Metrológia. A metrológia alapfogalmai és szakkifejezései Mikor van szükség a metrológiára?
A "metrológia" szó két görög szóból származik: "metron" - mérték és logosz - doktrína. A "metrológia" szó szó szerinti fordítása a mértékek doktrínája. A metrológia sokáig főként a különféle mértékek és a köztük lévő kapcsolatok leíró tudománya maradt. A múlt század vége óta, a fizikai tudományok fejlődésének köszönhetően, a metrológia jelentős fejlődésen ment keresztül. A modern metrológia, mint a fizikai körforgás egyik tudományának fejlesztésében nagy szerepet játszott D. I. Mengyelejev, aki 1892-1907 között a hazai metrológiát vezette.
Metrológia, mai értelemben a mérések, módszerek, ezek egységét biztosító eszközök és a kívánt pontosság elérésének módjainak tudománya.
Alatt a mérések egysége megérteni a mérések olyan állapotát, amelyben az eredményeket szabványos mértékegységekben fejezik ki, és a mérési hibák adott valószínűséggel ismertek. A mérések egysége azért szükséges, hogy a különböző helyeken, különböző időpontokban, különböző módszerekkel és mérőeszközökkel végzett mérések eredményeit össze lehessen hasonlítani.
A mérési pontosságot az jellemzi, hogy eredményeik közel állnak a mért mennyiség valódi értékéhez. Mivel abszolút pontos műszerek nem léteznek, a műszerek pontosságáról csak valószínűségszámítási és matematikai statisztikai szempontból beszélhetünk. A metrológia legfontosabb feladata a szabványok fejlesztése, a pontos mérések új módszereinek kidolgozása, a mérések egységének és szükséges pontosságának biztosítása.
A metrológia a következő részeket tartalmazza:
1. Elméleti metrológia, ahol a méréselmélet általános kérdéseit veszik figyelembe.
2. Alkalmazott metrológia az elméleti tanulmányok eredményeinek gyakorlati alkalmazásának kérdéseit tanulmányozza
3. jogi metrológia a mérések egységességét és a mérőeszközök egységességét biztosító állami szervek által szabályozott szabályokat, normákat és követelményeket veszi figyelembe.
Alatt mérés megérteni a bármely fizikai mennyiség értékére vonatkozó kvantitatív információszerzés folyamatát empirikusan, mérőműszerek segítségével.
Fizikai mennyiség- ez egy minőségileg sok fizikai objektumra (rendszerekre, állapotaik és bennük előforduló folyamataikra) jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi tulajdonság.
A fizikai mennyiség mértékegysége egy fizikai mennyiség, amelynek méretéhez 1-es számértéket rendelünk. A fizikai mennyiség mérete a „fizikai mennyiség” fogalmának megfelelő tulajdonság mennyiségi tartalma ebben az objektumban.
Minden fizikai mennyiségnek rendelkeznie kell egy mértékegységgel. Minden fizikai mennyiséget függőségek kapcsolnak össze. Ezek összessége úgy tekinthető fizikai mennyiségek rendszere. Sőt, ha több fizikai mennyiséget választunk arra fő-, akkor más fizikai mennyiségek is kifejezhetők velük.
Minden mértékegység fel van osztva alap és származékos(a magból származik). Egy fizikai mennyiségnek a rendszer alapvető fizikai mennyiségeivel való kapcsolatát tükröző kifejezést nevezzük egy fizikai mennyiség dimenziója.
A dimenzióelmélet néhány fogalma
Az x fizikai mennyiség méretének meghatározásának műveletét a megfelelő nagybetűvel jelöljük
A dimenzióelmélet a következő állításokon (tételeken) alapul
1. A bal és jobb oldali rész méreteinek mindig meg kell egyeznie, pl.
ha van olyan kifejezés, mint
2. A méretalgebra multiaktív, azaz. a méreteknél a szorzás művelete van definiálva, és a több mennyiség szorzásának művelete egyenlő a méretük szorzatával
3. Két mennyiség hányadosának dimenziója egyenlő a méretük arányával
4. Egy hatványra emelt érték dimenziója megegyezik a megfelelő hatványra emelt érték dimenziójával
A méretek összeadási és kivonási műveletei nincsenek meghatározva.
A dimenzióelmélet rendelkezéseiből következik, hogy egy fizikai mennyiség más fizikai mennyiségekkel való bizonyos kapcsolataihoz kapcsolódó dimenziója (vagyis a fizikai mennyiségek rendszerében szereplő mennyiség esetében) kifejezhető e mennyiségek dimenzióival.
Egy fizikai mennyiség dimenziója az minőségi jellemző.
A metrológia alapvető feltételeit állami szabványok határozzák meg.
1. Metrológiai alapfogalom - mérés. A GOST 16263-70 szerint a mérés egy fizikai mennyiség (PV) értékének empirikus megállapítása speciális technikai eszközökkel.
A mérési eredmény a mennyiség értékének átvétele a mérési folyamat során.
A mérések segítségével információt nyernek a termelés állapotáról, a gazdasági és társadalmi folyamatokról. Például a mérések jelentik a fő információforrást arról, hogy a termékek és szolgáltatások megfelelnek-e a hatósági dokumentumok követelményeinek a tanúsítás során.
2. Mérőeszköz(SI) - egy speciális technikai eszköz, amely mennyiségi egységet tárol a mért mennyiség és a mértékegység összehasonlításához.
3. Mérje meg- ez egy mérőműszer, amely adott méretű fizikai mennyiség reprodukálására szolgál: súlyok, mérőhasábok.
A mérések minőségének értékeléséhez a mérések következő tulajdonságait használjuk: helyesség, konvergencia, reprodukálhatóság és pontosság.
- A korrektség- a mérések olyan tulajdonsága, amikor az eredményeket nem torzítják szisztematikus hibák.
- Konvergencia- a mérések olyan tulajdonsága, amely az azonos körülmények között, ugyanazon MI által, ugyanazon kezelő által végzett mérések eredményeinek egymáshoz való közelségét tükrözi.
- Reprodukálhatóság- a mérések olyan tulajdonsága, amely az azonos mennyiségű, különböző körülmények között - különböző időpontokban, különböző helyeken, különböző módszerekkel és mérőeszközökkel végzett mérések eredményeinek egymáshoz való közelségét tükrözi.
