- •Глава 1. Основы метрологии
- •1.1. Общие понятия и определения
- •1.2. Виды измерений
- •1.3. Методы измерений
- •1.4. Средства измерений
- •1.5. Шкалы
- •1.6. Системы единиц физических величин
- •1.7. Понятие погрешности
- •1.8. Формы выражения погрешности
- •1.9. Классификация погрешности измерений
- •1.10. Полоса погрешности средств измерений
- •1.11. Классификация погрешностей средств измерений
- •1.12. Аналитическое оценивание составляющих погрешности средства измерений
- •1.13. Метрологические показатели и характеристики средств измерений
- •1.14. Метрологическая надежность средств измерения
- •1.15. Практическое оценивание погрешности прямых измерений при однократных наблюдениях
- •1.16. Оценивание погрешности прямых измерений с однократными наблюдениями
- •1.17. Оценивание погрешности прямых измерений с многократными наблюдениями
- •1.18. Оценивание погрешности косвенных измерений с однократными наблюдениями
- •1.19. Оценивание погрешности измерительных каналов
- •1.20. Правила написания единиц физических величин
- •1.21. Правила округления значений погрешности и результата измерений
- •1.22. Правила записи результатов измерений.
- •1.23. Выбор средств измерений по допустимой погрешности измерений
- •1.24. Обеспечение единства измерений
- •1.25. Поверка и калибровка средств измерений
- •1.26. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы
- •1.27. Государственная метрологическая служба рф
- •1.28. Государственный метрологический контроль и надзор
- •1.29. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений
- •Глава 2. Основы стандартизации
- •2.1. Общие понятия и определения
- •2.2. Цели, задачи и принципы стандартизации
- •2.3. Методы стандартизации
- •2.4. Стандарт. Категории и виды стандартов
- •2.5. Международная стандартизация
- •Глава 3. Основы сертификации
- •3.1. Цели и объекты сертификации
- •3.2. Системы сертификации и области их применения
- •3.3. Схемы сертификации и порядок проведения сертификации
- •Библиографический список
- •Приложение
- •Глава 1. Основы метрологии 3
- •1.1. Общие понятия и определения 3
- •Глава 2. Основы стандартизации 70
- •2.1. Общие понятия и определения 70
- •Глава 3. Основы сертификации 89
Глава 1. Основы метрологии
1.1. Общие понятия и определения
Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Единство измерений – такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием различных методов и средств измерений.
Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению измеряемой величины. Точность – величина, обратная погрешности.
Измеряемыми величинами, с которыми имеет дело метрология, являются физические величины.
Физическая величина – характеристика одного из свойств физического объекта (явления или процесса), общая в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта.
Единица физической величины – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1.
Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы физических величин.
Размер единицы физической величины – это количественная определенность единицы физической величины, воспроизводимой или хранимой средством измерений.
Измерение физической величины – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, заключающихся в сравнении измеряемой величины с ее единицей.
Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений тем или иным типом средств измерений.
Метод измерений – это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при измерениях физических явлений и средств измерений.
Шкала – это упорядоченная числовая система для фиксации совокупности свойств изучаемого объекта или явления.
1.2. Виды измерений
По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются:
на статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;
динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется во времени.
По способу получения результатов измерений измерения разделяют:
на прямые;
косвенные;
совокупные;
совместные.
Прямые – это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой
Q=X, (1.1)
где Q – искомое значение измеряемой величины; X – значение, непосредственно получаемое из опытных данных.
При прямых измерениях экспериментальным операциям подвергают измеряемую величину, которую сравнивают с мерой непосредственно или же с помощью измерительных приборов. Примерами прямых служат измерения длины тела линейкой, массы при помощи весов и др.
Косвенные – это измерения, при которых искомую величину определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, т. е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально с ней связанные. Значение измеряемой величины находят путем вычисления по формуле
Q=F(x1, x2,…xn), (1.2)
где F – функциональная зависимость, которая заранее известна; x1, x2,…xn – значения величин, измеренных прямым способом.
Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить.
Примеры косвенных измерений: определение площади фигуры по прямым измерениям ее геометрических размеров, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения.
Совокупные – это производимые одновременно прямые измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений, получаемых при различных сочетаниях этих величин.
Примером совокупных измерений является определение массы отдельных гирь набора (калибровка по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь).
Совместные – это производимые одновременно прямые измерения нескольких разноименных величин для нахождения зависимостей между ними.
В качестве примера можно назвать прямые измерения электрического сопротивления проводника при различных температурах в целях нахождения зависимости его сопротивления от температуры.