Основные понятия фундаментальной и практической метрологии

Измерения, как основной объект метрологии связаны в основном с физическими величинами.

Опр: Физическая величина - одно из свойств физического объекта, явления, процесса, который является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отлячаясь при этом количественным значением.

Пример: Прочность конструкции характерезует многие физические тела, но каждое из этих тел может иметь свою количественную величину (степень прочности)

Опр: Измерение - совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставлять с этой единицей измеряемую величину. Полученное значение величины и есть результат измерения.

Пример: Измерение стола: 1. Берем линейку; 2.Сравниваем длину стола с эталоном измерений.

Опр: Измерение - основной познавательный процесс науки и техники, ио средствам которгго неизвестная величина количественно сравнивается с однородной с ней известной величиной. Любая наука начинается тогда, когда решен вопрос измерения изучаемого объекта.

Но в метрологии необходимо не только научиться измерять, но главная задача метрологии - обеспечить единство измерений. Для обеспечения единства измерений необходимо выполнить два условия:

1. Выразить результаты измерений в единых узаконеных единацах измерения. В РФ установлена единая система измерения (СИ). Практические измерения могут проводитьс с отклонением от системы СИ, но результаты измерения метрологом должны быть переведены в единую систему мер, для обеспечения единства сравнения.

2. Установить допустимые погрешности результатов измерений и пределов, за которыми эти измерения не должны выходить при заданной вероятности и при данном уровне развития науки и техники.

Пример: Точность производства постоянно увеличивается: 60-е годы - 0,03 мм; 80-е годы -0,001 мм; сейчас 0,0001 мм.

Опр: Погрешность змерений - отклонение результатов измеренийНия от истинного значенияизмеряемо величины.

Единство измерений не может быть обеспечено только совпадением погрешностей. Требуется еще достоверность измерений, которая говорит о том, что погрешность измеряемой величины не выходит за пределы отклонений установленный чертежом на изделие, ГОСТом, стандартом предприятия или поставленной научной целью измерений.

Опр: Таким образом единство измерений - это состояние измерений, при котором их результаты отражены в узаконеных единицах, погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

Виды измерений

По способу получения информации об измеряемом объекте измерения бывают:

1. Прямые измерения - непосредственное сравнение измеряемой величины с ее мерой.

Пример: кольцевые меры, линейка, штанен-циркуль, микрометр.

2. Косвенныее измерения - сравнение осуществляется косвен и получают результат или через преобразование или через установленную формулу.

Косвенные измерения широко применяются и в технике и в лабораторных исследованиях, когда измеряемая величина или не имеет эталона, или отсутствует необходимый прибор.

3. Совокупные измерения сопряжены с решением систем уравнений, составленных по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин, характерезующих данный предмет или изделие.

Пример: метеорология - замеряют силу ветра, влажность водуха, фронты и т.д. Затем все параметры сводят в уравнение и предсказывают погоду.

4. Совместные измерения - измеряют 2 или более однородные величины для определения зависимости между этими величинами

Пример: Замеряют твердость и пластичность в материале.

 

По характеру изменения измеряемой величины измерения бывают:

1. Статические измерения, применяют для измерения случайных процессов, а затем определяют средне-статистическую величину.

2. Постоянные измерения применяют для контроля неприрывных процессов.

 

По количеству измерительной информации измерения бывают:

1. Однократные

2. Многократные - применяют если требуется высокая точность измерений (для избежания случайных погрешностей), а также если на измерение может повлиять окружающая среда или климатические условия.

 

По способу считывания информации с измерительного прибора измерения бывают:

1. Абсолютные - эталонная и измеряемая величина совпадают

2. Относительные