Például ugyanaz az ellenállás mérhető közvetlenül ohmmérővel, vagy ampermérővel és voltmérővel az Ohm törvénye alapján. De természetesen mindkét esetben az eredménynek azonosnak kell lennie.
- Pontosság- a mérések tulajdonsága, amely tükrözi az eredmények közelségét a mért mennyiség valódi értékéhez.
Ez a mérések fő tulajdonsága, mert legszélesebb körben a szándékok gyakorlásában használják.
Az SI mérési pontosságát a hibájuk határozza meg. A nagy mérési pontosság kis hibáknak felel meg.
4. Hiba- ez a különbség az SI leolvasások (mérési eredmény) Xmeas és a mért Xd fizikai mennyiség valódi (tényleges) értéke között.
A metrológia feladata a mérések egységességének biztosítása. Ezért a fenti kifejezések általánosítására a fogalmat használjuk a mérések egysége- a mérések azon állapota, amelyben eredményeik törvényi egységekben vannak kifejezve, és a hibák adott valószínűséggel ismertek és nem lépik túl a megállapított határokat.
A mérések egységességét ténylegesen biztosító intézkedéseket a világ legtöbb országában törvények határozzák meg, és a jogi metrológia funkciói közé tartoznak. 1993-ban elfogadták az Orosz Föderáció "A mérések egységességének biztosításáról szóló törvényét".
Korábban a jogi normákat kormányrendelet állapította meg.
E rendeletekben foglaltakhoz képest a törvény a következő újításokat vezette be:
A terminológiában - az elavult fogalmakat és kifejezéseket lecserélik;
Az országban folyó mérésügyi tevékenység engedélyezése során - az engedély kiadásának joga kizárólag az Állami Mérésügyi Szolgálat szerveit illeti meg;
Bevezették a mérőműszerek egységes hitelesítését;
Megvalósult az állami mérésügyi ellenőrzés és az állami mérésügyi felügyelet funkcióinak egyértelmű szétválasztása.
Újítás még az állami metrológiai felügyelet körének kiterjesztése a banki, postai, adó-, vámüzemre, valamint a termékek és szolgáltatások kötelező tanúsítására;
Átdolgozott kalibrációs szabályok;
Bevezették a mérőműszerek önkéntes hitelesítését stb.
A törvény elfogadásának előfeltételei:
Az ország átállása a piacgazdaságra;
Ennek eredményeként - az állami metrológiai szolgáltatások átszervezése;
Ez a metrológiai tevékenységek és a részlegszolgáltatások irányításának központosított rendszerének megsértéséhez vezetett;
Problémák adódtak az állami mérésügyi felügyelet és ellenőrzés lefolytatásában a különböző tulajdonformák megjelenésével kapcsolatban;
Így nagyon aktuálissá vált a metrológia jogi, szervezeti, gazdasági alapjainak felülvizsgálatának problémája.
A törvény céljai a következők:
Az Orosz Föderáció állampolgárainak és gazdaságának védelme a megbízhatatlan mérési eredmények negatív következményeitől;
Előrelépés elősegítése a mennyiségi mértékegységek állami szabványainak és a garantált pontosságú mérési eredmények felhasználásával;
Kedvező feltételek megteremtése a nemzetközi kapcsolatok fejlesztéséhez;
Az Orosz Föderáció állami hatóságai és jogi személyek és magánszemélyek közötti kapcsolatok szabályozása a mérőműszerek gyártásával, gyártásával, üzemeltetésével, javításával, értékesítésével és importjával kapcsolatos kérdésekben.
Ebből következően a törvény fő alkalmazási területei a kereskedelem, az egészségügy, a környezetvédelem és a külgazdasági tevékenység.
A mérések egységességének biztosítása az Állami Metrológiai Szolgálat feladata. A törvény meghatározza tevékenységének ágazatközi és alárendelt jellegét.
A tevékenység ágazatközi jellege az Állami Metrológiai Szolgálat jogállását jelenti, hasonlóan az államigazgatás más ellenőrző és felügyeleti szerveihez (Gosatomnadzor, Gosenergonadzor stb.).
Tevékenységének alárendelt jellege vertikális alárendeltséget jelent egy osztálynak - Oroszország állami szabványának, amelyen belül külön és önállóan létezik.
Az elfogadott törvény értelmében az Orosz Föderáció kormánya 1994-ben számos dokumentumot jóváhagyott:
- "Szabályzat az állami tudományos és mérésügyi központokról",
- "A szövetségi végrehajtó hatóságok és jogi személyek metrológiai szolgáltatásaira vonatkozó szabályzat jóváhagyási eljárása",
- "A jogi személyek metrológiai szolgálatainak mérőműszerek hitelesítési jogosultságára vonatkozó akkreditálási eljárása",
Ezek a dokumentumok a meghatározott törvénnyel együtt a fő metrológiai jogi aktusok Oroszországban.
Metrológia
Metrológia(görögül μέτρον - mérték, + más görög λόγος - gondolat, ok) - A metrológia tárgya az objektumok tulajdonságaira vonatkozó mennyiségi információ kinyerése adott pontossággal és megbízhatósággal; ennek szabályozási keretét a metrológiai szabványok jelentik.
A metrológia három fő részből áll:
- elméleti vagy alapvető - általános elméleti problémákat mérlegel (a fizikai mennyiségek, mértékegységeik, mérési módszerek elméletének és problémáinak kidolgozása).
- Alkalmazott- tanulmányozza az elméleti metrológiai fejlesztések gyakorlati alkalmazásának kérdéseit. Ő felel a metrológiai támogatás minden kérdéséért.
- Jogalkotási- kötelező műszaki és jogszabályi követelményeket állapít meg a fizikai mennyiségi mértékegységek, módszerek és mérőeszközök használatára vonatkozóan.
A metrológia céljai és célkitűzései
- általános méréselmélet megalkotása;
- fizikai mennyiségek egységeinek és mértékegységrendszereinek kialakítása;
- módszerek és mérőeszközök fejlesztése, szabványosítása, a mérések pontosságának meghatározására szolgáló módszerek, a mérések egységességének és a mérőműszerek egységességének biztosításának alapjai (ún. "jogi méréstan");
- szabványok és példaértékű mérőeszközök létrehozása, mérések és mérőeszközök hitelesítése. Ennek az iránynak a kiemelt részfeladata a fizikai állandókon alapuló szabványrendszer kialakítása.
