Методические указания. Основы метрологии и технических измерений

Основы метрологии и технических измерений

Вопросы для самопроверки

1. Задачи метрологической службы РФ.

2. Основные задачи метрологии.

3. Международные метрологические организации.

4. Технологические и организационные основы метрологического обеспечения.

5. Роль метрологии в научно-техническом прогрессе.

6. Роль метрологии и измерительной техники в современном производстве.

7. История развития метрологии, вклад в ее развитие отечественных уче­ных.

8. Направления развития и перспективы дальнейшего развития метроло­гии.

9. Метрологический контроль и надзор.

10. Примеры нормативных документов по метрологии.

2.1. Физические величины. Международная система единиц СИ. Основные, дополнительные и производные единицы СИ. Внесистемные единицы. Образование кратных и дольных единиц. Независимость законов материального мира от выбора системы единиц.

2.2.Виды измерений: прямые, косвенные, совместные, совокупные. Методы измерений. Метод непосредственной оценки. Методы сравнения (уравновешивания): дифференциальный, нулевой, замещения, совпадений.

2.3.Погрешности измерений. Истинное и действительное значения измеряемой величины. Абсолютная и относительная погрешности. Систематические погрешности. Причины их возникновения, методы обнаружения и исключения.

Случайные погрешности, промахи, грубые погрешности. Причины появ­ления случайных погрешностей. Вероятностные оценки значения случайных погрешностей. Обработка результатов ряда равноточных наблюдений. Среднее арифметическое значение измеряемой величины. Среднее квадратичное отклонение среднего арифметического значения.

Доверительный интервал и доверительная вероятность. Нахождение доверительного интервала при большом и малом числе наблюдений при заданной доверительной вероятности.

Способы выражения точности измерений и формы представления результатов измерений.

Методические и инструментальные погрешности. Статические и динамические погрешности.

[1, 4, 7, 8, 15].

Современная метрология занимается преимущественно физическими ве­личинами, под которыми понимается свойство, общее в качественном отно­шении многим объектам. В количественном отношении эта величина инди­видуальна для каждого объекта. Качественная характеристика всего многообразия физических объектов в соответствии с международной системой единиц (СИ) может быть определена достаточно малым числом основных понятий: длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. Совокупность этих понятий и их наименования (метр, килограмм, секунда и т.п.) образуют основные единицы СИ. Для характеристики других физических объектов, например, пло­щади, силы, энергии используются производные единицы СИ. При работе с объектами, имеющими сравнительно малое значение, применяются дольные единицы (например, сантиметр, миллиграмм) либо кратные [1, 4, 15]. Определить количественную характеристику физической величины (в дальнейшем просто величины) означает, произвести измерение. Существуют различные методы измерений [4]: непосредственной оценки, сравнения с мерой, замещения и т.д. В частности, метод непосредственной оценки - это метод измерения, при котором значение величины определяют по отчетному устройству измерительного прибора. Другие методы описаны в [4, 15].

Другими характеристиками измерений являются их виды [4, 15]: прямые, косвенные, совокупные и совместные. Например, под прямыми измерениями понимают такие,- при которых искомое значение величины находят из опытных данных (температуру - термометром, электрическое напряжение - вольтметром и т.д.). Другие виды измерений объяснены в [4]. Выбор метода и вида измерений определяется требуемой точностью измерений, условиями проведения измерений и другими факторами. При расчете погрешности физической величины следует учитывать объект измерения, окружающую среду, методические погрешности, погрешности средств измерений и т.д. Для оценки действительного значения величины используются абсолютные и относительные погрешности.

Результаты измерений содержат систематические и случайные погрешности. Основными причинами систематических погрешностей являются инструментальные и методические погрешности. Они могут быть выявлены и устранены или уменьшены. Для повышения достоверности действительного значения величины проводятся многократные измерения, что позволяет объективно оценить случайную составляющую погрешности измерений. Первичной оценкой номинального значения измеряемой величины являются, как правило, среднее арифметическое значение измеряемой величины и среднее квадратичное отклонение (СКО). Они зависят от количества измерений. Поэтому вводится понятие доверительных интервалов с доверительной вероятностью. Эти понятия взаимосвязаны. Доверительные интервалы устанавливаются по СКО с учетом количества измерений и доверительной вероятности. Последняя характеризует относительное число попаданий измеряемой величины в доверительный интервал.

При написании полученной при измерениях физической величины должна быть указана и погрешность ее измерения.

Дата добавления: 2015-04-30