Что такое параметры измерения

Физические величины и параметры, единицы измерения

Под величинами подразумевают те характеристики явлений, которые определяют явления и процессы и могут существовать независимо от состояния среды и условий. К таким, например, относятся электрический заряд, напряженность поля, индукция, электрический ток и т. д. Среда и условия, в которых протекают явления, определяемые данными величинами, могут изменить эти величины в основном только количественно.

Под параметрами подразумевают такие характеристики явлений, которые определяют свойства сред и веществ и влияют на соотношение между собственно величинами. Они не могут существовать самостоятельно и проявляются лишь в их действии на собственно величины.

К параметрам относятся, например, электрическая и магнитная постоянные, удельное электрическое сопротивление, коэрцитивная сила, остаточная индукция, параметры электрических цепей (сопротивление, проводимость, емкость, индуктивность на единицу длины или объема в данном устройстве) и др.

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Значения физических параметров

Значения параметров обычно зависят от условий, в которых протекает данное явление (от температуры, давления, влажности и т. п.), но при постоянстве этих условий параметры сохраняют свои значения неизменными и поэтому называются также постоянными.

Изучение любого явления в физике не ограничивается только установлением качественных зависимостей между величинами, эти зависимости должны быть оценены количественно. Без знания количественных зависимостей нет действительного представления о данном явлении.

Количественно же величина может быть оценена только путем измерения ее, т. е. путем экспериментального сравнения заданной физической величины с одинаковой по физической природе величиной, принятой за единицу измерения.

Измерение может быть прямым или косвенным. При прямом измерении величину, значение которой необходимо определить, непосредственно сравнивают с единицей измерения. При косвенном измерении значения искомой величины находят вычислением по результатам прямых измерений других величин, связанных с данной определенным соотношением..

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Установление единиц измерения крайне важно как для развития науки при исследованиях и установления физических законов, так и в практике для ведения технологических процессов, а также для контроля и учета.

Единицы измерения разных величин могут устанавливаться произвольно, без учета связи их с другими величинами, или с учетом таких связей. В первом случае при подстановке числовых значений в уравнение связи необходимо еще дополнительно учитывать эти связи. Во втором случае необходимость в последнем отпадает.

В каждой системе единиц различают основные и производные единицы. Основные единицы устанавливают произвольно, при этом обычно исходят из какого-либо характерного физического явления или свойства вещества или тела. Основные единицы должны быть независимы друг для друга и число их должно определяться необходимостью и достаточностью для образования всех производных единиц.

Так, например, число основных единиц, необходимых для описания электрических и магнитных явлений, равно четырем. В качестве основных единиц не обязательно принимать единицы измерения основных величин.

Важно лишь, чтобы число основных единиц измерения было равно числу основных величии, а также чтобы их можно было воспроизвести (в виде эталонов) с максимальной точностью.

Производными единицами называются единицы, установленные на основании закономерностей, связывающих величину, для которой устанавливается единица, с величинами, единицы которых установлены независимо.

Для получения производной единицы какой-либо величины записывают уравнение, выражающее связь этой величины с величинами, определяемыми основными единицами, и затем, приравняв коэффициент пропорциональности (если он в уравнении имеется) единице, заменяют величины единицами измерения и выражают их через основные единицы. Следовательно, размерность единиц совпадает с размерностью соответствующих величин.

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Основные системы единиц в электротехнике

Единицы систем СГС оказались в большинстве случаев неудобными для практики (слишком большими или слишком малыми), что привело к созданию системы практических единиц, кратных единицам системы СГС (ампер, вольт, ом, фарада, кулон и т. д.). Они и были положены в основу получившей в свое время широкое распространение системы МКСА, исходными единицами которой являются метр, килограмм (масса), секунда и ампер.

Удобство этой системы единиц (получившей название абсолютной практической системы) заключается в том, что все ее единицы совпадают с практическими, благодаря чему в формулах связи между величинами, выраженными в этой системе единиц, исчезла необходимость во введении добавочных коэффициентов.

