1. Основные понятия метрологии.

1.1. Определение метрологии.

1.2. Определение измерения.

1.3. Виды средств измерений.

1.4. Виды и методы измерений.

1.5. Точность измерений.

1.6. Представление результатов измерений.

1.7. Правила округления.

1.8. Единство измерений.

1.9. Заключение по разделу.

2. Оценка погрешностей измерений по заданным метрологическим характеристикам средств измерений.

2.1. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений.

2.1.1. Назначение Н.М.Х.

2.1.2. Номенклатура Н.М.Х., принятых в настоящее время.

2.1.2.1. Н.М.Х., необходимые для определения результата измерения.

2.1.2.2. Н.М.Х., необходимые для определения погрешности измерения.

2.1.3. Тенденция развития комплексов Н.М.Х.

2.2. Оценки погрешностей прямых измерений с однократными наблюдениями.

2.2.1. Составляющие погрешности измерения.

2.2.2. Суммирование составляющих погрешности измерения.

2.2.3. Примеры оценки погрешности прямых измерений.

2.3. Оценка погрешностей косвенных измерений.

2.3.1. Составляющие погрешностей косвенных измерений.

2.3.2. Суммирование погрешностей.

2.3.3. Примеры оценки погрешностей прямых измерений.

2.4. Оценка погрешностей косвенных измерений.

2.4.1. Составляющие погрешностей косвенных измерений.

2.4.2. Суммирование погрешностей прямых измерений

2.4.3. Примеры оценки погрешности косвенных измерений.

3. Способы снижения погрешностей измерений.

3.1. Способы снижения влияния случайных погрешностей.

3.1.1. Многократные наблюдения при прямых измерениях.

3.1.2. Многократные наблюдения при косвенных измерениях.

3.1.3. Сглаживание экспериментальных зависимостей по методу наименьших квадратов, при совместных измерениях.

3.2. Способы снижения влияния систематических погрешностей.

4. Стандартизация.

Основы метрологии и стандартизация.

Тюрин Н.И. Введение в метрологию. - М.: Издательство стандартов, 1976.

1. Основные понятия метрологии.

Метрология ср.: биология, геология, метереология.

Логос - слово, отношение (логометр).

«Логия» - наука о ...

Метрология метро? метро - метрополитен (франц.) - буквально: столичный (1863 - Лондон; 1868 - Нью - Йорк; 1900 - Париж; 1935 - Москва)

Метрополис- метрополий, главный город.

Метрдотель - метрдотель, главный, первый - соотношение, мера главенства .

Метр - мера длины, но: метрология гораздо старше метра; метр «родился» в 1790 г., метр - от греческого -мера.

Метрология - учение о мерах (старинный словарь).

«Русская метрология или таблица сравнения русских мер, весов и монет с французскими».

Линейные и погонные меры:

1 вершок=4.445см;

1 аршин=16вершков=28 дюймов - трубы

1 сажень=3 аршина;

1 верста=500 саженей

Меры вместимости:

1 бочка=40 вёдер;

1 ведро= 10 кружек (штофов);

1 кружка=10 чарок=2 бутыли=20 шкаликов=1.229 л

Меры веса:

1 пуд=40 фунтов=16.380 кг;

1 фунт=32 лота;

1 лот=3 золотника;

1 золотник=96 долей=4.266 г.

«Мал золотник, да дорог».

1 фунт медицинского веса=12 унций=96 драхам=288 =5760гранов=84 золотника.

Скрупулёзно:ни грана.

Монеты:

1 империал=10 рублей (золотом);

Серебро:рублёвик, полтинник, четвертак, двугривенник, гривенник, пятак.

Медь:трикопеечник, грош (2 коп.), 1 копейка=2 денежки=4 полушки.

Полюбил богатый - бедную,

Полюбил учёный - глупую,

Полюбил румяный - бледную,

Золотой - полушку медную...

М. Цветаева.

Температура	Цельсий	Реамюр	Фаренгейт
Кипящая вода	+100	+80	+212
Точка замерзания	0	0	+32

Речь идёт о понятиях, как меры длины, меры вместимости, меры веса...

Соответственно существует понятие длины; вместимости, или на современном языке - объёма; веса, или, как мы теперь знаем, лучше сказать массы, температуры и т. д.

Как все эти понятия объединить?

Теперь мы говорим, что всё это - физические величины.

Как определить, что же такое физическая величина? Как дают определения в такой точной науке, как, например, математика? Например, в геометрии. Что такое равнобедренный треугольник? Нужно в иерархической лестнице понятий найти вышестоящее, какое же понятие стоит над понятием физическая величина? Вышестоящим понятием является свойство объекта.

Длина, цвет, запах, вкус, масса - это разные свойства объекта, но не все они - физические величины. Длина, масса - физические величины, а цвет, запах - нет. Почему? В чём разница этих свойств?

Длина, масса - это то, что мы умеем измерять. Можно измерять длину стола и выяснить, что она составляет столько-то метров. Но нельзя измерить запах, т.к. для него ещё не установлены единицы измерения. Однако запахи можно сравнивать: этот цветок пахнет сильнее, чем этот, т.е. к запаху применимо понятие больше - меньше.

Сравнение свойств объектов по типу больше - меньше - это некая более примитивная процедура по сравнению с измерением чего-нибудь. Но это тоже способ познания. Существует альтернативное представление, когда все параметры и отношения предметов и явлений обозначают как три класса физических величин.

К первому классу физических величин относят:

величины, на количестве размеров которых, твёрже, мягче, холоднее и т.п. Твёрдость (способность оказывать сопротивление проникновению), температура как степень нагретости тела, сила землетрясения.

Второй вид:отношения порядка и эквивалентностине только между размерами величин, но и между разностями в парах их размеров. Время, потенциал, энергия, температура, связанная со шкалой термометра.

Третий вид: аддитивные физические величины.

Аддитивными физическими величинами называются величины, на множестве размеров которых определены не только отношения порядка и эквивалентности, но и операции сложения и вычитания.

Операция считается определённой, если её результат тоже является размером той же физической величины и существует способ её технической реализации. Например: длина, масса, термодинамическая температура, сила тока, ЭДС, электрическое сопротивление.

Как воспринимает мир ребёнок? Сначала он, конечно, измерить ничего не умеет. На первом этапе у него формируются понятия больше - меньше. Затем наступает этап, ближе стоящий к измерению - это счёт предметов, событий и т.п. Здесь уже есть нечто общее с измерением. Что же? То, что результатом счёта и измерения является число. Не соотношения типа больше - меньше, а число. Чем же отличаются эти числа, т.е. число как результат счёта и число, как результат измерения?

Результат измерения - именованное число, например 215м. Само число 2.15 выражает сколько единиц измерения длины содержится в данной длине стола или другого предмета. А результат счёта 38 штук - чего-нибудь. Счёт - это счёт, а измерение - это измерение.

Так идёт процесс развития познания мира у ребёнка, так же или примерно так шло развитие первобытного человека, т.е. на первом этапе сравнения вещей по типу больше - меньше, потом - счёт.

Потом наступает следующий этап , когда хочется выразить в виде числа что-то такое, что не поддаётся штучному счёту - объём жидкости, площадь участка земли и т.д., т.е. нечто непрерывное, а не дискретное.

Итак, измеряют различные физические величины, причём физическая величина - это свойство объекта, в качественном отношении общее для многих объектов, а в количественном отношении индивидуальное для каждого данного объекта.

Много ли существует физических величин? С развитием человеческого общества их перечень постоянно увеличивается. Вначале были только длина, площадь, объём, пространственные величины и время, потом добавились механические - масса, сила, давление и др., тепловые - температура и др. В прошлом веке добавились электрические и магнитные величины - сила тока, напряжение, сопротивление и др. В настоящее время насчитывается более 100 физических величин. Для краткости , в дальнейшем, слово «физические»можно опускать и говорить просто величина..

Понятие величинасодержит в себекачественныйпризнак, т.е. что это за величина, например длина, иколичественныйпризнак, например, длина стала 2.15м. Но ту же длину того же стола можно выразить в других единицах, например, в дюймах и получится другое число. Однако ясно, что количественное содержание понятия «длина данного стола» остаётся при этом неизменным.

В связи с этим вводится понятие размервеличины и понятиезначениевеличины. Размер не зависит от того, в каких единицах выражена величина, т.е. онинвариантенпо отношению к выбору единицы.