Лекция 2 (2-3). Измерение

2.1. Роль измерений в познании окружающего мира и в практической деятельности

Измерение является основным понятием метрологии.

Измерение – совокупность преимущественно экспериментальных операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины, позволяющего сопоставить измеряемую величину с ее единицей и получить искомое значение величины. Это значение называют результатом измерения

Значимость измерений выражается в трех аспектах:

философском, научном и техническом.

АСПЕКТЫ

ИЗМЕРЕНИЙ

Философский аспект

измерений заключается в том, что измерение является важнейшим универсальным методом познания объектов, процессов и явлений.

Научный аспект измерений состоит в том, с их помощью осуществляется связь теории и практики, без них невозможны проверка научных гипотез и развитие науки.

Технический аспект измерений - это получение качественной или количественной информации об объектах управления и контроля, без которых невозможно обеспечение заданных условий технологических процессов, качества продукции и эффективного управления процессами.

Измерения сопутствуют человеку буквально на каждом шагу. В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с измерениями расстояний, масс, времени, температуры. Современная промышленность производит миллиарды измерений каждый день. Доля затрат на выполнение измерений составляет в среднем 10-15% общих трудозатрат, а в электронике – до 60-80%.

О роли измерений в научных исследованиях достаточно определенно высказался Д. И. Менделеев: "Наука начинается … с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры".

Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам измерений. Методики измерений, предназначенные для выполнения прямых измерений, вносятся в эксплуатационную документацию на средства измерений

Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин, допущенных к применению в РФ. Перечень таких единиц содержится в постановлении Правительства РФ "Единицы величин, допускаемые к применению на территории РФ".

2.2. Измеряемые свойства, их классификация

Каждый объект измерения (объект окружающего мира) обладает некоторой совокупностью свойств. Свойство – это то, что присуще объекту, что отличает его от других объектов или делает похожими на них (твердость, цвет, шероховатость и т.д.). Различают существенные и несущественные свойства. Совокупность существенных свойств конкретного объекта выражает его качественную определенность. Измерению подлежат именно свойства, в связи с чем понятие "свойство" используется в определениях многих метрологических терминов.

Свойство как философская категория отражает такую сторону объекта, которая обусловливает его общность или различие с другими объектами и обнаруживается в отношениях данного объекта к другим объектам. Отношением называют результат сопоставления однородных свойств разных объектов или различных сторон конкретного объекта. Совокупность проявлений какого-либо свойства образует множество, элементы которого находятся в определенных логических отношениях. Поэтому правомочно говорить о том, что свойство обладает определенной логической структурой.

Огромное разнообразие известных свойств может быть упорядочено путем их многоуровневой классификации. На первом, общесмысловом уровне, свойства группируют в четыре класса: качественные, количественные, пространственно-временные, комбинированные свойства.

Оценка свойства (измерение величины) становится возможной только после установления шкалы измерений, отображающей логическую структуру модели этого свойства на систему условных знаков, баллов, чисел и т.п. Установление шкалы измерений свойства означает, по существу, соглашение о системе кодирования первичной измерительной информации о проявлениях данного свойства у разных объектов. Анализ состояния современной прикладной метрологии показывает, что большая часть рассмотренных групп свойств охвачена измерительной техникой. При этом имеются и необходимые средства для обеспечения единства измерений.