To, čemu se říká metrologie. Metrologie základní pojmy a definice. Předmět a úkoly metrologie

Základní pojmy metrologie jsou stanoveny státními normami.

1. Základní pojem metrologie - měření. Podle GOST 16263-70 je měření zjišťování hodnoty fyzikální veličiny (PV) empiricky pomocí speciálních technických prostředků.

Výsledkem měření je příjem hodnoty veličiny během procesu měření.

Pomocí měření se získávají informace o stavu výrobních, ekonomických a společenských procesů. Například měření jsou hlavním zdrojem informací o shodě výrobků a služeb s požadavky regulačních dokumentů při certifikaci.

2. Měřicí nástroj(SI) - speciální technický nástroj, který ukládá jednotku množství pro porovnání měřené veličiny s její jednotkou.

3. Změřte- jedná se o měřicí přístroj určený k reprodukci fyzikální veličiny dané velikosti: závaží, měrky.

Pro posouzení kvality měření se používají tyto vlastnosti měření: správnost, konvergence, reprodukovatelnost a přesnost.

- Správnost- vlastnost měření, kdy jejich výsledky nejsou zkresleny systematickými chybami.

- Konvergence- vlastnost měření odrážející vzájemnou blízkost výsledků měření provedených za stejných podmínek, stejným MI, stejným operátorem.

- Reprodukovatelnost- vlastnost měření, odrážející vzájemnou blízkost výsledků měření stejné veličiny, prováděných za různých podmínek - v různých časech, na různých místech, různými metodami a měřicími přístroji.

Například stejný odpor lze měřit přímo ohmmetrem nebo ampérmetrem a voltmetrem pomocí Ohmova zákona. Ale samozřejmě by v obou případech měly být výsledky stejné.

- Přesnost- vlastnost měření, odrážející blízkost jejich výsledků ke skutečné hodnotě měřené veličiny.

To je hlavní vlastnost měření, protože nejpoužívanější v praxi záměrů.

Přesnost měření SI je dána jejich chybou. Vysoká přesnost měření odpovídá malým chybám.

4. Chyba- jedná se o rozdíl mezi hodnotami SI (výsledkem měření) Xmeas a skutečnou (skutečnou) hodnotou měřené fyzikální veličiny Xd.

Úkolem metrologie je zajistit jednotnost měření. Pro zobecnění všech výše uvedených pojmů se proto používá pojem jednota měření- stav měření, ve kterém jsou jejich výsledky vyjádřeny v zákonných jednotkách a chyby jsou známy s danou pravděpodobností a nepřekračují stanovené limity.

Opatření k faktickému zajištění jednotnosti měření ve většině zemí světa jsou stanovena zákony a jsou zahrnuta do funkcí legální metrologie. V roce 1993 byl přijat zákon Ruské federace „O zajištění jednotnosti měření“.

Dříve byly právní normy stanoveny nařízeními vlády.

Oproti ustanovením těchto vyhlášek zákon zavedl tyto novinky:

V terminologii - nahrazují se zastaralé pojmy a termíny;

Při povolování metrologických činností v tuzemsku - oprávnění udělovat licenci mají výhradně orgány Státní metrologické služby;

Bylo zavedeno jednotné ověřování měřidel;

Bylo stanoveno jasné oddělení funkcí státní metrologické kontroly a státního metrologického dozoru.

Novinkou je také rozšíření působnosti státního metrologického dozoru na bankovní, poštovní, daňový, celní provoz a také na povinnou certifikaci výrobků a služeb;

Revidovaná pravidla kalibrace;

Byla zavedena dobrovolná certifikace měřicích přístrojů atd.

Předpoklady pro přijetí zákona:

Přechod země na tržní hospodářství;

V důsledku toho - reorganizace státních metrologických služeb;

To vedlo k narušení centralizovaného systému řízení metrologických činností a resortních služeb;

Problémy při výkonu státního metrologického dozoru a kontroly v souvislosti se vznikem různých forem vlastnictví;

Proto se problém revize právních, organizačních a ekonomických základů metrologie stal velmi aktuálním.

Cíle zákona jsou následující:

Ochrana občanů a hospodářství Ruské federace před negativními důsledky nespolehlivých výsledků měření;

Podpora pokroku prostřednictvím používání státních norem jednotek veličin a používání výsledků měření se zaručenou přesností;

Vytváření příznivých podmínek pro rozvoj mezinárodních vztahů;

Úprava vztahů mezi státními orgány Ruské federace s právnickými a fyzickými osobami při výrobě, výrobě, provozu, opravách, prodeji a dovozu měřidel.

V důsledku toho jsou hlavními oblastmi aplikace zákona obchod, zdravotnictví, ochrana životního prostředí a zahraniční ekonomická činnost.

Úkolem zajistit jednotnost měření je Státní metrologická služba. Zákon určuje meziodvětvovou a podřízenou povahu její činnosti.

Meziodvětvovým charakterem činnosti se rozumí právní postavení Státní metrologické služby obdobně jako u jiných kontrolních a dozorových orgánů státní správy (Gosatomnadzor, Gosenergonadzor aj.).

Podřízenost její činnosti znamená vertikální podřízenost jednomu oddělení - Státnímu standardu Ruska, v rámci kterého existuje samostatně a autonomně.

V souladu s přijatým zákonem schválila vláda Ruské federace v roce 1994 řadu dokumentů:

- "Předpisy o státních vědeckých a metrologických centrech",

- "Postup pro schvalování předpisů o metrologických službách federálních výkonných orgánů a právnických osob",

- "Postup při akreditaci metrologických služeb právnických osob pro právo ověřovat měřidla",

Tyto dokumenty spolu s uvedeným zákonem jsou hlavními právními akty o metrologii v Rusku.

Metrologie

Metrologie(z řeckého μέτρον - míra, + jiné řecké λόγος - myšlenka, rozum) - Předmětem metrologie je získávání kvantitativních informací o vlastnostech předmětů s danou přesností a spolehlivostí; regulačním rámcem pro to jsou metrologické normy.

Metrologie se skládá ze tří hlavních sekcí:

• teoretický nebo základní - uvažuje o obecných teoretických problémech (rozvoj teorie a problémů měření fyzikálních veličin, jejich jednotek, metod měření).
• Aplikovaný- studuje problematiku praktické aplikace teoretického vývoje metrologie. Má na starosti veškerou problematiku metrologické podpory.
• Legislativní- stanoví závazné technické a právní požadavky na používání jednotek fyzikální veličiny, metody a měřicí přístroje.

Cíle a cíle metrologie

• vytvoření obecné teorie měření;
• tvorba jednotek fyzikálních veličin a soustav jednotek;
• vývoj a standardizace metod a měřicích přístrojů, metod zjišťování přesnosti měření, základů pro zajištění jednotnosti měření a jednotnosti měřicích přístrojů (tzv. "legální metrologie");
• tvorba etalonů a vzorových měřidel, ověřování měr a měřidel. Prioritním dílčím úkolem tohoto směru je vývoj systému norem založených na fyzikálních konstantách.

Metrologie také studuje vývoj systému měr, peněžních jednotek a účtů v historické perspektivě.

Axiomy metrologie

1. Jakékoli měření je srovnání.
2. Jakékoli měření bez apriorních informací je nemožné.
3. Výsledkem jakéhokoli měření bez zaokrouhlení hodnoty je náhodná hodnota.

Pojmy a definice metrologie

• Jednota měření- stav měření, vyznačující se tím, že jejich výsledky jsou vyjádřeny v zákonných jednotkách, jejichž rozměry se v rámci stanovených limitů rovnají velikosti jednotek reprodukovaných primárními etalony, a chyby výsledků měření jsou známé a nepřekračují s danou pravděpodobností stanovené limity.
• Fyzické množství- jedna z vlastností fyzického předmětu, která je kvalitativně společná pro mnoho fyzických předmětů, ale pro každý z nich kvantitativně individuální.
• Měření- soubor operací pro použití technického prostředku, který uchovává jednotku fyzikální veličiny, poskytuje poměr měřené veličiny k její jednotce a získává hodnotu této veličiny.
• měřicí přístroj- technický nástroj určený k měření a s normalizovanými metrologickými charakteristikami reprodukující a (nebo) ukládající jednotku množství, o jejíž velikosti se předpokládá, že se nemění v rámci stanovené chyby po známý časový interval.
• Ověření- soubor operací prováděných za účelem potvrzení shody měřidel s metrologickými požadavky.
• Chyba měření- odchylka výsledku měření od skutečné hodnoty měřené veličiny.
• Chyba přístroje- rozdíl mezi indikací měřicího přístroje a skutečnou hodnotou měřené fyzikální veličiny.
• Přesnost přístroje- kvalitativní charakteristika měřicího přístroje, odrážející blízkost jeho chyby k nule.
• Licence- jedná se o povolení vydané orgánům státní metrologické služby na území jím přiděleném fyzické nebo právnické osobě k provádění činností k výrobě a opravám měřidel.
• Standardní měrná jednotka- technický nástroj určený k přenosu, ukládání a reprodukci jednotky velikosti.

Historie metrologie

Metrologie sahá až do starověku a je dokonce zmíněna v Bibli. Rané formy metrologie spočívaly v tom, že místní úřady stanovovaly jednoduché, libovolné standardy, často založené na jednoduchých praktických měřeních, jako je délka paže. Nejstarší normy byly zavedeny pro množství, jako je délka, hmotnost a čas, aby se usnadnily obchodní transakce a zaznamenaly se lidské činnosti.

Metrologie získala v éře průmyslové revoluce nový význam, stala se naprosto nezbytnou pro hromadnou výrobu.

Historicky důležité etapy ve vývoji metrologie:

• XVIII. století - založení etalonu metru (etalon je uložen ve Francii, v Muzeu vah a měr; v současnosti jde spíše o historický exponát než vědecký přístroj);
• 1832 - vytvoření absolutních soustav jednotek Carlem Gausse;
• 1875 - podpis mezinárodní metrické úmluvy;
• 1960 - rozvoj a zřízení Mezinárodní soustavy jednotek (SI);
• XX století - metrologické studie jednotlivých zemí jsou koordinovány mezinárodními metrologickými organizacemi.

Milníky národních dějin metrologie:

• přistoupení k Metrické úmluvě;
• 1893 - vytvoření Hlavní komory pro míry a váhy D. I. Mendělejevem (moderní název: "Výzkumný ústav metrologie pojmenovaný po Mendělejevovi");

Světový den metrologie se každoročně slaví 20. května. Svátek ustanovil Mezinárodní výbor pro váhy a míry (CIPM) v říjnu 1999 na 88. zasedání CIPM.

Vznik a rozdíly metrologie v SSSR (Rusko) a v zahraničí

Rychlý rozvoj vědy, techniky a techniky ve dvacátém století si vyžádal rozvoj metrologie jako vědy. V SSSR se metrologie vyvinula jako státní disciplína, protože potřeba zlepšit přesnost a reprodukovatelnost měření rostla s industrializací a růstem vojensko-průmyslového komplexu. Zahraniční metrologie také vycházela z požadavků praxe, ale tyto požadavky vycházely především od soukromých firem. Nepřímým důsledkem tohoto přístupu byla státní regulace různých pojmů souvisejících s metrologií, tedy standardizace všeho, co je třeba standardizovat. V zahraničí se tohoto úkolu zhostily nevládní organizace, např. ASTM.

Vzhledem k tomuto rozdílu v metrologii SSSR a postsovětských republik jsou státní etalony (normy) uznávány jako dominantní, na rozdíl od konkurenčního západního prostředí, kde soukromá firma nesmí používat závadný etalon nebo zařízení a souhlasit s svých partnerů o další možnosti certifikace reprodukovatelnosti měření.

Samostatné oblasti metrologie

• Letecká metrologie
• Chemická metrologie
• Lékařská metrologie
• Biometrie

Nauka o měřeních, metodách a prostředcích zajištění jejich jednoty a způsobech dosažení požadované přesnosti.

MĚŘENÍ

JEDNOTKA MĚŘENÍ

1. Fyzikální veličiny

FYZICKÉ MNOŽSTVÍ (PV)

SKUTEČNÁ HODNOTA EF

FYZIKÁLNÍ PARAMETRY

Ovlivňování fv

ROD FV

Kvalitativní jistota F V.

Délka a průměr dílu-

JEDNOTKA FV

FV SYSTÉM JEDNOTEK

ODVODENÁ JEDNOTKA

Jednotka rychlosti- metr/sekundu.

MIMO FV JEDNOTKU

povoleno stejně;.

dočasně povoleno;

vyřazen z používání.

Například:

- - jednotky času;

v optice- dioptrie- - hektar- - jednotka energie atd.;

- otáčky za sekundu; bar- tlaková jednotka (1 bar). = 100 000 Pa);

centrum atd.

VÍCENÁSOBNÁ FV JEDNOTKA

DOLNÝ PV

Například 1 µs= 0,000 001 s.

Základní pojmy a definice metrologie

Nauka o měřeních, metodách a prostředcích zajištění jejich jednoty a způsobech dosažení požadované přesnosti.

MĚŘENÍ

Zjištění hodnoty měřené fyzikální veličiny empiricky pomocí speciálních technických prostředků.

JEDNOTKA MĚŘENÍ

Charakteristická pro kvalitu měření, která spočívá v tom, že jejich výsledky jsou vyjádřeny v zákonných jednotkách a chyby výsledků měření jsou s danou pravděpodobností známy a nepřekračují stanovené meze.

PŘESNOST VÝSLEDKU MĚŘENÍ

Charakteristická pro kvalitu měření, odrážející blízkost nuly chyby jejího výsledku.

1. Fyzikální veličiny

FYZICKÉ MNOŽSTVÍ (PV)

Charakteristika jedné z vlastností fyzického objektu (fyzikálního systému, jevu nebo procesu), která je kvalitativně společná mnoha fyzikálním objektům, ale kvantitativně individuální pro každý objekt.

SKUTEČNÁ HODNOTA FYZICKÉ VELIČINY

Hodnota fyzikální veličiny, která ideálně odráží odpovídající fyzikální veličinu kvalitativně a kvantitativně.

Tento koncept je srovnatelný s konceptem absolutní pravdy ve filozofii.

SKUTEČNÁ HODNOTA EF

Hodnota PV zjištěná experimentálně a tak blízká skutečné hodnotě, že ji může nahradit pro danou úlohu měření.

Při ověřování měřidel je například skutečnou hodnotou hodnota vzorové míry nebo údaj vzorového měřidla.

FYZIKÁLNÍ PARAMETRY

PV, uvažovaná při měření této PV jako pomocná charakteristika.

Například frekvence při měření střídavého napětí.

Ovlivňování fv

PV, jehož měření tento měřicí přístroj nezajišťuje, ale ovlivňuje výsledky měření.

ROD FV

Kvalitativní jistota F V.

Délka a průměr dílu- homogenní hodnoty; délka a hmotnost součásti jsou nestejnoměrné veličiny.

JEDNOTKA FV

PV pevné velikosti, které je podmíněně přiřazena číselná hodnota rovna jedné a používá se ke kvantifikaci homogenní PV.

Musí být tolik jednotek, kolik je PV.

Rozlišují se základní, derivační, násobné, submultiple, systémové a nesystémové jednotky.

FV SYSTÉM JEDNOTEK

Množina základních a odvozených jednotek fyzikálních veličin.

ZÁKLADNÍ JEDNOTKA SOUSTAVY JEDNOTEK

Jednotka hlavního FV v dané soustavě jednotek.

Základní jednotky Mezinárodní soustavy jednotek SI: metr, kilogram, sekunda, ampér, kelvin, mol, kandela.

DOPLŇKOVÁ JEDNOTKOVÁ SYSTÉM JEDNOTEK

Neexistuje žádná přísná definice. V soustavě SI se jedná o jednotky plochých - radiánových - a pevných - steradiánových - úhlů.

ODVODENÁ JEDNOTKA

Jednotka derivace PV soustavy jednotek vytvořená podle rovnice vztahující se k základním jednotkám nebo k základním a již definovaným odvozeným jednotkám.

Jednotka rychlosti- metr/sekundu.

MIMO FV JEDNOTKU

FV jednotka není součástí žádného z akceptovaných systémů jednotek.

Nesystémové jednotky ve vztahu k soustavě SI jsou rozděleny do čtyř typů:

povoleno stejně;.

povoleno pro použití ve speciálních oblastech;

dočasně povoleno;

vyřazen z používání.

Například:

tuna: stupeň, minuta, sekunda- úhlové jednotky; litr; minuta, hodina, den, týden, měsíc, rok, století- jednotky času;

v optice- dioptrie- jednotka měření optického výkonu; v zemědělství- hektar- plošná jednotka; ve fyzice elektronvolt- jednotka energie atd.;

v námořní plavbě námořní míle, uzel; v jiných oblastech- otáčky za sekundu; bar- tlaková jednotka (1 bar). = 100 000 Pa);

kilogramová síla na centimetr čtvereční; milimetr rtuti; Koňská síla;

centrum atd.

VÍCENÁSOBNÁ FV JEDNOTKA

FV jednotka je celé číslo, kolikrát je větší než systémová nebo nesystémová jednotka.

Například jednotka frekvence je 1 MHz = 1 000 000 Hz

DOLNÝ PV

FV jednotka je o celé číslo menší než systémová nebo nesystémová jednotka.

Například 1 µs= 0,000 001 s.

Základní pojmy a definice pro metrologii

Metrologie- nauka o měření, metodách a prostředcích zajišťujících jejich jednotu a způsobech dosažení požadované přesnosti.

Přímé měření- měření, při kterém se přímo získá požadovaná hodnota fyzikální veličiny.

Nepřímé měření– stanovení požadované hodnoty fyzikální veličiny na základě výsledků přímých měření jiných fyzikálních veličin funkčně souvisejících s hledanou hodnotou.

Skutečná hodnota fyzikální veličiny- hodnota fyzikální veličiny, která ideálně charakterizuje odpovídající fyzikální veličinu kvalitativně i kvantitativně.

Skutečná hodnota fyzikální veličiny- hodnota fyzikální veličiny získaná experimentálně a natolik blízká skutečné hodnotě, že ji lze použít místo ní v zadané úloze měření.

Měřená fyzikální veličina– fyzikální veličina, která se má měřit v souladu s hlavním účelem úlohy měření.

Ovlivňování fyzikální veličiny– fyzikální veličina, která ovlivňuje velikost měřené veličiny a (nebo) výsledek měření.

Normální rozsah ovlivňující veličiny- rozsah hodnot ovlivňující veličiny, ve kterém lze zanedbat změnu výsledku měření pod jejím vlivem v souladu se stanovenými normami přesnosti.

Pracovní rozsah hodnot ovlivňující veličiny- rozsah hodnot ovlivňující veličiny, ve kterém je normalizována dodatečná chyba nebo změna odečtů měřicího přístroje.

měřicí signál– signál obsahující kvantitativní informaci o měřené fyzikální veličině.

Hodnota dílku stupnice je rozdíl mezi hodnotami odpovídajícími dvěma sousedním značkám na stupnici.

Rozsah indikace měřicího přístroje– rozsah hodnot stupnice přístroje, omezený počáteční a konečnou hodnotou stupnice.

Rozsah měření- rozsah hodnot veličiny, ve kterém jsou normalizovány meze přípustné chyby měřicího přístroje.

Variace metru- rozdíl v odečtech přístroje ve stejném bodě rozsahu měření s plynulým nájezdem k tomuto bodu ze strany menších a větších hodnot měřené veličiny.

Převodní faktor vysílače- poměr signálu na výstupu měřicího převodníku, který zobrazuje naměřenou hodnotu, k signálu, který ji způsobuje na vstupu převodníku.

Citlivost měřicího přístroje- vlastnost měřicího přístroje, určená poměrem změny výstupního signálu tohoto přístroje ke změně měřené hodnoty, která ji způsobuje

Absolutní chyba měřicího přístroje- rozdíl mezi indikací měřicího přístroje a skutečnou (skutečnou) hodnotou měřené veličiny, vyjádřenou v jednotkách měřené fyzikální veličiny.

Relativní chyba měřicího přístroje- chyba měřicího přístroje, vyjádřená jako poměr absolutní chyby měřicího přístroje k výsledku měření nebo ke skutečné hodnotě měřené fyzikální veličiny.

Snížená chyba měřicího přístroje- relativní chyba, vyjádřená jako poměr absolutní chyby měřicího přístroje k podmíněně přijaté hodnotě veličiny (nebo normalizační hodnoty), konstantní v celém rozsahu měření nebo v části rozsahu. Často se jako normalizační hodnota bere rozsah indikací nebo horní mez měření. Daná chyba se obvykle vyjadřuje v procentech.

Systematická chyba měřicího přístroje- složka chyby měřicího přístroje, braná jako konstantní nebo pravidelně se měnící.

Náhodná chyba měřicího přístroje- složka chyby měřicího přístroje, která se náhodně mění.

Základní chyba měřicího přístroje je chyba měřicího přístroje používaného za normálních podmínek.

Dodatečná chyba měřicího přístroje- složka chyby měřicího přístroje, která vzniká vedle hlavní chyby odchylkou některé z ovlivňujících veličin od její normální hodnoty nebo překročením normálního rozsahu hodnot.

Hranice dovolené chyby měřicího přístroje- největší hodnota chyby měřidel stanovená regulačním dokumentem pro tento typ měřidel, při které je stále uznáván jako způsobilý k použití.

Třída přesnosti měřicího přístroje- zobecněná charakteristika tohoto typu měřicích přístrojů zpravidla odrážející úroveň jejich přesnosti, vyjádřenou mezemi přípustných základních a dodatečných chyb, jakož i dalšími charakteristikami, které přesnost ovlivňují.

Chyba měření- odchylka výsledku měření od skutečné (reálné) hodnoty měřené veličiny.

Miss (hrubá chyba měření)- chyba výsledku jednotlivého měření zařazeného do série měření, která se pro tyto podmínky výrazně liší od ostatních výsledků této série.

Chyba metody měření je složkou systematické chyby měření v důsledku nedokonalosti přijímané metody měření.

Pozměňovací návrh je hodnota veličiny zadaná do nekorigovaného výsledku měření za účelem eliminace složek systematické chyby. Znaménko opravy je opačné než znaménko chyby. Korekce vnesená do odečtu měřicího přístroje se nazývá korekce odečtu na měřicím přístroji.

Základní pojmy a definice metrologie

Nauka o měřeních, metodách a prostředcích zajištění jejich jednoty a způsobech dosažení požadované přesnosti.

MĚŘENÍ

Zjištění hodnoty měřené fyzikální veličiny empiricky pomocí speciálních technických prostředků.

JEDNOTKA MĚŘENÍ

Charakteristická pro kvalitu měření, která spočívá v tom, že jejich výsledky jsou vyjádřeny v zákonných jednotkách a chyby výsledků měření jsou s danou pravděpodobností známy a nepřekračují stanovené meze.

PŘESNOST VÝSLEDKU MĚŘENÍ

Charakteristická pro kvalitu měření, odrážející blízkost nuly chyby jejího výsledku.

1. Fyzikální veličiny

FYZICKÉ MNOŽSTVÍ (PV)

Charakteristika jedné z vlastností fyzického objektu (fyzikálního systému, jevu nebo procesu), která je kvalitativně společná mnoha fyzikálním objektům, ale kvantitativně individuální pro každý objekt.

SKUTEČNÁ HODNOTA FYZICKÉ VELIČINY

Hodnota fyzikální veličiny, která ideálně odráží odpovídající fyzikální veličinu kvalitativně a kvantitativně.

Tento koncept je srovnatelný s konceptem absolutní pravdy ve filozofii.

SKUTEČNÁ HODNOTA EF

Hodnota PV zjištěná experimentálně a tak blízká skutečné hodnotě, že ji může nahradit pro danou úlohu měření.

Při ověřování měřidel je například skutečnou hodnotou hodnota vzorové míry nebo údaj vzorového měřidla.

FYZIKÁLNÍ PARAMETRY

PV, uvažovaná při měření této PV jako pomocná charakteristika.

Například frekvence při měření střídavého napětí.

Ovlivňování fv

PV, jehož měření tento měřicí přístroj nezajišťuje, ale ovlivňuje výsledky měření.

ROD FV

Kvalitativní jistota F V.

Délka a průměr dílu- homogenní hodnoty; délka a hmotnost součásti jsou nestejnoměrné veličiny.

JEDNOTKA FV

PV pevné velikosti, které je podmíněně přiřazena číselná hodnota rovna jedné a používá se ke kvantifikaci homogenní PV.

Musí být tolik jednotek, kolik je PV.

Rozlišují se základní, derivační, násobné, submultiple, systémové a nesystémové jednotky.

FV SYSTÉM JEDNOTEK

Množina základních a odvozených jednotek fyzikálních veličin.

ZÁKLADNÍ JEDNOTKA SOUSTAVY JEDNOTEK

Jednotka hlavního FV v dané soustavě jednotek.

Základní jednotky Mezinárodní soustavy jednotek SI: metr, kilogram, sekunda, ampér, kelvin, mol, kandela.

DOPLŇKOVÁ JEDNOTKOVÁ SYSTÉM JEDNOTEK

Neexistuje žádná přísná definice. V soustavě SI se jedná o jednotky plochých - radiánových - a pevných - steradiánových - úhlů.

ODVODENÁ JEDNOTKA

Jednotka derivace PV soustavy jednotek vytvořená podle rovnice vztahující se k základním jednotkám nebo k základním a již definovaným odvozeným jednotkám.

Jednotka rychlosti- metr/sekundu.

MIMO FV JEDNOTKU

FV jednotka není součástí žádného z akceptovaných systémů jednotek.

Nesystémové jednotky ve vztahu k soustavě SI jsou rozděleny do čtyř typů:

povoleno stejně;.

povoleno pro použití ve speciálních oblastech;

dočasně povoleno;

vyřazen z používání.

Například:

tuna: stupeň, minuta, sekunda- úhlové jednotky; litr; minuta, hodina, den, týden, měsíc, rok, století- jednotky času;

v optice- dioptrie- jednotka měření optického výkonu; v zemědělství- hektar- plošná jednotka; ve fyzice elektronvolt- jednotka energie atd.;

v námořní plavbě námořní míle, uzel; v jiných oblastech- otáčky za sekundu; bar- tlaková jednotka (1 bar). = 100 000 Pa);

kilogramová síla na centimetr čtvereční; milimetr rtuti; Koňská síla;

centrum atd.

VÍCENÁSOBNÁ FV JEDNOTKA

FV jednotka je celé číslo, kolikrát je větší než systémová nebo nesystémová jednotka.

Například jednotka frekvence je 1 MHz = 1 000 000 Hz

DOLNÝ PV

FV jednotka je o celé číslo menší než systémová nebo nesystémová jednotka.

Například 1 µs= 0,000 001 s.

Metrologie Základní pojmy a definice

UDC 389.6(038):006.354 Skupina Т80

STÁTNÍ SYSTÉM ZAJIŠTĚNÍ JEDNOTNOSTI MĚŘENÍ

Státní systém pro zajištění jednotnosti měření.

metrologie. Základní pojmy a definice

ISS 01.040.17

Datum uvedení 2001-01-01

Úvodní slovo

1 VYVINUTO Všeruským výzkumným ústavem metrologie. D.I. Mendělejev státní standard Ruska

PŘEDSTAVENO Technickým sekretariátem Mezistátní rady pro normalizaci, metrologii a certifikaci

2 PŘIJATO Mezistátní radou pro standardizaci, metrologii a certifikaci (zápis č. 15 ze dne 26. do 28. května 1999)

3 Výnosem Státního výboru Ruské federace pro normalizaci a metrologii ze dne 17. května 2000 č. 139-st byla mezistátní doporučení RMG 29-99 uvedena v účinnost přímo jako Doporučení pro metrologii Ruské federace od 1. ledna, 2001.