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

В системе СИ семь исходных единиц: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Для оценки величин, значительно превышающих по размерам данную единицу измерения, либо значительно меньше ее, применяются кратные и дольные значения единиц. Эти единицы получаются путем присоединения к наименованию основной единицы соответствующей приставки.

Источник

Измерение, параметры и датчики измерений

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Различают объекты измерений (исследований) и методы измерений и регистрации измеряемых величин. После сбора данных, их обработки и анализа принимают решение о точности и достаточности полученных результатов или о постановке новых экспериментов.

Объекты измерений в сварочной технике могут быть разделены на два основных класса: сварочные процессы и сварные соединения. В ряде случаев измерения и регистрацию параметров на сварном соединении производят в ходе сварочного процесса. Как правило, такие измерения связаны с исследованиями полей температур или деформаций, кинетики аллотропических или фазовых превращений в свариваемом металле и др.

Таким образом, исследование сварочных процессов и сварных соединений связано с проведением измерений. Измерением называется процесс сравнения измеряемой величины с величиной того же рода, принятой за единицу измерений. Результат измерения выражают числом, показывающим отношение измеряемой величины к единице измерения.

Параметры измерений. Измеряемые параметры можно условно разделить на электрические и неэлектрические. К числу основных электрических параметров, определяющих большинство режимов сварки, относятся ток и напряжение в цепи, которые могут быть постоянными, синусоидальными и несинусоидальными. Несинусоидальные параметры характеризуются действующими и мгновенными значениями. Число неэлектрических параметров объекта исследования велико. Наиболее важными неэлектрическими параметрами в сварочной технике являются температура, перемещение (деформация), усилие (вес), масса, площадь, объем и их производные по времени: скорость нагрева (охлаждения), скорость движения (деформации), расход и т. д. Следует различать статические и динамические значения измеряемых величин.

Параметры такого объекта измерений, как сварочный процесс, могут относиться к различным агрегатным состояниям вещества: твердому, жидкому и газообразному, а также плазмообразному.

Важным параметром сварочного процесса является производная не только по времени, но и в пространстве, т. е. градиент. Именно создание больших градиентов температуры для нагрева холодного металла до температур сварки вызывает, в свою очередь, градиенты других характеристик (механических напряжений, концентраций элементов или газов и т. д.).

Датчики измерений. Элемент измерительного устройства, преобразующий неэлектрическую величину в электрическую, называется датчиком. Он является функциональным элементом, обеспечивающим информационную связь между измеряемым объектом и измерительным устройством.

Простота, с которой могут быть усилены, зарегистрированы, измерены, преобразованы электрические сигналы, привела к тому, что в большинстве современных приборов применяются различные методы преобразования измеряемых неэлектрических величин в электрический ток или напряжение.

Различают параметрические и генераторные датчики. Если для преобразования неэлектрической величины в один из электрических параметров – сопротивление, емкость, индуктивность – требуется источник питания, то датчик является параметрическим. Если неэлектрическая величина преобразуется в ЭДС, то датчик является генераторным. Параметрические датчики по принципу действия подразделяются на датчики сопротивления (реостатные, тензосопротивления, термосопротивления), индуктивности (индуктивные, магнитоупругие, магнитные и др.) и прочие генераторные датчики. По принципу действия они подразделяются на термоэлектрические, индукционные, пьезоэлектрические, полупроводниковые, эмиссионные и другие датчики.

Одним из требований к датчикам является обеспечение линейной зависимости выходного сигнала от измеряемой величины. Нелинейность датчика может быть устранена введением дополнительного функционального преобразователя с нелинейными элементами, который частично или полностью компенсирует нелинейность характеристики датчика.

Средства измерений

Средства измерений дают необходимую информацию для экспериментатора. К ним относят меры, измерительные приборы, установки и системы. Измерительным прибором называют средство измерения, предназначенное для получения определенной информации об изучаемой величине в удобной для экспериментатора форме. В этих приборах измеряемая величина преобразуется в показание или сигнал. Они состоят из двух основных узлов: воспринимающего сигнал и преобразующего его в показание.

Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения

Приборы классифицируют по:

– способу отсчета значения измеряемой величины (показывающие, комбинирующие);

– пределам измерения и т. д.

Наибольшее распространение получили показывающие аналоговые приборы, отсчетные устройства которых состоят из шкалы и указателя. Показывающие цифровые приборыимеют меньшую погрешность, они фиксируют измеряемую величину в виде цифр. Регистрирующие приборы бывают самопишущими и печатными. Первые (термограф, шлейфовый осциллограф и др.) выдают график измерений. Печатные приборы выдают измерения в виде цифр на ленте.

Измерительная установка – это система, состоящая из основных и вспомогательных средств измерений. В состав установок входят преобразователи, предназначенные для одно- или многоступенчатого преобразования сигнала до такого уровня, при котором можно было зафиксировать его измерительным механизмом.

Масштабные преобразователи (трансформаторы, электронные усилители и т. д.) увеличивают величину в несколько раз без изменения ее физической сущности. Имеются также преобразователи, изменяющие физическую сущность сигнала. Так, электромеханический преобразователь преобразует электрический сигнал на входе в механический на выходе или наоборот.

Выходной сигнал средств измерений фиксируется отсчетными устройствами, которые бывают сигнальными, цифровыми и регистрирующими. Расстояние между двумя смежными отметками на шкале называют длиной деления шкалы. Диапазон показаний прибора – это разность между значениями измеряемой величины, соответствующей началу и концу шкалы.

Погрешность измерительного прибора бывает абсолютной и относительной. Под абсолютной погрешностью принимается величина Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения, где хп – показание прибора; хд – действительное значение измеряемой величины, полученное более точным методом. Относительная погрешность прибора определяется отношением Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения. Иногда применяют понятие приведенной погрешности Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения, где хпр – диапазон измерений, та часть диапазона показаний прибора, для которой установлены погрешности прибора.

Погрешность возникает вследствие недоброкачественных материалов, комплектующих изделий, плохого качества изготовления приборов, неудовлетворительной эксплуатации и др. Оказывает влияние градуировка шкалы, периодическая проверка приборов.

Кроме этих систематических погрешностей возникают случайные погрешности – ошибки отсчета, параллакс (видимое изменение положения предмета вследствие перемещения глаза наблюдателя), вариация (значение зависит от направления движения стрелки перед остановкой, от трения в узлах) и т. д.

Суммарные погрешности, установленные при нормальных условиях, называют основными погрешностями прибора. Разность между максимальным и минимальным показаниями прибора называют размахом. Если эта величина непостоянная, то есть, если при обратном ходе имеется увеличение или уменьшение хода, то эту разность называют вариацией показаний W. Чувствительность прибора – способность отсчитывающего устройства реагировать на изменение измеряемой величины. Под порогом чувствительности прибора понимают наименьшее значение измеренной величины, вызывающее изменение показаний прибора, которое можно зафиксировать.

Основной характеристикой прибора является его точность, которая характеризуется суммарной погрешностью. Средства измерения делятся на классы точности в зависимости от допускаемых погрешностей. Класс точности прибора обозначает допустимую суммарную относительную погрешность от верхнего предела измерений. Если класс прибора равен 1, то допускаемая относительная погрешность равна ± 1 %, при 3 классе точности – ± 3 %, от всей рабочей шкалы соответственно.

Средства измерения, используемые в научных исследованиях, проходятпериодическую проверкуна точность: государственную (через 1 – 2 года), ведомственную (по графику), рабочую (перед началом работы). При регулировке прибора производят регулировку нуля и чувствительности. Регулировка нуля снимает значение систематических ошибок в диапазоне нижнего предела измерений. Регулировка чувствительности снижает погрешность измерения на всей длине шкалы прибора.

Источник

Параметр (техника)

Технический пара́метр — физическая величина, характеризующая какое-нибудь свойство технического устройства, системы, явления или процесса. Число, характеризующее этот параметр (величину), является его значением.

