиялық жарамсыздыққа ие өлшеу құралдарын пайдалануға шығындарды сипаттайтын жуық үлгілерге жүгінген жөн. Біршама қарапайымы оның шамасын келесілік түзету арқылы ТАИ туынды тағайындаудан тұратын əдіс болып табылады. Бұл жағдайда минималдық бастапқы ақпарат кезінде біріншілік интервал тағайындалады, ал келесілік тексеру нəтижелері оны түзету үшін бастапқы мəліметтер болып табылады. Бірінші ТАИ мемлекеттік жəне ведомстволық метрологиялық қызметтердің нормативтік құжаттарының ұсыныстарына сəйкес таңдалады. ТАИ келесі мəндері бір типті өлшеу құралдарының көп мөлшеріне жүргізілген тексерулердің нəтижелерін ескере отырып бірінші интервалды түзету жолымен анықталады. жүктеу/скачать 4,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|