Истинное значение величины определить невозможно

У измеряемой величины есть истинное значение.

Любое измерение есть ничто иное как сравнение.

Истинное значение измеряемой величины постоянно.

Появление ошибок при измерениях вызвано недостаточной надежностью системы, в которую входят объект измерения, оператор, средство и метод измерения, окружающая среда..

При подготовке и проведении высокоточных измерений в метрологической практике учитывают следующие факторы, влияющие на результат измерений: влияние объекта измерения, субъекта измерения (эксперта или экспериментатора), метода измерения, средства измерения, условий измерения.

1) Объект измерения должен быть всесторонне изучен. В зависимости от характера объекта и цели измерения учитывают (или отвергают) необходимость корректировки измерений.

2) Субъект измерения, т.е. оператор, привносит в результат измерения элемент субъективизма, который по возможности должен быть сведен к минимуму. Он зависит от квалификации оператора, санитарно-гигиенических условий труда (освещение, уровень шума, чистота воздуха, микроклимат, режим труда), его психофизиологического состояния, учета эргономических требований при взаимодействии оператора с СИ (правильное размещение СИ).

3) Метод измерений. Часто измерение одной и той же величины постоянного размера разными методами дает различные результаты. Искусство оператора состоит в том, чтобы исключить, компенсировать или учесть факторы, искажающие результаты. Если это не удается, то в результат вносят корректировку.

4) Влияние СИ на измеряемую величину проявляется как возмущающий фактор. Некоторые СИ дают постоянно завышенные или заниженные показания, что может быть результатом дефекта изготовления или некоторой нелинейности преобразования. На результат измерения может повлиять и инерционность СИ. Тогда устанавливается аддитивная или мультипликативная поправка в виде числа, функции, графика, таблицы, формулы

5) Условия измерения включают параметры окружающей среды: температуру, влажность, атмосферное давление, напряжение в сети и др.

Все эти факторы при подготовке к измерениям должны исключаться, в процессе измерения компенсироваться, а после измерения учитываться.

Некоторые способы выявления и устранения ошибок измерения:

а) при однократном измерении (от 1-го до 3-х измерений) ошибка может быть выявлена при сопоставлении результата с априорным представлением о нем или путем логического анализа. Измерения повторяют для устранения причины ошибки;

б) при многократном измерении одной и той же величины результаты отдельных измерений могут заметно отличаться от остальных. Если отличие велико, ошибочный результат надо отбросить. При этом руководствуются “правилом 3-х сигм“: если при многократном измерении сомнительный результат отдельного измерения отличается от среднего больше чем на 3 σ (где σ – среднее квадратическое отклонение значения измеряемой величины от среднего значения), то с вероятностью 0.997 он является ошибочным и его следует отбросить.

Качество измерений является главным фактором для быстропротекающих автоматизированных процессов при большом числе измеряемых величин.

На обеспечение качества измерений направлено применение аттестованных методик выполнения измерений. В 1997 г. начал действовать ГОСТ 8.563-96 “ГСИ. Методика выполнения измерений”.

Методика выполнения измерений (МВИ) – это совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью. То есть под МВИ понимают технологический процесс измерений. МВИ излагают в форме стандарта, рекомендаций, раздела ТУ, паспорта. Итак, МВИ – документированная измерительная процедура.

Аттестация МВИ – это процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявляемым к ней метрологическим требованиям.

При разработке МВИ учитывают одни из основных исходных требований – требования к точности измерений. Наиболее распространен способ выражения требований к точности измерений – границы допускаемого интервала, в котором с заданной вероятностью Р должна находиться погрешность измерений.

4.7 Система воспроизведения единиц величин.

Система воспроизведения единиц величин и передачи информации об их размерах всем без исключения СИ в стране составляет техническую базу обеспечения единства измерений.