Параметр — это обобщенное название определенного физического, геометрического или иного свойства устройства (процесса). Это могут быть, например, размер, скорость, напряжение и т. д. Изучением видов параметров, измерений, методов и средств обеспечения их единства и способов достижения требуемой точности занимается метрология.

Содержание

Виды технических параметров

Параметры подразделяются на входные, внутренние и выходные.

Входные (внешние) параметры отражают внешние требования к техническому устройству (процессу), их значения или характер изменения с той или иной точностью известны. Часть этих параметров, существенно влияющих на состояние и характеристики устройства (процесса), называют управляющими.

Часть входных параметров, которые характеризуют выполняемую устройством (процессом) функцию, относят к функциональным параметрам. Эти параметры в процессе проектирования известны.

Внутренние параметры характеризуют состояние и свойства самого устройства (процесса). Их значения определяются или уточняются в процессе проектирования. Они необходимы для обоснования принимаемых решений, характеристики свойств устройства и других целей.

Часть входных параметров и рассчитанных внутренних параметров устройства (процесса) может использоваться в качестве исходных данных для другого, взаимосвязанного устройства (процесса) или его модели. Такие параметры называются выходными параметрами для рассмотренного устройства (процесса) и входными — для вновь рассматриваемого.

Например, для устройства «лифт» входными параметрами будут, например, масса груза (функциональный параметр) и высота его подъёма, срок службы (они задаются, приходят извне), а внутренними, например, диаметр и материал троса, размеры кабины лифта (они определяются, характеризуют устройство и вначале неизвестны). Для устройства «шахта лифта» ранее найденные размеры кабины лифта будут входными параметрами и, следовательно, — выходными параметрами для устройства «лифт».

Некоторые параметры могут выступать в виде обобщённых параметров, объединяющих в себе ряд свойств. Эти параметры применяют, когда излишняя конкретизация при решении задачи не требуется, либо вызывает потребность в дополнительных специальных знаниях. Однако при таком параметре должна быть ссылка на документ, однозначно раскрывающий его содержание.

Например, марка (название) материала: сталь 45 ГОСТ 1050-88 «Прокат сортовой, калиброванный, со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия». Она содержит данные о составе, условиях изготовления и иных свойствах материала и является обобщённым параметром, скажем, для проектировщика, но не для материаловеда или металлурга.

В зависимости от того, что характеризуют параметры — реальное устройство (процесс) или его модель, параметры подразделяют на нормированные и действительные.

Нормированный параметр

Нормированный параметр (или, более правильно, нормированное значение параметра) — это теоретическая величина, значение которой устанавливается нормативно-техническими документами и характеризует признаки модели соответствующего технического устройства. Выражается предельными допустимыми значениями параметра. Изделие, параметры которого будут находиться внутри интервала, образованного этими предельно-допустимыми значениями, считается работоспособным и может использоваться по назначению.

Например, длина стержня, указанная на чертеже, составляет 98…104 мм. Это — нормированное значение параметра, установленное чертежом, а 98 и 104 — предельно-допустимые его значения (наименьшее и наибольшее предельно-допустимые значения параметра).

Если одно из предельных значений равно нулю или бесконечности, то оно не указывается, а подразумевается. Например, твёрдость поверхности детали не менее НВ180, что означает 180…∞. Или, например, поднимаемый груз — 200 кг, что соответствует 0…200.

Для марки материала, например, стали, предельно-допустимые значения содержатся в соответствующем ей ГОСТе.

Величина интервала, ограниченного предельными значениями параметров, называется допуском параметра. Он обозначается буквой T (в предыдущем примере Т = 104–98 = 6 мм). Сама же область допустимых значений параметров называется полем допуска.

Действительный параметр

Действительный параметр (или действительное значение параметра) характеризует признаки конкретного реального изделия. Его определяют путем испытаний [1] или измерительного эксперимента с точностью, достаточной для контроля этого параметра.

