Прямые измерения — это отсчет показаний измеряемой величины, например свободного хода педалей сцепления и тормоза, схождения управляемых колес с помощью специальных линеек, тока и напряжения амперметром и вольтметром и т. п.
Косвенные измерения получают диагностированием величин, связанных с измеряемой величиной определенной зависимостью. Например, состояние обмотки возбуждения генератора определяют по падению напряжения в ней при пропускании определенной силы тока.
Совместными называют измерения, производимые одновременно (прямые и косвенные) для двух или более неодноименных величин. Цель совместных измерений — нахождение функциональной зависимости между величинами. Например, измерения, связанные с выявлением зависимостей между токсичностью отработавших газов автомобиля и техническим состоянием элементов системы питания, зажигания, цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма.
Точность измерений количественно характеризует степень приближения результатов измерений к истинному значению измеряемой величины и может быть выражена обратной величиной п о-грешности измерения — алгебраической разностью между полученным при измерении и действительным значением измеряемой величины. Погрешности измерения, выраженные в единицах измеряемой величины, называются абсолютными, а в долях или процентах от значения измеряемой величины — относительными.
Применительно к условиям диагностирования погрешность измерения приводит к оценке части агрегатов как годных, но по действительным значениям, выходящим за границы допуска. Одновременно эта же погрешность вызывает выбраковку некоторых агрегатов как негодных к дальнейшей эксплуатации в то время, как их действительные размеры находятся еще в зоне, допускающей дальнейшую эксплуатацию агрегата. Чтобы значения всех измеряемых параметров строго укладывались в допуск, необходимо принять более узкие пределы, чем это задано границами допуска изделия.
Следует отметить, что выбор и обоснование метода измерения должны производиться из условия обеспечения минимума затрат на эксплуатацию и ремонт агрегата, включая и стоимость средств измерений, так как повышение точности измерения влечет за собой повышение стоимости измерительных средств, но снижает затраты от недоиспользования ресурса. Снижение точности измерения снижает стоимость средств измерения, но увеличивает затраты, связанные с недоиспользованием ресурса.
Таким образом, следует применять те методы и средства измерения, которые обеспечивают нужную точность измерения и при этом не увеличивают стоимость технического обслуживания и ремонта агрегатов из-за сложности и продолжительности измерения и неоправданного сужения допуска измерения. Для выбора метода и средств измерения в первую очередь следует знать допустимую погрешность метода.
При решении вопроса о сокращении допуска следует учитывать, возможен ли выход размеров за обе границы допуска (например, углы схождения управляемых колес автомобиля) или возможны лишь отклонения, выходящие за одну границу (например, удельный расход топлива автомобилем).
Передача размеров единиц от эталонов рабочим мерам и измерительным приборам осуществляется образцовыми средствами измерений, которые предназначены для поверки и градуировки по ним других средств измерений. Хранятся они в органах Государственной метрологической службы или в органах отраслевых метрологических служб. На образцовые средства измерений выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда по общесоюзной поверочной схеме.
Все образцовые средства измерений подлежат обязательной периодической поверке в сроки, установленные правилами Госстандарта СССР. Правильная передача размера единиц физических величин во всех звеньях метрологической цепи предопределяется поверочными схемами. В поверочной схеме указываются наименования утвержденного Государственного эталона, вторичных эталонов, образцовых и рабочих средств измерений и методов поверки. Одновременно приводятся погрешности воспроизведения и передачи единицы каждому средству измерений.
Поверка измерительных приборов производится методом измерения величин, воспроизводимых образцовыми мерами соответствующего разряда или класса точности, значения которых выбирают равными соответствующим (чаще всего всем оцифрованным) отметкам шкалы прибора, а также методом сличения показаний поверяемого и образцового прибора при измерении одной и той же величины. Осуществление последнего метода производится двумя способами:
1. Измеряемая величина изменяется до определенных значений, оговоренных в стандартах или технических условиях, устанавливаемых по образцовому прибору, а погрешность определяется по показаниям поверяемого прибора. Этот метод особенно удобен, когда с помощью одного образцового прибора одновременно поверяют несколько однотипных приборов.
2. Измеряемая величина изменяется до определенных значений стандарта или технических условий, устанавливаемых по поверяемому прибору, а погрешность отсчитывается по образцовому прибору как отклонение от соответствующего штриха шкалы. Преимущество этого метода в том, что он позволяет точно определять погрешность по образцовому прибору, шкала которого чаще имеет большее число делений, чем поверяемый прибор.
Определение погрешности Δ как разницы между результатом измерения х и истинным значением а(Δ=х—а) оказывается практически невозможным, так как наряду с Δ неизвестно и а. Поэтому вместо истинного значения обычно используется действительное значение. При этом под действительным значением понимается такое значение измеряемой величины, найденной экспериментальным путем, которое для данной конкретной цели может использоваться в качестве истинного.
Истинное и соответственно действительное значение изменяются в зависимости от внешних условий, которые одновременно влияют и на характеристики измерительных средств. В связи с этим меняются и погрешности измерений.
Погрешности, неизменно повторяющиеся при повторении опыта, называются систематическими погрешностями измерения. Общая погрешность измерения Δ равна алгебраической сумме случайной δ и систематической Q погрешностей.
Выбор образцовых измерительных средств осуществляется из условий: соотношения погрешностей (1:3) образцового и поверяемого приборов, когда при поверке вводят поправки на показания образцовых средств измерений; соотношения погрешностей (1:5) образцового и поверяемого приборов, когда при поверке поправки по показаниям образцовых средств измерений не вводятся. В условиях практической поверки измерительных средств эти соотношения могут несколько меняться.