 |
Классификация измерении, основные этапы измерений
|
|
|
|
Классификация средств измерений может проводиться по следующим критериям.
1. По характеристике точности измерения делятся на равноточные и неравноточные.
Равноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерений (СИ), обладающих одинаковой точностью, в идентичных исходных условиях.
Неравноточными измерениями физической величины называется ряд измерений некоторой величины, сделанных при помощи средств измерения, обладающих разной точностью, и (или) в различных исходных условиях.
2. По количеству измерений измерения делятся на однократные и многократные.
Однократное измерение - это измерение одной величины, сделанное один раз. Однократные измерения на практике имеют большую погрешность, в связи с этим рекомендуется для уменьшения погрешности выполнять минимум три раза измерения такого типа, а в качестве результата брать их среднее арифметическое.
Многократные измерения - это измерение одной или нескольких величин, выполненное четыре и более раз. Многократное измерение представляет собой ряд однократных измерений. Минимальное число измерений, при котором измерение может считаться многократным, - четыре. Результатом многократного измерения является среднее арифметическое результатов всех проведенных измерений. При многократных измерениях снижается погрешность.
3. По типу изменения величины измерения делятся на статические и динамические.
Статические измерения - это измерения постоянной, неизменной физической величины. Примером такой постоянной во времени физической величины может послужить длина земельного участка.
Динамические измерения - это измерения изменяющейся, непостоянной физической величины.
|
|
|
4. По предназначению измерения делятся на технические и метрологические.
Технические измерения - это измерения, выполняемые техническими средствами измерений.
Метрологические измерения - это измерения, выполняемые с использованием эталонов.
5. По способу представления результата измерения делятся на абсолютные и относительные.
Абсолютные измерения - это измерения, которые выполняются посредством прямого, непосредственного измерения основной величины и (или) применения физической константы.
Относительные измерения - это измерения, при которых вычисляется отношение однородных величин, причем числитель является сравниваемой величиной, а знаменатель - базой сравнения (единицей). Результат измерения будет зависеть от того, какая величина принимается за базу сравнения.
6. По методам получения результатов измерения делятся на прямые, косвенные, совокупные и совместные.
Прямые измерения - это измерения, выполняемые при помощи мер, т. е. измеряемая величина сопоставляется непосредственно с ее мерой. Примером прямых измерений является измерение величины угла (мера - транспортир).
Косвенные измерения - это измерения, при которых значение измеряемой величины вычисляется при помощи значений, полученных посредством прямых измерений, и некоторой известной зависимости между данными значениями и измеряемой величиной.
Совокупные измерения - это измерения, результатом которых является решение некоторой системы уравнений, которая составлена из уравнений, полученных вследствие измерения возможных сочетаний измеряемых величин.
Совместные измерения - это измерения, в ходе которых измеряется минимум две неоднородные физические величины с целью установления существующей между ними зависимости.
Основные этапы измерений
Измерение — последовательность сложных и разнородных действий, состоящая из ряда этапов [24]. Первым этапом любого измерения является постановка измерительной задачи. Он включает в себя:
|
|
|
• сбор данных об условиях измерения и исследуемой ФВ, т.е. накопление априорной информации об объекте измерения и ее анализ;
• формирование модели объекта и определение измеряемой величины, что является наиболее важным, особенно при решении сложных измерительных задач. Измеряемая величина определяется с помощью принятой модели как ее параметр или характеристика. В простых случаях, т.е. при измерениях невысокой точности, модель объекта в явном виде не выделяется, а пороговое несоответствие пренебрежимо мало;
• постановку измерительной задачи на основе принятой модели объекта измерения;
• выбор конкретных величин, посредством которых будет находиться значение измеряемой величины;
• формулирование уравнения измерения.
Вторым этапом процесса измерения является планирование измерения. В общем случае оно выполняется в следующей последовательности:
• выбор методов измерений непосредственно измеряемых величин и возможных типов СИ;
• априорная оценка погрешности измерения;
• определение требований к метрологическим характеристикам СИ и условиям измерений;
• выбор СИ в соответствии с указанными требованиями;
• выбор параметров измерительной процедуры (числа наблюдений для каждой измеряемой величины, моментов времени и точек выполнения наблюдений);
• подготовка СИ к выполнению экспериментальных операций;
• обеспечение требуемых условий измерений или создание возможности их контроля.
Эти первые два этапа, являющиеся подготовкой к измерениям, имеют принципиальную важность, поскольку определяют конкретное содержание следующих этапов измерения. Подготовка проводится на основе априорной информации. Качество подготовки зависит от того, в какой мере она была использована. Эффективная подготовка является необходимым, но недостаточным условием достижения цели измерения. Ошибки, допущенные при подготовке измерений, с трудом обнаруживаются и корректируются на последующих этапах.
Третий, главный этап измерения — измерительный эксперимент. В узком смысле он является отдельным измерением. В общем случае последовательность действий во время этого этапа следующая:
|
|
|
• взаимодействие средств и объекта измерений;
• преобразование сигнала измерительной информации;
• воспроизведение сигнала заданного размера;
• сравнение сигналов и регистрация результата. Последний этап измерения — обработка экспериментальных
данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи:
• предварительный анализ информации, полученной на предыдущих этапах измерения;
• вычисление и внесение возможных поправок на систематические погрешности;
• формулирование и анализ математической задачи обработки данных;
• построение или уточнение возможных алгоритмов обработки данных, т.е. алгоритмов вычисления результата измерения и показателей его погрешности;
• анализ возможных алгоритмов обработки и выбор одного из них на основании известных свойств алгоритмов, априорных данных и предварительного анализа экспериментальных данных;
• проведение вычислений согласно принятому алгоритму, в итоге которых получают значения измеряемой величины и погрешностей измерений;
• анализ и интерпретация полученных результатов;
• запись результата измерений и показателей погрешности в соответствии с установленной формой представления.
3. Выбор базовых значений показателей качества промышленной продукции.
4. На каких уровнях проводят испытания
Испытания проводятся на следующих уровнях:
а) Государственном — для приемочных, квалификационных, инспекционных, сертификационных и периодических;
б) Межведомственном — для приемочных, квалификационных и инспекционных испытаний;
в) Ведомственном — для приемочных, квалификационных и инспекционных испытаний.
Испытания важнейших видов продукции производственно-технического и бытового назначения, проводимые в головных организациях по испытаниям именно этих видов продукции, называются государственными. Наряду с приемочными испытаниями, т. е. испытаниями для выдачи разрешения на серийное производства, к государственным испытаниям могут относиться квалификационные, периодические (для аттестации продукции по категориям качества), инспекционные и сертификационные.
Межведомственные испытания проводят, как правило, при приемочных испытаниях, когда в комиссии принимают участие представители нескольких министерств.
Ведомственные испытания — это испытания, проводимые комиссией из представителей заинтересованного министерства.
|
|
|
