Принципи та методи вимірювань

Принцип вимірювання – фізичне явище або сукупність фізичних явищ, які покладені в основу певної фізичної величини (термоелектричний ефект, зміна тиску термометричної речовини газового термометру, ефект Доплера).

Метод вимірювань – сукупність способів використання засобів вимірювальної техніки і принципу вимірювань для створення вимірювальної інформації.

В метрології найширше застосовуються прямі вимірювання, які розділяються на два основних методи:

- безпосередньої оцінки;

- порівняння з мірою.

Метод безпосередньої оцінки полягає в тому, що вимірювальна величина визначається безпосередньо за показаннями шкали засобу вимірювальної техніки. Вимірювання цим методом проводяться швидко, просто і не вимагають високої кваліфікації від оператора. Проте точність таких вимірювань невисока через вплив зовнішнього середовища та розмірів шкали приладу.

При проведенні точніших вимірювань слід використовувати метод порівняння з мірою, який полягає в тому, що вимірювальна величина порівнюється з величиною, відтвореною мірою. Результат вимірювань визначається як сума значень порівняльної міри та показів вимірювального приладу або приймається рівним значенню міри (наприклад, аналітичні ваги).

Метод порівняння з мірою має такі різновиди:

- нульовий (компенсаційний);

-диференційний (різницевий);

- протиставлення;

-заміщення;

-збіжності.

Нульовий метод полягає в тому, що вплив на прилад порівняння вимірювальної величини повністю компенсується впливом величини, яка відтворюється мірою (вимірювання маси на важільних вагах, вимірювальні мости, аналізатори рідин та газів).

Диференційний метод характеризується різниці між вимірювальною величиною та величиною-мірою (вимірювання на компараторі).

Метод протиставлення – метод, в якому вимірювальна величина і величина, яка відтворюється мірою, одночасно діють на прилад порівняння (вимірювання маси на важільних вагах з перестановкою маси та гирь).

Метод заміщення – метод, в якому вимірювальну величину заміщают відомою величиною, яка відтворюється мірою.

Метод збіжності – метод, в якому різниця між вимірювальною величиною і відтвореною мірою вимірюється за збігом шкали або періодичних сигналів (вимірювання точних сигналів часу, вимірювання шнашгенциркулем).

Крім перелічених методів, у метрологічній практиці використовують багато інших методів. Методи вимірювань вибирають при розробці методик виконання вимірювань на основі діючих в країні нормативних документів, а при їх відсутності – згідно ГОСТ 8.010-99. “Методики выполнения измерений. Основные положения.”

Контрольні запитання.

1. Засоби вимірювальної техніки. Еталони.

2. Признаки вимірювань.

3. Фізичні величини та їх вимірювання.

4. Класифікація вимірювань.

5. Прямі, посередні та сукупні.

6. Сумісні, абсолютні, відносні, технічні вимірювання.

7. Метрологічні, однократні та багатократні вимірювання.

8. Контактні, безконтактні, статичні та динамічні вимірювання.

9. Дайте визначення що таке принцип та метод вимірювання.

10. Методи безпосередньої оцінки.

11. Метод порівняння з мірою.

12. Різновиди методу порівняння з мірою.