Понятие о методах измерений

Метод измерения — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей.

Методы измерений классифицируют по нескольким признакам.

По способу получения значений измеряемых величин различают два основных метода измерений: метод непо­средственной оценки и метод сравнения с мерой.

• Метод непосредственной оценки — метод измерения, при котором значение величины определяют непо­средственно по отсчетному устройству измерительно­го прибора прямого действия. Например, измерение длины с помощью линейки, определение веса пред­мета с помощью весоизмерительных приборов, изме­рение температуры с помощью термометра и т. д.

• Метод сравнения с мерой — метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с вели­чиной воспроизводимой мерой. Например, измере­ние массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями.

По общим приемам результатов измерений различают:

1. Прямой метод измерений;

2. Косвенный метод измерений.

Первый метод реализуется при прямом измерении, вто­рой — при косвенном измерении, которые описаны выше.

В зависимости от измерительных средств, использу­емых в процессе измерения, различают инструменталь­ный, экспертный, эвристический и органолептический методы измерений. (оценки)

Инструментальный метод основан на использова­нии специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.

Экспертный метод оценки основан на использовании данных нескольких специалистов. Этот метод широко используется в спорте, медицине, искусстве.

Эвристический метод основан на интуиции. Широко используется способ сопоставления, когда измеряемые величины сначала сравниваются между собой попарно, а затем производится ранжирование на основании результатов сравнения. Такой метод применяется в общественном питании при разработке новых или фирменных блюд.

Органолептический метод оценки основан на и пользовании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха и вкуса). Так, при проверке качества кулинарной продукции проводят их органолептическую оценку по внешнему виду, вкусу, цвету, консистенции, запаху.

Средства измерений

Измерения выполняются с помощью специальных технических средств, имеющих нормированные метрологические характеристики.

Средство измерения — это механическое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные погрешности. К средствам измерений относятся: меры измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности.

По метрологическому назначению средства измерений делятся на образцовые и рабочие.

Образцовые средства измерений предназначены для поверок по ним других средств измерений как рабочих, так и образцовых менее высокой точности.

Рабочие средства измерений предназначены для из­мерения размеров величин, необходимых в разнообраз­ной деятельности человека.

Мерой называют средство измерения, предназначен­ное для воспроизведения физических величин заданно­го размера. Различают однозначные и многозначные меры, а также наборы и магазины мер. Однозначные меры воспроизводят величины одного размера (гиря). Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической величины. Например, миллиметровая ли­нейка дает возможность выразить длину предмета в сан­тиметрах и миллиметрах.

Наборы и магазины мер представляют собой объе­динение (сочетание) однозначных и многозначных мер для получения некоторых промежуточных или суммар­ных значений величины. Набор меры представляет со­бой комплект однородных мер разного размера, что дает возможность применять их в нужных сочетаниях, на­пример, набор гирь. Магазин мер — сочетание мер, объе­диненных конструктивно в одно целое, снабженное спе­циальными переключателями, которые связаны с отсчетными устройствами.

При пользовании мерами следует учитывать номи­нальное и действительное значение меры. Номинальным называют значение меры, указанное на ней. Действитель­ное значение меры должно быть указано в специальном свидетельстве как результат высокоточного измерения с использованием официального эталона.

Разность между номинальным и действительным зна­чениями называется погрешностью меры. В зависимости от погрешности аттестации меры подразделяются на раз­ряды (меры 1-го, 2-го и т. д. разрядов) и называются раз­рядными эталонами (образцовые измерительные средства), которые используют для поверки измерительных средств.

Измерительный преобразователь — это средство из­мерений, которое служит для преобразования сигнала из­мерительной информации в форму, удобную для обработ­ки или хранения.

Измерительные приборы — это средства измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия. Различаются измери­тельные приборы прямого действия и приборы сравнения.

Наибольшее распространение получили приборы прямого действия, при использовании которых измеряе­мая величина подвергается ряду последовательных пре­образований в одном направлении, т. е. без возвращения к исходной величине. К приборам прямого воздействия относятся манометры, термометры, амперметры, вольт­метры и т. д.

Приборы сравнения предназначаются для сравнения измеряемых величин с величинами, значения которых из­вестны. Такие приборы широко используются в научных целях, а также на практике для измерения таких вели­чин, как яркость источника излучения, давление сжато­го воздуха и др. По принципу сравнения работают такие приборы, как равноплечие и неравноплечие весы (срав­нение на рычаге силовых эффектов действия масс).

Измерительные установки и системы — это совокуп­ность средств измерений, объединенных по функциональ­ному признаку со вспомогательными устройствами, для измерения однозначной или нескольких физических вели­чин объекта измерений. Обычно такие системы автомати­зированы и обеспечивают ввод информации в систему. Ав­томатизированные системы измерений позволяют уско­рить процесс определения качества продукции по разным критериям в процессе производства конкретной партии.

Измерительные принадлежности — это вспомога­тельные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности. Например, термо­метр может быть вспомогательным средством, если Пока­зания приборов достоверны при строго определенной тем­пературе; психрометр — если при каком-то процессе стро­го оговаривается влажность окружающей среды.

По метрологическому назначению средства измере­ний делятся на два вида — рабочие средства измерений и эталоны. Рабочие средства измерений применяют для определения параметров (характеристик) предметов, технологических процессов, окружающей среды и др. Рабочие средства могут быть лабораторными (для науч­ных исследований) и производственными (для обеспечения и контроля заданных характеристик технологичес­ких процессов).

Особым средством измерений является эталон.