 |
Характеристика объектов измерений
|
|
|
|
Основным объектом измерения в метрологии являются физические величины.
Физическая величина (краткая форма термина — «величина») применяется для описания материальных систем и объектов (явлений, процессов и т.п.), изучаемых в любых науках (физике, химии и др.). Cуществуют основные и производные величины.
Понятие видов и методов измерений
Цель измерения — получение значения этой 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.
Измерения могут быть классифицированы:
- по характеристике точности — равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях), неравноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных несколькими различными по точности СИ и (или) в нескольких разных условиях);
- по числу измерений в ряду измерений — однократные, многократные;
- по отношению к изменению измеряемой величины — статические (измерение неизменной во времени физической величины, например измерение длины детали при нормальной температуре или измерение размеров земельного участка), динамические (измерение изменяющейся по размеру физической величины, например измерение переменного напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета);
- по выражению результата измерений — абсолютные (измерение, основанное на прямых измерениях величин и (или) использовании значений физических констант, например, измерение силы основано на измерении основной величины массы и использовании физической постоянной — ускорения свободного падения и относительные (измерение отношения величины к одноименной величине, выполняющей роль единицы);
- по общим приемам получения результатов измерений — прямые (измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно, например, измерение массы на весах, длины детали микрометром), косвенные (измерение, при котором искомое значение величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Методы измерений классифицируют по нескольким признакам. По общим приемам получения результатов измерений различают: 1) прямой метод измерений; 2) косвенный метод измерений. Первый реализуется при прямом измерении, второй — при косвенном измерении.
|
|
|
· По условиям измерения различают контактный и бесконтактный методы измерений.
· Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром). Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).
· Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.
· При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ.
|
|
|
· При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует ряд разновидностей этого метода: нулевой метод, метод измерений с замещением, метод совпадений
Средства измерений
От средств измерений непосредственно зависит правильное определение значения измеряемой величины в процессе измерения. В число средств измерений входят:
- меры;
- измерительные приборы;
- измерительные установки;
- измерительные системы.
К ним относятся также измерительные преобразователи и вспомогательные средства измерений, которые не могут применяться для измерений самостоятельно, а служат для расширения диапазона, повышения точности, передачи результатов измерений на расстояние и обеспечения техники безопасности в процессе измерений.
Мера – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Мера воспроизводит величины, значения которых связаны с принятой единицей этой величины определенным, известным соотношением. Мера – это основа измерений.
Измерительный прибор - это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Общим для всех измерительных приборов является наличие отсчетных устройств. Если последние выполняются в виде шкалы и указателя-стрелки, то показания прибора являются непрерывной функцией измеряемой величины, и такие приборы называют аналоговыми. Если измерительные приборы автоматически вырабатывают дискретные сигналы измерительной информации, а показания представлены в цифровой форме, то их называют цифровыми.
Измерительная установка – совокупность функционально и конструктивно объединенных средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для преобразования сигналов измерительной информации в форму, удобную для автоматической обработки, передачи, использования в автоматических системах управления и (или) доступную для непосредственного восприятия наблюдателем.
|
|
|
Средства измерения могут быть классифицированы по видам измерений:
- для измерения давления;
- для измерения геометрических величин;
- для измерения механических величин;
- для измерения параметров потока, расхода, уровня и объема;
- для физико-химических измерений;
- для температурных и теплофизических измерений;
- для измерения времени и частоты;
- для измерения электрических величин;
- для радиотехнических измерений;
- для магнитных измерений;
- для акустических измерений;
- для оптических и оптико-физических измерений;
для измерения ионизирующих излучений
Класс точности — это обобщенная характеристика средства измерения, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность выполняемых с их помощью измерений. Классы точности регламентируются стандартами на отдельные виды средств измерения с использованием метрологических характеристик и способов их нормирования
Государственная система обеспечения единства измерений — это система обеспечения единства измерений в стране, реализуемая, управляемая и контролируемая федеральным органом исполнительной власти по метрологии — Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт).
Деятельность по обеспечению единства измерения направлена на охрану прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах жизни общества на основе конституционных норм, законов, постановлений Правительства РФ и нормативных документов (НД).
Обеспечение единства измерений в стране осуществляется:
- на государственном уровне;
- на уровне федеральных органов исполнительной власти;
- на уровне юридических лиц.
Цель государственной системы обеспечения единства измерений — создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий для решения задач по обеспечению единства измерений и предоставление всем субъектам деятельности возможности оценивать правильность выполняемых измерений.
|
|
|
Поверка средств измерений
При выпуске из производства, после ремонта и при эксплуатации средства измерения утвержденного типа подвергаются поверке.
Поверкой средств измерения называют совокупность действий, выполняемых для определения их погрешности. Цель поверки — выяснить, соответствуют ли характеристики средства измерения регламентированным значениям и пригодно ли оно к применению по прямому назначению. Под поверкой средств измерения (verification) понимается установление органом метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средств измерения к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия обязательным требованиям.
Поверку проводят обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы. Результаты поверки средств измерения, признанных годными к применению, оформляют выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.
|
|
|
