- •Предисловие
- •Глава 1. Исходные положения
- •Глава 2. Первая аксиома метрологии
- •2.1. Априорная информация
- •2.2. Источники априорной информации
- •2.2.1. Опыт предшествовавших измерений
- •2.2.2. Классы точности средств измерений
- •2.2.3. Условия измерений
- •Глава 3. Вторая аксиома метрологии
- •3.1. Способ получения измерительной информации
- •3.2. Измерительные шкалы
- •3.2.1. Шкала порядка
- •3.2.2. Шкала интервалов
- •3.2.3. Шкала отношений
- •Глава 4. Третья аксиома метрологии
- •4.1. Факторы, влияющие на результат измерения
- •4.2. Результат измерения
- •4.3. Формы представления результата измерения
- •4.3.1. Результат измерения по шкале порядка
- •4.3.2. Результат измерения по градуированным шкалам
- •4.4. Обратная задача теории измерений
- •4.5. Математические действия с результатами измерений
- •4.5.1. Математические действия с одним результатом измерения
- •4.5.2. Математические действия с несколькими результатами измерений
- •4.5.3. Приближенные вычисления
- •4.5.4. Решение систем уравнений, содержащих результаты измерений
- •Глава 5. Однократное измерение
- •5.2. Однократное измерение по градуированным шкалам
- •Глава 6. Многократное измерение
- •6.2. Многократное измерение по градуированным шкалам
- •6.2.1. Многократное измерение с равноточными значениями отсчета
- •6.2.2. Многократное измерение с неравноточными значениями отсчета
- •6.2.3. Обработка нескольких серий измерений
- •Глава 7. Качество измерений
- •7.1. Качество измерений по шкале порядка
- •7.2. Качество измерений по градуированным шкалам
- •7.3. Измерительная информация
- •Библиографический список
- •Предметный указатель
И.Ф. Шишкин. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕТРОЛОГИЯ
________________________________________________________________
|
|
Решение. Измеряемая сила тока отличается от той, что показывает указатель, не больше, чем на |
|||||||
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
= 0,03%. Таким образом, измеряемая сила тока равна -25 А со стандартной |
|
|
|
|||||||
|
0,02 |
+ 0,01 |
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
|
|
− 25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
неопределенностью типа В 0,0043 А.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что класс точности является обобщенной характеристикой всех средств измерений этого типа. Он ни в коем случае не служит характеристикой качества конкретного измерения. Между тем, во многих случаях наибольший интерес представляет качество именно конкретного измерения.
2.2.3. Условия измерений
Влияние климатических (температура окружающей среды, относительная влажность воздуха, атмосферное давление), электрических и магнитных (колебания силы электрического тока или напряжения в электрической сети, частоты переменного электрического тока, постоянные и переменные магнитные поля и др.), механических и акустических (вибрации, ударные нагрузки, сотрясения) факторов, а также ионизирующих излучений, газового состава атмосферы и т.п. принято относить к условиям измерений. Если их влиянием на результат измерения можно пренебречь, то такие условия измерений называются нормальными. Им соответствуют номинальные значения влияющих физических величин, главные из которых приведены в табл. 1.
|
Таблица 1 |
Номинальные значения влияющих физических величин |
|
|
|
Влияющая величина |
Номинальное значение |
Температура для всех видов измерений |
200С (293 К) |
Атмосферное давление при измерении ионизирующих излуче- |
100 кПа (750 мм рт. ст.) |
ний, теплофизических, температурных, магнитных, электриче- |
|
ских измерениях, измерении давления и параметров движения |
|
То же при линейных, угловых измерениях, измерениях массы, |
101,3 кПа (760 мм рт. ст.) |
силы света, измерениях в спектроскопии и других областях, |
|
кроме перечисленных в предыдущем пункте |
|
Относительная влажность воздуха при линейных, угловых изме- |
58 % |
рениях, измерениях массы, измерениях в спектроскопии |
|
То же при измерении электрического сопротивления |
55 % |
То же при измерениях температуры, силы, твёрдости, перемен- |
65 % |
ного электрического тока, ионизирующих излучений, парамет- |
|
ров движения |
|
То же при остальных видах измерений |
60 % |
Плотность воздуха |
1,2 кг/м3 |
Ускорение при свободном падении |
9,8 м/с2 |
Магнитная индукция (напряжённость магнитного поля) и на- |
0 |
пряжённость электрического поля при измерении параметров |
|
движения, магнитных и электрических величин |
|
22
Часть I. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
________________________________________________________________
На практике обеспечить номинальные значения влияющих величин бывает довольно трудно. Поэтому обычно устанавливают пределы нормальной области значений влияющих величин, в границах которой влиянием их на результат измерения можно пренебречь. Так, например, во многих случаях нормальными условиями измерений считаются:
температура |
(293 ± 5) |
К; |
атмосферное давление |
(100 ± 4) |
кПа; |
относительная влажность |
(65 ± 15) % ; |
|
напряжение в электрической сети |
220 В ± 10 % . |
|
Если измерения выполняются за пределами этих значений влияющих величин, то считается, что они выполняются в рабочих условиях. В этом случае a priori должны быть известны поправки, с помощью которых будет учитываться влияние на результаты измерений тех условий, в которых они будут проводиться.
Пример 15
Измерения линейкой из тугоплавкого сплава будут проводиться при температуре, превышающей номинальную на 1000 К. Какой будет в этом случае температурная поправка?
Решение. Зависимость длины линейки от температуры имеет вид: L=Lн[1+α(t −t н)],
где Lн и tн - длина линейки и температура, соответствующие нормальным условиям, а α - коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлена линейка. Поэтому результаты измерений всех линейных размеров окажутся заниженными в (1+1000α) раз (так называемая мультипликативная поправка или поправочный множитель).
23