Понятия об измерениях и единицах физических величин

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой ПР-2

________________В.В. Клюев

«___»____________2007г.

Для студентов курса факультета ПР

Специальностей 2005. 01, 2005. 03

Кандидат технических наук, доцент Пухальский В. А.

ЛЕКЦИЯ № 4

по дисциплине 2204 «Метрология, стандартизация, сертификация и взаимозаменяемость»

ТЕМА «Метрология, технические измерения и средства измерений»

Обсуждена на заседании кафедры

(предметно-методической секции)

«___»_______________2007 г.

Протокол №___

МГУПИ – 2007г.

Метрология, технические измерения и

средства измерения

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. К основным задачам метрологии относятся: установление единиц физических величин и государственных эталонов единиц физических величии; создание образцовых средств измерении; определение физических констант и физико-химических свойств ве­ществ и материалов, а также получение стандартных образцов этих свойств; разработка стандартных методов и средств испытания и контроля; разработка теории измерении и методов оценки погрешностей; надзор за приборостроением и эксплуатацией средств измерений; систематические поверки мер и измерительных приборов; ревизии состояния измерении на предприятиях и органи­зациях.

Понятия об измерениях и единицах физических величин

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных техни­ческих средств, например измерение размеров вала микро­метром. За единицу физической величины принимают единицу измерения, определяемую установленным число­вым значением, которое принято за исходную (основную или производную) единицу (например, метр – единица длины и т. п.).

Основное уравнение измерения имеет вид Q = qU, где Q и q – измеряемая физическая величина и ее число­вое значение в принятых единицах; U – единица физи­ческой величины.

Измерения производят для установления действитель­ных размеров изделий и соответствия их требованиям чертежа, а также для проверки точности технологи­ческой системы и подналадки ее для предупреждения брака.

Вместо определения значения физической величины часто проверяют, находится ли действительное значение этой величины (например, размер детали) в установленных пределах. Процесс получения и обработки информации об объекте (параметре детали, механизма, процесса и т. д.) с целью определения его годности или необходимости введения управляющих воздействий на факторы, влия­ющие на объект, называют контролем. При контроле дета­лей проверяют только соответствие действительных значений изометрических, механических, электрических и дру­гих параметров нормирования допускаемым значениям этих параметров, например, с помощью калибров (см. гл. 6).

Для введения единообразия в единицах измерения во всем мире на XI Генеральной конференции по мерам в 1960г. была принята Международная система единиц (СИ).

В СИ установлены семь основных единиц, используя которые, можно измерять все механические, электрические, магнитные, акустические и световые параметры, а также характеристики ионизирующих излучений и параметры в области химии. Основными единицами СИ являются: метр (м) – для измерения длины; килограмм (кг) – для измерения массы; секунда (с) – для измерения времени; ампер (А) – для измерения силы электрического тока; кельвин (К) – для измерения температуры; моль (моль) – для измерения количества вещества и кандела (кд) – для измерения силы света.

Кроме семи основных единиц, СИ устанавливает произ­водные единицы, образованные с помощью простейших уравнений связи между физическими величинами. Так, единицу скорости образуют с помощью уравнения, опре­деляющего скорость прямолинейно иравномерно движу­щейся точки: и = S/t, где u – скорость; S – длина прой­денного пути: t – время движения точки. Подстановка вместо S и t их единиц СИ дает [ u ] = [ S ] / [ t ]= 1 м/с. Поэтому за единицу скорости СИ принят метр в секунду (м/с), равный скорости прямjлинейно и равномерно дви­жущейся точки, при которой она за время 1 с проходит путь длиной в 1 м.

В системе СИ для обозначения десятичных кратных (умноженных на 10 в положительной степени) и дольных (умноженных на 10 в отрицательной степени) приняты следующие приставки: экса (Э) – 10¹⁸; пета (П) – 10¹⁵; тера (Т) – 10¹²;

гига (Г) – 10⁹; мега (М) – 10⁶; кило (К) – 10³; гекто (г) – 10­­²; дека (да) –10¹;

деци (д) – 10^-1; санти (с) – 10^-2; милли (м) – 10^-3; микро (мк) – 10^-6; нано (н) – 10^-9; пико (п) – 10^-12; фемто (ф) – 10^-15; атто (а) – 10^-18;