Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация»


НазваниеЛекция №1 Курс «Метрология и стандартизация»
страница2/42
Дата публикации05.04.2013
Размер2.83 Mb.
ТипЛекция
userdocs.ru > История > Лекция
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   42
Величина: Физические величины – это характеристики физических процессов, свойств или состояний физических тел, поддающихся количественной и качественной оценке. Результаты измерения физических величин только тогда являются полноценными, когда они могут быть использованы для описания закономерностей природы в форме математических уравнений.

Слово «величина» употребляется в двух смыслах, что нередко приводит к неточности изложения, а в вопросы метрологии вносит путаницу. Очень часто термин «величина» употребляют в применении к размеру или числовому значению данных конкретных физических величин. Говорят: величина давления, величина скорости, величина напряжения. Это неверно потому, что давление, скорость, напряжение в правильном понимании этих слов являются величинами, и, говоря так, мы, по существу говорим о величине величины. Можно просто сказать: большое или малое давление, не говоря слово «величина». Зачем говорят: «величина скорости звука в воздухе равна 300 м/с», вместо: «скорость звука в воздухе равна 300 м/с» и т. д.

В тех же случаях, когда необходимо подчеркнуть, что речь идет о количественном определении данной физической величины, можно употребить слово «размер».

Для указания на количественную характеристику физической величины часто говорят «числовое значение величины» или просто «значение величины». Однако при этом не следует забывать, что слово «значение» без прилагательного «числовое» имеет более широкий смысл. Например: «в словаре указаны различные значения слов». Кроме того, слово значение применяют в смысле «важность», «значимость». Отбрасывать прилагательное «числовое» можно только в тех случаях, когда иное толкование слова «значение» невозможно.

Между размером и числовым значением величины есть принципиальная разница. Размер величины существует реально, независимо от того, знаем мы его или нет. Выразить размер величины мы можем при помощи единиц измерения данной величины в виде ее числового значения.

Для числового значения характерно, что при применении другой единицы измерения оно изменяется, тогда, как размер величины остается постоянным (неизменным). Например:  10 мм = 1 см = 0,01 м

Различают истинное значение величины и измеренное.

Истинное значение величины – числовое значение, выражающее истинный размер величины в данных единицах измерения.

Измеренное значение величины – числовое значение величины, полученное в результате измерения и лишь приближенно соответствующее истинному размеру. Степень приближения зависит от точности метода и средств измерения.

Измерение.

Широкое распространение получило определение, предложенное М.Ф. Маликовым: «Измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной величины с известной величиной, принятой за единицу сравнения».

Против этого определения выдвинут ряд возражений, возникших в связи с современным состоянием и ролью измерений, а также в связи с некоторыми изменениями в общих понятиях. Так, например, измерения, производимые в кибернетических устройствах и превращаемые в сигналы регулирования без участия человека, можно лишь условно отнести к познавательным процессам. Вызывает возражения и формулировка «физический эксперимент». Выступающие против этого выражения, допускают узкое его толкование, при котором из процесса оказываются исключенными такие операции, как вычисления, введение поправок и т. п. Указывается также на то, что это определение предусматривает только прямые измерения и не охватывает косвенных и совокупных измерений, в которых величина не сравнивается непосредственно с единицей измерения. Эти возражения нельзя признать бесспорными (измерение температуры Солнца).

Имеется ряд других определений «измерения». Например: «Измерение – это совокупность действий, выполняемых с помощью средств измерений и имеющих целью нахождения числового значения измеряемой величины, выраженного в принятых единицах измерения».

Однако отсутствие полной четкости определения во многих практических случаях не создает трудностей в проведении измерений. Трудности возникают тогда, когда необходимо определить границу между измерением и каким-то другим процессом, происходящим, например, в системах регулирования.

Не следует заменять термины «измерение», «измерить», слова «замер», «замерить», так как понятия, обозначаемые этими словами, не отличаются от понятий, определяемых термином «измерение» и производными от него.
Эталоны и образцовые меры. Измерительные приборы (ГОСТ 8.057-80)

Эталон единицы измерения – мера или измерительный прибор (или группа), предназначенные для воспроизведения с наивысшей достижимой точностью и хранения единицы измерения в общегосударственном или международном масштабе. При конкретном применении термина слова «единицы измерения» заменяют наименованием единицы: эталон килограмма, эталон метра, эталон ампера и т. п.

Эталоны (ГОСТ 8.057-80)

Эталоны по подчиненности подразделяют на первичные (исходные) и вторичные (подчиненные). Первичные эталоны в зависимости от условий воспроизведения единицы могут иметь разновидность – специальные первичные эталоны.

Эталоны создаются для воспроизведения и хранения единицы физических величин и передачи их размера средством измерений, применяемым в стране с целью обеспечения единства измерений.

^ Первичные эталоны воспроизводят и хранят единицы физических величин и передают их размеры с наивысшей точностью, достижимой в данной области измерений.

^ Специальные эталоны воспроизводят единицы физических величин в условиях, в которых прямая передача размера единицы физической величины от первичного эталона с требуемой точностью технически неосуществима (высокие и сверхвысокие давления и частоты, малые и большие энергии и температуры, особые состояния веществ и т. п.).

Первичные и специальные эталоны являются исходными для страны и их утверждают в качестве государственных эталонов. Им присваивают наименование «Государственный первичный эталон» и «Государственный специальный эталон».

^ К вторичным эталонам относят эталоны – копии, эталоны – сравнения и рабочие эталоны.

Эталоны сравнения предназначены для взаимного сличения эталонов, которые по тем или иным причинам нельзя непосредственно сличать друг с другом.

^ Рабочие эталоны предназначены для поверки образцовых и наиболее точных рабочих средств измерений.

Воспроизведение и хранение единицы физической величины допускается осуществлять одиночными средствами измерения, группой или набором.

^ Одиночный эталон состоит из одного средства измерения или одной измерительной установки.

Групповой эталон состоит из совокупности однотипных средств измерения, применяемых как одно целое.

^ Эталонный набор представляет собой набор средств измерений, позволяющих хранить единицу физической величины или измерять физическую величину в определенном диапазоне, в котором отдельные средства измерений имеют различные номинальные значения или диапазоны измерений.

Государственные эталоны создает, утверждает и применяет Госстандарт. Они подлежат международным сличениям.

Вторичные эталоны создают, хранят и применяют министерства (ведомства).

В технике, науке и художественной литературе слово «эталон» употребляется в более широком смысле. Под эталоном понимают образец наивысшего достижения в чем-либо, образец, по которому следует равняться.

В области метрологии и измерительной техники слово «эталон» следует применять в том значение, какое дано в его определении. Неправильно называть наиболее точные меры и измерительные приборы, применяемые на предприятиях, эталонами, эталонными мерами или эталонными измерительными приборами. Для них установлены и широко применяются наименования «образцовые меры» и «образцовые измерительные приборы».

Образцовая мера – мера, предназначенная для хранения единицы измерения и для поверки и градуировки по ней других мер и измерительных приборов.

Образцовый измерительный прибор – прибор, предназначенный для хранения единиц измерения и для поверки и градуировки по нему мер и других измерительных приборов.

Стандартный образец – образец материала или изделия с изученными свойствами, назначением которого является поверка приборов для испытания подобных же образцов или изделий (эталон для определения химического состава).

Образцовое вещество – вещество со свойствами, облегающимися высоким постоянством, применяемое для воспроизведения единиц измерения или постоянных точек шкалы, например, вода высокой степени чистоты, применяемая при поверке вискозиметров и ареометров, а также термометров в точках 0 и 1000С; аттестованная бензойная кислота, используемая для поверки калориметров.

Но это не эталонные материалы, т. е. они являются промежуточными, передаточными звеньями между эталоном единиц измерения и измерительными приборами.
Точность и погрешность измерений

В общем смысле под точностью измерения понимают степень приближения результатов измерений к истинному значению измеряемой величины.

Погрешность измерения – алгебраическая разность между полученным при измерении и истинным значениями измеряемой величины, вызванная несовершенством метода и средств измерения, непостоянством условий наблюдения, а также недостаточным опытом наблюдения или особенностями его органов чувств.

Погрешность измерения может быть выражена в единицах измеряемой величины (абсолютной) или в долях (%) от ее значения. Погрешности измерения, выраженные в долях или % от значения измеряемой величины, называют относительными.
Поверка мер и измерительных приборов

Поверка – совокупность действий, производимых с целью оценки погрешностей мер и измерительных приборов. Если поверяемые меры или измерительные приборы предназначены для применения без введения поправок, как например, меры, используемые в торговле, то цель поверки заключается в выяснении, не превышают ли их погрешности допускаемые. Если же поверяемые меры или измерительные приборы предназначены для применения с учетом поправок к их показаниям, то поверкой определяются их погрешности.

Неправильно операцию поверки мер и измерительных приборов называть «проверкой», так как это слово имеет более широкий смысл, например, можно проверять выполнение различных технических требований в отношении любого вида промышленной продукции, а не только мер и измерительных приборов.

Но, с другой стороны, нельзя называть «поверкой» операции, имеющие целью определение отдельных характеристик меры или прибора. Нельзя, например, говорить «поверка чувствительности», «поверка исправности» и т. п. Следует всегда помнить, что поверке могут подвергаться только меры и измерительные приборы, но не отдельные свойства их, так как поверка – это определение погрешностей, а погрешностями могут обладать лишь меры и измерительные приборы, но не их свойства.

Сличение мер или измерительных приборов – разновидность поверки, при выполнении которой проводится прямое сравнение двух мер или измерительных приборов.

Калибровка мер – поверка совокупности однозначных мер или одной многозначной меры. На различных отметках шкалы оценивают путем сравнения их между собой в различных сочетаниях.

Градуировка мер и ли измерительных приборов – нанесение отметок на шкалу меры или измерительного прибора, или определение значений измеряемой величины, соответствующих уже нанесенным условным отметкам.