Обычно каждое замеренное действительное значение уникально, так как его величина зависит от внешних условий, условий изготовления, способа и точности измерения и многих других факторов. С целью повышения достоверности знания значения параметра проводят ряд измерений, результаты которых будут иметь разброс внутри какого-то интервала. По этой причине действительное значение параметра задают диапазоном. Совпадение действительных значений одних и тех же параметров изделий из их партии возможно только в пределах точности измерения.

Например, измерениями была установлена длина стержня 97…98 мм. Это — действительное значение параметра, истинное значение которого лежит внутри диапазона, заданного суммарной погрешностью измерения. Повышение точности измерений сузит данный диапазон, например, до 97,6…98,1 мм.

Точность оценивается погрешностью измерения, которая представляет собой разность между действительным и истинным значениями параметра. За истинное значение параметра принимается идеальное значение, к которому стремится действительное значение параметра при повышении точности измерения. Истинное значение не может быть определено экспериментально, поскольку все средства измерения имеют некоторую погрешность измерения. Вместо истинного значения для оценки погрешности измерения берут действительное значение параметра, определенное другим средством измерения, погрешность которого на порядок меньше допустимого значения для данной цели.

Погрешность измерения включает в себя составляющие, причинами возникновения которых являются средства измерения, метод измерения и оператор (субъект).

Номинальный параметр

Для удобства записи параметров используют номинальный [2] параметр (номинальное значение параметра), то есть такое его значение, которое служит началом отсчета действительных и предельно допустимых отклонений. Субъективно назначается человеком либо является результатом операций с такими же номинальными параметрами.

Например, длину стержня, указанную на чертеже, можно записать как 101±3 мм. Здесь 101 — номинальное значение, ±3 — отклонения, задающие предельные значения параметра (98…104). В приведенном примере номинальное значение выбрано из середины интервала и, как следствие, отклонения будут симметричными. Если в качестве номинального значения принять «круглую» величину 100, то форма записи данного нормированного параметра примет, например, следующий вид Что такое параметры измерения. Смотреть фото Что такое параметры измерения. Смотреть картинку Что такое параметры измерения. Картинка про Что такое параметры измерения. Фото Что такое параметры измерения, где +4 — величина верхнего предельного отклонения (100+4), −2 — нижнего (100+(-2)).

Номинальным параметром можно считать марку материала, приведённую без ссылки на соответствующий ГОСТ, например, сталь 45.

Часто оперируют только с номинальными значениями параметров, например, указывают длину стержня как 100 мм. Решать уравнения с параметрами, заданными в таком виде, удобнее, хотя теряется ощущение точности не только исходных данных, но и результата вычислений.

Однако изделие считается годным, если действительные значения его параметров попадают в интервал, задаваемый предельными значениями нормируемого параметра. Если указано только номинальное значение нормируемого параметра, то формально значение интервала равно нулю и попасть в такой интервал практически невозможно и, следовательно, каждое изделие по этому параметру будет бракованным. Поэтому в документации (особенно предназначенной для других пользователей — заказчика, исполнителя, покупателя, других специалистов) принято приводить нормированные значения параметров, а не указывать только их номинальные значения.

Для устранения излишнего многообразия номинальных значений параметров их рекомендуют нормировать, то есть приводить в соответствие (например, округлять расчетные значения) с предпочтительными числами.

Оценка значения технического параметра

Значения параметров могут оцениваются следующим образом:

Источник

Классификация и основные характеристики измерений

Классификация измерений:

1. По признаку точности — равноточные и неравноточные измерения.

Равноточные измеренияопределенное количество измерений любой величины, произведенных аналогичными по точности средствами измерений в одинаковых условиях.

Неравноточные измеренияопределенное количество измерений любой величины, произведенных отличными по точности средствами измерений и (или) в различных условиях.

Методы обработки равноточных и неравноточных измерений несколько отличаются. Поэтому перед тем как начать обработку ряда измерений, обязательно нужно проверить, равноточные измерения или нет.

Это осуществляется с помощью статистической процедуры проверки по критерию согласия Фишера.

2. По числу измерений — однократные и многократные измерения.

Однократное измерениеизмерение, произведенное один раз.

Многократное измерениеизмерение одного размера величины, результат этого измерения получают из нескольких последующих однократных измерений (отсчетов).

Во многих случаях, особенно в быту, производятся чаще всего однократные измерения. Как пример, измерение времени по часам как правило делают однократно. Однако при некоторых измерениях для убеждения в правильности результата однократного измерения может быть недостаточно. Поэтому часто и в быту рекомендуется проводить не одно, а несколько измерений. Например, ввиду нестабильности артериального давления человека при его контроле целесообразно проводить два или три измерения и за результат принимать их медиану. От многократных измерений двукратные и трехкратные измерения отличаются тем, что их точность не имеет смысла оценивать статистическими методами.

3. По характеру изменения измеряемой величины — статические и динамические измерения.

Динамическое измерениеизмерение величины, размер которой изменяется с течением времени. Быстрое изменение размера измеряемой величины требует ее измерения с точнейшим определением момента времени. Например, измерение расстояния до уровня поверхности Земли с воздушного шара или измерение постоянного напряжения электрического тока. По существу динамическое измерение является измерением функциональной зависимости измеряемой величины от времени.

Статическое измерениеизмерение величины, которая принимается в соответствии с поставленной измерительной задачей за неизменяющуюся на протяжении периода измерения. Например, измерение линейного размера изготовленного изделия при нормальной температуре можно считать статическим, поскольку колебания температуры в цехе на уровне десятых долей градуса вносят погрешность измерений не более 10 мкм/м, несущественную по сравнению с погрешностью изготовления детали. Поэтому в этой измерительной задаче можно считать измеряемую величину неизменной. При калибровке штриховой меры длины на государственном первичном эталоне термостатирование обеспечивает стабильность поддержания температуры на уровне 0,005 °С. Такие колебания температуры обусловливают в тысячу раз меньшую погрешность измерений — не более 0,01 мкм/м. Но в данной измерительной задаче она является существенной, и учет изменений температуры в процессе измерений становится условием обеспечения требуемой точности измерений. Поэтому эти измерения следует проводить по методике динамических измерений.

4. По цели измерения — технические и метрологические измерения.

Технические измеренияизмерения с целью получения информациио свойствах материальных объектов, процессов и явлений окружающего мира.

Их производят, как пример, для контроля и управления экспериментальными разработками, контроля технологических параметров продукции или всевозможных производственных процессов, управления транспортными потоками, в медицине при постановке диагноза и лечении, контроля состояния экологии и др.

Технические измерения проводят, как правило, при помощи рабочих средств измерений. Однако нередко к проведению особо точных и ответственных уникальных измерительных экспериментов привлекают эталоны.

Метрологические измеренияизмерения для реализации единства и необходимой точности технических измерений.

• воспроизведение единиц и шкал физических величин первичными эталонами и передачу их размеров менее точным эталонам;

• калибровку средств измерений;

• измерения, производимые при калибровке или поверке средств измерений;

• другие измерения, выполняемые с этой целью (например, измерения при взаимных сличениях эталонов одинакового уровня точности) или удовлетворения других внутренних потребностей метрологии (например, измерения с целью уточнения фундаментальных физических констант и справочных стандартных сведений о свойствах материалов и веществ, измерения для подтверждения заявленных измерительных возможностей лабораторий).

Метрологические измерения проводят при помощи эталонов.

Очевидно, что продукция, предназначенная для потребления (промышленностью, сельским хозяйством, армией, государственными органами управления, населением и др.) создается с участием технических измерений. А система метрологических измерений — это инфраструктура системы технических измерений, необходимая для того, чтобы последняя могла существовать, развиваться и совершенствоваться.

5. По используемым размерам единиц — абсолютные и относительные измерения.

Относительное измерениеизмерение отношения величины к одноименной величине, занимающее место единицы. Например, относительным измерением является определение активности радионуклида в источнике методом измерения ее отношения к активности радионуклида в ином источнике, аттестованном как эталонная мера величины.

Противоположным понятием является абсолютное измерение.

При проведении этого измерения в распоряжении экспериментатора не имеется единицы измеряемой величины. По этому приходится ее воспроизводить непосредственно в процессе измерений.

Это возможно двумя способами:

• получать «непосредственно из природного мира», т.е. воспроизводить его на основе использования физических законов и фундаментальных физических констант (такое измерение в международном словаре метрологических терминов VIM [11] называется фундаментальным измерением);

• воспроизводить единицу на основании известной зависимости между нею и единицами других величин.

И связи с этим можно определить абсолютное измерение следующим образом:

Как пример, измерение силы с помощью динамометра будет относительным измерением, а ее измерение путем использования физической константы g (ускорение всемирного тяготения) и мер массы (основной величины SI) — абсолютным.

Внедрение и метрологическое обеспечение относительных измерений, как правило, являются наилучшим решением многих измерительных задач, поскольку они являются более простыми, точными и надежными, чем абсолютные измерения.

Абсолютные измерения в том смысле, которому больше соответствует понятие «фундаментальное измерение», на практике должны применяться в виде исключения. Их сфера применения — независимое воспроизведение основных единиц SI и открытие новых физических закономерностей.

6. По способу получения результата измерений — совокупные, совместные, косвенные и прямые измерения.

Прямое измерениеэто измерение, проведенное при помощи средства измерений, хранящего единицу или шкалу измеряемой величины. Как пример, измерение длины изделия штангенциркулем, электрического напряжения вольтметром и т.п.

Косвенное измерениеизмерение, когда значение величины определяют на основании результатов прямых величин, функционально связанных с искомой.

Совокупные измерения — когда проводят измерения одновременно нескольких однородных величин, когда значения этих величин находят путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях различных сочетаний этих величин.

Классический пример совокупных измерений — калибровка набора гирь по одной эталонной гире, проводимая путем измерений различных сочетаний гирь этого набора,и решения полученных уравнений.

Совместные измерения — проводимые одновременно измерения двух или нескольких разнородных величин для определения зависимости между ними.

Другими словами, совместные измерения — это измерения зависимостей между величинами.

Примером совместных измерений является измерение температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР). Оно проводится путем одновременных измерений изменения температуры образца испытываемого материала и соответствующего приращения его длины и последующей математической обработки полученных результатов измерений.

Следует также различать область, вид и подвид измерений.

Под областью измерений понимают совокупность измерений физических величин, свойственных какой-то области техники или науки и имеющих свою специфику.

В настоящее время выделяют следующие области измерений:

• измерения пространственно-временных величин;

• механические измерения (в том числе измерения кинематических и динамических величин, механических свойств материалов и веществ, механических свойств и форм поверхностей);

• измерения теплоты (термометрия, измерения тепловой энергии, теплофизических свойств веществ и материалов);

• электрические и магнитные измерения (измерения электрических и магнитных полей, параметров электрических цепей, характеристик электромагнитных волн, электрических и магнитных свойств веществ и материалов);

• аналитические (физико-химические) измерения;

• оптические измерения (измерения величин физической оптики, когерентной и нелинейной оптики, оптических свойств веществ и материалов);

• акустические измерения (измерения величин физической акустики и акустических свойств веществ и материалов);

• измерения в атомной и ядерной физике (измерения ионизирующих излучений и радиоактивности, а также свойств атомов и молекул).

Вид измерений — это часть области измерений, которая имеет свои специфические особенности и которая отличается однородностью измеряемых величин.

Например, в области магнитных и электрических измерений возможно выделить измерения электрического сопротивления, электрического напряжения, ЭДС, магнитной индукции и т.д.

Подвид измерений — это часть вида измерений, которая выделяется спецификой измерений однородной величины (по диапазону, размеру величин, условиям измерений и др.).

Например, в измерениях длины выделяют измерения как больших длин (десятки, сотни и тысячи километров), так и малых и сверхмалых длин.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *