1. Метрология. Основные понятия и определения.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, способах обеспечения требуемой точности.

Предмет метрологии – получение количественной информации о свойствах объекта с заданной точностью и достоверностью.

Средства метрологии – совокупность средств измерений и стандартов.

Современная метрология состоит из 3-х частей:

-Теоретической – разработка теоретических основ

-Практическая – вопросы применения разработок теоретической и законодательной

-Законодательная – обеспечение единства измерений и регламентаций (эталоны, передача информации; методы оценки погрешности)

Измерение – нахождение размеров физ величины опытным путем с помощью специального технического средства.

Принцип измерения – совокупность физ явлений, на которых основано измерение.

Метод измерения – совокупность использования принципов и средств измерения.

Средство измерения – техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Единство измерений – результат выражается в узаконенных единицах, с определенной точностью.

Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставлять результаты измерений, выполненных различными измерительными устройствами, в разных местах и в разное время. Причем сохранение единства измерений является важным как внутри страны, так и во взаимоотношениях между странами.

Объект измерений – тело, физ система или процесс, характеризующаяся одной или несколькими физ величинами.

Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении для многих физ объектов, но индивидуальное в количественном отношении.

Единица физ величины – физ величина, которой по определению присвоено значение, равное 1.

Измерительное преобразование – отображение одной физ величины другой, функционально с ней связанной.

Истинное значение – значение, которое идеальным образом в качественном и количественном отношении отражают данное свойство объекта.

Действительное значение – полученное экспериментальным путем и приближающееся к истинному, что может рассматриваться в данных условиях вместо него.

Влияющая величина – физ величина, не являющаяся измеряемой, но оказывающая влияние на результат.

Задачи мет-гии: 1. Установление физических величин, эталонов, образцовых средств, спасобов передачи от эталонов рабочим средствам измерениям. 2.обеспечение единства измерения. 3.разработка методов оценки погрешности, состояния средств измерения.

2. Измерения. Классификация, методы измерений

Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Измерения обычно осуществляются на естественных или созданных человеком объектах, которые называют объектами измерений.

Мет-гия базируется на основе ряда постулатов: 1.в рамках принятой модели объекта исследования сущ-ет измеряемая величина и её истинное значение. 2.истинное значение измеряемой величины постоянно , в противном случае измерить её нельзя. 3.сущ-ет несоответствие между измеряемой величиной и исследуемым св-вом объекта.

Измерения бывают статические и динамические. Статические измерения – при которых измеряемая величина остается постоянной во времени в процессе измерения; динамические – измеряемая величина изменяется в процессе измерения.

По точности результата: измерения максимально возможной точности, достижимой при современном уровне техники. Это измерения, связанные с созданием и воспроизведением эталонов, а также измерения универсальных физических констант.

контрольно-поверочные измерения, погрешности которых не должны превышать заданного значения. Такие измерения осуществляются в основном государственными и ведомственными метрологическими службами.

технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Технические измерения являются наиболее распространенными и выполняются во всех отраслях хозяйства и науки. К ним, в частности, относятся и технологические измерения.

По виду измеряемой величины: электрические, механические, теплотехнические, физико-химические, радиотехнические и т.д.

По количеству измерений:однократные и многократные.

В зависимости от процедуры выполнения во времени: непрерывные и периодические.

По способу получения результата прямые, косвенные.

Прямыми называют измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных (измерение длины линейкой, массы с помощью весов). К прямым измерениям относят измерения подавляющего большинства параметров химико-технологических процессов. Косвенные – при которых искомое значение измеряемой величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами определ. прямыми измерениями.

Метод измерений представляет собой совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Различают два метода измерений: метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Метод непосредственной оценки– при котором результат измерения получается по отсчетному устройству приборов прямого действия (прибор прямого действия – измерительный прибор, в котором сигнал измерительной информации движется в одном направлении, а именно с входа на выход). Этот метод хар-ется быстротой, удобен тем, что операторам не нужно совершать никаких действий , кроме умножения на некоторую константу.

Недостаток – невысокая точность.

Метод сравнения с мерой – метод измерения, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой с мерой. Мера – средство измерения предназначенная для воспроизведения единицы ф.в.

Методы сравнения в зависимости от наличия или отсутствия при сравнении разности между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, подразделяют на нулевой и дифференциальный.

Нулевой метод - это метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля (прибор сравнения, или компаратор, - измерительный прибор, предназначенный для сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно).

Дифференциальный метод — это метод сравнения с мерой, в котором на измерительный прибор воздействует разность между измеряемой величиной и известной, воспроизводимой мерой.

Как в нулевом, так и в дифференциальном методе могут быть выделены методы противопоставления, замещения и совпадения.

Метод противопоставления— в котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью кото­рого устанавливается соотношение между этими величинами.

Метод замещения — метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой.

Метод совпадения — метод сравнения с мерой, в котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

Самый точный метод – метод замещения, т.к. при проведении измерений влияющие факторы оказывают одинаковое воздействие, как при измерении измеряемой величиной, так и при определении величины воспроизводимой меры.