4 MÍSTO GOST 16263-70

5 REVIZE. září 2003

Byl zaveden dodatek č. 1 přijatý Mezistátní radou pro normalizaci, metrologii a certifikaci (zápis č. 24 ze dne 5. 12. 2003) (IUS č. 1, 2005)

Úvod

Pojmy stanovené těmito doporučeními jsou uspořádány v systematickém pořadí, které odráží současný systém základních pojmů metrologie. Podmínky jsou uvedeny v částech 2-13. V každé sekci je uvedeno průběžné číslování pojmů.

Pro každý pojem je stanoven jeden termín, který má číslo terminologického článku. Značný počet termínů je doprovázen jejich krátkými formami a (nebo) zkratkami, které by měly být používány v případech, které vylučují možnost jejich odlišného výkladu.

Termíny, které mají číslo terminologického hesla, jsou vytištěny tučně, jejich krátké formy a zkratky jsou světlé. Termíny použité v poznámkách jsou uvedeny kurzívou.

V abecedním rejstříku termínů v ruštině jsou tyto termíny uvedeny v abecedním pořadí s číslem terminologického hesla (například „hodnota 3.1“). Zároveň u výrazů uvedených v poznámkách je za číslem artiklu uvedeno písmeno „p“ (např. jednotky legalizovány 4,1 p).

U mnoha zavedených termínů jsou uvedeny cizojazyčné ekvivalenty v němčině (de), angličtině (en) a francouzštině (fr). Jsou také uvedeny v abecedním rejstříku německých, anglických a francouzských ekvivalentů.

Slovo „použito“ v termínu 2.4 uvedené v závorce, stejně jako slova řady cizojazyčných ekvivalentů termínů uvedených v závorkách, lze v případě potřeby vynechat.

Pro pojem "další jednotka" není uvedena definice, protože tento pojem plně odhaluje jeho obsah.

1 CÍLE A CÍLE METROLOGIE, STANDARDIZACE A CERTIFIKACE

Metrologie, normalizace, certifikace jsou hlavními nástroji pro zajištění kvality výrobků, prací a služeb – důležitým aspektem obchodní činnosti.

Metrologie- to je nauka o měřeních, způsobech zajištění jejich jednoty a způsobech získání požadované přesnosti. Klíčovou pozicí metrologie je měření. Podle GOST 16263–70 je měření empirickým stanovením hodnoty fyzikální veličiny pomocí speciálních technických prostředků.

Hlavní úkoly metrologie.

Mezi úkoly metrologie patří:

1) vývoj obecné teorie měření;

2) vývoj metod měření, jakož i metod pro stanovení přesnosti a věrnosti měření;

3) zajištění integrity měření;

4) definice jednotek fyzikálních veličin.

Standardizace- činnost, která je zaměřena na definování a rozvoj požadavků, norem a pravidel, které zaručují právo spotřebitele na nákup zboží za cenu, která mu vyhovuje, v náležité kvalitě, jakož i právo na pohodu a bezpečnost při práci.

Jediným úkolem normalizace je chránit zájmy spotřebitelů v otázkách kvality služeb a produktů. Standardizace má za základ zákon Ruské federace „o standardizaci“. úkoly a cíle, jako: 1) nezávadnost prací, služeb a výrobků pro lidský život a zdraví, jakož i pro životní prostředí;

2) zabezpečení různých podniků, organizací a dalších zařízení s přihlédnutím k možnosti mimořádných situací;

3) zajištění možnosti výměny produktů, jakož i jejich technické a informační kompatibility;

4) kvalita práce, služeb a produktů, s přihlédnutím k úrovni pokroku dosaženého v inženýrství, technologii a vědě;

5) pečlivý přístup ke všem dostupným zdrojům;

6) integrita měření.

Osvědčení je potvrzení příslušných certifikačních orgánů, které poskytují požadovanou jistotu, že produkt, služba nebo proces odpovídá konkrétní normě nebo jinému normativnímu dokumentu. Certifikačními orgány mohou být osoby nebo subjekty uznané jako nezávislé na dodavateli nebo kupujícím.

Certifikace je zaměřena na dosažení následujících cílů:

1) pomoc spotřebitelům při správném výběru produktů nebo služeb;

2) ochrana spotřebitele před nekvalitními výrobky výrobce;

3) stanovení bezpečnosti (nebezpečí) výrobků, prací nebo služeb pro lidský život a zdraví, životní prostředí;

4) doklad o kvalitě výrobků, služeb nebo práce, kterou deklaroval výrobce nebo výkonný umělec;

5) organizace podmínek pro pohodlnou činnost organizací a podnikatelů na jednotném komoditním trhu Ruské federace, jakož i pro účast na mezinárodním obchodu a mezinárodní vědeckotechnické spolupráci.

2 PŘEDMĚTY A PŘEDMĚTY, VĚDECKÉ PROSTŘEDKY A METODY

Předmět standardizace je subjekt (produkt, služba, proces) podléhající standardizaci.

Hlavní úkoly standardizace jsou:

1) zajištění vzájemného porozumění mezi vývojáři a zákazníky;

2) stanovení požadavků na sortiment a kvalitu výrobků na základě standardizace jejich jakostních znaků v zájmu spotřebitele a státu;

3) unifikace založená na založení a aplikaci parametrických a standardních řad, základních struktur, konstrukčně sjednocených blokově-modulárních komponent a produktů;

4) stanovení metrologických norem, pravidel, předpisů a požadavků (metrologie je věda o měření a rozměrech);

5) vývoj a stanovení metrologických norem a požadavků na technologické postupy;

6) vytváření a údržba klasifikačních a kódovacích systémů pro technické a ekonomické informace;

7) regulační podpora, pomoc při provádění právních předpisů Ruské federace metodami a prostředky standardizace.

Základní principy standardizace jsou následující:

1) vývoj normativních dokumentů pro normalizaci by měl být založen na zvážení a analýze takových faktorů, jako je kvalita produktu, jeho hospodárnost, kompatibilita, bezpečnost, nezbytnost atd.;

2) přednostně by měly být vypracovány normy, které přispějí k zajištění života, zdraví lidí, bezpečnosti majetku, ochrany životního prostředí, zajištění kompatibility a zaměnitelnosti produktů;

3) zásadními faktory při tvorbě norem by měl být vzájemný souhlas zúčastněných stran, soulad se zákonem atd.;

4) normy by měly být vypracovány tak, aby nevytvářely překážky mezinárodnímu obchodu. Při vývoji standardů a specifikací by měly být brány v úvahu projekty a standardy mezinárodních organizací a v případě potřeby také národní standardy jiných zemí.

Standardizace používá různé metody, jak obecně vědecký, tak charakteristický. Na obecné vědecké metody zahrnout následující:

1) pozorování;

2) experiment;

3) analýza;

4) syntéza;

5) modelování;

6) systemizace;

7) klasifikace;

8) matematické metody atp.

Hlavní specifické metody standardizace jsou unifikace, řazení, omezení, výběr, zjednodušení, typizace, výpůjčka, agregace.

3 HISTORIE VÝVOJE STANDARDIZACE, CERTIFIKACE A METROLOGIE

Metrologie (z řeckých slov "metron" - míra a "logos" - výuka) se začala rozvíjet jako věda od roku 1949, kdy se objevila vědecká práce PetruševskijF. A. " Obecná metrologie, část 1 a 2, Petrohrad.

První dekret o standardních rážích byl vydán v roce 1555 za vlády Ivana Hrozného.

Za Petra I. během jeho revolučních reforem standardizace byla široce rozvinuta:

1) v Moskvě začali stavět standardní domy;

2) bylo zavedeno dělení děl na tři druhy – děla, houfnice, minomety;

3) byla vydána vyhláška o výrobě zbraní a pistolí v jedné ráži (jedna ráže pro zbraně a druhá ráže pro pistole). Od poloviny 19. století s rozvojem všech

sektorech hospodářského komplexu Ruska (včetně vodní a železniční dopravy) se úloha standardizace neustále zvyšovala, zejména byly zavedeny jednotné standardní požadavky na kotle pece, kovové trubky a drobné kovové výrobky - spojovací materiál (šrouby, šrouby, matice, nýty atd.). Normalizace v Rusku zaznamenala největší rozvoj po roce 1917. V roce 1918 vydala Rada lidových komisařů (SNK RSFSR) výnos „O zavedení mezinárodního metrického systému měr a vah v Rusku“. V roce 1925 byl na příkaz Rady lidových komisařů zorganizován první normalizační výbor pod Radou práce a obrany. První standard OST1 „Pšenice, výběrové odrůdy obilí, názvosloví“ byl vyvinut v roce 1926 a zveřejněn 7. května téhož roku. v SSSR ve 30. letech 20. století. byly vyvinuty a publikovány další normy pro hlavní typy výrobků a v roce 1940 byl na nařízení vlády založen Všesvazový výbor pro normalizaci. V témže roce bylo zveřejněno nařízení vlády SSSR „O odpovědnosti za výrobu nekvalitních výrobků a za nedodržení norem“; současně byly na GOST převedeny celoodborové normy (OST) s přidáním sériového čísla a roku schválení. V roce 1965 byly vytvořeny dva ústavy: Celosvazový vědeckovýzkumný ústav pro standardizaci (VNIIS) a Celosvazový informační fond pro standardizaci (VIFS). V roce 1992 byl v Rusku zaveden systém povinné certifikace GOST a byl přijat zákon „O ochraně práv spotřebitelů“. V roce 1893 byla u nás založena vědecká metrologická organizace, která má v této oblasti velké zásluhy D. I. Mendělejev, hodnotící tuto vědu jako druh silné páky na ekonomiku.

V současné době v Rusku působí Federální agentura pro technickou regulaci a metrologii, platí zákon Ruské federace ze dne 27. dubna 1993 „O zajištění jednotnosti měření“, který upravuje metrologické normy a pravidla.

Metrologie - nauka o měření, metodách a prostředcích zajišťujících jejich jednotu a způsobech dosažení požadované přesnosti.

Jednota měření- stav měření, vyznačující se tím, že jejich výsledky jsou vyjádřeny v zákonných jednotkách, jejichž rozměry se v rámci stanovených limitů rovnají velikosti jednotek reprodukovaných primárními etalony, a chyby výsledků měření jsou známé a nepřekračují s danou pravděpodobností stanovené limity.

Fyzické množství- jedna z vlastností fyzikálního objektu (fyzikálního systému, jevu nebo procesu), která je kvalitativně společná pro mnoho fyzických objektů, ale pro každý z nich kvantitativně individuální.

Skutečná hodnota fyzikální veličiny- hodnota fyzikální veličiny, která ideálně charakterizuje odpovídající fyzikální veličinu kvalitativně i kvantitativně.

Skutečná velikost fyzikální veličiny je objektivní realitou, která nezávisí na tom, zda je měřena nebo ne, a která ideálně charakterizuje vlastnosti předmětu.

Protože neznáme skutečnou hodnotu, používá se místo ní koncept skutečné hodnoty.

Skutečná hodnota fyzikální veličiny- hodnota fyzikální veličiny získaná experimentálně a natolik blízká skutečné hodnotě, že ji lze použít místo ní ve stanovené úloze měření.

Měřítko fyzikální veličiny- uspořádaná množina hodnot fyzikální veličiny, která slouží jako výchozí základ pro měření této veličiny.

Měření - soubor operací při použití technického prostředku, který uchovává jednotku fyzikální veličiny, poskytuje poměr (v explicitní nebo implicitní podobě) měřené veličiny s její jednotkou a získává hodnotu této veličiny.

Měření je proces porovnání množství, které hledáte, s množstvím, jehož velikost je 1.

Q=n*[Q] - rovnice měření,

Q- měřená fyzikální veličina,

[Q] - kvalitativní charakteristika PV,

n- Kvantitativní charakteristika, která ukazuje, kolikrát se naměřená hodnota liší od hodnoty, jejíž velikost je brána jako jednotka.

[Q] - jeho velikost je brána jako jednotka. Například velikost dílu je 20 mm, řešení porovnáme s 1 mm.

měřící úkol- úloha, která spočívá v určení hodnoty fyzikální veličiny jejím měřením s požadovanou přesností za daných podmínek měření.

Podle způsobu získávání informací se měření dělí na:

1. Přímá měření - měření, ve kterých je požadovaná hodnota fyzikální veličiny nalezena přímo z experimentálních dat a mohou být vyjádřena Q \u003d x, kde Q je požadovaná hodnota měřené veličiny a x je hodnota získaná z experimentálních dat. Například měření délky těla pomocí SC, pravítka atd. měření se provádí pomocí SI, jehož stupnice jsou odstupňovány v jednotkách měřené hodnoty.

Přímá měření jsou základem všech následujících měření.

2. Nepřímá měření(metoda nepřímého měření) - stanovení požadované hodnoty fyzikální veličiny na základě výsledků přímých měření jiných fyzikálních veličin, které s požadovanou veličinou funkčně souvisí. Například objem dílu Q=V=S*h.

3. Kumulativní měření- současná měření více stejnojmenných veličin, při kterých se požadované hodnoty veličin určují řešením soustavy rovnic získaných měřením těchto veličin v různých kombinacích (počet rovnic musí být alespoň počet veličin ). Například stanovení tělesné hmotnosti pomocí závaží; stanovení odporu, indukčnosti v sériovém a paralelním zapojení.

4. Společná měření- současná měření dvou nebo více rozdílných veličin k určení vztahu mezi nimi. Veličiny, které nejsou stejného jména, se liší svou povahou. Například je nutné určit závislost odporu na teplotě, tlaku

Vlastnosti měření:

Princip měření- fyzikální jev nebo účinek, který je základem měření.

Metoda měření- metoda nebo soubor metod pro porovnávání měřené fyzikální veličiny s její jednotkou v souladu s realizovaným principem měření.

Hlavní metody měření:

· Metoda přímého hodnocení- metoda měření, při které se hodnota veličiny zjišťuje přímo indikačním měřicím přístrojem.

