КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Лекция № 1
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ Школа естественных наук ДВФУ
По дисциплине «Метрология» Направление 020100.68 - Химия
Магистерская программа «Химия элементоорганических соединений»
Владивосток Лекции проводятся в диалоговом режиме. Задаваемые аудитории вопросы сочетают в себе известный и неизвестный студентам материал. В ходе лекции студенты находят ответы на поставленные вопросы, что повышает мотивацию к активной работе на лекции. Раздел 1 Метрология (14 часов) Тема 1. Введение. (2 часа) Тема: Введение. Основные понятия. Метод проведения: Лекция – беседа. Вопросы для обсуждения: 1.Основные понятия, связанные с объектами измерения: свойство, физическая величина. Как вы понимаете эти понятия? 2. В чем заключаются количественные и качественные проявления свойств объектов измерений? 3.Единица физических величин. Какие единицы измерения физических величин вы знаете? 4.Основной принцип измерения. В чем заключается? 5.Результат измерения, погрешность результата измерения. Истинное и действительное значение измеряемой величины. Вспомните из курса аналитической химии от чего зависят эти величины? План лекции: 1.Краткий исторический очерк развития метрологии. 2.Определение метрологии как науки. 3.Теоретические основы метрологии. Краткое содержание: Теоретической основой любой измерительной техники является – метрология. Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения заданного уровня точности. В переводе с греческого метрон – мера, логос – учение, понятие, т.е. учение о мерах. Д. И. Менделеев, выполнивший исключительно важные работы в области метрологии, говорил – «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Организованная им в 1893 г. Палата мер и весов ныне является центральным метрологическим учреждением России и называется Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологии (ВНИИМ) им. Д.И. Менделеева.
Метрология делится на три самостоятельных и взаимодополняющих раздела. Теоретическая метрология, в которой излагаются общие вопросы теории измерений. Прикладная метрология рассматривает комплексы общих правил, требований и норм, а так же другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений. Законодательная метрология рассматривает комплексы общих правил, требований и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений (СИ). К основным задачам метрологии относятся: 1. Общая теория измерений. 2. Единицы физических величин и их системы. 3. Методы и средства измерений. 4. Методы определения точности измерений. 5. Основы обеспечения единства измерений и единообразия СИ. 6. Эталоны и рабочие эталоны. 7. Методы передачи размеров единиц от эталонов или рабочих эталонов рабочим СИ. Рассмотрим ряд понятий относящихся к измерениям, используемых в метрологии. Физической величиной (параметром) называют свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Размер физической величины – количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию физическая вели-чина (ФВ). Размер служит для отображения количественного различия между физическими объектами по рассматриваемому свойству. В результате формируется заключение о сравниваемых объектах: длиннее или короче, тяжелее или легче, теплее или холоднее и т.п.
Единица физической величины – это физическая величина, которой, по определению, приписано значение, равное единице. Единицу физической величины определяют путем пропорционального деления основного интервала шкалы физической величины. [ S ] =(S1-S0)/n, (1.1) где: [ S ] – некоторый размер ФВ, называемый единицей ФВ; S1 – верхний размер ФВ (конечный); S0 – нижний размер ФВ (начальный); n – доля интервала ФВ (S1-S0) – интервал между размерами S1 и S0, называемый основным интервалом шкалы ФВ. Измеряемая величина – это ФВ, выбранная для измерения. Измерение – это нахождение физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств. В более широком смысле измерение – это процесс приема и пре-образования информации об измеряемой величине с целью получения сравнительного результата; сравнения её с принятой шкалой или единицей измерения и выдачи её в форме пригодной для дальнейшего использования человеком или ЭВМ. Измерительное преобразование – отражение размера одной ФВ размером другой ФВ, функционально с ней связанной. Процесс решения любой задачи измерения включает в себя три этапа: подготовку, проведение измерения (эксперимента) и обработку результатов. Процесс измерения включает в себя ряд составных элементов. Объект измерения – это сложное явление или процесс, характеризующийся множеством отдельных ФВ (параметров), каждая из которых может быть измерена в отдельности, но в реальных условиях действует на измерительное устройство совместно со всеми остальными параметрами. В теплоэнергетике основными объектами измерения являются котел, турбина и их вспомогательное оборудование. В процессе измерения на СИ, оператора и объект измерения воз-действуют внешние факторы – влияющие физические величины ВФВ. ВФВ называют ФВ, которая не измеряется данным СИ, но оказывает влияние на результат измерения, проведённым этим средством (температура окружающей среды, атмосферное давление, влажность и т.п.). В общем случае СИ называется техническое средство (мера, измерительный прибор или преобразователь, измерительная система), используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики (класс точности, вариация и т.п.).
Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Результат измерений величины Х можно записать в виде формулы, называемой основным уравнением измерения: Х = Y [ Х ], (1.2) где Y – отвлеченное число, называемое числовым значением ФВ; [ Х ]-единица ФВ. Результат измерения – это значение физической величины, найденное путём её измерения. Различают истинное и действительное значение измеряемой величины. Истинное значение ФВ – значение ФВ, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. В философском аспекте истинное значение всегда остается неизвестным, а совершенствование измерений позволяет приближаться к истинному значению физической величины. Tп.в.=1000C=99,9740C. В метрологическом аспекте истинным значением измеряемой величины называется её значение свободное от погрешности измерения, т.е. не содержащее погрешности: Yu = φ (Xu ), если М = Мu Истинное значение измеряемой величины практически получить Невозможно, поэтому уравнение перепишем так: Yu ± ΔY = φ(Xu± ΔХ), (1.4) где ΔY – погрешность результата ΔХ – погрешность измеряемой величины; ΔМ – погрешность меры. Если эти погрешности минимально возможные, которые можно получить при современном уровне измерительной техники, то данный результат измерений можно назвать действительным значением ФВ. Действительное значение ФВ – это значение ФВ, найденное экспериментальным путём и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо него. Следовательно, для оценки точности измерения на практике при-нимается вместо истинного значения измеряемой величины действительное значение измеряемой величины, т.е. значение измеряемой величины, полученное с наибольшей точностью. Его получают в результате измерения с минимально допускаемой погрешностью, как правило, с помощью рабочих эталонов, Чтобы составить представление о выполненном или предстоящем
измерении, необходимо знать его основные характеристики: принцип измерения, метод измерения и погрешность измерения. Принцип измерения – совокупность физических явлений, на которых основано измерение. Метод измерения – совокупность приёмов использования принципов и средств измерений. Погрешность (или ошибка) измерения- отклонение результата измерения Y от истинного значения Yu измеряемой величины: ±Δ = Y – Yu. (1.5) Погрешность, определяемая формулой (1.5), выражается в единицах измеряемой величины и называют абсолютной погрешностью. Относительная погрешность измерения – отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины. Тема 2. Принципы формирования систем единиц физических величин (2 часа)
Дата добавления: 2015-04-30; Просмотров: 407; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |