Метрологические измерения

Введение

Измерение – один из важнейших путей познания природы человека. Они играют значительную роль в современном обществе. Наука, техника и промышленность не могут существовать без измерений. Каждую сек в мире производится 1 млрд. измерительных операции результаты которых используются для обеспечения технического уровня и необходимого качества продукта, безопасности работы транспорта и т.д. Практически нет ни одной сферы деятельности где бы не использовались результаты измерений. Диапазоны измеряемых величин постоянно растут. Например длина измеряется 10^-10 -10^{-17 метра, температура 0,5–106} К, сопротивление 10^-26 -10¹⁶ Ом, сила тока 10^-16 -10⁴ А. С ростом диапазона измеряемых величин возрастает и сложность измерения. Измерения по сути своей перестают быть одноактивным действием, превращают сложную процедуру подготовки эксперимента, интерпретации измеренной информации. В этом случае следует говорить об измерительных технологиях понимающихся как последовательность действий направленных на получение измерительной информации. Другой фактор, подтверждающий фактор измерений – их значимость. Основой любой формы управления, анализа, планирования, контроля и регулирования является достоверная исходная информация, которая может быть получена путём измерения физических величин, параметров и показателей. Только высокая и гарантированная точность результатов измерений может обеспечить правильность применяемых решений.

Современный уровень науки и техники позволяет выполнять многочисленные и точные измерения однако затраты на них равны затратам на исполнительные операции. Важной задачей Метрологии как науки является создание эталонов физических величин имеющих диапазон необходимый для современной науки и техники. Эти эталоны постоянно совершенствуются с учётом последних открытий науки. Стоимость поддержания мировой системы эталонов высока. Сотрудничество с зарубежными странами совместная разработка научных программ Её высокая точность, качество и достоверность единообразия принципов и способов оценки и точность измерения имеет огромное значение. Важную роль в использовании достижений в метрологии в промышленности играют нормативные документы ССМ. Поэтому в процессе изучения курса МСС будут активно использовать последние нормативные материалы госстандартов.

Основные термины

Основные термины сформулированы в ряде действующих нормативных документов (1970 г. введён ГОСТ 16263–70 «Метрология. Термины и определения»). Дальнейшее развитие Метрологии вызвала необходимое уточнения терминов и учёта при этом материалов изданных за рубежом (международный терминологический словарь). 1994 г. введён новый рекомендательный документ «Рекомендации. Метрология. Основные термины и определения», разработан НПО в НИИ Метрологии Д.М. Менделеева.

Метрология – наука об измерениях, метода и средствах обеспечения их единства и требования точности. (Метрология не только наука, но и область практической деятельности.)

Физическая величина – одно из свойств физического объекта общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении разная для каждого и них.

Измерение – совокупность операций выполняемых с помощью технического средства хранящего единицу величины, позволяющая сопоставить измеренную величину её единицей и получить значение измеряемой величины.

Единство измерений – состояние измерений при котором их результаты выражены в законных единицах, а погрешности известны с определённой вероятностью и не выходят из дозволенных.

Первым условием обеспечения единства измерений является преставление результатов единицах которые были бы одними и теме же всюду где производится измерения.

Второе условие: необходимость выполнять их так, чтобы «сопровождающие» измерения погрешность их результатов были бы извесны и не выходили бы с заданной вероятностью за установленные пределы.

Погрешность – отклонение результатов измерений от истинного значения измеряемой величины. Δx = х_изм – х_дейст . Говорят не о погрешности измерения, а о точности. Качественно точность измерения характеризуется близостью к нулю результатов измерения.

Классификация измерений

Измерение как экспериментальные процедуры определяют определённые значения определённых величин разнообразны, что объясняется множеством известных величин, различных характеров изменения их во времени, различными требованиями.

По способу получения информации:

прямые измерения, при которых искомые значения физической величины определяют путём сравнения с мерой этой величины (линейка, вольтметр)

– косвенные . При которых искомые значения физической величины определяет на основании результатов других физических величин связанных с искомой величиной некоторых заранее известных функциональных зависимостей (измерение мощности тока)

– совокупные измерения , при которых проводят одновременно измерения нескольких однородных величин с определённой искомой величины путем решения системы уравнения.

– совместные измерения при которых производятся измерения двух или нескольких неоднородных физических величин с целью нахождения зависимости между ними.

Как при совокупных так и при совместных измерений искомые