· Metoda porovnání měření- metoda měření, při které se měřená veličina porovnává s veličinou reprodukovatelnou měřením. Metody porovnání měření:

o a) Metoda nulového měření- metoda srovnání s mírou, při které je čistý účinek působení měřené veličiny a míry na komparátor vynulován.

o b) Metoda měření posunutí- způsob porovnávání s mírou, při kterém je měřená veličina nahrazena mírou se známou hodnotou veličiny.

o c) Metoda sčítání- způsob porovnávání s mírou, při kterém je hodnota měřené veličiny doplněna mírou téže veličiny tak, že na komparátor působí jejich součet rovný předem stanovené hodnotě.

o d) Metoda diferenciálního měření- metoda měření, při které se měřená veličina porovnává s homogenní veličinou o známé hodnotě, která se mírně liší od hodnoty měřené veličiny, a při níž se měří rozdíl mezi těmito veličinami.

Chyba měření

Přesnost měření- jedna z charakteristik kvality měření, která odráží blízkost nuly chyby výsledku měření.

Konvergence výsledků měření- vzájemná blízkost výsledků měření stejné veličiny, prováděných opakovaně stejnými prostředky, stejnou metodou za stejných podmínek a se stejnou péčí.

Reprodukovatelnost výsledků měření- blízkost výsledků měření stejné veličiny, získaných na různých místech, různými metodami, různými prostředky, různými operátory, v různých časech, ale redukovaných na stejné podmínky měření (teplota, vlhkost atd.) ( reprodukovatelnost může být charakterizována středními kvadratickými chybami porovnávaných sérií měření).

měřicí přístroj - technický nástroj určený k měření, který má normalizované metrologické charakteristiky, reprodukuje a (nebo) uchovává jednotku fyzikální veličiny, jejíž velikost se bere nezměněná (v rámci stanovené chyby) po známý časový interval.

Typ měřicích přístrojů- sada měřicích přístrojů určených pro měření veličin určitého druhu (prostředky pro měření hmotnosti, lineárních veličin ...).

Klasifikace měřicích přístrojů:

1. Opatření- měřicí přístroj určený k reprodukci a (nebo) ukládání fyzické veličiny o jednom nebo více určených rozměrech, jejichž hodnoty jsou vyjádřeny v ustálených jednotkách a jsou známy s požadovanou přesností (jednohodnotové, vícehodnotové míry, soubor opatření, sklad opatření).

Ó Jednoznačné opatření- míra, která reprodukuje fyzikální veličinu stejné velikosti.

Ó Sada měření- soubor měr různých velikostí téže fyzikální veličiny, určený pro praktické použití, a to jak jednotlivě, tak v různých kombinacích (soubor KMD).

Ó Obchod měření- soubor opatření konstrukčně sdružených do jednoho zařízení, ve kterém jsou zařízení pro jejich spojování v různých kombinacích (například sklad elektrických odporů).

Jmenovitá hodnota míry- hodnota množství přiřazená k odměrce nebo dávce odměrek během výroby. Skutečná hodnota míry- hodnota veličiny přiřazená k měření na základě jeho kalibrace nebo ověření.

2. Měřící zařízení- měřicí přístroj určený k získávání hodnot měřené fyzikální veličiny ve stanoveném rozsahu.

3. Nastavení měření- soubor funkčně kombinovaných měřidel, měřicích přístrojů, měřicích převodníků a jiných zařízení, určených k měření jedné nebo více fyzikálních veličin a umístěných na jednom místě.

4. Měřicí systém- sada měřicích přístrojů, které tvoří měřicí kanály, výpočetní a pomocná zařízení, fungující jako jeden celek a určená k automatickému (automatizovanému) získávání informací o stavu objektu měřením transformací v obecném případě, sada časově proměnných a prostorově distribuované veličiny charakterizující tento stav; strojové zpracování výsledků měření; evidence a indikace výsledků měření a výsledků strojního zpracování; převod těchto dat na výstupní signály systému. Měřicí systémy splňují charakteristiky měřicích přístrojů a vztahují se k měřicím přístrojům.

5. Měřicí převodník.

6. Měřicí stroj.

7. Příslušenství pro měření- pomocné prostředky, které slouží k zajištění nezbytných podmínek pro provádění měření s požadovanou přesností (nejsou měřicím nástrojem).

Metrologické charakteristiky měřicích přístrojů- charakteristika vlastností měřidla ovlivňující výsledky a chyby měření, určená k posouzení technické úrovně a kvality měřidla, ke stanovení výsledků měření a odhadovanému posouzení vlastností přístrojové složky měření. chyba.

Měřítko- část indikačního zařízení měřicího přístroje, což je uspořádaná řada značek spolu s číslováním, které je s ní spojeno.

Dělení stupnice- mezera mezi dvěma sousedními značkami stupnice měřicího přístroje.

Hodnota dílku stupnice- rozdíl v hodnotách veličiny odpovídající dvěma sousedním značkám na stupnici měřicího přístroje.

Počáteční hodnota stupnice- nejmenší hodnota naměřené hodnoty, kterou lze spočítat na stupnici měřicího přístroje.

Koncová hodnota měřítka- největší hodnota naměřené hodnoty, kterou lze na stupnici měřícího přístroje napočítat.

Variace metru- rozdíl v odečtech přístroje ve stejném bodě rozsahu měření s plynulým nájezdem k tomuto bodu ze strany menších a větších hodnot měřené hodnoty.

Rozsah indikace- oblast hodnoty stupnice zařízení, omezená počáteční a konečnou hodnotou stupnice.

Rozsah měření- rozsah hodnot veličiny, ve kterém jsou normalizovány meze přípustné chyby měřicího přístroje.

Dynamická charakteristika měřicího přístroje- MX vlastnosti měřícího přístroje, které se projevují tím, že výstupní signál tohoto měřícího přístroje je ovlivněn hodnotami vstupního signálu a případnými změnami těchto hodnot v čase.

Stabilita nástroje- kvalitativní charakteristika měřicího přístroje, odrážející časovou neměnnost jeho MX.

Chyby měřicích přístrojů a měření:

Nic nelze měřit s absolutní přesností. Výsledek měření závisí na mnoha faktorech: - použité metodě měření,

použité SI,

podmínky měření,

Ze způsobu zpracování výsledků měření, resp.

Kvalifikace operátora atd.

Tyto faktory ovlivňují rozdíl mezi výsledkem měření a skutečnou hodnotou veličiny různým způsobem. Za prvé: 1) došlo k chybě při nahrazení skutečné hodnoty skutečnou hodnotou. 2) chyba použité metody měření a každá z metod k chybě určitým způsobem přispívá. 3) Protože jakýkoli vztah mezi naměřenou hodnotou a ostatními veličinami je odvozen na základě určitých předpokladů, pak při použití této závislosti je dovolena teoretická (metodická) chyba. 4) Samotný měřicí přístroj je zdrojem chyb, protože jeho nedokonalost, zkreslení charakteristických znaků měřené hodnoty (vstupního signálu) vstupujícího na vstup SI v procesu provádění měření. transformací.

Chyba přístroje - rozdíl mezi indikací měřicího přístroje a skutečnou (skutečnou) hodnotou měřené fyzikální veličiny.

Chyba měření - odchylka výsledku měření od skutečné (reálné) hodnoty měřené veličiny (skutečná hodnota veličiny není známa, používá se pouze v teoretických studiích. V praxi se používá skutečná hodnota veličiny)

Chyba měřicího přístroje v intervalu ovlivňující veličiny- chyba měřicího přístroje za podmínek, kdy jedna z ovlivňujících veličin nabývá hodnoty v pracovním rozsahu svých hodnot a zbývající ovlivňující veličiny jsou v mezích odpovídajících normálním podmínkám (GOST 8.050-73 "Normální podmínky pro provádění" lineární a úhlová měření“). Poznámka: Chyba měřicího přístroje v intervalu ovlivňující veličiny není další chybou, protože ta je způsobena pouze rozdílem hodnoty ovlivňující veličiny od normální hodnoty.

Systematická chyba- složka chyby výsledku měření, která zůstává konstantní nebo se pravidelně mění při opakovaných měřeních stejné fyzikální veličiny.

Instrumentální chyba- složka chyby měření, způsobená chybou použitého měřicího přístroje.

Chyba metody- složka systematické chyby měření způsobená nedokonalostí přijímané metody měření.

Subjektivní chyba- složka systematické chyby měření v důsledku individuálních charakteristik operátora.

náhodná chyba- složka chyby výsledku měření, která se náhodně mění (ve znaménku i hodnotě) při opakovaných měřeních, prováděných se stejnou péčí, stejné fyzikální veličiny.

Absolutní chyba- chyba měření, vyjádřená v jednotkách naměřené hodnoty.

Relativní chyba- chyba měření, vyjádřená jako poměr absolutní chyby měření ke skutečné nebo naměřené hodnotě měřené veličiny.

Systematická složka chyby měřidla - složka chyby dané instance měřidla, při stejné hodnotě měřené nebo reprodukovatelné veličiny a nezměněných podmínkách používání měřidla zůstává konstantní nebo se mění tak pomalu, že její změny v průběhu měření mohou být zanedbané, nebo se měnící podle určitého zákona, pokud se podmínky změní.

Náhodná složka chyby měřicího přístroje- náhodná složka chyby měřicího přístroje, způsobená pouze vlastnostmi samotného měřicího přístroje; je centrovaná náhodná proměnná nebo centrovaný náhodný proces.

Jediná chyba měření- chyba jednoho měření (nezahrnutá do série měření), odhadnutá na základě známých chyb prostředků a metody měření za daných podmínek.

Totální chyba- chyba výsledku měření (sestávající ze součtu náhodných a nevyloučených systematických chyb, braných jako náhodné), vypočtená podle vzorce.

Třída přesnosti měřicích přístrojů- zobecněná charakteristika tohoto typu měřicích přístrojů, zpravidla odrážející úroveň jejich přesnosti, vyjádřenou mezemi přípustných hlavních a doplňkových chyb, jakož i dalšími charakteristikami, které přesnost ovlivňují.

Třídy přesnosti měřicích přístrojů

Meze dovolené základní chyby se nastavují v níže uvedeném pořadí.

Meze přípustné absolutní základní chyby jsou dány vzorcem:

nebo, (2)

kde Δ jsou meze přípustné absolutní základní chyby, vyjádřené v jednotkách měřené hodnoty na vstupu (výstupu) nebo podmíněně v dílcích stupnice;

x - hodnota naměřené hodnoty na vstupu (výstupu) měřicích přístrojů nebo počet dílků počítaných na váze;

a, b jsou kladná čísla nezávislá na x.

V odůvodněných případech se meze dovolené absolutní chyby stanovují podle složitějšího vzorce nebo ve formě grafu či tabulky.

Meze přípustné redukované základní chyby by měly být stanoveny vzorcem

, (3)

kde γ - meze dovolené základní chyby, %

Δ - meze dovolené absolutní základní chyby stanovené vzorcem (1);

X N je normalizační hodnota vyjádřená ve stejných jednotkách jako Δ;

p - abstraktní kladné číslo vybrané z řady 1∙10 n ; ( *)

Hodnoty uvedené v závorkách nejsou nastaveny pro nově vyvinuté měřicí přístroje.

Normalizační hodnota X N pro měřicí přístroje s jednotnou, téměř stejnoměrnou nebo výkonovou stupnicí, jakož i pro měřicí převodníky, pokud je nulová hodnota vstupního (výstupního) signálu na hraně nebo mimo rozsah měření, by měla být nastavena rovna větší z mezí měření nebo rovna většímu z měření mezních modulů, pokud je nulová hodnota v měřicím rozsahu.

U elektrických měřicích přístrojů s jednotnou, téměř rovnoměrnou nebo výkonovou stupnicí a nulovou značkou v rozsahu měření lze nastavit normalizační hodnotu rovnou součtu modulů mezí měření.

U měřicích přístrojů fyzikální veličiny, pro které je přijata stupnice s podmíněnou nulou, se normalizační hodnota nastaví rovna modulu rozdílu mezí měření.

U měřicích přístrojů s pevnou jmenovitou hodnotou je normalizační hodnota nastavena rovna této jmenovité hodnotě.

Meze přípustné relativní základní chyby jsou dány vzorcem:

pokud je Δ nastaveno podle vzorce (1) nebo podle vzorce

, (5)

kde δ - meze přípustné relativní základní chyby, %

q je abstraktní kladné číslo,

X k - největší (modulo) z mezí měření,

c a d jsou kladná čísla vybraná z řady (*).

V odůvodněných případech se meze dovolené relativní základní chyby stanovují podle složitějšího vzorce nebo ve formě grafu či tabulky.

Třídy přesnosti, které odpovídají menším hranicím povolených chyb, musí odpovídat písmenům, která jsou blíže začátku abecedy, nebo číslům, která znamenají menší čísla.

V provozní dokumentaci měřidla určitého typu, obsahující označení třídy přesnosti, musí být uveden odkaz na normu nebo technické podmínky, ve kterých je třída přesnosti tohoto měřidla stanovena.

Konstrukční pravidla a příklady označení tříd přesnosti v dokumentaci a na měřidlech jsou uvedeny v tabulce.

Prakticky jednotná stupnice je stupnice, jejíž délka dílků se od sebe neliší o více než 30 % a má konstantní hodnotu dílku.

Formulář chybového výrazu	Meze dovolené základní chyby	Meze přípustné základní chyby, %	Označení třídy přesnosti
v dokumentaci	na měřicím přístroji
Sníženo o	Podle vzorce (3): je-li normalizační hodnota vyjádřena v jednotkách velikosti na vstupu (výstupu) měřicích přístrojů, je-li normalizační hodnota brána rovna délce stupnice nebo její části		Třída přesnosti 1,5 Třída přesnosti 0,5	1,5 0,5
Relativní podle	Podle vzorce (4) Podle vzorce (5)		Třída přesnosti 0,5 Třída přesnosti 0,02/0,01	0,02/0,01
Absolutní podle	Podle vzorce (1) nebo (2)		Třída přesnosti M Třída přesnosti C	SLEČNA

Normální podmínky pro provádění lineárních a úhlových měření

Podle podmínek měření se chyby dělí na: základní a doplňkové.

