10.2 Основные метрологические понятия

Повышение эффективности производства и качества продукции невозможно без достоверной, точной и объективной информации. Без этого нельзя оптимизировать производственные процессы и оценивать качество труда и его продукты на всех стадиях производства. Важнейшим видом деятельности технолога и конструктора становятся анализ метрологического обеспечения производства, метрологическая экспертиза нормативно-технических документов. Поэтому знание основ метрологии и метрологического обеспечения производства стало сегодня необходимостью не только для работников метрологической службы, но и для конструкторов КИП.

Под измерением мы будем понимать выполнение формализованных и регламентированных нормативно-техническими документами операций. В результате измерений получают такую информацию, точность и достоверность которой заранее известна из предшествующей метрологической аттестации средств и методики измерений.

Измерение параметра состоит в том, что опытным путем с помощью специальных технических средств находят значение параметра и оценивают близость этого значения к значению, идеально отображающему размер этого параметра. Найденное таким образом значение параметра будем называть номинальным результатом измерения.

Измерительная система включает в себя следующие элементы:

- оператор (наблюдатель) (Н);

- объект измерения (ОИ);

- средство измерения (СИ);

- метод измерений (МИ);

- условия измерения (окружающая среда) (УИ).

Измерительная система как совокупность элементов и связей показана на рис.10.4.

Рисунок 10.4 –Измерительная система как совокупность элементов и связей.

В каждом элементе измерительной системы и на их стыках зарождаются погрешности измерения. Это приводит к тому, что номинальное значение параметра не совпадает с истинным значением.

Под истинным значением параметра мы понимаем значение, свободное от погрешностей измерения. Так как истинное значение параметра найти невозможно, то невозможно определить и истинную погрешность измерения. На практике вместо истинного значения параметра используют действительное значение. Под ним мы понимаем такой размер, который включает в себя погрешность, не превышающую допустимую и которой можно пренебречь для данной конкретной цели.

Абсолютная действительная погрешность измерения определяется как разность номинального (Х_Н) и действительного (Х_Д) значения параметра

Х_Н –Х_Д . (10.1)

Относительная действительная погрешность измерения находится как

или . (10.2)

с погрешностью измерения связано понятие точности измерения, под которым понимается число, обратное модулю относительной погрешности измерения

. (10.3)

Погрешности, возникающие в элементах измерительной системы и на их стыках, называются составляющими погрешностями. Например, температурная погрешность, погрешность эталона (меры), погрешность измерительного усилия и т.д. Сумма составляющих погрешностей должна быть равной общей погрешности измерения.

На практике удобно подразделять погрешности измерения на систематическую и случайную составляющую, так как источники погрешности могут иметь систематический или случайный характер, а иногда и тот, и другой одновременно.

Систематическая погрешность измерения- составляющая погрешности измерения, которая постоянна или закономерно изменяется в зависимости от каких-либо аргументов.

Под случайной погрешностью измерения подразумевают составляющую погрешности измерения, изменяющуюся случайным образом.