Различают способы воспроизведения основных и производных единиц. При децентрализованном способе размеры единиц могут воспроизводиться там же, где выполняются измерения (применяется для воспроизведения единиц многих производных физических величин), при централизованном способе информация о размере единиц должна передаваться с централизованного места их хранения или воспроизведения (применяется для воспроизведения основных единиц).

Централизованное воспроизведение единиц осуществляется с помощью специальных технических средств – эталонов.

Эталон должен отвечать 3-м основным требованиям:

1) неизменность (способность удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного времени);

2) воспроизводимость (воспроизведение единицы с наименьшей погрешностью для данного уровня развития техники);

3) сличаемость (способность не претерпевать изменений и не вносить каких-либо искажений при проведении сличений).

Различают следующие виды эталонов:

- первичный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью (по сравнению с другими эталонами этой же единицы). Это уникальные средства измерения, часто представляющие собой сложнейшие измерительные комплексы, созданные с учетом новейших достижений науки и техники;

- специальный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях.

Официально утвержденные в качестве исходных для страны первичный или специальный эталоны называются государственными.

Государственные эталоны – это национальное достояние. Они должны храниться в метрологических институтах в специальных эталонных помещениях.. Для обеспечения единства измерений физических величин в международном масштабе производят международные сличения национальных государственных эталонов. Эти сличения помогают выявить систематические погрешности воспроизведения единицы национальными эталонами, установить, насколько национальные эталоны соответствуют международному уровню.

- вторичный эталон – эталон, получающий размер единицы путем сличения с первичным эталоном этой единицы. Вторичные эталоны бывают: эталоны-сравнения для сличения эталонов; эталоны-свидетели для поверки сохранности и неизменности государственного эталона; эталоны-копии для передачи информации о размере единицы рабочим эталонам.

Самые распространенные по численности – рабочие эталоны 1-го, 2-го, 3-го разряда (иногда 4-го).

Передача размера единицы представляет собой приведение размера единицы физической величины, хранимой поверяемым СИ, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном. Передача размера осуществляется при сличении этих единиц.

Передача информации о размере единиц обширному парку СИ – многоступенчатая процедура. Размер единицы передается “по цепочке”: первичный эталон – вторичный эталон – рабочий эталон 1-го разряда –.рабочий эталон 2-го разряда – рабочий эталон низшего разряда (3-го или 4-го) – рабочее средство измерений.

РСИ обладают различной точностью измерений: наиболее точные РСИ при поверке (калибровке) получают размер от вторичных эталонов или рабочих эталонов 1-го разряда; наименее точные – от эталонов низшего разряда (3-го или 4-го). Поверка и калибровка – это набор операций, выполняемых с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным техническим требованиям.

Методы передачи информации о размере единицы:

- методы непосредственного сличения (сличение меры с мерой или показаний 2-х приборов). Их применяют для менее точных мер (линейки, рулетки, измерительные цилиндры, мерные колбы и пр.);

- сличение с помощью компаратора. Приборы-сравнения или компарирующие устройства применяют для более точной поверки (это образцовые весы для поверки гирь, мосты постоянного и переменного тока для сличения мер сопротивления и ЭДС нормальных элементов).

Поверочные схемы СИ – это документ, который устанавливает соподчинение СИ, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим СИ с указанием методов и погрешности при передаче. Различают государственные и локальные поверочные схемы. Государственные поверочные схемы закладываются в основу государственных стандартов и поэтому регламентируют передачу информации о размере единицы всему парку СИ в стране (утверждаются Госстандартом). Во главе этой схемы находится государственный эталон. Локальные поверочные схемы распространяются на СИ, подлежащие поверке, организуемой метрологической службой министерства (ведомства) или юридического лица (утверждаются ведомственными МС или руководством предприятия).

Вообще систему передачи размера единицы величины можно представить в виде пирамиды, на вершине которой находятся государственные эталоны, а основание представлено РСИ. От основания к вершине уменьшается погрешность СИ, растет их стоимость, снижается тираж изготовления.

Дата добавления: 2015-04-30