3.6. Отбор, консервация и хранение проб воды

Для получения достоверных сведений о составе воды важно пра­вильно производить отбор проб, их консервацию и хранение.

Виды отбора проб подразделяются на разовые и серийные. При разовом отборе берут пробу в определенном месте и рассматривают результат одного анализа.

При серийном отборе отдельные пробы отбирают с различных глу­бин водоема. Анализ серии проб дает соответствующее количество ре­зультатов, которые обрабатывают и оценивают, используя методы ма­тематической статистики.

Виды проб подразделяются на простые и смешанные. Простая про­ба получается при однократном отборе всего требуемого для анализа количества воды. Смешанная проба получается путем сливания простых проб, взятых в одном и том же месте через определенные промежутки времени.

Консервацию проб производят для сохранения в течение опреде­ленного времени компонентов и свойств воды в том состоянии, в ко­тором они были в момент отбора пробы. Для консервации пробы обычно герметически закупоривают в стеклянном сосуде. Часто в пробу для предотвращения химических и других процессов добавляют консерви­рующие вещества. Однако универсальных консервирующих веществ не существует, поэтому законсервированные пробы следует анализировать не позднее, чем на третьи сутки после их отбора.

Существуют правила отбора, консервирования, транспортирования и хранения проб воды. Эти правила регламентированы стандартом [15].

4. Методы и средства измерений

4.1. Понятия и определения, используемые в измерительной тех­нике

Под измерением понимают информационный процесс получения опытным путем численного соотношения между измеряемой величиной и некоторым ее значением, принятым за единицу сравнения.

Сущность измерения заключается в наборе экспериментальных и вычислительных операций. Математическая сущность процесса измере­ния представляется выражением:

, (4.1)

где X - числовое значение измеряемой величины А, показывающее во сколько раз она больше или меньше единицы измерения а.

Измерения разделяют на 4 вида: прямые, косвенные, совокупные и совместные.

При прямых измерениях значение измеряемой величины определя­ется непосредственным сравнением с ее единичным значением. Приме­ром прямых измерений является измерение веса на весах с набором гирь. В этом случае искомое значение измеряемой величины находят непосредственно из опытных данных.

При косвенных измерениях измеряемая величина определяется не непосредственно, а на основании измерения другой величины или ряда величин, функционально связанных с искомой. Примером косвенного намерения является определение плотности воды, заключающееся в прямом измерении трех величин: массы, объема и температуры, а за­тем в вычислении по известным формулам значения плотности.

При совокупном измерении сначала производят прямые измерения совокупности однородных величин, а затем вычисляют числовое значе­ние измеряемой величины путем решения ряда уравнений. Число таких уравнений должно быть равно или больше числа неизвестных величин. Совокупные измерения в большинстве случаев применяют в лаборатор­ной и исследовательской практике.

Совместные измерения аналогичны совокупным для неоднородных величин.

Любое измерение завершается получением результата. Результат измерения - это определенное число, найденное путем измерения ис­комой величины. Результат не всегда отражает действительное значе­ние искомой величины. Поэтому одной из основных задач измерения является оценка степени близости или разности между истинным и действительным значением измеряемой величины. Такую оценку харак­теризует погрешность измерения.

Погрешность измерения - это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешность измерения характеризует его точность.

Точность измерения - это степень близости результата измере­ния к истинному значению измеряемой величины.

Погрешность измерения зависит от целого ряда факторов:

а) принципа измерения,

б) обоснованности измерительного эксперимента,

в) используемого средства измерения,

г) количества измерительной информации.

Принцип измерения - это совокупность, физических явлений, по­ложенных в основу измерения.

Измерительный эксперимент - это заранее запланированный и на­учно обоснованный опыт для получения информации с требуемой точ­ностью измерения. Проведение измерительного эксперимента предпола­гает наличие средств измерений.

Средства измерений - это технические устройства, используемые в измерительном эксперименте и имеющие определенные характеристики точности.

Измерительная информация - это сведения о свойствах объекта, получаемые с помощью средств измерений. Количество измерительной информации - это численная мера, характеризующая точность оценки свойств измеряемого объекта.

Взаимодействие средств измерений и измеряемого объекта в про­цессе эксперимента предполагает наличие сигналов, являющихся носи­телями информации. Таким образом, измерительный сигнал функцио­нально связан с измерительной величиной. Наиболее удобными сигна­лами в измерительной технике являются радиоволны, электрический ток, напряжение и другие.