- •Раздел 1. Основы метрологии
- •1.1. Метрология - наука об измерениях
- •1.1.1. Краткий исторический очерк развития метрологии, стандартизации и сертификации в России
- •1.1.2. Основные понятия и задачи метрологии
- •1.1.3. Шкалы измерений
- •1. Шкала наименований (шкала классификации).
- •2. Шкала порядка (шкала рангов).
- •3. Шкала интервалов (шкала разностей).
- •4. Шкала отношений.
- •5. Абсолютные шкалы.
- •1.1.4. Области и виды измерений
- •1.2. Система метрологического обеспечения в Российской Федерации
- •1.2.1. Нормативная база законодательной метрологии
- •1.2.2. Организационная структура обеспечения единства измерений
- •1.3. Системы физических величин и их единиц
- •1.3.1. Размерность. Основные, производные, дополнительные и внесистемные единицы физических величин.
- •1.3.2. Международная система единиц си
- •1.4. Основные понятия об измерениях и средствах измерений
- •1.4.1. Классификация измерений
- •1.4.2. Основные характеристики и критерии качества измерений
- •1.4.3. Средства измерений
- •1.4.4. Принципы выбора средств измерений
- •1.4.5. Метрологические характеристики средств измерений
- •1.4.6. Погрешности измерений и средств измерений
- •1.4.7. Обработка результатов прямых многократных измерений
- •1.4.8. Классы точности средств измерений
- •1.4.9. Утверждение типа средств измерений
- •1.4.10. Эталоны единиц физических величин
- •1.4.11. Поверочные схемы
- •1.4.12. Поверка и калибровка средств измерений
- •1.4.13. Методы передачи размера единицы величины
- •1.4.14. Стандартные образцы
- •1.5. Метрологическое обеспечение производства, испытаний и контроля качества продукции
- •1.5.1. Разработка методик выполнения измерений и их аттестация
- •1.5.2. Требования к испытательным лабораториям
- •1.5.3. Аттестация испытательного оборудования
- •1.5.4. Сертификация средств измерений
- •1.5.5. Метрологическая экспертиза проектной, конструкторской и технологической документации
- •1.5.6. Метрологическое обеспечение испытаний продукции для цепей подтверждения соответствия
- •1.5.7. Государственный метрологический надзор
3. Шкала интервалов (шкала разностей).
Состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу измерения и произвольно выбранное начало - нулевую точку.
К таким шкалам относится летоисчисление по различным календарям, в которых за начало отсчета принято либо сотворение мира, либо Рождество Христово и т.д.
Шкалами интервалов являются также шкалы Цельсия, Фаренгейта и Реомюра.
Градус Фаренгейта (1724 г.) ºF равен 1/180 части температурного интервала между точками таяния льда (32ºF) и кипения воды (212ºF).
Градус Реомюра (1730 г.) ºR равен 1/80 части температурного интервала между точками таяния льда (0ºR) и кипения воды (80ºR).
На шкале интервалов определены действия сложения и вычитания интервалов.
Название "шкала интервалов" подчёркивает, что в этой шкале только интервалы имеют смысл настоящих чисел и только над интервалами следует выполнять арифметические операции: если произвести арифметические операции над самими отсчётами по шкале, забыв об их относительности, то имеется риск получить бессмысленные результаты.
Например, если сказать, что температура воды увеличилась в два раза при её нагреве от 9 до 18º по шкале Цельсия, то для тех, кто привык пользоваться шкалой Фаренгейта, это будет звучать весьма странно, так как в этой шкале температура воды в том же опыте изменится от 37 до 42º (связь между шкалами Фаренгейта и Цельсия выражается формулой F = 5/9 C + 32).
Шкала интервалов величины Q описывается уравнением
Q = Q0 + a [q],
где а - числовое значение величины; Q0 - начало отсчета шкалы; [q] - единица рассматриваемой величины.
Такая шкала полностью определяется заданием начала отсчета Q0 шкалы и единицей данной величины [q].
Задать шкалу практически можно двумя путями.
При первом из них выбираются два значения Q0 и Q1 величины, которые относительно просто реализуются физически.
Эти значения называются опорными точками, или основными реперами, а интервал (Q1 - Q0) - основным интервалом.
Точка Q0 принимается за начало отсчета, а величина (Q1 - Q0) / n = [q] за единицу Q.
При этом число единиц n выбирается таким, чтобы [q] было целой величиной.
При втором пути задания шкалы единица воспроизводится непосредственно как интервал, его некоторая доля или некоторое число интервалов размеров данной величины, а начало отсчёта выбирают каждый раз по-иному в зависимости от конкретных условий изучаемого явления.
Пример такого подхода - шкала времени, в которой 1с = 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующих переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
За начало отсчета принимается начало изучаемого явления.
4. Шкала отношений.
В шкалах отношений существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единица измерений.
С формальной точки зрения шкала отношений является шкалой интервалов с естественным началом отсчёта.
Измерения в такой шкале являются "полноправными" числами, с ними можно выполнять любые арифметические действия, так как вычитание, умножение и деление - лишь частные случаи сложения.
Примерами величин, природа которых соответствует шкале отношений, являются длина, вес, электрическое сопротивление, деньги и пр.
Шкалы отношений - самые совершенные. Они описываются уравнением
Q = q [Q],
где Q - ФВ, для которой строится шкала, [Q] - её единица измерения, q - числовое значение ФВ.