Основи метрології
Основні поняття
Метрологія – з грецької “µέτρου” – міра і ”ιοθος” – вчення.
Метрологія – наука про вимірювання. Вона розробляє методи і засоби забезпечення єдності й способи досягнення необхідної точності вимірювань. Метрологія є теоретичною основою вимірюваної техніки. Завдання, що вирішуються метрологією умовно поділяють на наукові, практичні й законодавчі.
Вимірювання – відображення вимірюваних величин їх числовими значеннями шляхом експерименту та обчислень за допомогою спеціальних технічних засобів. Вимірювання побудовані на порівнянні однакових властивостей матеріальних об`єктів. Для властивостей, при кількісному порівнянні яких використовуються фізичні методи, в метрології встановлено єдине поняття – фізична величина.
Фізична величина – властивість, спільна в якісному відношенні у багатьох матеріальних об`єктів та індивідуальна в кількісному відношенні у кожного з них. (Наприклад, електрична напруга в якісному відношенні спільна для всіх джерел електроенергії: електростанцій, генераторів, акумуляторів, але в кількісному індивідуальна для кожного з них).
Значення фізичної величини відображається у вигляді числового значення величини з позначенням її одиниці. (Наприклад – значення напруги 220 В, сила струму 2,8 А, опір 1,5 кОм і т.д.)
Розрізняють істинне і дійсне значення фізичної величини.
Істинне – значення фізичної величини, яке ідеально відображало б певну властивість об`єкта. Воно є границею, до котрої наближається значення фізичної величини із підвищенням точності вимірювань. Істинне значення практично виміряти неможливо, тому замість нього користуються дійсним значенням.
Дійсне значення – значення фізичної величини, знайдене експериментальним шляхом і настільки наближене до істинного значення, що його можна використати замість істинного для даної мети і в даний час.
Одиниця фізичної величини – фізична величина певного розміру, прийнята за угодою для кількісного відображення однорідних з нею величин. Одиницям фізичних величин присвоюють повне і скорочене символічне позначення – розмірність. Наприклад, маса - кілограм (кг), час - секунда (с), напруга - вольт (В).
Розмір фізичної величини – кількісний вміст фізичної величини у даному об`єкті.
Результат вимірювання – значення фізичної величини, знайдене шляхом її вимірювання. Результат вимірювання виражається формулою:
, (1.1)
де х– значення фізичної величини;
Х – одиниця фізичної величини;
– число
одиниць.
Формула
(1.1) є основним
рівнянням вимірювання.
З неї випливає
визначення одиниці фізичної величини.
Для
,
тобто одиниця фізичної величини Х
дорівнює такій фізичній величині х,
якій за визначенням присвоєне числове
значення, що дорівнює 1.
Точність вимірювання – головна характеристика якості вимірювання, що відображає близькість результату вимірювання до істинного значення вимірюваної величини. Кількісно точність виражається зворотною величиною модуля відносної похибки.
Засіб вимірюваної техніки – технічний засіб, який застосовується під час вимірювань і має нормовані метрологічні характеристики. Засоби вимірюваної техніки поділяються на міри, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні прилади, вимірювальні установки, вимірювальні системи. Вимірюваний прилад перетворює вимірювану фізичну величину в іншу величину або сигнал, що дозволяє здійснити відлік результату за шкалою або по цифровому табло.
Міра – вимірюваний пристрій, що реалізує відтворення та (або) збереження фізичної величини заданого значення.
Метод вимірювання – сукупність способів використання засобів вимірюваної техніки та принципу вимірювань для створення вимірюваної інформації.
Єдність вимірювань – стан вимірювань, за якого їх результати виражаються в узаконених одиницях і похибки вимірювань відомі із заданою ймовірністю. Єдність вимірювань дозволяє співставити результати вимірювань, виконані із використанням різних методів і засобів вимірювання в різних місцях і в різний час.
Лічба – експериментальне визначення кількості якихось однорідних об’єктів або подій у даній їх сукупності.
Алгоритм – сукупність правил, що однозначно визначають як і в якій послідовності необхідно виконувати окремі прості операції для досягнення мети.
Метрологічна служба – мережа організацій, окрема організація або окремий підрозділ, на які покладена відповідальність за забезпечення єдності вимірювань в закріпленій сфері діяльності.