Hlavní chybou je chyba odpovídající běžným podmínkám, které jsou stanoveny regulačními dokumenty pro typy měřidel.

Během měření musí být zajištěny normální podmínky, aby se prakticky vyloučily další chyby.

Normální hodnoty hlavních ovlivňujících veličin:

1. Okolní teplota 20 ° C podle GOST 9249-59.

2. Atmosférický tlak 101325 Pa (760 mm Hg).

3. Relativní vlhkost okolního vzduchu 58 % (normální parciální tlak vodní páry 1333 Pa).

4. Zrychlení volného pádu (gravitační zrychlení) 9,8 m/s 2 .

5. Směr přímky a roviny měření lineárních rozměrů je horizontální (90° od směru gravitace).

6. Poloha roviny měření úhlu je vodorovná (90° od směru gravitace).

7. Relativní rychlost vnějšího prostředí je nulová.

8. Hodnoty vnějších sil, kromě gravitace, atmosférického tlaku, působení magnetického pole Země a adhezních sil prvků měřicího systému (instalace) jsou rovny nule.

Pro srovnatelnost by měly být výsledky měření redukovány na normální hodnoty ovlivňujících veličin s chybou nepřesahující 35 % dovolené chyby měření.

Zpracování výsledků měření s více nezávislými pozorováními:

Vyžaduje se studium množiny homogenních objektů s ohledem na nějaký kvalitativní nebo kvantitativní znak, který objekt charakterizuje (kvalitativní znak je standardita součásti, kvantitativní je řízený parametr součásti). Někdy se provádí kontinuální průzkum, tj. zkoumá se každý z objektů v populaci. V praxi je to obtížně realizovatelné, protože sbírka obsahuje velmi velké množství objektů. Proto je v takových případech náhodně vybrán omezený počet objektů (vzorek) ze studované populace. Na základě získaných výsledků je učiněn závěr o celé populaci.

Vzorová populace (vzorek)- soubor náhodně vybraných objektů.

Počet obyvatel- celý soubor předmětů, ze kterých je vzorek vyroben.

Výsledek měření- hodnota veličiny získaná jejím měřením.

Řada výsledků- hodnoty stejné veličiny, postupně získané z po sobě jdoucích měření.

Rozptyl výsledků v sérii měření- nesoulad mezi výsledky měření stejné veličiny v sérii stejně přesných měření zpravidla v důsledku působení náhodných chyb. Odhady rozptylu výsledků v sérii měření mohou být: rozsah, aritmetická střední chyba (modulo), střední kvadratická chyba (modulo), střední kvadratická chyba nebo standardní odchylka (střední kvadratická odchylka, experimentální směrodatná odchylka).

Rozsah výsledků měření- odhad R n rozptylu výsledků jednotlivých měření fyzikální veličiny, tvořících řadu (nebo vzorek n měření), vypočítaný podle vzorce

,

kde X max a X min jsou největší a nejmenší hodnoty fyzikální veličiny v dané sérii měření (rozptyl je obvykle způsoben projevem náhodných příčin během měření a má pravděpodobnostní povahu).

Výsledky pozorování jsou z velké části soustředěny kolem skutečné hodnoty měřené veličiny a jak se k ní blíží, pravděpodobnostní prvky jejich výskytu narůstají. Při vícenásobném měření se informace o skutečné hodnotě měřené veličiny a rozptylu výsledků pozorování skládá z řady výsledků jednotlivých pozorování X 1 , X 2 , …X n , kde n je počet pozorování. Lze je považovat za n nezávislých náhodných veličin. V tomto případě lze aritmetický průměr získaných výsledků pozorování brát jako odhad naměřené hodnoty.

.

Aritmetický průměr je pouze odhadem matematického očekávání (MO) výsledku měření a může se stát odhadem skutečné hodnoty naměřené hodnoty až po odstranění systematických chyb.

Obzvláště důležitý je spolu s MO výsledků měření rozptyl - charakteristika rozptylu výsledků vzhledem k MO. Použití disperze není vždy vhodné, proto se používá standardní odchylka výsledků pozorování.

Střední kvadratická chyba výsledků jednotlivých měření v sérii měření(root-mean-square error, SKP) - odhad rozptylu S jednotlivých výsledků měření v sérii stejně přesných měření stejné fyzikální veličiny kolem jejich průměrné hodnoty vypočítané podle vzorce

,

kde X i je výsledek i-tého jednotlivého měření,

Aritmetický průměr naměřené hodnoty z n jednotlivých výsledků.

Při zpracování řady výsledků měření, které neobsahují systematické chyby, jsou SQL a RMS stejný odhad rozptylu výsledků měření.

Střední kvadratická chyba výsledku měření aritmetického průměru- ukazuje odchylku výběrového průměru od matematického očekávání.

,

kde S je střední kvadratická chyba výsledků jednotlivých měření získaných ze série stejně přesných měření; n je počet jednotlivých měření v řadě.

Meze spolehlivosti chyby výsledku měření- největší a nejmenší hodnota chyby měření, omezující interval, ve kterém se s danou pravděpodobností nachází požadovaná (skutečná) hodnota chyby výsledku měření. (Meze spolehlivosti v případě zákona normálního rozdělení se počítají jako ±t p ·S, kde t p je koeficient závislý na pravděpodobnosti spolehlivosti P a počtu měření n).

Hranice intervalu spolehlivosti jsou definovány jako:

()

Pozměňovací návrh- hodnota veličiny zadaná do nekorigovaného výsledku měření za účelem vyloučení složek systematické chyby (znaménko opravy je opačné než znaménko chyby).

Kritérium pro odfiltrování chyb pro předem stanovenou úroveň spolehlivosti(Romanovského kritérium) - pro všechny výsledky X i, které nejsou odlehlé (chybí), jsou splněny následující podmínky:

,

kde t p - kvantil (koeficient).

slečna, minout- chyba výsledku jednotlivého měření zařazeného do série měření, která se pro tyto podmínky výrazně liší od ostatních výsledků této série (miss - hrubá chyba měření).

Mezní chyba měření v sérii měření- maximální chyba měření (plus, mínus) povolená pro danou úlohu měření ().

K normálnímu rozdělení náhodných veličin dochází, když je výsledek měření ovlivněn mnoha faktory (náhodný), z nichž žádný není převládající.

Funkce normální distribuce:

,

kde X i je i-tá hodnota náhodné proměnné (RV),

M[X] – matematické očekávání CB,

σ x – směrodatná odchylka jednoho výsledku měření.

Zákon normálního rozdělení.

- (Řecky, od metron míra a logos slovo). Popis vah a mír. Slovník cizích slov obsažených v ruském jazyce. Chudinov A.N., 1910. METROLOGIE Řecké, od metron, míra a loga, pojednání. Popis vah a mír. Vysvětlení 25 000 zahraničních ...... Slovník cizích slov ruského jazyka

Metrologie- Nauka o měření, metodách a prostředcích zajištění jejich jednoty a způsobech dosažení požadované přesnosti. Legální metrologie Obor metrologie, který zahrnuje vzájemně související legislativní a vědeckotechnické otázky, které je třeba ... ... Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace

METROLOGIE- (z řeckého metron míra a ... logika) nauka o měřeních, metodách k dosažení jejich jednoty a požadované přesnosti. Mezi hlavní problémy metrologie patří: vytvoření obecné teorie měření; tvorba jednotek fyzikálních veličin a soustav jednotek; ... ...

METROLOGIE- (z řeckého metron míra a slovo logos, učení), nauka o měřeních a metodách k dosažení jejich univerzální jednoty a požadované přesnosti. K hlavnímu problémy M. zahrnují: obecnou teorii měření, tvoření fyzikálních jednotek. veličin a jejich soustav, metod a ... ... Fyzická encyklopedie

Metrologie- nauka o měřeních, metodách a prostředcích zajištění jejich jednoty a způsobech dosažení požadované přesnosti ... Zdroj: DOPORUČENÍ K MEZISTAVNÍ STANDARDIZACI. STÁTNÍ SYSTÉM ZAJIŠTĚNÍ JEDNOTY MĚŘENÍ. METROLOGIE. ZÁKLADNÍ… Oficiální terminologie

metrologie- a dobře. metrologie f. metron míra + koncept loga, doktrína. Doktrína opatření; popis různých mír a hmotností a metod pro stanovení jejich vzorků. SIS 1954. Nějaký Pauker získal plnou cenu za rukopis v němčině o metrologii, ... ... Historický slovník galicismů ruského jazyka

metrologie- Věda o měřeních, metodách a prostředcích zajišťujících jejich jednotu a způsoby dosažení požadované přesnosti [RMG 29 99] [MI 2365 96] Témata metrologie, základní pojmy EN metrologie DE MesswesenMetrologie FR metrologie ... Technická příručka překladatele

METROLOGIE- METROLOGIE, nauka o měření, metody k dosažení jejich jednoty a požadované přesnosti. Za zrod metrologie lze považovat vznik na konci 18. století. standardní délka měřidla a přijetí metrické soustavy měr. V roce 1875 byla podepsána mezinárodní metrická smlouva... Moderní encyklopedie

METROLOGIE- historická pomocná historická disciplína, která studuje vývoj systémů měr, peněžních účtů a jednotek zdanění mezi různými národy ... Velký encyklopedický slovník

METROLOGIE- METROLOGIE, metrology, pl. ne, samice (z řeckého metron míra a logos učení). Nauka o mírách a vahách různých dob a národů. Vysvětlující slovník Ushakova. D.N. Ušakov. 1935 1940 ... Vysvětlující slovník Ushakova

knihy

• Metrology Koupit za 3684 UAH (pouze Ukrajina)
• Metrologie, Bavykin Oleg Borisovič, Vjačeslavová Olga Fedorovna, Gribanov Dmitrij Dmitrijevič. Jsou uvedena hlavní ustanovení teoretické, aplikované a legální metrologie. Teoretické základy a aplikovaná problematika metrologie v současnosti, historické aspekty…

Metrologické úkoly. Metrologie- jedná se o nauku o měření, metodách a prostředcích zajišťujících jejich jednotu a způsobech dosažení dané přesnosti

Měření v moderní společnosti Hrát důležitou roli. Slouží nejen základ vědeckých a technických poznatků, ale mají prvořadý význam pro účtování materiálových zdrojů a plánování, pro vnitřní a zahraniční obchod, pro zajištění kvality produkty, zaměnitelnost komponenty a díly a technologická vylepšení, pro bezpečnostní práce a jiné druhy lidské činnosti.

Metrologie má velký význam pro pokrok přírodních a technických věd, od r zlepšená přesnost měření- jeden z prostředky pro zlepšení způsoby poznání přírodyčlověk, objevy a praktická aplikace exaktních poznatků.

Zajistit vědecký a technologický pokrok, metrologie by měla být ve svém rozvoji před ostatními oblastmi vědy a techniky, protože u každého z nich jsou přesná měření jedním z hlavních způsobů, jak je zlepšit.

Hlavní úkoly metrologie v souladu s doporučeními pro mezinárodní normalizaci (RMG 29-99) jsou:

- nastavovací jednotky fyzikální veličiny (PV), státní etalony a vzorové měřicí přístroje (SI).

- vývoj teorie, metody a prostředky měření a regulace;

- jednota Měření;

- vývoj metod hodnocení chyby, stav měřicích a kontrolních přístrojů;

- vývoj přenosových metod jednotky od etalonů nebo vzorových měřidel až po pracovní měřidla.

Stručná historie vývoje metrologie. Potřeba měření vznikla již dávno, na úsvitu civilizace kolem roku 6000 před naším letopočtem

První dokumenty z Mezopotámie a Egypta naznačují, že systém měření délky byl založen na chodidlo, rovných 300 mm (při stavbě jehlanů). V Římě byla stopa 297,1734 mm; v Anglii - 304, 799978 mm.

Staří Babyloňané založili rok, Měsíc, hodina. Následně 1/86 400 střední otáčky Země kolem své osy ( dní) byl pojmenován druhý.

V Babylonu ve II století před naším letopočtem. čas byl měřen v doly. Mina se rovnala časovému úseku (přibližně dvěma astronomickým hodinám). Pak se důl zmenšil a stal se nám známým minuta.

Mnoho opatření bylo antropometrického původu. Takže v Kyjevské Rusi byl používán v každodenním životě vershok, loket, sáh.

Nejvýznamnějším metrologickým dokumentem v Rusku je Dvinská listina Ivana Hrozného (1550). Upravuje pravidla pro ukládání a přenos velikosti nové míry sypkých látek - chobotnice(104,95 l).

Metrologická reforma Petra I. v Rusku umožnila použití anglických opatření, která byla zvláště rozšířena v námořnictvu a stavbě lodí: palce(2,54 cm) a chodidla(12 palců).

V roce 1736 byla rozhodnutím Senátu vytvořena Komise pro míry a váhy.

Myšlenka vybudovat systém měření na desetinném základě patří francouzskému astronomovi G. Moutonou který žil v 17. století.

Později bylo navrženo vzít jako jednotku délky jednu čtyřicetimiliontinu zemského poledníku. Na základě jedné jednotky - metrů- byl postaven celý systém, tzv metrický.

V Rusku v roce 1835 dekret „o systému ruských mír a vah“ schválil standardy délky a hmotnosti - platinový sáh a platinová libra.

V roce 1875 přijalo 17 států včetně Ruska metrologické konvence „zajistit jednotu a zlepšení metrického systému“ a bylo rozhodnuto zřídit Mezinárodní úřad pro váhy a míry ( BIPM), která se nachází ve městě Sèvres (Francie).

Ve stejném roce Rusko obdrželo platinu-iridium masové normy #12 a #26 a standardy jednotky délky #11 a #28.

