Измерения физической величины

3.1 И з м е р е н и е ф и з и ч е с к о й в е л и ч и н ы

Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающий нахождения соотношения (в явном или не явном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

Примеры:

1. В простейшем случае прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой и, производя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщены и других параметров детали).

2. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещении указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и производят отсчет.

Примечания - От термина ˝ измерение ˝ происходит термин ˝ измерять ˝, которым широко пользуются на практике. Нельзя применять слово ˝ мерить ˝, ˝ обмерять ˝,

˝ измерения значения ˝ т.к. значение величины – это уже результата измерений.

Значение ФВ получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с о с н о в н ы м у р а в н е н и е м и з м е р е н и я:

Q = X [Q], (8)

где Q – значение ФВ;

X – числовое значение измеряемой величины в принятой единице;

[Q] – выбранная для измерения единица.

3.3 П о н я т и е в и д о в и м е т о д о в и з м е р е н и й

3.3.1 Цель измерения – получение значения физической величины в форме, наиболее удобной для пользования. С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, информация о котором преобразуется в перемещение указателя с единицей, хранимой шкалой этого прибора.

3.3.2 В и д ы и з м е р е н и я

Виды измерения предоставлены на рисунке 1.

Равноточные – ряд изменений какой либо величины, восполненных одинаковыми по точности средствами измерения в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Неравноточные – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Однократные – измерение выполнение выполняется один раз.

Многократное – измерение ФВ одного и того же размера, результат которого получен из следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений.

Статистическое – измерение неизменное во времени ФВ, принимаемой в соответствии с измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерений. Например измерение длины при нормальной температуре, измерение размера земельного участка.

Динамическое – измерение изменяющейся по размеру ФВ, например измерение переменного напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета.

Абсолютное измерение – основано на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант, например измерение силы F = mq – основано на измерении основной величины массы ˝ m ˝ и использование физической постоянной ˝ q ˝.

Относительное – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы.

Прямые измерения – измерение, при котором искомое значение ФВ получают непосредственно, например измерение массы на весах.

Косвенные измерения – определения искомого значения ФВ на основании результатов прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой величиной.

Рисунок 1 – Виды измерений

3.3.3 М е т о д ы и з м е р е н и я

Методы измерений предоставлены на рисунке 2.

	По условиям измерения		По общим приемам результатов измерения

Рисунок 2 – Методы измерений

Методы измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой ФВ с ее единицей в соответствии с принципом измерений.

Контактный – чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром).

Бесконтактный – чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерения расстояния до объекта радиолокатором).

Метод непосредственной оценки – значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерения.

Метод сравнения с мерой – измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Нулевой метод – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Например, взвешивание на весах.

Метод измерений замещением - метод измерения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.

Метод совпадений – разность между, измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов

Пример: Измерение длины при помощи штангенциркуля конусом.

4 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

4.1 С р е д с т в о и з м е р е н и й

Метод измерений реализуется в средстве измерений.

Средство измерений (СИ) – техническое средство (или их комплекс) используемое при измерениях, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие (или) хранящее единицу, физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течении известного интервала времени.

Рисунок 3 – Средства измерений

Рабочие (РСИ) – предназначены для проведения технических измерений.

Эталоны – высокоточные СИ, предназначенные для воспроизведение и (или) хранение единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденные в качестве эталона в установленном порядке.

Передача размера осуществляется в результате поверки СИ. Целью поверки является установление пригодности СИ к применению.

5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1 М е т р о л о г и ч е с к и е с в о й с т в а С И

Метрологические свойства СИ – это свойства влияющие на результат измерений.

Показатели метрологических свойств являются их количественные характеристики и называются метрологическими характеристиками (МХ).

Метрологические характеристики устанавливаемые НД называют нормированными метрологическими характеристиками.

Все метрологические свойства СИ делятся на две группы:

1) свойства, определяющие область изменения СИ;

2) свойства, определяющие качество измерения.

5.2 М е т р о л о г и ч е с к и е х а р а к т е р и с т и к и

Рисунок 3 – Метрологические характеристики средств измерений

К основным метрологическим характеристикам (МХ), определяющим свойства первой группы область применения относятся:

Диапазон измерений – область значения величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений (нижний и верхний предел измерения).

Предел допускаемой погрешности СИ – наибольшее значение погрешности СИ, устанавливаемое НТД для данного типа СИ, при котором оно еще признается годным к применению.

К метрологическим свойствам второй группы (качество измерений) относятся: точность, сходимость и воспроизводим ость измерений.

Дата добавления: 2015-07-15