- •1. Метрология и ее составляющие
- •Свойства, физические величины
- •Система единиц физических величин
- •Эталоны
- •3. Измерения, испытания
- •По способу получения результата измерения:
- •По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения делятся на:
- •По способу выражения результатов измерения различают
- •Средства измерения
- •По используемым физическим процессам:
- •По физической природе измеряемой величины:
- •По виду измеряемой величины или сигнала измерительной информации, а также по способу обработки сигнала:
- •По структурному принципу:
- •По точности:
- •По частотному диапазону:
- •По месту использования:
- •По способу выражения:
- •По характеру проявления:
- •6. Погрешности при отклонениях от правильной геометрической формы. При измерении деталей с целью учета возможной погрешности формы рекомендуется:
- •7. Дополнительные погрешности при измерении внутренних размеров. К специфическим погрешностям измерения отверстий относятся:
- •Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
- •Метрологический надзор и контроль, структура и функции метрологической службы предприятия
- •Поверка (калибровка) средств измерений
Свойства, физические величины
Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами. Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта (явления процесса), которая обуславливает его различие или общность с другими объектами (явлениями, процессами) и обнаруживается в его отношениях к ним. Свойство – категория качественная. Для количественного описания различных свойств процессов и физических тел вводится понятие величины. Величина – это свойство чего-либо, что может быть выделено среди других свойств и оценено тем или иным способом, в том числе и количественно. Величина не существует сама по себе, она имеет место лишь постольку, поскольку существует объект со свойствами, выраженными данной величиной.
Классификация величин изображена на рисунке 1.
В ЕЛИЧИНЫ
Р еальные Идеальные
Ф изические Нефизические Математические
Измеряемые Оцениваемые
Идеальные величины главным образом относятся к математике и являются моделью конкретных реальных понятий.
Реальные величины делятся на: физические и нефизические.
Физическая величина (ФВ) – свойство, общее в качественном какого-либо объекта, процесса, отличающее его отношении индивидуальное для каждого объекта, например, длина, масса, электропроводность тел.
Понятие «физическая величина» применяется для описания материальных систем, объектов, изучаемых в естественных (химия, физика) и технических науках. Нефизические величины присущие общественным наукам – философии, социологии, экономике и т.д.
Физические величины разделим на: измеряемые и оцениваемые. Измеряемые физические величины могут быть выражены количественно в виде установленных единиц измерения. Оцениваются величины с помощью шкал.
Измеряемые величины имеют качественную и количественную характеристики. Формальным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. Согласно международному стандарту ИСО размерность обозначается символом dim
dim l =L - величина длины;
dim m= M - величина массы;
dim t = T - величина времен.
Размерность производной величины выражается через размерность основных величин с помощью степенного одночлена dim X =La .Mβ .Ty…, где
L, М, Т – размерности соответствующих основных физических величин;
α ,β, γ - показатели размерности.
Каждый показатель размерности может быть положительным или отрицательным, целым или дробным, нулем (величина безразмерна).
Количественной характеристикой измеряемой величины служит ее размер. Получение информации о размере ФВ является содержанием любого измерения. Например, диаметр отверстия – 0,6 мм, скорость автомобиля 120 км/ час.
В теории измерений принято различать пять типов шкал:
шкала наименований;
шкала порядка;
шкала интервалов (разностей);
шкала отношений;
абсолютные шкалы,
Шкалы наименований – характеризуются отношением эквивалентности (равенства). Не содержат нуля и единиц измерений. Примером может служить шкала цветов (атлас цветов до 100 - наименований). Измерение заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов (эталонными образцами атласа цветов).
Шкалы порядка (шкала рангов) – это расположенные в порядке возрастания или убывания размеры измеряемой величины. Полученный при этом упорядоченный ряд называют ранжированным рядом. Результаты оценивания не могут подвергаться никаким арифметическим действиям. Некоторые точки в этой шкале зафиксируют как опорные (реперные). По реперным точкам характеризуются знания - это 4-х бальная шкала, твердость минералов – шкала Мооса ( содержит 10 опорных точек: тальк -1, гипс- 2, кальций - 3, флюорит - 4, апатит - 5, ортоклаз - 6, кварц -7, топаз - 8, корунд - 9, алмаз-10.
Точкам шкалы присвоены цифры, часто называемые баллами. В этих шкалах может иметься нулевая отметка, но отсутствуют единицы измерения, поскольку невозможно установить, в какое число раз больше или меньше проявляется свойство величины. Обычно шкалы порядка характеризуют значение измеряемой величины (сила землетрясения, сила ветра и т. п.) в баллах.
По шкале интервалов (разностей) можно судить не только о том, что размер больше другого, но и на сколько, больше. Шкалы интервалов имеют условные нулевые значения, а интервалы устанавливаются по согласованию. Такими шкалами являются шкалы времени и длины. К таким шкалам относится летоисчесление по различным календарям, в которых за начало отсчета принято либо сотворение мира, либо Рождество Христово и т. д. Температурные шкалы Цельсия, Фаренгейта.
Шкала отношений имеет естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию. Например, шкала весов, начинаясь с нулевой отметки, может быть градуирована по-разному в зависимости от требуемой точности взвешивания. Это самые совершенные шкалы. Они описываются основным уравнением измерения:
Q = X ∙ [Q],
где Q - значение величины;
X - числовое значение измеряемой величины в принятой единице;
[Q] - выбранная для измерения единица.
Мерой для количественного сравнения одинаковых свойств объектов служит единица физической величины.
Единица физической величины - физическая величина, которой условно присвоено значение, равное единице.