- •Физические величины и системы единиц физических величин
- •Международная система единиц физических величин си
- •Классификация измерений
- •Методы измерений
- •Качество измерений
- •Физические и не физические измерения
- •Измерения, счёт, контроль
- •Шкалы и их применения в метрологии
- •Средства измерений. Метрологические характеристики средств измерений.
- •Метрологические характеристики
- •Индикация значений физических величин
- •Классификация погрешностей измерения
- •Методы выявления и исключения погрешности
- •Анализ точечных диаграмм
- •Математическая обработка и формы представления результатов измерений
- •Форма представления результатов измерения.
- •Выбор методики выполнения результатов измерений
- •Эталоны физических единиц
- •Основные понятия. Нормирование и контроль точности параметров
- •Основные понятия в области нормирования точности
- •Нормирование параметров
- •Допуски формы и расположения поверхности Отклонения и допуски формы поверхности
- •Отклонения и допуски расположения поверхности
- •Суммарные отклонения и допуски. Формы и расположения поверхностей
- •Общие допуски размеров, формы и расположения поверхностей.
- •Шероховатость поверхности
- •Допуски углов и конусов
- •Система допусков и посадок конических деталей и соединений.
Минько Дмитрий Вацлавович
Метрология, стандартизация и информационные системы
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способов достижения требуемой точности.
РМГ29-99 – нормативный документ «Рекомендации по межгосударственной стандартизации. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрология. Основные термины и определения».
Измерительное преобразование можно описать основным уравнением измерения:
Q = N*q
Q – измеряемая величина;
q – единица измеряемой величины;
N – числовое значение, определяющее соотношение между Q и q.
Измерение физической величины – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношений измеряемой величины с её единицей и получение значений этой величины.
Измерение – измерять
Физическая величина (ФВ) – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуально для каждого из них.
Модель измерений.
Точность результата измерений – одна из характеристик качества измерений, отражающая близость к 0, погрешности результата измерений.
Чем выше точность – тем меньше его погрешность измерения.
Погрешность измерений – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.
- погрешность измерения;
X – результат измерения;
Q – истинное значение физической величины.
Единство измерений – состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
На сегодняшний день сложились следующие области измерений:
Физические (технические, электрические, оптические, …).
Квантово-механические измерения. Основаны на взаимодействии микрообъекта с макроприбором.
Психологические измерения. Сводятся к выбору типа шкалы и помещению её в область исследования.
Кибернетические измерение. Исследование помех на каналах.
Математические измерения. Допущение идеальных измерений, результаты которых свободны от погрешностей.
и др.
Физические величины и системы единиц физических величин
Размер физической величины – количественная определённость физической величины, присущая конкретному материальному объекту в системе, явлению или процессу.
Значение физической величины – выражение размера физической величины в виде некоторого числа, принятых для неё единиц.
Числовое значение физической величины – отвлечённое число, входящее в значение величины.
Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений.
Система физических величин – совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин. Независимые величины называются основными, а прочие – производными.
На базе системы физических величин создаётся системы единиц физических величин.
Система единиц физических величин - совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами, заложенными в создание заданной системы физических величин.
Размерность величины – выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности равным 1. В международных стандартах размерность обозначается знаком «dim».
Международная система единиц физических величин си
Система утверждена генеральной конференцией по мерам и весам в 1860 году.
Физическая величина |
Единица физической величины |
|||||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
обозначение |
|
||
рус |
англ |
|
||||
Длина |
L |
метр |
м |
m |
||
масса |
M |
килограмм |
кг |
kg |
||
время |
T |
секунда |
c |
s |
||
Сила электрического тока |
I |
ампер |
А |
А |
||
Термодинамическая температура |
|
кельвин |
К |
К |
||
Количество вещества |
N |
моль |
моль |
Mol |
||
Сила света |
J |
кандела |
кд |
kd |
Классификация измерений
Измерения физической величины – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с её единицей и получения значения этой величины.
Принцип измерений – физическое явление или эффект, положенные в основу измерений.
Область измерения – совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо отрасли науки или техники и выделяющихся своей спецификой.
Видом измерения называется часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.
Классификация измерений:
Прямые – значения искомой величины получают непосредственно. Q = x.
Косвенные – определение значения ФВ на основании результатов прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой величиной. Q = F (x, y, z…).
Совокупные – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомых значения величин определяют путём решения системы уравнений, получаемых при измерении этих величин в различных сочетаниях.
Совместные – проводимые одновременно измерения двух или нескольких не одноименных величин для определения зависимости между ними. Определение температурного коэффициента расширения.
Абсолютные – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Измерение силы тяжести.
Относительные – Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Проценты.
Однократные – измерение, выполненное 1 раз.
Многократные – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящие из ряда многократных измерений.
Статические – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения. Измерение длины земельного участка на улице (зима, лето - погрешности).
Динамические – измерение изменяющейся по размеру физической величины.
Равноточные – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.
Неравноточные – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.
Измерения в двух сериях могут быть:
Равно рассеянными. Когда
Не равно рассеянные. Когда
В зависимости от планируемой точности измерения делят на:
Технические – измерения, которые выполняются с заранее установленной точностью. Задаётся ∆ ≤ [∆].
Метрологические – измерения, выполняемые с максимально достижимой точностью. ∆ → 0.
Ориентировочные измерения – измерения, погрешность которых может колебаться в достаточно широких пределах. ∆ = [∆].