3.2. Принципы, методы и методики измерений

Принцип измерений – совокупность физических явлений, на которых основаны измерения. Например, измерение температуры жидкостным термометром основано на увеличении объема жидкости при повышении температуры.

Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализуемыми принципами измерений. лассификация методов измерений приведена на рис. 3.1.

Методы измерений

Метод непосредственной оценки

Метод сравнения с мерой

с отсчетом по шкале

с отсчетом по шкале и нониусу

Нулевой

Дифференциальный

Замещения

Рис. 3.1. Классификация методов измерений

В зависимости от технического исполнения различают следующие методы.

• Метод непосредственной оценки – значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия (с отсчетом по шкале или по шкале и нониусу – вспомогательной шкале, по которой отсчитывают доли деления основной шкалы), например отсчет по часам, по линейке.

• Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Сравнение может быть непосредственным или опосредованным через другие величины, однозначно связанные с первыми. Отличительной чертой методов сравнения является непосредственное участие в процессе измерения меры известной величины, однородной с измеряемой.

Метод сравнения бывает нулевым, дифференциальным, замещения и совпадения. Нулевой метод – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля (взвешивание на чашечных весах), называют нулевым. В этом случае значение измеряемой величины равно значению, которое воспроизводит мера. Метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины, называют методом замещения. Метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и измеряется разность между этими двумя величинами, называется дифференциальным.

В зависимости от контакта с измеряемой величиной методы измерений подразделяются на контактные и бесконтактные, при которых чувствительный элемент прибора приводится или не приводится в контакт с объектом измерения.

3.3. Методика выполнения измерений

Методика выполнения измерений (МВИ) – установленная совокупность операций и правил измерений, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.

Согласно Закону Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений" измерения должны выполняться в соответствии с аттестованными методиками. Общие требования к разработке, оформлению, аттестации, стандартизации МВИ и метрологическому надзору за ними регламентируют ГОСТ Р 8.563 "ГСИ. Методика выполнения измерений" и МИ 2377 "ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений".

Методики выполнения измерений бывают производственными, исследовательскими, арбитражными (спорные вопросы), стандартизированными или аттестованными.

Разработка стандартизированных методик МВИ включает следующие этапы:

• проведение научных исследований  анализ измерительной задачи, свойств объекта контроля, адекватности измеряемой величины контролируемым свойствам реального объекта и возможности достижения требуемой точности измерений, формирование исходных данных для разработки;

• выбор (или разработка) метода и средств измерений;

• установление последовательности и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработка промежуточных результатов и вычисление окончательных результатов измерений;

• установление приписанных характеристик погрешностей измерений;

• подготовка нормативных процедур контроля точности получаемых результатов измерений;

• составление документа или раздела составного документа на МВИ;

• метрологическая экспертиза проекта документа на МВИ – анализ и оценка выбора методов и средств измерений, операций и правил проведения измерений и обработки их результатов с целью установления соответствия МВИ предъявляемым метрологическим требованиям;

• аттестация МВИ  установление и подтверждение соответствия МВИ предъявляемым к ней метрологическим требованиям, установление гарантированных характеристик погрешности измерений. Проведение аттестации МВИ позволяет обеспечить требуемую надежность и достоверность полученных результатов.

В документах на МВИ указывают назначение и область применения; требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию, реактивам, материалам; условия измерений; требования к погрешности измерений; методы измерений; правила обработки результата (могут быть указаны контролируемые показатели точности, нормативы и периодичность их определения); требования к оформлению результатов измерений, классификации операторов, обеспечению безопасности работ.

МВИ могут регламентироваться отдельными документами, в наименование которых вынесены слова "методика выполнения измерений", стандартами на продукцию или документами на методы испытания и контроля качества продукции.