
- •Часть 1. Основы метрологии
- •Содержание
- •5.10 Контрольные вопросы к разделу 5 132
- •1 Общие сведения о физических величинах
- •Физические величины
- •Системы физических величин
- •1.3 Единицы физических величин
- •1.4 Измерительные шкалы
- •1.4.1 Шкала физической величины
- •1.4.2 Неметрические шкалы
- •1.4.3 Метрические шкалы
- •1.5 Контрольные вопросы к разделу 1
- •1.6 Тестовые вопросы по тематике раздела 1
- •Тема 1 – Введение в метрологию
- •Тема 2 - Физические величины
- •Тема 3 - Системы единиц физических величин
- •Тема 4 - Шкалы измерений
- •2 Методы и средства измерений физических величин
- •2.1 Измерения физических величин
- •2.2 Классификация измерений
- •2.3 Средства измерений и их классификация
- •2.4 Устройство средств измерений, принцип их работы
- •2.5 Эксплуатационные характеристики средств измерений
- •2.6 Критерии качества измерений
- •2.7 Результаты измерения физических величин
- •2.8 Условия измерений
- •2.9 Контрольные вопросы к разделу 2
- •2.10 Тестовые вопросы по тематике раздела 2
- •Тема 1 – Измерения физических величин
- •Тема 2 - Классификация измерений
- •Тема 3 - Общие сведения о средствах измерений
- •3 Погрешности средств измерений
- •3.1 Классификация погрешностей средств измерений
- •3.2 Классы точности средств измерений
- •3.3 Систематические погрешности
- •3.3.1 Классификация систематических погрешностей
- •3.3.2 Методы борьбы с систематическими погрешностями
- •3.4 Случайные погрешности
- •Погрешности косвенных измерений
- •3.6 Контрольные вопросы к разделу 3
- •3.7 Тестовые вопросы по тематике раздела 3
- •Тема 1 - Погрешности измерений, их классификация
- •Тема 2 – Выбор средства измерений по точности
- •Тема 3 – Обработка результатов однократных измерений
- •Тема 4 – Обработка результатов многократных измерений
- •4 Обработка результатов измерений
- •4.1 Обработка результатов прямых точечных измерений
- •4.1.1 Алгоритм обработки результатов прямых многократных
- •4.1.2 Результат измерения и оценка его среднего квадратического
- •4.1.3 Проверка нормальности результатов наблюдений
- •4.1.4 Доверительные границы случайной погрешности
- •4.1.5 Доверительные границы неисключенной систематической
- •4.1.6 Граница погрешности результата измерения
- •4.1.7 Форма записи результатов измерений
- •Правила округления результатов измерения
- •Погрешность результата измерения округляется до двух значащих цифр, если первая из них - 1 или 2 и до одной значащей цифры, если она равна 3 и более;
- •Результат измерения округляется до того же десятичного разряда, которым оканчивается округлённое значение погрешности;
- •Округление производится лишь в окончательном ответе, а все предварительные вычисления проводят с одной - двумя запасными значащими цифрами.
- •4.2 Расчёт метрологических характеристик средств измерений
- •Общие положения
- •Общие методы оценки и контроля индивидуальных
- •Методики ориентировочной оценки метрологических и
- •4.2.4 Метод нименьших квадратов
- •4.2.5 Алгоритмы обработки результатов наблюдений
- •4.3 Контрольные вопросы к разделу 4
- •4.4 Тестовые вопросы по тематике раздела 4
- •Тема 1 - Форма записи результатов измерений
- •5 Обеспечение единства измерений
- •5.1 Общие положения
- •5.2 Эталоны единиц физических величин
- •5.3 Метрологические службы
- •5.3.1 Государственная метрологическая служба и иные
- •5.3.2 Метрологические службы государственных органов
- •5.4 Государственный метрологический контроль и надзор
- •5.5 Утверждение типа средств измерений
- •5.6 Передача информации о размерах единиц
- •5.7 Поверка и калибровка средств измерений
- •5.8 Методы поверки и калибровки, поверочные схемы
- •5.9 Права и обязанности государственных инспекторов
- •5.9.1 Государственный метрологический контроль и надзор
- •5.9.2 Права государственных инспекторов, осуществляющих
- •5.9.3 Права инспекторов в случае нарушений
- •5.9.4 Ответственность государственных инспекторов
- •5.10 Контрольные вопросы к разделу 5
- •5.11 Тестовые вопросы по тематике раздела 5
- •Тема 1 – Обеспечение единства измерений. Общие положения
- •Тема 2 – Эталоны единиц фв. Передача информации о размерах единиц
- •Тема 3 – Метрологические службы
- •Тема 4 – Поверка и калибровка средства измерения. Поверочные схемы
- •Тема 5 – Государственный метрологический контроль и надзор
- •Борис Моисеевич Кербель Ирина Геннадьевна Попова Метрология, стандартизация, сертификация
- •Часть 1. Основы метрологии
- •636036, Томская обл., г. Северск,
1 Общие сведения о физических величинах
Физические величины
Как уже говорилось, предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов, т.е. измерение количественных свойств объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.
Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта (явления, процесса, продукции), которая обуславливает его различие или общность с другими объектами (явлениями, процессами, продукцией) и обнаруживается в его отношениях к ним.
Величина - одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), которое может выделяться качественно и определяться количественно.
Анализ величин позволяет разделить их на два вида:
- величины материального вида (реальные);
- величины идеальных моделей реальности, которые относятся главным образом к математике и являются обобщением (моделью) конкретных реальных понятий.
Реальные величины, в свою очередь, делятся на:
- физические, в самом общем случае могут быть определены как свойственные материальным объектам (процессам, явлениям), изучаемым в естественных (физика, химия) и технических науках;
- нефизические, присущие общественным (нефизическим) наукам – философии, социологии, экономике и т.п.
Измеряемая физическая величина (измеряемая величина) - физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи.
Размер физической величины - количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.
Размер является объективной количественной характеристикой материального объекта, не зависящей от выбора единиц измерений.
Пример - 1000 мг; 1 г; 0,001 кг - три варианта представления одного и того же размера. Каждый из них является значением физической величины (в данном случае - массы) - выражением размера в тех или иных единицах измерений.
Значение физической величины - это выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.
Из приведённых примеров видно, что значение, как и размер, от выбора единиц не зависят, в отличие от числового значения. Для одного и того же размера числовое значение тем меньше, чем больше единица измерения (и наоборот).
Из-за зависимости числовых значений от размеров единиц физической величины, роль последних очень велика. Если допустить произвол в выборе единиц, то результаты измерений будут несопоставимы между собой, т.е. нарушится единство измерений. Чтобы этого не произошло, единицы измерений устанавливаются по определённым правилам и закрепляются законодательным путём.
Числовое значение физической величины (числовое значение величины, числовое значение) - отвлеченное число, входящее в значение величины.
Истинное значение физической величины (истинное значение величины; истинное значение) - значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.
Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений.
Действительное значение физической величины (действительное значение величины, действительное значение) - значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.
Физический параметр (параметр) - физическая величина, рассматриваемая при измерении данной физической величины как вспомогательная.
Пример - При измерении электрического напряжения переменного тока частоту тока рассматривают как параметр напряжения. При измерении мощности поглощенной дозы рентгеновского излучения в некоторой точке поля этого излучения напряжение генерирования излучения часто рассматривают как один из параметров этого поля.
Измеряемый параметр -. физическая величина, обычно наилучшим образом отражающая качество изделий или процессов, термин применяется, как правило, при оценивании качества продукции.
Влияющая физическая величина (влияющая величина) - физическая величина, оказывающая влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений.