Понятие о методах измерений

Виды и методы измерений

 

Методическая разработка для выполнения

семинарских и практических занятий

 

 

 

 

Самара 2013.

Виды и методы измерений: методическая разработка для выполнения семинарских и практических занятий/сост. В.Г.Уланов. Самара: Изд-во Самар. гос. эконом. универс. 2013. – 21с.

 

 

Методическая разработка предназначена для студентов направлений: «Торговое дело» по курсу «Стандартизация, метрология, подтверждение соответствия» и «Сервис» по курсу «Метрология, стандартизация и сертификация» - с целью освоения знаний, приобретения умений и формирования компетенций в метрологии при подготовке их для профессиональной деятельности бакалавров. Может использоваться студентами других специальностей всех форм обучения.

 

Измерительный контроль.

Стандартом на термины и определения в области испытаний и контроля качества продукции понятие контроль формулируется как проверка соответствия показателей качества продукции установленным требованиям. Контроль, осуществляемый с применением средств измерения, называется измерительным контролем. Частным случаем измерительного контроля является допусковый контроль, цель которого – установить, находится ли контролируемый параметр объекта в пределах заданного допуска.

Необходимо различать, чем процедура измерения отличается от процедуры контроля. Цель измерения – определение значения физической величины. Цель контроля – обоснование заключения «годен – не годен» или «брак - норма». Результата измерения должен сопровождаться оценкой погрешности. Результата контроля должен сопровождаться указанием степени достоверности контроля. В качестве оценок достоверности контроля вводится понятие вероятности ошибок 1-го и 2-го рода.

Ошибка 1-го рода – годное изделие идентифицируется как негодное.

Ошибка 2-го рода – негодное изделие идентифицируется как годное.

 

Виды и методы измерений

Цель измерений — получение значения этой величи­ны в форме, наиболее удобной для пользования.

Измерение — совокупность операций по применению системы измерений для получения значения измеряемой физической величины.

В менеджменте, экономике, статистике, социологии измерение не увязывают с физической величиной и трактуют как совокупность опе­раций, выполняемых для определения значения величины. В междуна­родном стандарте ИСО 9001 измерение рассматривается как в узком смысле в качестве метрологической процедуры (подразд. 7.6 «Управление устройствами для мониторинга и измерений»), так и в широком смысле (разд. 8 «Измерение, анализ и улучшение»). Во втором случае указывает­ся на необходимость измерения процессов менеджмента качества, в част­ности измерения степени удовлетворения потребителей как критерия дея­тельности организации. Известные ученые-метрологи М. Н. Селиванов и В. И. Калмановский выступают против трактовки измерения в широком смысле и предлагают оперировать применительно к нефизическим вели­чинам термином «оценивание». Эту точку зрения поддержива­ет и Лифиц И.М. - автор ряда учебникв по метрологии, стандартизации и метрологии.

Сходство процедур измерения физических объектов и оценки нефизических объектов (успешность фирмы, имидж, качество принимаемого на работу сотрудника) заключается в такой простейшей форме количественной оценки однородных величин, как процедура сравнения, позволяющая расположить объекты в относительном по­рядке (например, от меньшего к большому). Однако про­цедура оценки соответствия позволяет определить лишь приблизительное соотношение величин: больше, меньше или примерно равны.

А для определения количественных соотношений слу­жит процедура измерения. Основным отличием измере­ния от сравнения является введение единиц физических величин.

 

Измерение физической величины — совокупность опе­раций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, которые обеспечивают на­хождение (в явном или неявном виде) соотношения изме­ряемой величины с ее единицей с целью получения значе­ния этой величины (4.4)*.

Например, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, сравнивают ее размер с единицей, хранимой линей­кой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты и других параметров детали).

В приведенном определении измерения имеется не­сколько аспектов: показана техническая сторона (совокупность операций по применению технических средств); учтена метрологическая суть измерения (сравнение с еди­ницей — это аксиома метрологии); раскрыта познаватель­ная сторона процедуры (получение значения величины или информации о ней).

 

По способу получения информации измерения раз­деляют на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямые измерения — это непосредственное сравне­ние физической величины с ее мерой. Например, при оп­ределении длины предмета линейкой происходит сравне­ние искомой величины с мерой, т. е. линейкой. К прямым измерениям относится также измерение массы при помо­щи весов и гирь, измерение температуры термометром.

Косвенные измерения отличаются от прямых измерений тем, что искомое значение величины устанавливают по резуль­татам прямых изменений таких величин, которые связа­ны с искомой определенной зависимостью. Так, если из­мерять силу тока I амперметром, а напряжение V вольтмет­ром, то по известным из физики функциональным взаимосвязям этих вели­чин можно рассчитать мощность электрической цепи

 

W = I х V;

 

или её сопротивление R = V / I;

где V - напряжение в Вольтах;

I - сила тока в Амперах;

R - сопротивление в Омах.

Плотность тела можно определить по результатам изме­рений массы (т) и объема (V):

γ = m /V,

где m – значение массы;

V – значение объёма;

γ – значение плотности.

* От термина «измерение» происходит термин «измерять», который не рекомендуется подменять другими терминами — «мерить», «обмерять», «примерять». Не рекомендуется применять такое выражение, как «измере­ние значения», так как значение величины — это уже результат измерений.

Совокупные измерения — это такие измерения, в ко­торых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких величин при различных сочетаниях мер.

Совместные измерения — это измерения двух или бо­лее неоднородных физических величин для определения зависимости между ними, например, зависимость време­ни выпекания изделий из различных видов теста от тем­пературы выпекания изделий.

По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерений бывают статистические, динамичес­кие и статические измерения.

Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, уровня шумов, зву­ковых сигналов и т. д.

Статические измерения имеют место тогда, когда из­меряемая величина практически остается постоянной во времени.

Динамические измерения связаны с такими величи­нами, которые в процессе измерений изменяются и явля­ются непостоянными во времени, например — измерения пульсирующих давлений, вибраций.

По количеству измерительной информации различа­ют однократные и многократные измерения.

Однократные измерения — это одно измерение одной величины, т. е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измере­ний всегда сопряжено с большими погрешностями, поэто­му следует проводить не менее трех однократных измере­ний и находить конечный результат как среднее арифме­тическое значение. Такой вид измерения часто применяется в общественном питании, например, при проверке веса мясных порционных полуфабрикатов необходимо провести несколько однократных измерений измеряемых величин и определить средний вес полуфабриката.

Многократные измерения характеризуются превы­шением числа количества измеряемых величин, мини­мальное число измерений больше трех. Преимущество многократных измерений — в значительном снижении влияния случайных факторов на погрешность измерения.

В товароведных исследованиях и при потребительской экспертизе широко используются испытания. Наиболее су­щественное отличие испытания от измерения заключается в том, что, во-первых, при испытаниях можно определять не только физические величины, но любые признаки (при­знак может не быть величиной) и, во-вторых, результат ис­пытания может быть выражен в любых условных значени­ях, а не только в узаконенных единицах.

В метрологии, по существу, измерение является процес­сом нахождения физической величины* опытным путем с по­мощью средств измерительной техники.

 

 

* Напомним, что прилагательное «физическая» означает, что величи­на как характеристика относится к любому физическому объекту (систе­ме, явлению или процессу), а не только к тем, которые изучают в физике, химии или других науках. В этом заключается отличие физической вели­чины от математической.

Понятие о методах измерений

Метод измерения — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей.

Методы измерений классифицируют по нескольким признакам.

По способу получения значений измеряемых величин различают два основных метода измерений: метод непо­средственной оценки и метод сравнения с мерой.

• Метод непосредственной оценки — метод измерения, при котором значение величины определяют непо­средственно по отсчетному устройству измерительно­го прибора прямого действия. Например, измерение длины с помощью линейки, определение веса пред­мета с помощью весоизмерительных приборов, изме­рение температуры с помощью термометра и т. д.

• Метод сравнения с мерой — метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с вели­чиной воспроизводимой мерой. Например, измере­ние массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями.

По общим приемам результатов измерений различают:

1)прямой метод измерений;

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: