МЕТРОЛОГИЯ

1 Опред. Метрологии. Объекты и задачи метрологии

МЕТРОЛОГИЯ – это наука, изучающая методы измерений, средства измерений, метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений

ОСНОВНАЯ ЗАДАЧА МЕТРОЛОГИИ:

обеспечение ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, которое достигается при соблюдении двух условий:

• результаты измерений выражены в узаконенных единицах измерений величин;

• погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

В России, как и в большинстве стран мира, узаконенными единицами измерений являются единицы величин Международной системы единиц (Si), принятой Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ).

Основным ОБЪЕКТОМ измерений в метрологии являются ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, применяемые для описания материальных систем и объектов, изучаемых в любых науках. Существуют ОСНОВНЫЕ и ПРОИЗВОДНЫЕ физические величины.

ОСНОВНЫЕ – величины, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира.

ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН:

• длина,

• масса,

• время,

• термодинамическая температура,

• количество вещества,

• сила света,

• сила электрического тока,

и, соответственно, семь основных ЕДИНИЦ физических величин: метр, килограмм, секунда, Кельвин, моль, кандела, ампер.

2 Виды измерений

Измерительная процедура сводится к сравнению неизвестного размера с известным, в качестве которого выступает размер соответствующей единицы Международной системы единиц.

Измерения могут быть классифицированы:

• ПО ХАРАКТЕРИСТИКЕ ТОЧНОСТИ —

• равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях),

• неравноточные (ряд измерений величины, выполненных несколькими различными по точности СИ и в нескольких разных условиях).

• ПО ЧИСЛУ ИЗМЕРЕНИЙ В РЯДУ ИЗМЕРЕНИЙ — однократные, многократные.

• ПО ОТНОШЕНИЮ К ИЗМЕНЕНИЮ ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ —

• статические (измерение неизменной во времени физической величины, например измерение длины детали при нормальной температуре или измерение размеров земельного участка),

• динамические (измерение изменяющей­ся по размеру физической величины, например измерение переменно­го напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета).

• ПО ОБЩИМ ПРИЕМАМ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ —

• прямые (непосредственное измерение физической величины, например измерение массы на весах, длины детали микрометром),

• косвенные (искомое зна­чение величины определяют на основании результатов прямых измере­ний других физических величин, функционально связанных с искомой величиной – например, определение твердости (НВ) металлов путем вдав­ливания стального шарика определенного диаметра (D) с определенной нагрузкой (Р) и получения при этом определенной глубины отпечатка (h: HB = P/ (πD x h)).

3 Методы измерений

• ПО УСЛОВИЯМ ИЗМЕРЕНИЯ различают контактный и бесконтактный методы измерений:

Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром).

Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором).

• ИСХОДЯ ИЗ СПОСОБА СРАВНЕНИЯ ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ С ЕЕ ЕДИНИЦЕЙ, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.).

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями).