что означает класс точности прибора измерения давления
Что нужно знать о классе точности измерительного прибора?
Измерительные приборы: вольтметры, амперметры, токовые клещи, осциллографы и другие — это устройства, предназначенные для определения искомых величин в заданном диапазоне, каждый из них имеет свою точность, причем устройства, измеряющие одну и ту же величину, в зависимости от модели, могут отличаться по точности и классу.
В каких-то ситуациях достаточно просто определить значение, например, вольтаж батарейки, а в других необходимо выполнить многократное повторение измерений высокоточными приборами для получения максимально достоверного результата, так в чем отличие таких измерительных устройств, что означает класс точности, сколько их бывает, как его определить и многое другое читайте далее в нашей статье.
Что такое класс точности
Определение: «Класс точности измерения — это общая характеристика точности средства измерения, определяемая пределами допустимых основных и дополнительных погрешностей, а также другими факторами, влияющими на нее».
Сам по себе класс не является постоянной величиной измерения, потому что само измерение зачастую зависит от множества переменных: места измерения, температуры, влажности и других факторов, класс позволяет определить лишь только в каком диапазоне относительных погрешностей работает данный прибор.
Чтобы заранее оценить погрешность, которую измерит устройство, также могут использоваться нормативные справочные значения.
Относительная погрешность — это отношение абсолютной погрешности к модулю действительного приближенного показателя полученного значения, измеряется в %.
Абсолютная погрешность рассчитывается следующим образом:
∆=±a или ∆=(a+bx)
x – число делений, нормирующее значение величины
a, b – положительные числа, не зависящие от х
Абсолютная и приведенная погрешность рассчитывается по следующим формулам, см. таблицу ниже
Какие классы точности бывают, как обозначаются
Как мы уже успели выяснить, интервал погрешности определяется классом точности. Данная величина рассчитывается, устанавливается ГОСТом и техническими условиями. В зависимости от заданной погрешность, бывает: абсолютная, приведенная, относительная, см. таблицу ниже
Согласно ГОСТ 8.401-80 в системе СИ классы точности обычно помечается латинской буквой, часто с добавлением индекса, отмеченного цифрой. Чем меньше погрешность, соответственно, меньше цифра и буквенное значение выше по алфавиту, тем более высокая точность.
Класс точности обозначается на корпусе устройства в виде числа обведенного в кружок, обозначает диапазон погрешностей измерений в процентах. Например, цифра ② означает относительную погрешность ±2%. Если рядом со знаком присутствует значок в виде галочки, это значит, что длина шкалы используется в качестве вспомогательного определения погрешности.
Каким ГОСТом регламентируется точность приборов?
ГОСТ 8.401-80 «Классы точности средств измерений» общие требования. Нормативным документом устанавливаются общие положения классификации точностей измерительных приборов.
Как определить класс точности электроизмерительного прибора, формулы расчета
Чтобы определить класс точности, необходимо взглянуть на его корпус или инструкцию пользователя, в ней вы можете увидеть цифру, обведенную в круг, например, ① это означает, что ваш прибор измеряет величину с относительной погрешностью ±1%.
Но что делать если известна относительная погрешность и необходимо рассчитать класс точности, например, амперметра, вольтметра и т.д. Рассмотрим на примере амперметра: известна ∆x=базовая (абсолютная) погрешность 0,025 (см. в инструкции), количество делений х=12
Находим относительную погрешность:
Y= 100×0,025/12=0,208 или 2,08%
(вывод: класс точности – 2,5).
Следует отметить, что погрешность неравномерна на всем диапазоне шкалы, измеряя малую величину вы можете получить наибольшую неточность и с увеличением искомой величины она уменьшается, для примера рассмотрим следующий вариант:
Вольтметр с классом p=±2, верхний предел показаний прибора Xn=80В, число делений x=12
Предел абсолютной допустимой погрешности:
Относительная погрешность одного деления:
Если вам необходимо выполнить более подробный расчет, смотрите ГОСТ 8.401-80 п.3.2.6.
Поверка приборов, для чего она нужна
Все измерительные приборы измеряют с некой погрешностью, класс точности говорит лишь о том, в каком диапазоне она находится. Бывают случаи, когда диапазон погрешности незаметно увеличивается, и мы начинаем замечать, что измеритель «по-простому» начинает врать. В таких случаях помогает поверка.
Это процесс измерения эталонной величины в идеальных условиях прибором, обычно проводится метрологической службой или в метрологическом отделе предприятия производителя.
Существует первичная и периодическая, первичную проверку проводят после выпуска изделия и выдают сертификат, периодическую проводят не реже чем раз в год, для ответственных приборов чаще.
Поэтому если вы сомневаетесь в правильности работы устройства, вам следует провести его поверку в ближайшей метрологической службе, потому что измеритель может врать как в меньшую, так и в большую сторону.
Как легко проверить потребление электроэнергии в квартире, можете узнать в нашей статье.
Видео на тему относительная погрешность прибора
Заключение
Класс точности является важным показателем для каждого прибора, при выборе всегда обращайте внимание на него. Если вам нужен, например, электрический счетчик, важно чтобы он измерял потребление энергии с максимальной точностью, благодаря этому за весь период эксплуатации, вы сможете сэкономить приличную сумму средств.
Но, а если вам необходимо просто периодически проверять напряжение в розетке, для этого не стоит переплачивать за дорогостоящую покупку.
Разбираемся в классах точности манометров
Класс точности манометра – это отраженная в процентах, наибольшая допускаемая относительная погрешность, приведенная к его диапазону измерений.
Существует всего шесть применяемых классов, эта информация расписана в ГОСТ 2405-88:
Этот параметр тесно связан с диаметром шкалы прибора. Соответственно, чем больше диаметр, тем меньше погрешность, и меньше класс точности манометра.
Как видно из таблицы манометр с диаметром 250 имеет самую высокую точность, а прибор с диаметром 40 самую низкую.
Чем меньше погрешность устройства, тем меньше класс точности в числовом выражении. Диапазон класса точности манометра 0,4 — 4.
Как узнать?
Класс точности манометра обычно пишется на шкале прибора, перед числовым значением располагаются буквенные обозначения KL или CL.
Как определить размер погрешности?
Само значение погрешности находится в прямой зависимости от 2 параметров:
Допустим класс точности равен 2,5, диапазон измерения равен 6 МПа. Из этих значений получаем что погрешность прибора равна 6*2,5/100=0,15 МПа. Значение в 2.5 означает что погрешность измерений данного прибора составляет 2,5 процента от его диапазона измерений.
Как вычисляется?
Расчет производится следующим образом:
Допустим 300 бар у нас диапазон испытуемого барометра и выявилось максимальное отклонение в 3 бар от образцового барометра. Вычисляем процент отклонения: 3*100/300=1. Итог класс точности в данном примере равен 1.
Как_посчитать_погрешность_манометра_по_классу_точности
Манометры выпускаются следующих классов точности: 0,6; 1; 1,5; 2,5; 4 (цифры расположены в порядке уменьшения значения класса точности приборов).
Класс точности – это максимально допустимая относительная погрешность прибора, приведенная к диапазону его шкалы, выраженная в процентах. Чем ниже значение класса точности тем меньше погрешность манометра.
Согласно ГОСТ 2405-88 класс точности приборов должен выбираться из ряда: 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0. В случае с дифференцированным значением основной погрешности устанавливают следующие условные обозначения классов точности: 0,6-0,4-0,6; 1-0,6-1; 1,5-1-1,5; 2,5-1,5-2,5; 4-2,5-4.
Обозначение класса точности
Предел допускаемой основной погрешности, % диапазона показаний, в диапазоне шкалы
Среди приборов, применяемых для измерения давления, наиболее широкое распространение получили пружинные приборы – манометры, вакуумметры, мановакуумметры. Основным элементом таких приборов является трубчатая пружина, которая деформируется под действием подведенного давления, причем деформация пропорциональна величине давления. Упругие свойства пружин не остаются постоянными с течением времени, поэтому такие приборы в обязательном порядке следует подвергать периодически поверке.
Большинство приборов, используемых для измерения давления и разрежения, подлежат обязательной государственной поверке. Если в результате поверки прибор признан годным, он снабжается клеймом установленного образца или соответствующими свидетельствами, в которых указываются константы приборов или поправки к их показаниям. Однако, несмотря на государственный контроль за состоянием приборов, на предприятиях должен осуществляться ведомственный контроль, причем сроки поверки зависят от условий эксплуатации приборов.
В эксплуатационных и лабораторных условиях поверка приборов для измерения давления сводится к следующему:
1. Поверка нулевой точки;
2. Поверка прибора в рабочей точке;
3. Полная поверка прибора.
Первые два способа не являются собственно поверкой; они относятся к контролю за состоянием прибора только по одному признаку.
Поверка нулевой точки заключается в наблюдении за положением стрелки прибора, отключенного от установки. Если в отключенном приборе при сообщении его с атмосферой стрелка устанавливается на нулевом штрихе, считается, что прибор не имеет повреждений.
Чтобы произвести поверку прибора в рабочей точке, к работающей установке подключают контрольный прибор, точность показаний которого известна. Оба прибора сообщаются с одним и тем же давлением, определяется разность их показаний.
Полная поверка прибора проводится в лабораторных условиях со снятием прибора с рабочей установки. Такая поверка дает полную информацию о состоянии прибора, и сомнений в исправности прибора, прошедшего такую поверку, быть не может.
Поверка технического манометра производится с целью определения его пригодности для дальнейшей эксплуатации.
Описание установки и приборов
Поверка рабочего манометра производится на установке, изображенной на рис. 5.1. Избыточное давление создается специальным прессом, с помощью которого можно произвольно создавать давление в весьма широких пределах. Пресс представляет собой цилиндр 7, внутри которого перемещается поршень 9, приводимый в движение маховиком 11. Полость давления сообщается с резьбовыми отверстиями, предназначенными для установки поверяемого 4 и образцового 1 манометров. Отверстия для установки манометром могут быть перекрыты вентилями 5 и 6, что необходимо для установки и смены манометров.
Для заполнения пресса обычно используют трансформаторное или вазелиновое масло, которое поступает в цилиндр пресса и в манометры из емкости 3 при открытом вентиле 2. Заполнение внутренних полостей маслом производится при открытом вентиле 2 и крайнем правом положении поршня. Затем вентиль 2 закрывается, а поршень вращением маховичка перемещается влево, масло в цилиндре сжимается, за счет чего и создается избыточное давление.
ис. 5.1. Установка для поверки пружинных манометров по образцовому пружинному манометру
Для целей поверки и градуировки различных пружинных манометров, вакуумметров и мановакуумметров широко применяют образцовые пружинные приборы. Иногда образцовые приборы используют и для выполнения непосредственных измерений давления и разрежения. Образцовые приборы изготавливаются только в виде манометров и вакуумметров, образцовых мановакуумметров не выпускают.
Образцовые манометры изготавливаются с трубчатой пружиной, секторным передаточным механизмом и конструктивно они мало отличаются от обыкновенных технических рабочих манометров. Отличие заключается в том, что в образцовых манометрах за счёт более качественной отделки, тщательной подготовки передаточного механизма высокого качества трубчатых пружин, достигается большая точность измерений. Кроме того, в образцовых приборах применяются особые шкалы и иного вида стрелки.
Какие существуют классы точности
Согласно ГОСТ 2405-88 класс точности манометра должен выбираться из ряда чисел:
Как связаны диаметр и класс точности манометра?
Диаметр и класс точности манометра параметры взаимосвязанные, чем выше точность прибора для измерения давления, тем больше диаметр его шкалы.
Какая погрешность у манометра с классом точности 1,5
Погрешность измерения манометра, зависит не только от его класса точности, но и от диапазона измерений.
Рассмотрим пример, диапазон измерения манометра составляет 10 МПа, класс точности прибора 1,5. Это означает, что максимальная погрешность манометра не должна превышать 10*1,5/100=0,15 МПа.
Манометр класса точности 2,5
Обозначение 2,5 означает, что максимально допустимая погрешность измерений манометра составляет 2,5% от его диапазона измерений.
Классификация вакуумметров в зависимости от типа устройства
Вакуумметры, представленные выше, вы можете использовать для измерения полного давления.
Однако, нередко встречаются ситуации, когда требуется измерить другие разновидности газа. Например, в случае с парциальным давлением необходимо работать со специальными измерителями и масс-спектрометрами. В связи с этим мы получаем еще одну классификацию вакуумных манометров.
Как узнать класс точности манометра
Класс точности указывается на шкале прибора, перед числовым значением могут располагаться буквы KL или CL.
Вычисление класса точности прибора
Предположим, что на шкале указан класс точности 1,0, а диапазон измерения прибора 250 Bar. При сравнении результатов измерения давления с показаниями образцового манометра выяснилось, что погрешность составляет 2 Bar. Соответствует ли манометр указанному классу точности?
Для того, чтобы ответить на этот вопрос произведем вычисление класса точности, для этого соотнесем погрешность измерений с диапазоном измерения прибора и выразим результат в процентах.
Полученный результат не превышает 1, это означает, что манометр соответствует указанному классу точности 1,0.
Заказать манометр и узнать более подробно о его классе точности Вы можете у специалистов компании Гидро-Максимум.
Манометры – измерительные приборы для определения давления газа, пара, жидкости в закрытых пространствах. Общее название распространяется на несколько типов устройств – барометры, вакуумметры, манометры избыточного или абсолютного давления. Кроме того, даже в одной линейке приборы отличаются по разным параметрам, в том числе, по классу точности измерений.
Отраженная в процентном соотношении наиболее допустимая относительная погрешность в диапазоне измерений называется классом точности манометра. Информация о шести применяемых классах прописана в ГОСТ 2405-88: 0,4, 0,6, 1, 1,5, 2,5, 4. Показатель напрямую зависит от диаметра шкалы прибора: чем он больше, тем меньше погрешность. То есть, манометр диаметром 250 мм показывает более точные данные, чем 40-миллиметровый. Меньшую погрешность устройства обозначают меньшие числовые обозначения класса точности.
Выбор прибора по классу точности зависит от проектного решения относительно применяемых средств измерения, которое, в свою очередь, определяется технологическим процессом и стоимостью устройства. С возрастанием точности датчика растёт и его цена, становятся выше требования к обслуживанию, затраты на поверку и ремонт.
Класс точности манометра должен быть не ниже 2,5, если рабочее давление достигает 2,5 Мпа, 1,5 при давлении, превышающем 2,5 Мпа. Кроме того, следует учитывать размеры корпуса, исполнение прибора и способ крепления соответствующие месту установки.
Виды манометров
Сегодня существует большое количество разновидностей манометров. Они имеют различную конструкцию и подходят для разных целей. Для измерения давления рабочей среды в трубопроводах и различном оборудовании чаще всего применяют следующие виды приборов:
— величина давления уравновешивается за счет силы, возникающей при деформации пружины. Приборы отличаются простотой конструкции, благодаря этому при необходимости не составляет сложности разобрать манометр для проведения ремонта;
— основным функциональным элементом является мембрана, которая деформируется под действием напора рабочей среды, за счет чего возникает уравновешивающая сила упругости;
— для уравновешивания давления используется поршень с грузом определенной величины;
— эти приборы используются в системах автоматического контроля и сигнализации.
Предохранительные устройства
Каждый ОКН для обеспечения безопасных условий эксплуатации снабжается ПУ от повышения давления выше допустимого.
В качестве ПУ применяются: пружинные ПК; рычажно-грузовые ПК; импульсные ПУ; мембранные ПУ; другие ПУ, применение которых согласовано с РТН.
Пружинные клапаны:конструкция должна исключать возможность затяжки пружины сверх установленной величины; пружина должны быть защищена от недопустимого нагрева (охлаждения) и непосредственного воздействия рабочей среды. Предусматривается устройство для проверки исправности действия клапана в рабочем состоянии путём кратковременного принудительного подрыва. При расположении клапана выше 2,5 м предусматривается дистанционный привод.
Рычажно-грузовые клапаны:установка на передвижных объектах не допускается. Вес указывается на грузе. Груз неподвижно закрепляется на рычаге.
Диаметр прохода рычажно-грузового и пружинного клапанов не менее 20 мм.
Мембранные ПУ:
необходимость установки и конструкцию определяет проектная организация. Устанавливаются:
– вместо рычажно-грузовых и пружинных клапанов, когда эти клапаны в рабочих условиях конкретной среды не могут быть применены вследствие их инертности или других причин;
– перед ПК в случаях, когда ПК не могут надёжно работать вследствие вредного воздействия рабочей среды (коррозия, эрозия, прикипания, примерзания. Т. п.)или возможных утечек через закрытый клапан опасных и вредных веществ;
– параллельно с ПКПК для увеличения пропускной способности систем сброса давления;
– на выходной стороне ПКПК для предотвращения вредного воздействия рабочих сред со стороны сбросной системы и для исключения влияния колебаний противодавления этой системы на точность срабатывания ПКПК.
На каждом паровом и водогрейном котле должно быть установлено не менее двух ПУ.
Суммарная пропускная способность ПУ, устанавливаемых на паровом котле, должна быть не менее номинальной паропроизводительности котла. Пропускная способность ПУ указывается в его паспорте.
ПУ должны защищать от превышения давления:
Сосуды: с давлением до 3 кгс/см2не более чем на 0,5 кгс/см2расчётного; от 3 до 60 кгс/см2 15% расчётного; свыше 60 кгс/см2 10% расчётного.
При работающих ПК допускается превышение давления в сосуде более чем на 25% рабочего при условии, что это превышение предусмотрено проектом и отражено в паспорте.
Котлы – не более чем на 10% расчётного (разрешенного).
Трубопроводы – не более чем на 10% расчётного, при расчётном давлении до 5 кгс/см2– не более чем на 0,5 кгс/см2.
Для котлов и трубопроводов превышение давления при полном открытии ПК выше чем на 10% расчётного может быть допущено, если это предусмотрено расчётом на прочность.
Сосуды и трубопроводы, расчётное давление которых ниже давления питающего их источника, должны иметь редуцирующее устройство с манометром и предохранительным клапаном, которые устанавливаются со стороны меньшего давления после редуцирующего устройства.
Если эксплуатации объекта разрешена на пониженном давлении, то регулировка ПУ производится по этому давлению, пропускная способность ПУ должна быть проверена расчетом.
Методика и периодичность регулирования ПУ и давление начала их открытия должны быть указаны предприятием-изготовителем в инструкции по монтажу и эксплуатации объекта.
ПУ поставляется заказчику с паспортом, включающим характеристику его пропускной способности. К паспорту прилагается инструкция по эксплуатации.
ПУ устанавливается на патрубках или трубопроводах, непосредственно присоединённых к объекту.
Отбор рабочей среды из патрубков на которых установлены ПУ не допускается.
Установка запорной арматуры между объектов и ПУ, а также за ним не допускается.
ПУ должны иметь отводящие трубопроводы, оборудованные дренажами для слива конденсата. Установка запорных устройств на дренажах не допускается.
Исправность действия проверяется кратковременным принудительным подрывом.
– для котлов и трубопроводов – как для манометров;
– для сосудов – порядок и сроки в зависимости от технологического процесса указываются в инструкции по эксплуатации ПУ, утверждённой владельцем в установленном порядке.
Результаты проверки, сведения об их настройке записываются в сменный журнал лицами, выполняющими указанные операции.
ГОСТ 12.2.085–82 «Клапаны предохранительные. Требования безопасности».
Устройство манометра для измерения давления воды
Манометр для измерения давления воды в водопроводе обладает очень простой конструкцией. Прибор состоит из корпуса и шкалы, на которой указывается измеряемая величина. Внутри корпуса может быть расположена трубчатая пружина или двухпластинчатая мембрана. Также внутри устройства находится держатель, трибко-секторный механизм и упругий чувствительный элемент.
Принцип действия прибора основывается на уравновешивании показателей давления посредством силы деформации мембраны или пружины. В результате этого процесса упругий чувствительный элемент смещается, что приводит в действие показывающую стрелку устройства.
Термоманометр
термоманометр в 3d
У нас имелись места, где нужно были местные приборы измерения температуры и давления, для того, чтобы сэкономить место, было решено поставить вместо термометра и манометра термоманометр. В комплект поставки термоманометра входит клапан, для того чтобы его можно было демонтировать без разгерметизации системы.
Цена манометра и термометра у той же РОСМА 350+685 = 1035 рублей, цена термоманометра = 1110 рублей. Учитывая, что и фитингов потребуется в 2 раза больше, не вижу смысла ставить отдельно термометр и манометр.
Итоги
В настоящее время существует огромное многообразие вакуумметров, каждый из которых отличается как своими преимуществами и техническими характеристиками, так и конструкционными особенностями. При выборе датчиков для усановок стоит учитывать, что современные производители стремятся к улучшению работоспособности приборов путем объединения достоинств разных устройств, поэтому зачастую наблюдается размытость классовых границ. Это влияет на стоимость вакуумметра и на его долговечность.
При покупке вакуумного манометра обращайте внимание на технические характеристики прибора, его чувствительность.