V roce 1892, D.I. byl jmenován manažerem Depa. Mendělejev, kterou v roce 1893 přeměňuje na Hlavní komoru vah a mír - jeden z prvních na světě výzkumné instituce metrologický typ.

Velikost Mendělejeva jako metrologa se projevil tím, že si jako první plně uvědomil přímou souvislost mezi stavem metrologie a úrovní rozvoje vědy a průmyslu. " Věda začíná ...od té doby, co začali měřit... Přesná věda je nemyslitelná bez měření “, – řekl slavný ruský vědec.

Metrický systém v Rusku byl zaveden v roce 1918 výnosem Rady lidových komisařů „O zavedení mezinárodního metrického systému měr a vah“.

V 1956 mezivládní zřízení úmluvy Mezinárodní organizace legální metrologie ( OIML), který rozvíjí obecnou problematiku legální metrologie (třídy přesnosti, SI, terminologie legální metrologie, certifikace SI).

Vytvořeno v 1954 d. Výbor pro standardy měr a měřidel při Radě ministrů SSSR, po transformacích, se stává Výbor Ruské federace pro normalizaci - Gosstandart Ruska .

V souvislosti s přijetím federálního zákona „o technickém předpisu“ v 2002 a reorganizace výkonných orgánů v 2004 Gosstandart se stal Federální agentura pro technickou regulacia metrologie(aktuálně zkráceno Rosstandart).

Rozvoj přírodních věd vedl ke vzniku stále nových a nových měřicích přístrojů a ty zase podnítily rozvoj věd, stává stále mocnějším výzkumným nástrojem.

Moderní metrologie - to není jen nauka o měření, ale i odpovídající činnost, která zahrnuje studium fyzikálních veličin (PV), jejich reprodukci a přenos, používání etalonů, základní principy pro tvorbu prostředků a metod měření, hodnocení jejich chyb, metrologická kontrola a dozor.

Metrologie je založena na dva základní postuláty (A a b):

A) skutečnou hodnotu stanovené veličiny existuje a je to neustále ;

b) skutečnou hodnotu měřené veličiny nemožné najít .

Z toho vyplývá, že výsledek měření souvisí s měřenou veličinou matematická závislost (pravděpodobnostní závislost).

skutečnou hodnotu F V nazývaná hodnota PV, která ideálně kvalitativně a kvantitativně charakterizuje odpovídající fyzikální veličinu (PV).

Skutečná hodnota PV - Hodnota PV získaná experimentálně a natolik blízká skutečné hodnotě, že ji lze v dané úloze měření použít místo ní.

Pro skutečnou hodnotu množství vždy můžete specifikovat hranice víceméně úzké zóny, ve které se s danou pravděpodobností nachází skutečná hodnota PV.

Kvantitativní a kvalitativní projevy hmotného světa

Jakýkoli předmět světa kolem nás se vyznačuje svými specifickými vlastnostmi.

Vlastnost je ve svém jádru kategorie kvalitní . Stejná vlastnost může být nalezený v mnoha objekty nebo být jen pro některé z nich . Například všechna hmotná tělesa mají hmotnost, teplotu nebo hustotu, ale pouze některá z nich mají krystalickou strukturu.

Proto každá z vlastností fyzických objektů především musí být objeveno , následně popsán a klasifikován a teprve poté je možné přistoupit k jeho kvantitativnímu studiu.

Hodnota- kvantitativní charakteristiky dimenzí jevů, znaků, ukazatelů jejich korelace, stupně změny, vztahu.

Hodnota neexistuje sama o sobě, ale existuje pouze potud, pokud existuje objekt s vlastnostmi vyjádřenými touto hodnotou.

Různé veličiny lze rozdělit na ideální a reálné veličiny.

Ideální hodnota - je zobecnění (model) subjektivní konkrétní reálné pojmy a patří především do oblasti matematiky. Počítají se různými způsoby.

Skutečné hodnoty odrážejí skutečné kvantitativní vlastnosti procesů a fyzických těl. Ty se zase dělí na fyzický a nefyzické množství.

Fyzické množství (PV) lze definovat jako hodnotu vlastní nějaké hmotné předměty(procesy, jevy, materiály) studované v přírodních (fyzika, chemie) a různých technických vědách.

Na nefyzické odkazovat na vlastní hodnoty společenské vědy - filozofie, kultura, ekonomika atd.

Pro nefyzické měrná jednotka nemůže být v zásadě zaveden. Mohou být hodnoceny pomocí odborných posudků, bodovacího systému, sady testů atd. nefyzické hodnoty, při jejichž hodnocení je nevyhnutelný vliv subjektivního faktoru, stejně jako ideální hodnoty, neplatí do oboru metrologie.

Fyzikální veličiny

Fyzické množství - jedna z vlastností fyzického předmětu (fyzický systém, jev nebo proces), obecně v kvalitě respekt k mnoha fyzickým objektům, ale kvantitativně pro každého individuální z nich.

Energie (aktivní) FV - veličiny, které k měření nevyžadují aplikaci energie zvenčí. Například tlak, elektrické napětí, síla.

Nemovitý (pasivní) FVE - veličiny, které vyžadují aplikaci energie zvenčí. Například hmotnost, elektrický odpor.

Individualita z kvantitativního hlediska rozumět V tom smyslu, že vlastnictví může být pro jeden objekt v určitém počtu časů více než pro toho druhého.

kvalitní strana pojmu "fyzické množství" definuje « rod » množství, například hmotnost jako obecná vlastnost fyzických těl.

kvantitativní strana - oni" velikost » (hodnota hmotnosti konkrétního fyzického těla).

Rod PV - kvalitativní jistota hodnoty. Konstantní a proměnná rychlost jsou tedy homogenní veličiny a rychlost a délka jsou nestejnoměrné veličiny.

Velikost PV - kvantitativní jistota vlastní konkrétnímu hmotnému objektu, systému, jevu nebo procesu.

hodnota PV - vyjádření velikosti PV ve formě určitého počtu pro něj akceptovaných měrných jednotek.

Ovlivňování fyzikální veličiny- PV, která ovlivňuje velikost měřené hodnoty a (nebo) výsledek měření.

Rozměr PV - výraz ve formě mocninového monomiálu, složený ze součinů symbolů hlavního PV v různé míře a odrážející vztah dané hodnoty k PV, braný v této soustavě veličin jako hlavní s úměrností. koeficient rovný 1.

dim x = L l M m T t.

Konstantní fyzikální veličina - PV, jehož velikost lze podle podmínek úlohy měření považovat za nezměněnou po dobu přesahující dobu měření.

Rozměrové PV - PV, v jehož rozměru je alespoň jeden z hlavních PV zvýšen na výkon, který se nerovná 0. Například síla F v systému LMTIθNJ je rozměrová hodnota: dim F = LMT -2 .

V měření provést srovnání neznámá velikost se známou velikostí branou jako jednotka.

Vztahová rovnice mezi veličinami - rovnice , odrážející vztah mezi veličinami, vzhledem k přírodním zákonům, ve kterých jsou písmena chápána jako PV. Například rovnice proti =l / t odráží existující závislost konstantní rychlosti v na délce dráhy l a čas t.

Vztahová rovnice mezi veličinami v konkrétním problému měření se nazývá rovnice Měření.

Aditivní PV - hodnota, jejíž různé hodnoty lze sečíst, vynásobit číselným koeficientem, vydělit navzájem.

Tomu se věří přísada (nebo extenzivní) fyzikální veličina měřeno po částech , navíc je lze přesně reprodukovat pomocí vícehodnotové míry založené na součtu velikostí jednotlivých mír. Například aditivní fyzikální veličiny zahrnují délku, čas, proudovou sílu atd.

V měření různé PV, které charakterizují vlastnosti látek, předmětů, jevů a procesů, projevují se některé vlastnosti pouze kvalitativně , ostatní - kvantitativně .

Rozměry FV jako měřeno , a hodnoceno pomocí vah, tzn. kvantitativní nebo kvalitativní projevy jakékoli vlastnosti se promítají do sestav, které tvoří PV stupnice.

Praktický implementace měřící váhy se provádí pomocí standardizace měrné jednotky, samotné váhy a podmínky pro jejich jednoznačnou aplikaci.

Jednotky fyzikálních veličin

PV jednotka - PV pevné velikosti, které je podmíněně přiřazena číselná hodnota rovna 1 a používá se ke kvantifikaci homogenních fyzikálních veličin.

Číselná hodnota PV q - abstraktní číslo zahrnuté v hodnotě veličiny nebo abstraktní číslo vyjadřující poměr hodnoty veličiny k jednotce této PV k ní přijaté. Například 10 kg je hodnota hmotnosti a číslo 10 je číselná hodnota.

FV systém - soubor PV vytvořený v souladu s přijatými principy, kdy některé veličiny jsou brány jako nezávislé, zatímco jiné jsou definovány jako funkce nezávislých veličin.

Systém PV jednotek - soubor základních a odvozených PV, vytvořených v souladu se zásadami pro danou soustavu PV.

Hlavní PV - PV zařazené do soustavy veličin a podmíněně akceptované jako nezávislé na ostatních veličinách této soustavy.

PV derivát - PV zahrnutá do soustavy veličin a určená prostřednictvím hlavních veličin této soustavy.

Mezinárodní soustava jednotek (systém SI) v Rusku byl představen 1. ledna 1982. Podle GOST8. 417 - 81, v současné době platí GOST8. 417 - 2002 (tabulky 1-3).

Hlavní zásada tvorba systému - princip soudržnost kdy odvozené jednotky lze získat pomocí konstitutivních rovnic s číselnými koeficienty rovnými 1.

Tabulka 1 - Základní veličiny a jednotky SI

Základní PV SI systémy:

- Metr je délka dráhy, kterou urazí světlo ve vakuu v časovém intervalu 1/299792458 s;

- kilogram (kilogram) rovná hmotnosti mezinárodního prototypu kilogramu (BIPM, Sèvres, Francie);

- druhý existuje čas rovný 9192631770 periodám záření odpovídající přechodu mezi dvěma hyperjemnými úrovněmi základního stavu atomu cesia-133;

- ampér je síla neměnného proudu, který by při průchodu dvěma rovnoběžnými přímočarými vodiči nekonečné délky a zanedbatelné kruhové plochy průřezu, umístěnými ve vakuu ve vzdálenosti 1 m od sebe, vyvolal interakční sílu rovnou 2 10 - 7 N (newton);

- kelvin je jednotka termodynamické teploty rovna 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody.

Teplota trojného bodu vody je teplota rovnovážného bodu vody v pevné (led), kapalné a plynné (páry) fázi 0,01 K nebo 0,01 °C nad bodem tání ledu;

- krtek je látkové množství soustavy obsahující tolik strukturních prvků, kolik je atomů v uhlíku - 12 o hmotnosti 0,012 kg;

- kandela je svítivost v daném směru zdroje vyzařujícího monochromatické záření o frekvenci 540 10 12 Hz, jehož intenzita světelné energie je v tomto směru 1/683 W/sr (sr je steradián).

Radian - úhel mezi dvěma poloměry kružnice, přičemž délka oblouku mezi nimiž se rovná tomuto poloměru.

Steradián - plný úhel s vrcholem ve středu koule, vyřezávající na svém povrchu plochu rovnou ploše čtverce se stranou rovnou poloměru koule.

Jednotka FV systému - FV jednotka zařazená do akceptované soustavy jednotek. Základní, odvozené, vícenásobné a dílčí jednotky SI jsou systémové, například 1 m; 1 m/s; 1 km.

Mimosystémová jednotka FV - FV jednotka, která není zahrnuta v akceptovaném systému jednotek, například plný úhel (360° otočení), hodina (3600 s), palec (25,4 mm) a další.

Logaritmická PV se používá k vyjádření akustického tlaku, zesílení, útlumu atd.

Jednotka logaritmické PV- bílá (B):

Energetická množství 1B \u003d lg (P 2 /P 1) při P 2 \u003d 10P 1;

Silové veličiny 1B = 2 lg(F 2 /F 1) při F 2 =.

Podélná jednotka z bílé - decibel (d B): 1 d B = 0,1 B.

Byly široce používány relativní PV - bezrozměrný vztah

dvě PV se stejným názvem. Vyjadřují se v procentech a bezrozměrných jednotkách.

Jeden z nejdůležitějších ukazatelů moderní digitální měřicí technika je kvantita (objem) informací bit a byte (B). 1 bajt = 2 3 = 8 bitů.

Tabulka 2 - Jednotky množství informací

Používají se předpony SI: 1KB = 1024 bajtů, 1MB = 1024KB, 1GB = 1024MB atd. V tomto případě začíná označení kB velkým (velkým) písmenem, na rozdíl od malého písmene „k“ pro označení faktoru 10 3 .

Historicky se vyvinula taková situace, že u názvu „byte“ je nesprávné (místo 1000 = 10 3 je akceptováno 1024 = 2 10) používají předpony SI: 1KB = 1024 bajtů, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB atd. V tomto případě začíná označení kB velkým (velkým) písmenem, na rozdíl od malého písmene „k“ pro označení faktoru 10 3 .

Některé jednotky SI na počest vědců byly přiděleny zvláštní názvy, jejichž označení se píší s velkým (velkým) písmenem, např. ampér - A, pascal - Pa, newton - N. Tento způsob psaní označení těchto jednotek je zachován i v označení ostatních jednotek. odvozené jednotky SI.

Násobky a podnásobky FV jednotky se používají s násobiteli a prefixy

Vícenásobné a vícenásobné jednotky SI nejsou koherentní.

Násobky jednotky FV - jednotka PV, celé číslo, kolikrát je větší než systémová nebo nesystémová jednotka. Například jednotkou výkonu jsou megawatty (1 MW = 10 6 W).

Dolnaja PV jednotka - jednotka PV, celé číslo, kolikrát je menší než systémová nebo nesystémová jednotka. Například jednotka času 1 µs = 10 -6 s je zlomek sekundy.