A metrológia történeti távlatban is vizsgálja a mérték-, pénzegység- és számlarendszer alakulását.
A metrológia axiómái
- Minden mérés összehasonlítás.
- Bármilyen mérés előzetes információ nélkül lehetetlen.
- Az érték kerekítése nélküli mérés eredménye véletlenszerű érték.
A metrológia fogalmai és definíciói
- A mérések egysége- a mérések állapota, amelyre jellemző, hogy eredményeiket olyan törvényi egységekben fejezik ki, amelyek méretei a megállapított határokon belül megegyeznek az elsődleges szabványokkal reprodukált mértékegységek méretével, és a mérési eredmények hibái ismert, és adott valószínűséggel nem lépik túl a megállapított határokat.
- Fizikai mennyiség- a fizikai objektum egyik tulajdonsága, amely minőségileg sok fizikai objektumra jellemző, de mennyiségileg mindegyikre egyedi.
- Mérés- egy műszaki eszköz használatának műveletsora, amely egy fizikai mennyiség egységét tárolja, a mért mennyiség mértékegységével arányt biztosít, és ennek a mennyiségnek az értékét megkapja.
- mérőeszköz- olyan mérésekre szánt, normalizált metrológiai jellemzőkkel rendelkező műszaki eszköz, amely olyan mennyiségi egységet reprodukál és (vagy) tárol, amelynek nagyságát a megállapított hibán belül ismert időintervallumon belül változatlannak feltételezzük.
- Igazolás- a mérőműszerek metrológiai követelményeknek való megfelelőségének igazolására végzett műveletek sorozata.
- Mérési hiba- a mérési eredmény eltérése a mért mennyiség valódi értékétől.
- Műszer hiba- a mérőműszer jelzése és a mért fizikai mennyiség tényleges értéke közötti különbség.
- A műszer pontossága- a mérőműszer minőségi jellemzője, amely tükrözi a hibájának nullához való közelségét.
- Engedély- ez egy engedély, amelyet az állami mérésügyi szolgálat szervei számára a hozzá kijelölt területen magánszemélynek vagy jogi személynek adnak ki mérőműszerek gyártásával és javításával kapcsolatos tevékenységek végzésére.
- Szabványos mértékegység- egy nagyságrendi egység továbbítására, tárolására és reprodukálására tervezett műszaki eszköz.
A metrológia története
A metrológia az ókorig nyúlik vissza, és még a Biblia is említi. A metrológia korai formái abból álltak, hogy a helyi hatóságok egyszerű, önkényes szabványokat határoztak meg, amelyek gyakran egyszerű, gyakorlati méréseken, például karhosszon alapultak. A legkorábbi szabványokat az olyan mennyiségekre vonatkozóan vezették be, mint a hossz, a súly és az idő, hogy megkönnyítsék a kereskedelmi tranzakciókat és rögzítsék az emberi tevékenységeket.
A metrológia az ipari forradalom korában új értelmet nyert, a tömeggyártáshoz feltétlenül szükségessé vált.
A metrológia fejlődésének történelmileg fontos állomásai:
- XVIII. század - a mérőstandard felállítása (a etalont Franciaországban, a Súly- és Mértékmúzeumban tárolják; jelenleg inkább történelmi kiállítás, mint tudományos műszer);
- 1832 - Carl Gauss abszolút mértékegységrendszerek létrehozása;
- 1875 – a nemzetközi metrikus egyezmény aláírása;
- 1960 - a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) kidolgozása és létrehozása;
- XX. század - az egyes országok metrológiai vizsgálatait nemzetközi metrológiai szervezetek koordinálják.
A nemzeti metrológiatörténet mérföldkövei:
- csatlakozás a mérőegyezményhez;
- 1893 - D. I. Mengyelejev létrehozta a Mérési és Súlyok Főkamráját (modern neve: "Mengyelejevről elnevezett Metrológiai Kutatóintézet");
A Metrológia Világnapját minden évben május 20-án tartják. Az ünnepet a Nemzetközi Súly- és Mértékügyi Bizottság (CIPM) hozta létre 1999 októberében, a CIPM 88. ülésén.
A metrológia kialakulása és különbségei a Szovjetunióban (Oroszország) és külföldön
A tudomány, a mérnöki tudomány és a technológia rohamos fejlődése a huszadik században megkövetelte a metrológia mint tudomány fejlődését. A Szovjetunióban a metrológia állami tudományágként fejlődött, mivel az iparosodással és a hadiipari komplexum növekedésével nőtt a mérések pontosságának és reprodukálhatóságának javításának igénye. A külföldi metrológia is a gyakorlat követelményeiből indult ki, de ezek a követelmények elsősorban magáncégektől származtak. Ennek a megközelítésnek közvetett következménye volt a különböző metrológiával kapcsolatos fogalmak állami szabályozása, vagyis minden szabványosításra szoruló szabványosítása. Külföldön ezt a feladatot civil szervezetek, például az ASTM vállalták fel.
A Szovjetunió és a posztszovjet köztársaságok metrológiájának ezen eltérése miatt az állami szabványokat (szabványokat) dominánsnak ismerik el, ellentétben a nyugati versenykörülményekkel, ahol egy magáncég nem alkalmazhat kifogásolható szabványt vagy eszközt, és egyetért azzal, partnerei egy másik lehetőségről a mérések reprodukálhatóságának igazolására.
A metrológia külön területei
- Repülési metrológia
- Kémiai metrológia
- Orvosi metrológia
- Biometrikus adatok
A mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai.
MÉRÉS
MÉRTÉKEGYSÉG
1. Fizikai mennyiségek
FIZIKAI MENNYISÉG (PV)
VALÓDI EF ÉRTÉK
FIZIKAI PARAMÉTER
Az fv befolyásolása
ROD FV
Minőségi bizonyosság FV.
Alkatrész hossza és átmérője-
UNIT FV
FV EGYSÉGRENDSZER
SZÁRMAZÉKOS EGYSÉG
A sebesség mértékegysége- méter/másodperc.
PV EGYSÉGEN KÍVÜL
egyenlően megengedett;.
ideiglenesen engedélyezett;
használatból kivonva.
Például:
- - időegységek;
az optikában- dioptria- - hektár- - energiaegység stb.;
- fordulat másodpercenként; rúd- nyomás mértékegysége (1 bar = 100 000 Pa);
centner stb.
TÖBB FV EGYSÉG
DOLNY PV
Például 1 µs= 0,000 001 s.
Metrológia alapfogalmak és definíciói
A mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai.
MÉRÉS
A mért fizikai mennyiség értékének empirikus megállapítása speciális technikai eszközökkel.
MÉRTÉKEGYSÉG
A mérések minőségére jellemző, ami abban áll, hogy eredményeiket törvényi egységekben fejezik ki, és a mérési eredmények hibái adott valószínűséggel ismertek és nem lépik túl a megállapított határokat.
A MÉRÉSI EREDMÉNY PONTOSSÁGA
A mérési minőségre jellemző, az eredmény hibájának nullához való közelségét tükrözi.
1. Fizikai mennyiségek
FIZIKAI MENNYISÉG (PV)
Egy fizikai objektum (fizikai rendszer, jelenség vagy folyamat) egyik tulajdonságának jellemzője, amely minőségileg sok fizikai objektumra jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi.
EGY FIZIKAI MENNYISÉG IGAZI ÉRTÉKE
Egy fizikai mennyiség értéke, amely ideálisan tükrözi minőségileg és mennyiségileg a megfelelő fizikai mennyiséget.
Ez a felfogás összevethető a filozófiában az abszolút igazság fogalmával.
VALÓDI EF ÉRTÉK
A kísérletileg megállapított PV érték olyan közel van a valódi értékhez, hogy helyettesíteni tudja az adott mérési feladatnál.
A mérőműszerek ellenőrzésekor például a tényleges érték egy példaértékű mérés értéke vagy egy példaértékű mérőeszköz jelzése.
FIZIKAI PARAMÉTER
PV, ennek a PV-nek, mint segédjellemzőnek a mérésekor.
Például frekvencia az AC feszültség mérésekor.
Az fv befolyásolása
PV, amelynek mérését ez a mérőműszer nem biztosítja, de amely befolyásolja a mérési eredményeket.
ROD FV
Minőségi bizonyosság FV.
Alkatrész hossza és átmérője- homogén értékek; az alkatrész hossza és tömege nem egyenletes mennyiségek.
UNIT FV
Fix méretű PV, amelyhez feltételesen eggyel egyenlő számértéket rendelnek, és a homogén PV számszerűsítésére használják.
Annyi egységnek kell lennie, ahány PV.
Léteznek alapvető, származtatott, többszörös, szubmultiple, rendszerszintű és nem rendszerszintű egységek.
FV EGYSÉGRENDSZER
A fizikai mennyiségek alap- és származtatott mértékegységeinek halmaza.
AZ EGYSÉGRENDSZER ALAPEGYSÉGE
A fő PV mértékegysége az adott mértékegységrendszerben.
A Nemzetközi Mértékegységrendszer SI alapegységei: méter, kilogramm, másodperc, amper, kelvin, mol, kandela.
EGYSÉGEK KIEGÉSZÍTŐ EGYSÉGRENDSZERE
Nincs szigorú meghatározás. Az SI rendszerben ezek a lapos - radián - és a szilárd - szteradián - szögek mértékegységei.
SZÁRMAZÉKOS EGYSÉG
Egy mértékegységrendszer PV-jének deriváltjának egysége, amelyet az alapegységekhez vagy az alap- és a már meghatározott származtatott egységekhez kapcsolódó egyenletnek megfelelően alakítanak ki.
A sebesség mértékegysége- méter/másodperc.
PV EGYSÉGEN KÍVÜL
A fotovoltaikus egység egyik elfogadott egységrendszerben sem szerepel.
A nem rendszerszintű mértékegységek az SI-rendszerrel kapcsolatban négy típusra oszthatók:
egyenlően megengedett;.
speciális területeken használható;
ideiglenesen engedélyezett;
használatból kivonva.
Például:
tonna: fok, perc, másodperc- szögegységek; liter; perc, óra, nap, hét, hónap, év, évszázad- időegységek;
az optikában- dioptria- az optikai teljesítmény mértékegysége; a mezőgazdaságban- hektár- területegység; fizikában elektronvolt- energiaegység stb.;
tengeri hajózásban tengeri mérföld, csomó; más területeken- fordulat másodpercenként; rúd- nyomás mértékegysége (1 bar = 100 000 Pa);
kilogramm-erő négyzetcentiméterenként; higanymilliméter; Lóerő;
centner stb.
TÖBB FV EGYSÉG
A PV egység egész számú alkalommal nagyobb, mint a rendszer vagy nem rendszeregység.
Például a frekvencia egysége 1 MHz = 1 000 000 Hz
DOLNY PV
A PV egység egész számszor kisebb, mint a rendszer vagy nem rendszer egység.
Például 1 µs= 0,000 001 s.
A metrológia alapfogalmai és definíciói
Metrológia- a mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai.
Közvetlen mérés- olyan mérés, amelyben egy fizikai mennyiség kívánt értékét közvetlenül megkapjuk.
Közvetett mérés– egy fizikai mennyiség kívánt értékének meghatározása a keresett értékhez funkcionálisan kapcsolódó egyéb fizikai mennyiségek közvetlen mérési eredményei alapján.
Egy fizikai mennyiség valódi értéke- egy fizikai mennyiség értéke, amely ideálisan jellemzi a megfelelő fizikai mennyiséget minőségileg és mennyiségileg.
Egy fizikai mennyiség tényleges értéke egy kísérleti úton kapott fizikai mennyiség értéke, amely olyan közel áll a valódi értékhez, hogy az adott mérési feladatban helyette használható.
Mért fizikai mennyiség– a mérési feladat fő céljának megfelelően mérendő fizikai mennyiség.
A fizikai mennyiség befolyásolása– a mért mennyiség nagyságát és (vagy) a mérési eredményt befolyásoló fizikai mennyiség.
A befolyási mennyiség normál tartománya- a befolyásoló mennyiség azon értéktartománya, amelyen belül a befolyása alatti mérési eredmény változása a megállapított pontossági szabványok szerint elhanyagolható.
A befolyásoló mennyiség értékeinek munkatartománya- a befolyásoló mennyiség értéktartománya, amelyen belül a további hiba vagy a mérőműszer leolvasási változása normalizálódik.
mérőjel– a mért fizikai mennyiségről kvantitatív információt tartalmazó jel.
Skálaosztás értéke a két szomszédos skálajelnek megfelelő értékek közötti különbség.
Mérőműszer kijelzési tartománya– a műszerskála értéktartománya, amelyet a skála kezdeti és végső értékei korlátoznak.
Mérési tartomány- a mennyiség értéktartománya, amelyen belül a mérőműszer megengedett hibahatárait normalizálják.
Méter variáció- a műszerleolvasások különbsége a mérési tartomány ugyanazon pontján, ennek a pontnak a zökkenőmentes megközelítésével a mért mennyiség kisebb és nagyobb értékei oldaláról.
Adó konverziós tényezője- a mért értéket megjelenítő mérőátalakító kimenetén lévő jel és az azt kiváltó jel aránya a jelátalakító bemenetén.
A mérőműszer érzékenysége- egy mérőműszer tulajdonsága, amelyet a műszer kimenőjelében bekövetkezett változás és a mért érték változását okozó arány határozza meg
A mérőműszer abszolút hibája- a mérőműszer jelzése és a mért mennyiség valós (valós) értéke közötti különbség, a mért fizikai mennyiség egységeiben kifejezve.
A mérőműszer relatív hibája- a mérőműszer hibája, a mérőműszer abszolút hibájának a mérési eredményhez vagy a mért fizikai mennyiség tényleges értékéhez viszonyított arányában kifejezve.
Csökkentett mérőműszer hibája- relatív hiba, amelyet a mérőműszer abszolút hibájának a mennyiség feltételesen elfogadott értékéhez (vagy normalizáló értékhez) viszonyított arányában fejeznek ki, állandó a teljes mérési tartományon vagy a tartomány egy részén. Gyakran a jelzések tartományát vagy a mérés felső határát veszik normalizáló értéknek. Az adott hibát általában százalékban fejezik ki.
A mérőműszer szisztematikus hibája- a mérőműszer hibájának állandó vagy rendszeresen változó összetevője.
A mérőműszer véletlenszerű hibája- a mérőműszer hibájának véletlenszerűen változó összetevője.
A mérőműszer alaphibája a normál körülmények között használt mérőműszer hibája.
A mérőműszer további hibája- a mérőműszer hibájának olyan összetevője, amely a főhibán felül bármely befolyásoló mennyiség normál értékétől való eltérése vagy a normál értéktartományon túllépés miatt következik be.
A mérőműszer megengedett hibájának határa- a mérőműszerek hibájának legnagyobb értéke, amelyet az ilyen típusú mérőműszerekre vonatkozó szabályozási dokumentum állapít meg, és amelynél még használhatónak minősül.
A mérőműszer pontossági osztálya- az ilyen típusú mérőeszközök általános jellemzője, amely általában tükrözi pontosságuk szintjét, amelyet a megengedett alapvető és kiegészítő hibák határértékei, valamint a pontosságot befolyásoló egyéb jellemzők fejeznek ki.
Mérési hiba- a mérési eredmény eltérése a mért mennyiség valódi (valós) értékétől.
Hiány (bruttó mérési hiba)- egy méréssorozatban szereplő egyedi mérés eredményének hibája, amely ezekre a feltételekre élesen eltér a sorozat többi eredményétől.
Mérési módszer hiba a szisztematikus mérési hiba összetevője, az elfogadott mérési módszer tökéletlensége miatt.
Módosítás a nem javított mérési eredménybe beírt mennyiségi érték a szisztematikus hiba összetevőinek kiküszöbölése érdekében. A javítás előjele ellentétes a hiba előjelével. A mérőműszer leolvasásába bevezetett korrekciót a műszer leolvasásának korrekciójának nevezzük.
Metrológia alapfogalmak és definíciói
A mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai.
MÉRÉS
A mért fizikai mennyiség értékének empirikus megállapítása speciális technikai eszközökkel.
MÉRTÉKEGYSÉG
A mérések minőségére jellemző, ami abban áll, hogy eredményeiket törvényi egységekben fejezik ki, és a mérési eredmények hibái adott valószínűséggel ismertek és nem lépik túl a megállapított határokat.
A MÉRÉSI EREDMÉNY PONTOSSÁGA
A mérési minőségre jellemző, az eredmény hibájának nullához való közelségét tükrözi.
1. Fizikai mennyiségek
FIZIKAI MENNYISÉG (PV)
Egy fizikai objektum (fizikai rendszer, jelenség vagy folyamat) egyik tulajdonságának jellemzője, amely minőségileg sok fizikai objektumra jellemző, de mennyiségileg minden objektumra egyedi.
EGY FIZIKAI MENNYISÉG IGAZI ÉRTÉKE
Egy fizikai mennyiség értéke, amely ideálisan tükrözi minőségileg és mennyiségileg a megfelelő fizikai mennyiséget.
Ez a felfogás összevethető a filozófiában az abszolút igazság fogalmával.
VALÓDI EF ÉRTÉK
A kísérletileg megállapított PV érték olyan közel van a valódi értékhez, hogy helyettesíteni tudja az adott mérési feladatnál.
A mérőműszerek ellenőrzésekor például a tényleges érték egy példaértékű mérés értéke vagy egy példaértékű mérőeszköz jelzése.
FIZIKAI PARAMÉTER
PV, ennek a PV-nek, mint segédjellemzőnek a mérésekor.
Például frekvencia az AC feszültség mérésekor.
Az fv befolyásolása
PV, amelynek mérését ez a mérőműszer nem biztosítja, de amely befolyásolja a mérési eredményeket.
ROD FV
Minőségi bizonyosság FV.
Alkatrész hossza és átmérője- homogén értékek; az alkatrész hossza és tömege nem egyenletes mennyiségek.
UNIT FV
Fix méretű PV, amelyhez feltételesen eggyel egyenlő számértéket rendelnek, és a homogén PV számszerűsítésére használják.
Annyi egységnek kell lennie, ahány PV.
Léteznek alapvető, származtatott, többszörös, szubmultiple, rendszerszintű és nem rendszerszintű egységek.
FV EGYSÉGRENDSZER
A fizikai mennyiségek alap- és származtatott mértékegységeinek halmaza.
AZ EGYSÉGRENDSZER ALAPEGYSÉGE
A fő PV mértékegysége az adott mértékegységrendszerben.
