Основные метрологические термины и их определение

Здесь рассмотрены ермины и их опре­деления, регламентированные Законом Украины "О метро­логии и метрологической деятельности", вступившим в силу с 13 марта 1998 года, а также ДСТУ 2681 – 94 "Державна система забезпечення єдності вимірювань. Метрологія. Терміни та визначення".

Физическая величина – это свойство, общее в качественном отношении многим материальным объектам и индивидуальное в количественном отношении для каждого из них.

Например, электросопротивление, масса – это физические величины. Являясь в качественном отношении общими для многих объектов, количественно физические величины инди­видуальны для каждого объекта.

Измерения – отображение физических величин их значе­ниями с помощью эксперимента и вычислений с применением специальных технических средств.

Единица измерений – физическая величина определенного размера, принятая для количественного отображения одно­родных с ней величин.

Измеряемая величина – это физическая величина или пара­метры ее зависимости, которые подвергаются измерению.

Допустим, необходимо измерить какую–то физическую величину X. Процесс измерения можно условно разбить на две стадии:

а) восприятие и отображение физической величины и

б) нормирование ее, т.е. присвоение ей определенного числового значения.

Как пример, требуется определить время, в течение которого закристаллизуется жидкий алюминий. Чтобы изме­рить, нужно воспринять момент времени начала кристал­лизации и момент ее окончания, а промежуток времени между этими событиями – отобразить количественно (стрелочными часами). Тогда т =х – секунда, где секунда – единица времени, нанесенная на циферблате часов, а х – величина, которую показала секундная стрелка часов.

Для выполнения указанных действий необходимо выполнить два главных условия. Во–первых, физическая величина, которую нужно измерить, должна быть однозначно определена, а единицы физических величин, это во–вторых, должны быть установлены специальным соотношением. К примеру, такие величины, как длина, масса, температура вполне определимы из опыта, на эти величины есть специ­альные единицы, а такие величины, как КПД, комфорт, вос­питанность, чувство юмора и т.п. требуют либо специального конкретного определения, либо вообще не имеют и не могут иметь общепризнанного определения, а потому не могут быть измерены.

Таким образом, измерить – это значит сравнить неиз­вестную (измеряемую) величину с известной (установленной) единицей этой величины.

Размер величины – это количественное содержание физи­ческой величины в данном объекте. Размер величины сущест­вует реально, независимо от того, знаем мы его или нет.

Числовое значение величины – это число, которое равно отношению размера измеряемой физической величины к размеру единицы этой физической величины, или кратной (дольной) единицы.

Между размером и числовым значением величины есть принципиальная разница: числовое значение при исполь­зовании другой единицы измерения изменяется, тогда как размер величины остается неизменным.

Истинное значение величины – это значение, которое идеально отражало бы соответствующее свойство объекта.

Действительное (умовно істинне) значение величины – это значение, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения делят на четыре основных вида: прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямыми называют измерения одной величины, значение которой находят непосредственно без преобразования ее рода и использования известных зависимостей. Простейшими при­мерами прямых измерений являются измерения длины линей­кой, температуры – термометром, объема жидкости – мерником, электрического напряжения – вольтметром и т.д.

Прямые измерения – основа более сложных видов измерений.

Непрямые измерения – это измерения, при которых значе­ния одной или нескольких измеряемых величин находят после преобразования рода величины или вычисления по известным зависимостями от нескольких величин аргументов, которые измеряются прямо.

Например, объем прямоугольного параллелепипеда можно определить по результатам прямых измерений длины в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Находить значения некоторых величин легче и проще путем косвенных измерений, чем путем прямых, Иногда пря­мые измерения практически невозможно осуществить. Нельзя, например, измерить плотность твердого тела, определяемую обычно по результатам измерений объема и массы.

Косвенные измерения некоторых величин позволяют полу­чить значительно более точные результаты, чем прямые изме­рения.

Совокупным называют непрямое измерение, в котором значения нескольких одновременно измеряемых однородных величин находят решением уравнений, связывающих разные сочетания этих величин, которые измеряются прямо или кос­венно. Например, совокупными являются измерения, при кото­рых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс раз­личных сочетаний гирь.

Совместными называют непрямые измерения, в которых значения нескольких одновременно измеряемых разнородных величин находят решением уравнений, связывающих их с дру­гими величинами, которые измеряются прямо или косвенно. Цепью совместных измерений по существу является нахож­дение функциональной зависимости между величинами, например, зависимости длины тела от температуры и т.п.

Средство измерений – это средство измерительной техники, которое реализует процедуру измерений. К средствам измере­ний относятся кодовые средства измерений, регистрирующие средства измерений, измерительные приспособления, измери­тельные каналы и измерительные системы. К средствам изме­рения не следует относить устройства, служащие для создания заданных условий измерений (различные регулирующие устройства, реостаты, термостаты, барокамеры и др.). Средство измерения реализует в идеальном случае линейную зависимость между значениями измеряемой величины и ее соответствую­щими размерами.

Мера – средство измерений, предназначенное для вос­произведения и (или) хранения физической величины задан­ного размера. Некоторые меры являются телами определен­ной формы, например, концевые меры длины, гири, измери­тельные колбы. Другие меры представляют совокупность мно­гих деталей с определенной взаимосвязью (измерительный кон­денсатор, генератор стандартных сигналов и др.).

Точность измерений – главная характеристика качества измерений, отражающая близость результата измерения к истинному значению измеряемой величины.

Результат измерения – значение физической величины, найденное путем ее измерения.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражаются в узаконенных единицах измерений, а погрешности измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

Абсолютная погрешность – разница между результатом измерения и действительным значением измеряемой величины.

Относительная погрешность – отношение, абсолютной погрешности измерения к действительному значению изме­ряемой величины.

Систематическая погрешность ~ составляющая погреш­ности, остающаяся постоянной или закономерно изменяю­щаяся при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайная погрешность – составляющая погрешности, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Грубая погрешность измерения – погрешность измерения, существенно превышающая ожидаемую (при данных условиях) погрешность.

Методика выполнения измерений – совокупность процедур и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с необходимой точностью.

Средство измерительной техники – техническое средство, применяемое во время измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Тип средства измерительной техники – совокупность средств измерительной техники одного и того же назначения, которые имеют один и тот же принцип действия, одинаковую конструкцию и изготовлены по одной и той же технической документации.

Поверка средств измерительной техники – установление пригодности средств измерительной техники, на которые распространяется государственный метрологический надзор, к применению на основании результатов контроля их метрологических характеристик. Если поверяемые средства измерений предназначены для применения с учетом поправок к их показаниям, то при поверке определяются их погрешности. Если же они предназначены для применения без введения поправок, как, например, используемые в торговле, то при поверке выясняют, не превышают ли их погрешности допускаемые. Кроме того, при поверке производят несколько других операций, чтобы убедиться в отсутствии неисправных или ненадежных узлов, которые могут стать причиной выхода из строя или появления больших погрешностей.

Калибровка средств измерительной техники – определение в означенных условиях или контроль метрологических характеристик средств измерительной техники, на которые не распространяется государственный метрологический надзор.

Градуировка средств измерительной техники – определение градуировочной характеристики средств измерительной техни­ки. В технической литературе можно встретить неправильное употребление этих терминов, когда поверку называют градуи­ровкой, градуировку – калибровкой и т.п. Иногда эти термины заменяют другими, неверными и не отражающими существа метрологической операции, например, "тарировка" вместо "поверка" или "градуировка".

Метрологическая аттестация средств измерительной техники – исследование средств измерительной техники в целях определения их метрологических характеристик и установ­ления пригодности этих средств к применению.

Измерительная лаборатория – организация или отдельное подразделение организации, предприятия, осуществляющие измерение физических величин, определение химического состава, физико–химических, физико–механических и других свойств и показателей веществ, материалов и продукции.

Дата добавления: 2015-05-10