Конспект лекций для ответов на экзаменационные вопросы

Случайная погрешность изменяется по неопределенному закону, поэтому предвидеть такие погрешности и делать на них поправки невозможно.

Случайная погрешность характеризует такое качество, как точность измерений, а систематическая – правильность измерения.

Например, при измерениях, проводимых с помощью линейки или рулетки, как правило, преобладает случайная составляющая погрешности, объясняемая следующими основными причинами:

 неточностью (перекосом) установки рулетки (линейки);
 неточностью установки начала отсчёта;
 изменением угла наблюдения;
 усталостью глаз;
 изменением освещения.
Например, измерение размера штангенциркулем при повышенной температуре окружающей среды приведет к погрешности измерения связанного с тепловым расширением металлов. Износ губок штангенциркуля так же приведет к погрешности измерения. Однако такие погрешности в отличие от случайных можно предвидеть и учесть.
Погрешности средств измерений определяют методом сравнения показаний с образцовым прибором повышенного класса точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2.
Виды уровнемеров. Методы измерения уровня.
По принципу измерения уровнемеры делятся на:

1. 
   Поплавковые- измеряют уровень посредством поплавка плавающего в емкости на поверхности жидкости. Положение поплавка меняется в соответствии с изменением уровня жидкости.
   
2. 
   Буйковые –погружены в жидкость и измеряют выталкивающую силу жидкости (Архимедову силу) стремящуюся заставить буйковый уровнемер всплыть на поверхность, и чем больше уровень жидкости, тем с большей силой жидкость воздействует на буйковый уровнемер. Соответственно уровень жидкости оценивается по силе выталкивающей этот уровнемер.
   
3. 
   Электронные уровнемеры (емкостные, индуктивные, сопротивления)-оценивают электрические параметры чувствительного элемента (емкость, индуктивность, сопротивление) которые изменяются в зависимости от уровня жидкости в емкости.
   

Например: емкостной уровнемер в общем виде можно представить как два электрода, один из которых находится в верхней части емкости, другой в нижней части, или же вторым электродом может являться сама емкость. Эти два электрода образуют конденсатор способный накапливать электрический заряд. Конденсатор характеризуется электрической емкостью. С изменением уровня жидкости изменяется электрическая емкость, которая оценивается электронным блоком уровнемера и преобразуется в стандартный электрический сигнал 4-20мА.

4. 
   Уровнемер давления измеряет давление жидкости. Чем выше уровень жидкости, тем больше давление.
   
5. 
   Радиоизотопный уровнемер излучает сквозь толщу материала g-излучение, которое измеряется приемником. Чем больше слой (уровень) материала, тем больше частиц излучения в нем поглотится.
   
6. 
   Радиочастотные (радарные) уровнемеры посылают радиосигнал, который отражается от поверхности материала в бункере или емкости. Сигнал улавливается и оценивается время прохождения этого сигнала. По времени прохождения сигнала измеряется расстояние до поверхности материала.
   
7. 
   Ультразвуковые уровнемеры похожи по принципу действия на радиочастотные, но используют отраженный ультразвук.
   

Радиоизотопные, радиочастотные и ультразвуковые уровнемеры могут измерять уровень как жидкостей, так и сыпучих материалов. За счет сложного алгоритма обработки цифрового сигнала их точность может достигать до 1мм.