A Nemzetközi Mértékegységrendszer SI alapegységei: méter, kilogramm, másodperc, amper, kelvin, mol, kandela.
EGYSÉGEK KIEGÉSZÍTŐ EGYSÉGRENDSZERE
Nincs szigorú meghatározás. Az SI rendszerben ezek a lapos - radián - és a szilárd - szteradián - szögek mértékegységei.
SZÁRMAZÉKOS EGYSÉG
Egy mértékegységrendszer PV-jének deriváltjának egysége, amelyet az alapegységekhez vagy az alap- és a már meghatározott származtatott egységekhez kapcsolódó egyenletnek megfelelően alakítanak ki.
A sebesség mértékegysége- méter/másodperc.
PV EGYSÉGEN KÍVÜL
A fotovoltaikus egység egyik elfogadott egységrendszerben sem szerepel.
A nem rendszerszintű mértékegységek az SI-rendszerrel kapcsolatban négy típusra oszthatók:
egyenlően megengedett;.
speciális területeken használható;
ideiglenesen engedélyezett;
használatból kivonva.
Például:
tonna: fok, perc, másodperc- szögegységek; liter; perc, óra, nap, hét, hónap, év, évszázad- időegységek;
az optikában- dioptria- az optikai teljesítmény mértékegysége; a mezőgazdaságban- hektár- területegység; fizikában elektronvolt- energiaegység stb.;
tengeri hajózásban tengeri mérföld, csomó; más területeken- fordulat másodpercenként; rúd- nyomás mértékegysége (1 bar = 100 000 Pa);
kilogramm-erő négyzetcentiméterenként; higanymilliméter; Lóerő;
centner stb.
TÖBB FV EGYSÉG
A PV egység egész számú alkalommal nagyobb, mint a rendszer vagy nem rendszeregység.
Például a frekvencia egysége 1 MHz = 1 000 000 Hz
DOLNY PV
A PV egység egész számszor kisebb, mint a rendszer vagy nem rendszer egység.
Például 1 µs= 0,000 001 s.
Metrológia Alapfogalmak és meghatározások
UDK 389.6(038):006.354 Csoport Т80
A MÉRÉSEK EGYSÉGESSÉGÉT BIZTOSÍTÓ ÁLLAMI RENDSZER
A mérések egységességét biztosító állami rendszer.
metrológia. Alapfogalmak és meghatározások
ISS 01.040.17
Bevezetés dátuma 2001-01-01
Előszó
1 FEJLESZTÉSE az Összoroszországi Metrológiai Kutatóintézet által. D. I. Mengyelejev orosz állami szabvány
BEVEZETE az Államközi Szabványügyi, Mérésügyi és Tanúsítási Tanács műszaki titkársága
2 ELFOGADTA az Államközi Szabványügyi, Mérésügyi és Tanúsítási Tanács (1999. május 26-28. 15. sz. jegyzőkönyv)
|
Állami név |
A nemzeti szabványügyi testület neve |
|
Azerbajdzsáni Köztársaság |
Azgosstandart |
|
Örmény Köztársaság |
Armstate szabvány |
|
Fehérorosz Köztársaság |
Fehéroroszország állami szabványa |
|
Gruzstandard |
|
|
A Kazah Köztársaság |
A Kazah Köztársaság állami szabványa |
|
A Moldovai Köztársaság |
Moldovai szabvány |
|
az Orosz Föderáció |
Oroszország Gosstandartja |
|
Tádzsik Köztársaság |
Tádzsik állami szabvány |
|
Türkmenisztán |
Türkmenisztán Fő Állami Felügyelősége |
|
Üzbég Köztársaság |
Uzgosstandart |
|
Ukrajna állami szabványa |
3 Az Orosz Föderáció Szabványügyi és Metrológiai Állami Bizottságának 2000. május 17-i, 139. sz. rendeletével az RMG 29-99 államközi ajánlásokat közvetlenül az Orosz Föderáció metrológiai ajánlásaiként léptették hatályba január 1-től, 2001.
4 GOST 16263-70 HELYETT
5 FELÜLVIZSGÁLAT. 2003. szeptember
Bevezették az 1. számú módosítást, amelyet az Államközi Szabványügyi, Mérésügyi és Tanúsítási Tanács fogadott el (24. jegyzőkönyv, 2003.12.05.) (IUS No. 1, 2005)
Bevezetés
Az ezen ajánlások által meghatározott fogalmak szisztematikus sorrendbe vannak rendezve, tükrözve a metrológiai alapfogalmak jelenlegi rendszerét. A feltételeket a 2-13. Minden szakaszban a kifejezések folyamatos számozása szerepel.
Minden fogalomhoz egy terminus kerül megállapításra, amely a terminológiai cikk számával rendelkezik. A kifejezések jelentős része mellé rövid alakok és (vagy) rövidítések is tartoznak, amelyeket olyan esetekben érdemes használni, amelyek kizárják az eltérő értelmezés lehetőségét.
A terminológiai szócikkszámmal rendelkező kifejezések félkövér betűkkel vannak szedve, rövid alakjaik és rövidítéseik világosban vannak feltüntetve. A megjegyzésekben használt kifejezések dőlt betűvel vannak szedve.
Az orosz nyelvű kifejezések alfabetikus indexében ezek a kifejezések ábécé sorrendben szerepelnek a terminológiai bejegyzés számával (például "3.1 érték"). Ugyanakkor a megjegyzésekben megadott kifejezéseknél a cikkszám után a "p" betű szerepel (pl. egységek legalizálták 4,1 p).
Sok bevett kifejezéshez idegen nyelvű megfelelőket adunk német (de), angol (en) és francia (fr) nyelven. A német, angol és francia megfelelők betűrendes mutatóiban is szerepelnek.
A 2.4. pontban a zárójelben szereplő "alkalmazott" szó, valamint a kifejezések számos idegen nyelvű megfelelőjének zárójelben szereplő szavai szükség esetén elhagyhatók.
A "kiegészítő egység" fogalmára nincs megadva definíció, mivel a kifejezés teljes mértékben felfedi annak tartalmát.
A metrológia alapvető feltételeit állami szabványok határozzák meg.
1. Metrológiai alapfogalom — mérés. A GOST 16263-70 szerint a mérés egy fizikai mennyiség (PV) értékének empirikus, speciális technikai eszközökkel történő meghatározása.
A mérési eredmény a mennyiség értékének átvétele a mérési folyamat során.
A mérések segítségével információt nyernek a termelés állapotáról, a gazdasági és társadalmi folyamatokról. Például a mérések jelentik a fő információforrást arról, hogy a termékek és szolgáltatások megfelelnek-e a hatósági dokumentumok követelményeinek a tanúsítás során.
2. Mérőeszköz(SI) egy speciális technikai eszköz, amely egy mennyiségi egységet tárol a mért mennyiség és a mértékegység összehasonlításához.
3. Mérje meg- ez egy mérőműszer, amely adott méretű fizikai mennyiség reprodukálására szolgál: súlyok, mérőhasábok.
A mérések minőségének értékeléséhez a mérések következő tulajdonságait használjuk: helyesség, konvergencia, reprodukálhatóság és pontosság.
- A korrektség- a mérések olyan tulajdonsága, amikor az eredményeket nem torzítják szisztematikus hibák.
- Konvergencia- a mérések olyan tulajdonsága, amely az azonos körülmények között, ugyanazon MI által, ugyanazon kezelő által végzett mérések eredményeinek egymáshoz való közelségét tükrözi.
- Reprodukálhatóság- a mérések olyan tulajdonsága, amely az azonos mennyiségű, különböző körülmények között - különböző időpontokban, különböző helyeken, különböző módszerekkel és mérőeszközökkel végzett mérések eredményeinek egymáshoz való közelségét tükrözi.
Például ugyanaz az ellenállás mérhető közvetlenül ohmmérővel, vagy ampermérővel és voltmérővel az Ohm törvénye alapján. De természetesen mindkét esetben az eredménynek azonosnak kell lennie.
- Pontosság- a mérések tulajdonsága, amely tükrözi az eredmények közelségét a mért mennyiség valódi értékéhez.
Ez a mérések fő tulajdonsága, mert legszélesebb körben a szándékok gyakorlásában használják.
Az SI mérési pontosságát a hibájuk határozza meg. A nagy mérési pontosság kis hibáknak felel meg.
4.Hiba az SI leolvasások (mérési eredmény) Xmeas és a mért Xd fizikai mennyiség valódi (tényleges) értéke közötti különbség.
A metrológia feladata a mérések egységességének biztosítása. Ezért a fenti kifejezések általánosítására a fogalmat használjuk a mérések egysége- a mérések azon állapota, amelyben eredményeik törvényi egységekben vannak kifejezve, és a hibák adott valószínűséggel ismertek és nem lépik túl a megállapított határokat.
A mérések egységességét ténylegesen biztosító intézkedéseket a világ legtöbb országában törvények határozzák meg, és a jogi metrológia funkciói közé tartoznak. 1993-ban elfogadták az Orosz Föderáció "A mérések egységességének biztosításáról szóló törvényét".
Korábban a jogi normákat kormányrendelet állapította meg.
E rendeletekben foglaltakhoz képest a törvény a következő újításokat vezette be:
A terminológiában az elavult fogalmak és kifejezések helyére kerültek;
Az országban végzett mérésügyi tevékenység engedélyezése során az engedély kiadásának joga kizárólag az Állami Mérésügyi Szolgálat szerveit illeti meg;
Bevezették a mérőműszerek egységes hitelesítését;
Megvalósult az állami mérésügyi ellenőrzés és az állami mérésügyi felügyelet funkcióinak egyértelmű szétválasztása.
Újítás még az állami metrológiai felügyelet körének kiterjesztése a banki, postai, adó-, vámüzemre, valamint a termékek és szolgáltatások kötelező tanúsítására;
Átdolgozott kalibrációs szabályok;
Bevezették a mérőműszerek önkéntes hitelesítését stb.
A törvény elfogadásának előfeltételei:
Ennek eredményeként az állami mérésügyi szolgálatok átszervezése;
Ez a metrológiai tevékenységek és a részlegszolgáltatások irányításának központosított rendszerének megsértéséhez vezetett;
Problémák adódtak az állami mérésügyi felügyelet és ellenőrzés lefolytatásában a különböző tulajdonformák megjelenésével kapcsolatban;
Így nagyon aktuálissá vált a metrológia jogi, szervezeti, gazdasági alapjainak felülvizsgálatának problémája.
A törvény céljai a következők:
Az Orosz Föderáció állampolgárainak és gazdaságának védelme a megbízhatatlan mérési eredmények negatív következményeitől;
Előrelépés elősegítése a mennyiségi mértékegységek állami szabványainak és a garantált pontosságú mérési eredmények felhasználásával;
Kedvező feltételek megteremtése a nemzetközi kapcsolatok fejlesztéséhez;
Az Orosz Föderáció állami hatóságai és jogi személyek és magánszemélyek közötti kapcsolatok szabályozása a mérőműszerek gyártásával, gyártásával, üzemeltetésével, javításával, értékesítésével és importjával kapcsolatos kérdésekben.
Ebből következően a törvény fő alkalmazási területei a kereskedelem, az egészségügy, a környezetvédelem és a külgazdasági tevékenység.
A mérések egységességének biztosítása az Állami Metrológiai Szolgálat feladata. A törvény meghatározza tevékenységének ágazatközi és alárendelt jellegét.
A tevékenység ágazatközi jellege az Állami Metrológiai Szolgálat jogállását jelenti, hasonlóan az államigazgatás más ellenőrző és felügyeleti szerveihez (Gosatomnadzor, Gosenergonadzor stb.).
Tevékenységének alárendelt jellege vertikális alárendeltséget jelent egy osztálynak - Oroszország állami szabványának, amelyen belül külön és önállóan létezik.
Az elfogadott törvény értelmében az Orosz Föderáció kormánya 1994-ben számos dokumentumot jóváhagyott:
- "Szabályzat az állami tudományos és mérésügyi központokról",
- "A szövetségi végrehajtó hatóságok és jogi személyek metrológiai szolgáltatásaira vonatkozó szabályzat jóváhagyási eljárása",
- "A jogi személyek metrológiai szolgálatainak mérőműszerek hitelesítési jogosultságára vonatkozó akkreditálási eljárása",
Ezek a dokumentumok a meghatározott törvénnyel együtt a fő metrológiai jogi aktusok Oroszországban.