Абсолютные значения и величины

Абсолютные единицы измерения и абсолютные системы единиц - единицы и системы единиц измерений, основанные на единицах длины, массы, времени.

Абсолютные измерения – косвенные измерения, зависимые от прямых измерений длины, массы и времени.

Абсолютный нуль температуры – тепловое состояние тела, которому не сообщено тепло (то есть количество тепла равно нулю).

Абсолютная температура – температура, исчисляемая от абсолютного нуля. Этот термин является уже в значительной степени условным. Строго говоря, от абсолютного нуля можно построить бесконечно большое число температурных шкал с любыми температурными интервалами.
Отраслевая терминология

Отдельные отрасли измерений возникли и развивались задолго до того, как сформировалась метрология. Поэтому в каждой из них создалась своя, «отраслевая», терминология.

Например, в области измерений длин и углов большую группу измерительных приборов, включая микрометры и штангенциркули, называют измерительным инструментом.

2 Объекты измерения и их меры (Лекция №3)

2.1 Измеряемые величины

Предметом познания в современном представлении являются объекты, свойства и явления окружающего мира. Таким объектом, например, является окружающее нас пространство, а его свойством – протяженность. протяженность может характеризоваться различными способами. Общепринятой характеристикой (мерой) пространственной протяженности служит длина. Однако протяженность реального физического пространства является сложным свойством, которое не может характеризоваться только длиной. Для полного описания пространства рассматривается его протяженность по нескольким направлениям (координатам) или используются еще такие меры, как угол, площадь, объем. Таким образом, пространство является многомерным.

Любые события и явления в реальном мире происходят не мгновенно, а имеют некоторую длительность. Это свойство окружающего нас мира качественно отличается от пространственной протяженности. Его также можно характеризовать по-разному, но общепринятой мерой здесь является время.

Свойство тел сохранять в отсутствии внешних воздействий состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Мерой инертности является масса.

Свойство тел, состоящее в том, что они нагреты до некоторого состояния, качественно отличается от предыдущего. Оно могло бы характеризоваться средней скоростью теплового движения молекул, но распространение получила мера нагретости тел – термодинамическая температура.

Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качественном отношении для многих физических объектов (физических систем, их состоянии и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них, называются физическими величинами.

Кроме длины, массы, температуры, времени к физическим величинам относятся сила, скорость, ускорение, плоский и телесный угол, давление, освещенность, сила тока, напряжение и многие другие. Все они представляют некоторые общие в качественном отношении физические свойства, качественные характеристики которых могут быть совершенно различными. Получение сведений об этих количественных характеристиках и является задачей измерений.

Объектами измерений являются не только физические величины, например, в экономике существует понятие стоимости – свойство, общего для всех видов товарной продукции, но в количественном отношении индивидуального для каждого вида товара. В эпоху зарождения товарного обмена стоимость имела натуральное выражение и определялась эквивалентным количеством продуктов питания поголовьем скота и т. п. С появлением всеобщего эквивалента – денег, мерой стоимости стала цена, которая относится не к физическим величинам, а к экономическим.

В квалиметрии для измерения и оценки качества продукции используют показатели качества.

Переход к количественным методам исследований на основе измерительной информации в биологии, психологии, спорте, искусстве, медицине, педагогики, социологии и т. д. стал отличительной чертой нашего времени. Привычным стало измерение знаний учащихся, мастерства спортсменов и исполнителей художественных произведений, вдохновения и других свойств, общих в качественном, но индивидуальных в количественном отношении. Применяются измерения и в нематериальной сфере. Например, в абстрактной математике широкое распространение получили меры неопределенности, значимости и многие другие.

Между измеряемыми величинами существуют связи и зависимости, выражаемые математическими соотношениями и формулами. Эти формулы и соотношения могут отражать законы природы, как, например, закон Ома

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   42

Похожие:

Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconМетодические указания к практическим занятиям по курсу «Метрология,...
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальностям...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconОтветы к экзамену по курсу: «Метрология, стандартизация и сертификация»
Метрология (от греч. "метрон" мера, "логос" учение) это наука об измерениях, методах, средствах обеспечения единства и способах достижения...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconПрограмма государственного экзамена по специальности 200503. 65 «стандартизация...
...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconА. Л. Воробьев основные понятия подтверждения соотвествия
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальности...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconМетодические указания к практическим занятиям по курсу «Сертификация»
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по специальности...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconМетрология, стандартизация и сертификация вопросы
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconСтандартизация, метрология и сертификация являются инструментами...
Стандартизация, метрология и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг — важного аспекта...
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconВопросы к зачету по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»
Государственный контроль и надзор за соблюдением требований государственных стандартов
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconКурсовая работа по дисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация»
Кафедра «Управление качеством, стандартизации и сертификации нефтегазового оборудования»
Лекция №1 Курс «Метрология и стандартизация» iconМетодические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине Метрология,...
Составление паспорта лаборатории по оснащенности испытательным оборудованием и средствами измерения
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
userdocs.ru
Главная страница