Тема 2 измерения

2.1 Содержание и этапы измерений

Измерения – это сложный, многоплановый и многоэтапный процесс, включающий в себя разного рода действия, операции, работы, мероприятия. Основные этапы измерений в общем случае таковы:

- постановка измерительной задачи;

- планирование и организация измерений;

- проведение измерительного эксперимента;

- обработка экспериментальных данных.

Каждый из этих этапов в свою очередь складывается из ряда действий и операций. В конкретных случаях содержание этапов, их объём и продолжительность могут быть разными.

Всякое измерение должно начинаться с постановки, в явном или неявном виде, измерительной задачи, содержание которой заключается в формулировании ответов на вопросы: что, где, как часто и с какой точностью измерять; как и для чего использовать результаты измерений; какие потребуются для этого затраты. Различных объектов измерений великое множество: от простейших до сложнейших, от локальных и компактных до распределённых на больших площадях и в больших объёмах, от имеющих одно - два измеряемых свойств до десятков и сотен. Зачастую постановка, формулирование измерительной задачи требует проведения целых научно-исследовательских работ, детального обследования и изучения объекта измерений, проведения предварительных экспериментов. Ещё важно отметить, что инициатором постановки или даже самим постановщиком измерительной задачи должен выступать чаще всего не профессиональный метролог, а проектировщик, конструктор, технолог, пользователь данного технического объекта или исследователь природного объекта. Именно они являются потребителями измерительной информации о своих объектах, и кому, если не им, заказывать «музыку»; а чтобы её заказывать со знанием дела, в ней нужно разбираться.

Планирование и организация измерений включает в себя, в частности, выбор и приобретение, а порой даже разработку и изготовление необходимых средств измерений, их подготовку к измерительному эксперименту, обеспечение требуемых условий для измерений. Эти действия часто связаны с выполнением разнообразных и сложных работ: размещение и монтаж средств измерений, их наладка; прокладка линий связи и энергопитания; обустройство или даже постройка специальных помещений; подготовка объектов измерения (машин, аппаратов, технологических линий) для размещения на них средств измерений; приобретение и установка вспомогательного оборудования (пульты, щиты, термостаты, защитные устройства, специальные источники питания, средства вычислительной техники…), приобретение или разработка нормативных документов (в частности, методик измерений), обучение оперативного и обслуживающего персонала.

Измерительный эксперимент – непосредственное получение результатов измерений на конкретном объекте, в конкретное время, в конкретном объёме. По числу действий, операций, в том числе вспомогательных, измерительные эксперименты могут быть как простейшими (измерить длину детали линейкой, снять показание со шкалы вольтметра), так и очень сложными (проведение химических анализов), по степени автоматизации – от выполняемых вручную до полностью автоматических.

Этап обработки экспериментальных данных включает в себя, в частности: вычисление самих результатов измерений, определение и учёт погрешностей, внесение поправок, анализ и интерпретация полученных результатов, представление (оформление) результатов измерений.

Содержание и трудоёмкость описанных этапов измерений могут существенно отличаться один от другого в зависимости от решаемой задачи, от сложности объекта измерений, от объёма априорной (предварительной) информации об объекте измерений, от повторяемости и массовости данных измерений и т.п. На практике чаще всего разные этапы измерений выполняются разными исполнителями, в разное время и даже в разных местах. Так, первые два этапа обычно выполняются предварительно для множества однотипных измерительных экспериментов. В конечном итоге выделение этапов измерений и чёткое определение их содержания способствует оптимальной реализации измерений и минимизации возможных методических ошибок и просчётов, трудовых и финансовых затрат.