2020-05-12
318
При рассмотрении количественной характеристики измеряемых величин используется уравнение измерения, в котором отражена процедура сравнения неизвестного размера Q с известным:
{Q}−Q[Q]=Δ(2.3)
где {Q} – действительное значение измеряемой величины, Δ – погрешность измерения. В качестве единицы измерения [Q] при измерении величин выступает соответствующая единица Международной системы. Информация о ней заложена либо в градировочной характеристике средства измерений, либо в разметке шкалы отсчетного устройства, либо в значении вещественной меры. Указанное уравнение является математической моделью измерения по шкале отношений.
Теоретически отношение двух размеров должно быть вполне определенным, не случайным числом. Но практически размеры сравниваются в условиях множества случайных и неслучайных обстоятельств, точный учет которых невозможен. Поэтому при многократном измерении одной и той же величины постоянного размера результат, называемый отсчетом по шкале отношений, получается все время разным. Это положение, установленное практикой, формулируется в виде аксиомы, являющейся основным постулатом метрологии: отсчет является случайным числом.
Факторы, влияющие на результат измерения (влияющие факторы). При подготовке и проведении высокоточных измерений в метрологической практике учитывают влияние объекта измерения, субъекта (эксперта или экспериментатора), метода измерения, средства измерения, условий измерения.
Объект измерения должен быть всесторонне изучен.
Субъект, т.е. оператор, привносит в результат измерения элемент субъективизма, который по возможности должен быть сведен к минимуму.
Метод измерений. Очень часто измерение одной и той же величины постоянного размера разными методами дает различные результаты, причем каждый из них имеет свои недостатки и достоинства. Искусство оператора состоит в том, чтобы соответствующими способами исключить, компенсировать или учесть факторы, искажающие результаты. Ес- ли измерение не удается выполнить так, чтобы исключить или компенсировать какой- либо фактор, влияющий на результат, то в последний в ряде случаев вносят поправку.
Поправки могут быть аддитивными (от лат. «additivus» — прибавляемый) и мультипликативными (от лат. «multipico» — умножаю).
Влияние СИ на измеряемую величину во многих случаях проявляется как возмущающий фактор. Например, ртутный термометр, опущенный в пробирку с охлажденной жидкостью, подогревает ее и показывает не первоначальную температуру жидкости, а температуру, при которой устанавливается термодинамическое равновесие. Другим фактором является инерционность СИ. Некоторые СИ дают постоянно завышенные или постоянно заниженные показания, что может быть результатом дефекта изготовления, некоторой нелинейности преобразования
Рассмотрим понятие методики выполнения измерений. На обеспечение качества измерений направлено применение аттестованных методик выполнения измерений (МВИ). Статьи 9, 11 и 17 Закона об обеспечении единства измерений включают положения, относящиеся к МВИ. В 1997 г. начал действовать ГОСТ 8.563–96 «ГСИ. Методики выполнения измерений».
Опорным понятием точности методов измерений является термин «результат измерений».
Результат измерений – значение характеристики, полученное выполнением регламентированного метода измерений.
В нормативной документации на метод измерений должно регламентироваться:
- сколько (одно или несколько) единичных наблюдений должно быть выполнено;
- способы их усреднения;
- способы представления в качестве результата измерений;
- стандартные поправки (при необходимости).
Методика выполнения измерений – совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью. Как видно из определения, под МВИ понимают технологический процесс измерений. МВИ – это, как правило, документированная измерительная процедура. МВИ в зависимости от сложности и области применения излагают в следующих формах: отдельном документе (стандарте, рекомендации и т.п.); разделе стандарта: части технического документа (разделе ТУ, паспорта).
Аттестация МВИ – процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявляемым к ней метрологическим требованиям.
Порядок выполнения практической занятия
1. Ознакомиться с основными теоретическими положениями общей теории измерений.
2. Ответить на поставленные вопросы.
3. Заполнить таблицу 1.
Таблица 1
Ответы на тестовые задания
| № варианта тестового задания | № вопроса тестового задания | вариант ответа |
Правила оформления отчета по практическому занятию
Отчет о выполнении практической работы №2 должен содержать:
- название и цель работы;
- основной постулат и основное уравнение метрологии;
- основные характеристики измерения;
-понятие методики выполнения измерений;
- заполненную табл. 1;
В выводах должны быть обобщены результаты работы.
Тестовые задания
Виды и методы измерений.
1. Если для определения коэффициента линейного расширения материала измеряется длина и температура стержня, то измерения называют …
a. совместными;
b. косвенными;
c. относительными;
d. совокупными.
2. Совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с выбранным принципом называется …
a. методом измерения;
b. методикой выполнения измерений;
c. единством измерений;
d. измерением.
3. При одновременном измерении нескольких однородных (одноименных) величин измерения называют …
a. совокупными;
b. косвенными;
c. совместными;
d. многократными.
4. По способу получения информации измерения разделяют на …
a. прямые, косвенные, совокупные и совместные;
b. абсолютные и относительные;
c. статические и динамические;
d. однократные и многократные.
5. Измерение электрической энергии с помощью вольтметра, амперметра и хронометра может служить примером измерения
a. косвенного;
b. прямого;
c. совместного;
d. совокупного.
6. Измерение напряжения и силы тока вольтметрами и амперметрами называется
a. прямым;
b. косвенным;
c. совместным;
d. совокупным.
7. Прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений называется измерений
a. методом;
b. способом;
c. правилом;
d. видом.
8. По способу нахождения числового значения физической величины измерения подразделяются на прямые, косвенные …
a. совокупные и совместные;
b. контрольно-проверочные;
c. статические и динамические;
d. абсолютные и относительные.
9. По способу получения информации измерения разделяют на …
a. совместные и совокупные;
b. статические и динамические;
c. абсолютные и относительные;
d. однократные и многократные.
10. Наиболее распространенным методом измерений физических величин является метод …
a. непосредственной оценки;
b. дифференциальный;
c. измерения замещением;
d. измерения дополнением.
11. Определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, называется _____ измерением
a. косвенным;
b. совместным;
c. прямым;
d. совокупным.
12. Измерения, изменяющиеся по размеру физической величины на протяжении времени измерения, являются измерениями
a. динамическими;
b. абсолютными;
c. статическими;
d. относительными.
13. Измерения размеров тела – это измерения
a. статические;
b. относительные;
c. абсолютные;
d. динамически
