Характеристики измерений

По способу получения результата измерения

По способу представления результатов измерений

По характеру изменения во времени измеряемой ФВ

По характеристике точности

По числу измерений

- однократные (измерения выполняют один раз);

- многократные (ряд многократных измерений ФВ одного и того же размера)

- равноточные (ряд измерений какой либо величины, выполненные одинаковыми по точности СИ в одних и тех же условиях и с одинаковой тщательностью);

- неравноточные (ряд измерений какой либо величины, выполненные различающимися по точности СИ и в разных условиях).

- статические;

- динамические.

- абсолютные (измерения величины в её единицах);

- относительные (измерения изменений величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную). Относительные измерения при прочих равных условиях могут быть выполнены более точно, чем абсолютные, так как в суммарную погрешность не входит погрешность меры величины.

- прямые (искомое значение ФВ получают непосредственно из опытных данных).

- косвенные – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. При этом числовое значение искомой величины находится расчетным путем. Косвенные измерения в свою очередь делят на совокупные и совместные.

Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые измерения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.

Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними. Числовые значения искомых величин, как и в случае совокупных измерений, находят из системы уравнений, связывающих значения искомых величин со значением величин, измеренных прямым (или косвенным) способом. Число уравнений должно быть не меньше числа искомых величин.

Измерение – сложный процесс и важными для него являются следующие характеристики: принцип и метод измерений, результат, погрешность, точность, сходимость, воспроизводимость, правильность и достоверность.

Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений.

Метод измерения – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Результат измерения – значение величины, полученное путем ее измерения.

Погрешность результата измерений – отклонение результата измерений от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Точность результата измерений – одна из характеристик качества измерений, отражающая близость к нулю погрешности результата измерений. Высокая точность измерения соответствует малым погрешностям. Количественно точность оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности, например, если относительная погрешность составляет 0,01, то точность равна 100.

Сходимость результатов измерений – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью. Сходимость измерений отражает влияние случайных погрешностей на результат измерения.

Воспроизводимость – близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами и средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям (температура, давление, влажность и др.).

Правильность – характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.

Достоверность – характеристика качества измерений, отражающая доверие к их результатам, которая определяется вероятностью (доверительной) того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных границах (доверительных). Измерения делят на достоверные и недостоверные в зависимости от того, на сколько известны вероятностные характеристики их отклонения от действительного значения измеряемых величин.

Вопрос №5

Значение метрологии для научно-технического прогресса и в развитии экономики страны. Основные задачи и проблемы метрологии.

Как уже было отмечено, в практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются и известны с незапамятных времен измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др.

Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.

Метрология имеет большое значение для прогресса естественных и технических наук, так как повышение точности измерений — одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний.

Для обеспечения научно-технического прогресса метрология должна опережать своем развитии другие области науки и техники, ибо для каждой из них точные измерения являются одним из основных путей их совершенствования.

Ускорение научно-технического прогресса находится в прямой связи с интенсивным развитием метрологии и техники точных измерений, необходимых как для развития естественных и точных наук, так и для создания новой технологии и усовершенствования средств технического контроля и управления. Все это ставит перед метрологией ряд важнейших задач.

В области единиц измерений одной из основных задач является унификация их на базе широкого внедрения единой Международной системы единиц (СИ). Эта система обеспечивает единообразие применяемых единиц для всех областей науки и техники. Значительно повышаются требования к высшему звену в средствах измерений — к эталонам. Точность измерений в промышленности во многих случаях приближается к предельно возможной при данном состоянии техники и, следовательно, к точности самих эталонов. На очереди дня стоит все более широкое использование фундаментальных физических констант и атомных постоянных, характеризирующихся высокой стабильностью, в качестве основы новых, более совершенных эталонов.

Для поддержания единства измерений, проводимых в разных местах и в разное время, необходимо обеспечить передачу размера единиц от эталонов рабочим средствам измерений с наименьшей потерей точности. Устройство современных эталонов и способы передачи размера единиц должны обеспечивать выполнение этого требования.

Неотложной задачей является распространение точных измерений на области очень малых и больших значений измеряемых величин (малых и больших масс, глубокого вакуума и сверхвысоких давлений, сверхнизких и сверхвысоких температур, сверхвысоких частот и др.). Необходимость передачи размера единиц измерений приборам, измеряющим исчезающе малые или сверхбольшие значения величин, часто не позволяет ограничиваться одним эталоном и требует создания нескольких независимых специальных эталонов для одной и той же величины.

Большое значение также приобретают вопросы проведения предельно точных измерений в особых нестационарных условиях, при динамических режимах, при больших ускорениях, высоких или очень низких температурах, давлениях, частотах.

Развитие измерительных и измерительно-управляющих систем привело к качественным изменениям самого процесса измерения.. Кроме величин, сравнивают процессы, имеющие многочисленные параметры и характеристики. Метрологическое обеспечение должно быть распространено и на измерительно-управляющие системы.

Важные задачи стоят и в области теории измерений. Развитие математической статистики и теории случайных функций оказывает влияние на вопросы метрологической обработки результатов измерений.

Широкое применение автоматических методов контроля и регулирования требует дополнений к сложившимся метрологическим понятиям и представлениям. Методы и средства измерений, используемые в медицине, строительстве, химической промышленности и других отраслях науки и техники, должны быть усовершенствованы.

Служа научной основой измерительной техники, метрология должна обеспечивать необходимую надежность и правильность получаемой измерительной информации, а также законодательно определять единство измерений в стране, единство методов средств контроля технологических процессов и испытания продукции. Метрология и обобщает практический опыт в этой области, и соответственно направляет развитие измерительной техники.

Метрология органически связана со стандартизацией, и эта связь выражается прежде всего в стандартизации единиц измерений, системы государственных эталонов, средств измерений и методов поверки, в создании стандартных образцов свойств и состава вещества. В свою очередь, стандартизация опирается на метрологию, обеспечивающую правильность и сопоставимость результатов испытаний материалов и изделий, а также заимствует из метрологии методы определения и контроля показателей качества

В тесном взаимодействии метрология и стандартизация являются важными рычагами технического прогресса во всех областях науки и экономики страны.

Таким образом, основными задачами метрологии являются:

Дата добавления: 2014-01-07