Розділ 2. Теоретичні основи метрології

1.Теоретичні основи метрології

2. Фізичні величини. Вимірювання фізичних і нефізичних величин

Метрологія - наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та досягнення потрібної точності.

До основних питань метрології належать: загальна теорія вимірювань; методи визначення точності вимірювань; основи забезпечення єдності ви­мірювань! і одноманітності засобів вимірювань; еталони і зразкові за­соби вимірювань; методи передачі розмірів одиниць від еталонів або зразкових засобів вимірювань робочим засобам вимірювань.

Метрологія поділяється на такі види:

• теоретична метрологія- загальні теоретичні проблеми - теорія ви­мірювань, методи обробки результатів спостереження з метою оцінки їх точності, теорія величин та їх одиниць, теорія відтворення і передачі розмірів одиниць та ін.;

• законодавча метрологія- розробка комплексів взаємопов'язаних і взаємозумовлених загальних правил, вимог і норм, а також інших питань, що потребують регламентації и контролю з боку держави, спрямованих на забезпечення єдності вимірювань й одноманітності засобів вимірювань;

• прикладна метрологія- практичні вимірювання і забезпечення єд­ності вимірювань,

• експериментальна– питання створення еталонів, зразків мір, розробка нових вимірювальних приладів, пристроїв та інформаційних систем.

Технічні вимірювання є складовою частиною прикладної метрології.

Процес вимірювання характеризується, з одного боку, сприйманням і відображенням фізичної величини, а з іншого - нормуванням, тобто присвоєнням їй певного числового значення /розміру/, але виражається в прийнятих одиницях.

Значення величини не слід ототожнювати з розміром.

Розмір фізичної величини даного об'єкта існує реально і незалежно від того, знаємо ми його чи ні, виражаємо його в яких-небудь одиницях чи ні. Значення ж фізичної величини з'являється тільки після того, як розмір величини даного об'єкта виражено за допомогою певної оди­ниці.

Значення фізичної величини дістають внаслідок вимірювання або обчислення.

Метрологія - наукова основа чіткості. Прикладні дисципліни цієї науки дають змогу коштувати кількісні характеристики якості продукції й процесів, виявляти ступінь точності і надійності результатів вимірювань, необхідних для поелементного контролю якості про­дукції на всіх етапах її проектування і експлуатації.

Фізична величина —►

Дійсне значення величини —►

Виміряне значення —►

Єдність вимірювання —►

3. Фізичні величини. Вимірювання фізичних і нефізичних величин

Вимоги до єдності вимірювань

Різновиди вимірювань

1. Органолептичні- основані на використанні органів чуття лю­дини (дотику, зору, слуху, нюху та смаку). Вони широко зас­тосовуються в товарознавчій практиці при оцінці показників естетичних властивостей товарів, стану поверхні текстильних матеріалів. Запахів парфумерно-косметичних товарів.

2. Згідно з відчуттям- вимірювання часу або гравітації (кос­монавтами).

3. Згідно з враженням- за шкалою порядку (конкурси майстрів мистецтв, змагання по фігурному катанню).

4. Евристичні- основані на інтуїції.

5. Експертні -основані на нейтралізації результатів одного й то­го ж показника групою експертів. Застосовується в кваліметрії при виборі показників для оцінки якості продукції, у спорті, мистецтві, медицині - там, де застосування більш досконалих методів неможливе, або важко, дорого та недоцільно.

6. Інструментальні виміри- виконуються за допомогою спеціа­льних технічних засобів. Серед них можуть бути автоматизо­вані і автоматичні. При автоматизованих вимірюваннях роль людини повністю не виключається (одержання даних з відра- хункового пристрою вимірювального приладу. Реєстрація їх в журналі). Автоматичні вимірювання виконуються без участі лю­дини і їх результат подається у формі документа і є повністю об'єктивним.

За способом отримання інформації вимірювання поділяють на:

• Прямі -це безпосереднє порівняння фізичної величини з її мірою (вимірювання довжини лінійкою).

• Непрямі- відрізняються від прямих тим, що значення величини визначають за результатами прямих вимірювань таких величин, які пов'язані з шуканою визначеною залежністю (якщо виміряти силу струму амперметром, напругу вольтметром, то по відомому взає­мозв'язку можна розрахувати потужність електричного ланцюга).

• Сукупні- пов'язані з рішенням системи рівнянь, які складаються за результатами одночасних вимірювань однорідних величин.

• Сумісні- вимірювання двох або більше неоднорідних фізичних ве­личин для визначення залежності між ними.

Метод вимірювань – сукупність прийомів використання принципів та засобів вимірювань.

Принцип вимірювання – це сукупність фізичних явищ, нка яких основані вимірювання. Наприклад, температуру можна виміряти платиновим термометром (принцип вимірювання – залежність опору платини від температури) і термоелектричним термометром ( принцип вимірювання – залежність ТЕДС від різниці температур)