Názvy a symboly desetinných násobků a podnásobků soustavy SI se tvoří pomocí určitých násobičů a předpon (tabulka 4).

Násobky a podnásobky systémových jednotek nejsou zahrnuty do koherentu systém FV jednotek.

Koherentní odvozená jednotka PV - odvozená jednotka PV spojená s ostatními jednotkami soustavy jednotek rovnicí, ve které číselný koeficient se rovná 1 .

Koherentní systém FV jednotek - soustava FV jednotek, skládající se ze základních jednotek a koherentních odvozených jednotek.

Předpony "gecto", "deci", "deca", "santi" by se měly používat, pokud je použití jiných předpon nepohodlné.

Připojení dvou nebo více předpon za sebou k názvu jednotky je nepřijatelné. Místo mikromikrofarad by se například mělo psát pikofarad.

Vzhledem k tomu, že název základní jednotky "kilogram" obsahuje předponu "kilo", podjednotka "gram" se používá k vytvoření násobků a dílčích násobků hmotnosti, například miligramů (mg) namísto mikrokilogramů (mkg) .

Zlomková jednotka hmotnosti „gram“ se používá bez připojení předpony.

Vícenásobné a vícenásobné jednotky PV se zapisují společně s názvem jednotky SI, například kilonewton (kN), nanosekunda (ns).

Některé jednotky SI dostávají zvláštní jména na počest vědců, jejichž označení jsou psána velkým (velkým) písmenem, například ampér - A, ohm - Ohm, newton - N.

Tabulka 3 - Odvozené jednotky SI se speciálními názvy a symboly

Tento pravopis označení těchto jednotek je zachován v označení dalších odvozených jednotek SI a v dalších případech.

Pravidla pro zápis veličin v jednotkách SI

Hodnota veličiny se zapisuje jako součin čísla a měrné jednotky, přičemž číslo vynásobené měrnou jednotkou je číselnou hodnotou hodnoty této jednotky.

Tabulka 4 - Násobiče a předpony desetinných násobků a dílčích násobků jednotek SI

Vždy mezi číslem a jednotkou nechat jednu mezeru , například proud I = 2 A.

U bezrozměrných veličin, ve kterých je měrnou jednotkou "jednotka", je zvykem měrnou jednotku vynechávat.

Číselná hodnota PV závisí na volbě jednotky. Stejná hodnota PV může mít různé hodnoty v závislosti na zvolených jednotkách, například rychlost vozidla v = 50 m/s = 180 km/h; vlnová délka jednoho ze žlutých sodíkových pásů λ = 5,896 10 -7 m = 589,6 nm.

PV Typ matematických symbolů kurzívou (kurzívou), většinou se jedná o samostatná malá nebo velká písmena latinské či řecké abecedy a pomocí dolního indexu lze doplnit informaci o hodnotě.

Označení jednotek v textu, napsané libovolným fontem, by mělo být vytištěno Přímo (bez sklonu) písmo . Jsou to matematické jednotky, nikoli zkratka.

Nikdy po nich nenásleduje tečka (kromě případů, kdy dokončují větu), nemají koncovky v množném čísle.

Chcete-li oddělit desetinnou část od celku směřovat (v dokumentech v angličtině jazyk – týká se především USA a Anglie) popř čárka (v mnoha evropských a dalších jazycích, vč. Ruská Federace ).

Pro usnadňuje čtení čísel s více číslicemi lze tyto číslice sloučit do skupin po třech jak před desetinnou čárkou, tak za desetinnou čárkou, například 10 000 000.

Při psaní označení odvozených jednotek se uvádějí označení jednotek zahrnutých v odvozeninách, oddělené tečkami na střední čáře , například N m (newton - metr), N s / m 2 (newton - sekunda na metr čtvereční).

Nejběžnější vyjádření je ve formě součinu označení jednotek zvýšených na příslušnou mocninu, například m 2 ·s -1.

Při pojmenování odpovídajícím součinu jednotek s více nebo více předponami se doporučuje předpona připojit k názvu první jednotky součástí práce. Například 10 3 N·m by mělo být označováno jako kN·m, nikoli N·km.

Koncept kontroly a testování

Některé pojmy související s definicí „měření“

Princip měření - fyzikální jev nebo efekt, který je základem měření (mechanický, opticko-mechanický, Dopplerův jev pro měření rychlosti předmětu).

Technika měření (MP) - zavedený soubor operací a pravidel v měření, jehož provedení poskytuje výsledky se zaručenou přesností v souladu s přijatou metodou.

MVI je obvykle regulováno NTD, například certifikace MVI. MVI je v podstatě měřicí algoritmus.

Pozorování měření - operace prováděná během měření a zaměřená na včasné a správné počítání výsledku pozorování - výsledek je vždy náhodný a je jednou z hodnot měřené veličiny, která se má společně zpracovat pro získání výsledku měření.

Odpočítávání - stanovení hodnoty množství nebo čísla indikačním zařízením SI v daném časovém okamžiku.

Například hodnota 4,52 mm pevně stanovená v určitém okamžiku na stupnici hlavice měřicího indikátoru je v daném okamžiku odečtenou hodnotou.

Informativní parametr vstupního signálu SI - parametr vstupního signálu, funkčně spojený s měřenou PV a sloužící k přenosu její hodnoty nebo je samotnou měřenou hodnotou.

Informace o měření - informace o hodnotách PV. Často jsou před měřením známy informace o předmětu měření, které jsou nejdůležitějším faktorem při určování účinnosti měření. Tato informace o měřeném objektu se nazývá apriorní informace .

měřící úkol - úloha spočívající ve stanovení hodnoty PV jejím měřením s požadovanou přesností za daných podmínek měření.

Objekt měření - těleso (fyzický systém, proces, jev), které se vyznačují jedním nebo více PV.

Například součást, jejíž délka a průměr se měří; technologický proces, při kterém se měří teplota.

Matematický model objektu - soubor matematických symbolů a vztahů mezi nimi, který přiměřeně popisuje vlastnosti měřeného objektu.

Při konstrukci teoretických modelů je nevyhnutelné zavedení jakýchkoli omezení, předpokladů a hypotéz.

Vzniká tedy problém posouzení spolehlivosti (přiměřenosti) získaného modelu k reálnému procesu nebo objektu. Za tímto účelem se v případě potřeby provádí experimentální ověření vyvinutých teoretických modelů.

Algoritmus měření - přesný předpis na pořadí operací, které zajišťují měření PV.

Oblast měření- soubor FV měření vlastní jakékoli oblasti vědy nebo techniky a vyznačuje se svými specifiky (mechanickými, elektrickými, akustickými atd.).

Nekorigovaný výsledek měření - hodnota veličiny získané během měření před zavedením změn do něj, s přihlédnutím k systematickým chybám.

Opravený výsledek měření - hodnota veličiny získaná při měření a zpřesněná zavedením nezbytných korekcí pro vliv systematických chyb.

Konvergence výsledků měření - vzájemná blízkost výsledků měření stejné veličiny, prováděných opakovaně stejnými měřicími přístroji, stejnou metodou za stejných podmínek a se stejnou péčí.

Spolu s pojmem „konvergence“ se v tuzemských dokumentech používá termín „opakovatelnost“. Konvergenci výsledků měření lze kvantitativně vyjádřit pomocí jejich rozptylových charakteristik.

Reprodukovatelnost výsledků měření - blízkost výsledků měření stejné veličiny, získaných na různých místech, různými metodami, různými prostředky, různými operátory, v různých časech, ale prováděných za stejných podmínek měření (teplota, tlak, vlhkost atd. .).

Reprodukovatelnost výsledků měření může být kvantifikována z hlediska jejich rozptylových charakteristik.

Kvalita měření - soubor vlastností, které určují příjem výsledků měření s požadovanými charakteristikami přesnosti, v požadované formě a včas.

Spolehlivost měření je určeno stupněm spolehlivosti výsledku měření a je charakterizováno pravděpodobností, že skutečná hodnota měřené veličiny je ve stanovených mezích nebo ve stanoveném rozsahu hodnot veličiny.

Řada výsledků měření - hodnoty stejné veličiny, postupně získané z po sobě jdoucích měření.

Vážený průměr hodnoty - průměrná hodnota veličiny ze série nestejných měření, určená s přihlédnutím k hmotnosti každého jednotlivého měření.

Vážený průměr se také nazývá vážený průměr.

Hmotnost výsledku měření (hmotnost měření) - kladné číslo (p), které slouží jako hodnocení spolehlivosti jednoho nebo druhého jednotlivého výsledku měření, které je zahrnuto do řady nestejných měření.

Pro usnadnění výpočtu je výsledku obvykle přiřazena váha (p = 1) s větší chybou a zbývající váhy jsou nalezeny ve vztahu k této „jednotkové“ hmotnosti.

Měření - zjištění hodnoty FV empiricky pomocí speciálních technických prostředků.

Měření zahrnuje sadu operací o použití technických prostředků, které uchovávají jednotku PV, poskytující poměr naměřené hodnoty s její jednotkou a získávání hodnoty této hodnoty.

Příklady: v nejjednodušším případě při použití pravítka na jakoukoli část ve skutečnosti porovnáme její velikost s jednotkou uloženou pravítkem a po sčítání získáme hodnotu hodnoty (délka, výška); pomocí digitálního zařízení porovnejte velikosti

PV, převedená na digitální hodnotu, s jednotkou uloženou v zařízení, a počítání se provádí na digitálním displeji zařízení.

Pojem "měření" odráží následující vlastnosti (A- d):

A) výše uvedená definice pojmu „měření“ splňuje obecnou rovnici měření, tzn. zohledňuje technickou stránku(soubor operací), odhalil metrologickou podstatu(porovnání naměřené hodnoty a její jednotky) a ukazuje výsledek operací(získání hodnoty veličiny);

b) je možné měřit charakteristiky vlastností skutečné předměty hmotný svět;

v) proces měření - experimentální proces (nelze změřit teoreticky ani výpočtem);

G) pro měření je povinné používat technický SI, který ukládá jednotku měření;

d) jako výsledek měření Hodnota PV je akceptována (vyjádření PV ve formě určitého počtu jednotek za něj přijatých).

Od pojmu "měření" přichází termín "měřit" který je v praxi hojně využíván.

Výraz by se neměl používat„měření hodnoty“, protože hodnota veličiny je již výsledkem měření.

Metrologická podstata měření se redukuje na základní rovnici měření (základní rovnice metrologie):

kde A je hodnota naměřené PV;

A about - hodnota hodnoty odebrané pro vzorek;

k je poměr naměřené hodnoty ke vzorku.

Jakékoli měření tedy spočívá v porovnání, prostřednictvím fyzikálního experimentu, naměřené PV s nějakou její hodnotou, branou jako srovnávací jednotku, tzn. opatření .

Tvar základní metrologické rovnice je nejvhodnější, pokud je hodnota zvolená pro vzorek rovna jedné. Parametr k je v tomto případě číselná hodnota měřené veličiny v závislosti na přijaté metodě měření a jednotce měření.

Měření zahrnují pozorování.

Pozorování při pozorování - experimentální operace prováděná během procesu měření, v jejímž důsledku se získá jedna hodnota ze sady hodnot veličiny, které podléhají společnému zpracování za účelem získání výsledku měření.

Je třeba rozlišovat mezi pojmy měření», « řízení», « soud" a " diagnostikování»

Měření - zjištění hodnoty fyzikální veličiny empiricky pomocí speciálních technických prostředků.

Měření může být jak součástí přechodné transformace v procesu řízení, tak i konečnou fází získávání informací během testování.

Technická kontrola- je proces zjišťování shody se stanovenými normami nebo požadavky na hodnotu parametrů výrobku nebo procesu.

Při kontrole je zjištěn soulad či nesoulad skutečných údajů s požadovanými a přijato vhodné logické rozhodnutí o předmětu kontroly - “ go-den "nebo" nevhodný ».

Ovládání se skládá z několika základních akcí:

Měření konverze kontrolované hodnoty;

Ovládání operací přehrávání nastavení;

Srovnávací operace;

Stanovení výsledku kontroly.

Uvedené operace jsou v mnoha ohledech podobné operacím měření, avšak postupy měření a kontroly jsou do značné míry podobné lišit:

- výsledek ovládání je kvalitní charakteristika a měření - kvantitativní;

- řízení prováděny zpravidla v rámci relativně malý počet možných stavů a ​​měření - v širokém rozsahu hodnot měřené veličiny;

Hlavní charakteristika kvality postupu řízení je pravost , a postupy měření - přesnost.

test nazývané experimentální stanovení kvantitativních a (nebo) kvalitativních charakteristik vlastností zkušebního objektu v důsledku vlivů na něj během jeho provozu, jakož i při modelování objektu a (a) nárazu.

Experimentální stanovení při testování uvedených charakteristik se provádí pomocí měření, řízení, vyhodnocování a vytváření odpovídajících efektů.

Hlavní rysy testy jsou:

- cvičení požadované (skutečné nebo simulované) zkušební podmínky (režimy provozu zkoušeného objektu a (nebo) kombinace ovlivňujících faktorů);

- Přijetí na základě výsledků zkoušek rozhodnutí o její vhodnosti či nevhodnosti, předložení k dalším zkouškám apod.

Indikátory kvality testu jsou nejistota(přesnost), opakovatelnost a reprodukovatelnost Výsledek.

Diagnóza - proces rozpoznávání stavu prvků technického předmětu v daném čase. Na základě výsledků diagnostiky je možné předvídat stav prvků technického objektu pro další provoz.

Je nutné provádět měření za účelem kontroly, diagnostiky nebo testování návrh měření, při které se provádějí následující práce:

- analýza úlohy měření s objasněním možných zdrojů chyb;

- výběr ukazatelů přesnosti Měření;

- výběr počtu měření, metody a měřicí přístroje (SI);

- formulace výchozích dat vypočítat chyby;

- výpočet jednotlivé komponenty a celkově chyby;

- výpočet ukazatelů přesnosti a jejich porovnání s vybranými ukazateli.

Všechny tyto otázky odrážet v postupu měření ( MVI ).

Klasifikace měření

Typ měření - část oblasti měření, která má svou charakteristiku a vyznačuje se rovnoměrností naměřených hodnot.

Měření jsou velmi různorodá, což se vysvětluje množstvím měřených veličin, různou povahou jejich změny v čase, různými požadavky na přesnost měření atd.

V tomto ohledu jsou měření klasifikována podle různých kritérií (obrázek 1).

Ekvivalentní měření - série měření libovolné hodnoty prováděná několika měřicími přístroji stejné přesnosti za stejných podmínek se stejnou péčí.

Nestejné míry - série měření nějaké veličiny, prováděná měřicími přístroji, které se liší přesností a (nebo) za různých podmínek.

Jedno měření - měření provedeno jednou. V praxi se v mnoha případech pro výrobní procesy provádějí jednorázová měření, například hodin.

Vícenásobná měření - měření stejné velikosti FI, jehož výsledek je získán z několika po sobě jdoucích měření, tj. sestávajících z řady jednotlivých měření.

Statická měření - měření PV, prováděné v souladu s konkrétním měřicím úkolem pro konstantu během doby měření.

Obrázek 1 - Klasifikace typů měření

Dynamické měření - měření velikosti měnící se PV. Výsledkem dynamického měření je funkční závislost měřené hodnoty na čase, tedy kdy se výstupní signál mění v čase v souladu se změnou měřené hodnoty.

Absolutní míry- měření založená na přímých měřeních jedné nebo více základních veličin a (nebo) použití hodnot fyzikálních konstant.

Například měření délky dráhy rovnoměrným přímočarým rovnoměrným pohybem L = vt, na základě měření hlavní veličiny - času T a využití fyzikální konstanty v.

Pojem absolutního měření se používá na rozdíl od pojmu relativního měření a považuje se za měření veličiny v jejích jednotkách. V tomto výkladu se tento pojem stále více používá.

Relativní měření- měření poměru veličiny ke stejnojmenné veličině, která hraje roli jednotky, nebo měření změny veličiny vzhledem ke stejnojmenné veličině, brané jako výchozí.

Relativní měření, za jinak stejných okolností, lze provádět přesněji, protože celková chyba výsledku měření nezahrnuje chybu měření PV.

Příklady relativních měření: měření výkonových poměrů, tlaků atp.

Metrologická měření - měření pomocí norem.

Technická měření - měření prováděná technickým SI.

Přímé měření - měření PV, prováděné přímou metodou, při které se požadovaná hodnota PV získává přímo z experimentálních dat.

Přímé měření se provádí porovnáním PV s měřením této hodnoty přímo nebo odečtením hodnot SI na stupnici nebo digitálním zařízení, odstupňovaných v požadovaných jednotkách.

Přímá měření jsou často chápána jako měření, ve kterých nejsou prováděny žádné přechodné transformace.

Příklady přímých měření: měření délky, výšky pomocí pravítka, napětí voltmetrem, hmotnosti pomocí pružinové váhy.

Rovnice přímé měření má následující podobu:

Nepřímé měření - měření získané na základě výsledků přímých měření jiných FV, funkčně vztažených k požadované hodnotě známou závislostí.

Rovnice nepřímého měření má následující tvar:

Y \u003d F (x 1, x 2 ..., x i, ... x n),

kde F je známá funkce;

n je počet přímých měření PV;

x 1 , x, x i , x n - hodnoty přímého měření FV.

Například určení plochy, objemu měřením délky, šířky, výšky; elektrické energie měřením proudu a napětí atd.

Kumulativní měření - současná měření více podobných veličin, při kterých je požadovaná hodnota veličiny určena řešením soustavy rovnic získaných měřením různých kombinací těchto veličin.

Je jasné, že pro určení hodnot požadovaných veličin musí být počet rovnic ne menší než počet veličin.

Příklad: hodnota hmotnosti jednotlivých závaží sady je určena známou hodnotou hmotnosti jednoho ze závaží a výsledky měření (porovnání) hmotností různých kombinací závaží.

Existují závaží o hmotnostech m 1 , m 2 , m 3 .

Hmotnost prvního závaží se určí takto:

Hmotnost druhého závaží se určí jako rozdíl mezi hmotností prvního a druhého závaží M 1,2 a naměřenou hmotností prvního závaží m 1:

Hmotnost třetího závaží se určí jako rozdíl mezi hmotnostmi prvního, druhého a třetího závaží M 1,2,3 a naměřenými hmotnostmi prvního a druhého závaží.

To je často způsob, jak zlepšit přesnost výsledků měření.

Společná měření - simultánní měření několika heterogenních PV pro určení vztahu mezi nimi.

Příklad 1. Konstrukce kalibrační charakteristiky Y = f(x) měřicího převodníku, kdy jsou současně měřeny sady hodnot:

Hodnota PV je určena pomocí SI specifickou metodou.

Metody měření

Metoda měření - příjem nebo soubor metod pro porovnávání naměřené FV s její jednotkou v souladu s realizovaným principem měření a použití SI.

Konkrétní metody měření jsou dány druhem měřených veličin, jejich rozměry, požadovanou přesností výsledku, rychlostí procesu měření, podmínkami, za kterých se měření provádějí, a řadou dalších vlastností.

V zásadě lze každou PV měřit několika metodami, které se od sebe mohou lišit vlastnostmi jak technické, tak metodické povahy.

Metoda přímého hodnocení - metoda měření, při které je hodnota veličiny určena přímo čtecím zařízením SI.

Díky rychlosti procesu měření je pro praxi často nepostradatelné

použití, i když přesnost měření je obvykle omezená. Příklady: měření délky pomocí pravítka, hmotnosti - pomocí pružinových vah, tlaku - pomocí tlakoměru.

Metoda porovnání měření - metoda měření, při které se naměřená hodnota porovnává s hodnotou reprodukovanou mírou (měření vůle spároměrem, měření hmotnosti na váze se závažím, měření délky koncovými bloky atd.).

Na rozdíl od MI přímého hodnocení, které je pro získávání provozních informací pohodlnější, poskytuje srovnávací SI větší přesnost měření.

Metoda nulového měření - metoda srovnání s mírou, při které je čistý účinek působení měřené veličiny a míry na komparátor vynulován.

Například měření elektrického odporu můstkem s jeho úplným vyvážením.

Diferenciální metoda - metoda měření, při které se měřená veličina porovnává s homogenní veličinou o známé hodnotě, která se mírně liší od hodnoty měřené veličiny, a při níž se měří rozdíl mezi těmito veličinami.

Například měření délky porovnáním s exemplární mírou na komparátoru - porovnávací nástroj určený k porovnání mír homogenních veličin.

Metoda diferenciálního měření je nejúčinnější, když má odchylka naměřené hodnoty od nějaké jmenovité hodnoty praktický význam (odchylka skutečné lineární velikosti od jmenovité, frekvenční drift atd.).

Metoda měření posunutí - způsob porovnávání s mírou, při které je měřená veličina nahrazena mírou se známou hodnotou veličiny, například vážením s naměřenou hmotností a závažími střídavě umístěnými na stejné misce váhy).

Metoda sčítání - způsob porovnávání s mírou, při kterém je hodnota měřené veličiny doplněna mírou téže veličiny tak, že na komparátor působí jejich součet rovný předem stanovené hodnotě.

Kontrastní metoda - způsob porovnávání s mírou, při kterém naměřená hodnota, reprodukovaná mírou, působí současně na srovnávací zařízení, pomocí kterého se stanoví poměr mezi těmito veličinami.

Například měření hmotnosti na rovnoramenných vahách s umístěním měřené hmoty a závaží ji vyvažujících na dvou vahách, porovnání měr pomocí komparátoru, kde základem metody je generování signálu o přítomnosti rozdílu ve velikostech porovnávaných hodnot.

Metoda zápasu - metoda porovnávání s mírou, při níž se rozdíl mezi naměřenou hodnotou a hodnotou reprodukovanou mírou měří pomocí shody značek stupnice nebo periodických signálů.

Například měření délky pomocí posuvného měřítka s nonem, kdy je pozorováno, že se značky na stupnici posuvného měřítka a nonia shodují, měření rychlosti pomocí stroboskopu, kdy je poloha značky na rotujícím předmětu zarovnána s značka na nerotující části tohoto předmětu při určité frekvenci záblesků.

Kontaktní metoda měření - metoda měření, při které se citlivý prvek zařízení (měřicí plochy zařízení nebo přístroje) přivede do kontaktu s předmětem měření.

Například měření teploty pracovní tekutiny termočlánkem, měření průměru součásti posuvným měřítkem.

Bezkontaktní metoda měření - metoda měření založená na skutečnosti, že citlivý prvek SI nepřichází do kontaktu s předmětem měření.

Například měření vzdálenosti k objektu pomocí radaru, měření lineárních rozměrů dílů fotoelektrickým měřícím zařízením.

Měřící nástroje

Měřicí přístroj (SI) - technický nástroj určený pro měření, který má normalizované metrologické charakteristiky, reprodukuje a (nebo) uchovává jednotku PV, jejíž velikost se bere nezměněná (v rámci stanovené chyby) po známý časový interval.

Prostředky měření jsou různé. Nicméně pro tuto sadu lze identifikovat nějaký běžné znaky , vlastní všem měřicím přístrojům bez ohledu na oblast použití.

Podle role vykonávané v systému pro zajištění jednotnosti měření, měřící přístroje se dělí na metrologické a pracovníků .

Metrologické SI jsou určeny pro metrologické účely - reprodukce jednotky a (nebo) její uložení nebo převod velikosti jednotky na pracovní SI.

Pracovní SI - SI určený pro měření nesouvisející s přenosem velikosti jednotky na jiné SI.

Ve vztahu k měřenému FI SI se dělí na hlavní a pomocný .

Základní SI - MI PV, jehož hodnota musí být získána v souladu s úlohou měření.

Pomocné SI - MI FV, jehož vliv na hlavní MI nebo měřený objekt je třeba vzít v úvahu, aby byly získány výsledky měření s požadovanou přesností.

Tyto SI se používají ke kontrole udržování hodnot ovlivňování hodnoty ve stanovených mezích.

Podle úrovně automatizace všechny SI jsou rozděleny podle neautomatické(myšleno konvenční přístroj, například pákový mikrometr), automatický a Automatizovaný.

Automatické SI - Měřicí přístroje, které měří veličiny bez účasti člověka a veškeré operace související se zpracováním výsledků měření, jejich registrací, přenosem dat nebo generováním řídicích signálů.

Příklady: měřicí nebo řídicí stroje zabudované do automatické výrobní linky (procesní zařízení, obráběcí stroj atd.), měřicí roboty s dobrými manipulačními vlastnostmi.

Automatizované SI - MI, který automaticky provádí jednu nebo část operací měření. Například plynoměr (měření a záznam dat s průběžným součtem).

EF měření - SI určený pro reprodukci a (nebo) ukládání a přenos PV jedné nebo několika daných velikostí, jejichž hodnoty jsou vyjádřeny v zavedených jednotkách a jsou známy s danou přesností.

Měřící zařízení - MI určený k získávání hodnot měřené veličiny ve stanoveném rozsahu a generování signálu měřicí informace ve formě přístupné pozorovateli pro přímé vnímání (poslední označuje indikační přístroje).

Analogový měřič - SI, jehož hodnoty jsou spojitou funkcí změny měřené hodnoty. Například váhy, manometr, ampérmetr, měřicí hlava se zařízeními na odečítání stupnice.

Digitální měřicí přístroj (DIP) se nazývá SI, který automaticky generuje diskrétní signály měřicích informací, jejichž odečty jsou prezentovány v digitální podobě. Při měření pomocí DMC jsou vyloučeny subjektivní chyby obsluhy.

Nastavení měření - soubor funkčně kombinovaných měr, měřicích přístrojů, měřicích převodníků a dalších zařízení, určených k měření jedné nebo více FV a umístěných na jednom místě.

Například kalibrační zařízení, zkušební stolice, měřicí stroj na měření měrného odporu materiálů.

Měřicí systém (IS) - soubor funkčně kombinovaných měření, měřicích přístrojů, měřicích převodníků, počítačů a dalších technických prostředků umístěných na různých místech řízeného objektu za účelem měření jednoho nebo více PV vlastních tomuto objektu a generování měřicích signálů pro různé účely. Měřicí systém může obsahovat desítky měřicích kanálů.

Podle účelu se IP dělí na měření informací, kontrola měření, měřící regulátory atd.

Existuje také poměrně svévolné rozlišení systémy pro měření informací(IIS) a počítačové - měřicí systémy(KIS).

Je volán měřicí systém, který je překonfigurován v závislosti na změně měřicí úlohy flexibilní měřicí systém(GIS).

Měření - počítačový komplex (CPC) - funkčně integrovaná sestava MI, počítačů a pomocných zařízení určená k plnění konkrétní měřicí funkce jako součást IS.

Počítač - měřicí systém (KIS), jinak se virtuální přístroj skládá ze standardního nebo specializovaného počítače s vestavěnou deskou (modulem) sběru dat.

Měřicí převodník (MT) - technické prostředky s regul

metrologické charakteristiky, které slouží k převodu naměřené hodnoty na jinou hodnotu nebo měřicí signál, vhodné pro zpracování, uložení, další transformace, indikaci a přenos. IP je součástí jakéhokoli měřícího zařízení (měřicí sestava, IS atd.), nebo se používá společně s jakýmkoliv SI.

IP příklady. Digitálně-analogový převodník (DAC) nebo analogově-digitální převodník (ADC).

Vysílací konvertor - měřicí převodník používaný pro

dálkový přenos informačního signálu měření do jiných zařízení popř

systémy (termočlánek v termoelektrickém teploměru).

Primární měření konvertor nebo jednoduše primární konvertor (PP)- měřicí převodník, který je přímo ovlivněn měřenou PV;

Domov » Motor » To, čemu se říká metrologie. Metrologie základní pojmy a definice. Předmět a úkoly metrologie