Metrológiai feladatok. Metrológia- ez a mérések, azok egységét biztosító módszerek és eszközök tudománya, valamint az adott pontosság elérésének módjai
mérések a modern társadalomban fontos szerepet játszani. Nemcsak szolgálnak tudományos és műszaki ismeretek alapján, de kiemelten fontosak számára anyagi erőforrások elszámolásaés tervezés, for belsőés külkereskedelem, for minőségbiztosítás Termékek, felcserélhetőség alkatrészek és alkatrészek és technológiai fejlesztés, for Biztonság munka és egyéb emberi tevékenység.
A metrológia nagy jelentőséggel bír a természet- és műszaki tudományok fejlődése szempontjából, hiszen javított mérési pontosság- az egyik a javítás eszközei módokon a természet ismerete ember, felfedezések és az egzakt tudás gyakorlati alkalmazása.
Tudományos és technológiai haladás biztosítása, metrológia fejlődésében a tudomány és a technológia más területei előtt kell járnia, hiszen mindegyiknél a pontos mérés az egyik fő módja a javításuknak.
Fő feladatokat a nemzetközi szabványosítási ajánlások (RMG 29-99) szerinti metrológia a következők:
- beállítási egységek fizikai mennyiségek (PV), állami szabványok és példaértékű mérőműszerek (SI).
- elméletfejlesztés, mérési és ellenőrzési módszerek és eszközök;
- egység mérések;
- értékelési módszerek fejlesztése a mérő- és ellenőrző műszerek hibái, állapota;
- átviteli módszerek fejlesztése szabványos vagy példaértékű mérőműszerektől a működő mérőműszerekig.
A metrológia fejlődésének rövid története. A mérések szükségessége már régen, a civilizáció hajnalán, ie 6000 körül felmerült
Az első mezopotámiai és egyiptomi dokumentumok azt mutatják, hogy a hosszmérés rendszere ezen alapult láb, egyenlő 300 mm-rel (piramisok építése során). Rómában egy láb 297,1734 mm volt; Angliában - 304, 799978 mm.
Az ókori babilóniaiak létrehozták év, hónap, óra. Ezt követően a Föld tengelye körüli átlagos fordulatának 1/86400-a ( napok) hívták második.
Babilonban a Kr.e. II. században. az időt mérték bányák. Mina egyenlő volt egy időtartammal (körülbelül két csillagászati órával). Aztán a bánya összezsugorodott és ismerős lett számunkra perc.
Sok mérték antropometrikus eredetű volt. Tehát a Kijevi Ruszban a mindennapi életben használták vershok, könyök, felfog.
Oroszország legfontosabb metrológiai dokumentuma Rettegett Iván dvinai chartája (1550). Szabályozza az ömlesztett szilárdanyag új mértékének tárolására és átvitelére vonatkozó szabályokat - polipok(104,95 l).
I. Péter oroszországi metrológiai reformja lehetővé tette az angol intézkedések alkalmazását, amelyek különösen elterjedtek a haditengerészetben és a hajógyártásban: hüvelyk(2,54 cm) és lábát(12 hüvelyk).
1736-ban a Szenátus határozatával megalakult a Súlyok és Mértékek Bizottsága.
A rendszer felépítésének ötlete mérések tizedes alapon a francia csillagászé G. Moutonou akik a 17. században éltek.
Később azt javasolták, hogy a Föld délkörének egy negyvenmilliomodik részét vegyék hosszegységnek. Egyetlen egység alapján - méter- az egész rendszert kiépítették, ún metrikus.
Oroszországban 1835-ben az „Oroszországi mértékek és súlyok rendszeréről” szóló rendelet jóváhagyta a hossz és tömeg szabványait. platina gyökérés platina font.
1875-ben 17 állam, köztük Oroszország fogadta el metrológiai egyezmény "a metrikus rendszer egységességének és fejlesztésének biztosítása érdekében" és elhatározták a Nemzetközi Súly- és Mértékiroda létrehozását. BIPM), amely Sèvres városában (Franciaország) található.
Ugyanebben az évben Oroszország platina-iridiumot kapott tömegszabványok #12 és #26 és a hosszegység szabványait #11 és #28.
1892-ben D. I.-t kinevezték a raktár vezetőjévé. Mengyelejev, amelyet 1893-ban a Súlyok és Mértékek Főkamrájává alakít át - az elsők között a világon kutatóintézetek metrológiai típus.
Mengyelejev metrológusi nagyszerűsége abban nyilvánult meg, hogy elsőként ismerte fel teljesen a metrológia állása és a tudomány és az ipar fejlettsége közötti közvetlen kapcsolatot. " A tudomány kezdődik ...mióta elkezdik mérni... Az egzakt tudomány elképzelhetetlen mérték nélkül "- mondta a híres orosz tudós.
Metrikus rendszer Oroszországban 1918-ban vezették be a Népbiztosok Tanácsának „A mértékek és súlyok nemzetközi metrikus rendszerének bevezetéséről” szóló rendeletével.
V 1956 a kormányközi egyezmény létrehozásáról Nemzetközi Jogi Metrológiai Szervezet ( OIML), amely a jogi metrológia általános kérdéseit fejleszti (pontossági osztályok, SI, jogi metrológiai terminológia, SI-tanúsítás).
Létrehozva: 1954 d) Az átalakítások után a Szovjetunió Minisztertanácsa alá tartozó Mérték- és Mérőműszer-bizottság, válik Az Orosz Föderáció Szabványügyi Bizottsága - Oroszország Gosstandartja .
A műszaki szabályozásról szóló szövetségi törvény elfogadásával kapcsolatban 2002 és a végrehajtó hatóságok átszervezése ben 2004 Gosstandart lett Szövetségi Műszaki Szabályozási Ügynökségés a metrológia(jelenleg rövidítve Rosstandart).
A természettudományok fejlődése egyre több új mérőműszer megjelenéséhez vezetett, ezek pedig ösztönözték a tudományok fejlődését, egyre erősebb kutatási eszközzé válik.
Modern metrológia - ez nem csak a mérés tudománya, hanem a megfelelő tevékenység is, amely magában foglalja a fizikai mennyiségek (PV) tanulmányozását, azok reprodukálását és átvitelét, a szabványok használatát, a mérési eszközök és módszerek létrehozásának alapelveit, értékelését. hibáikról, a metrológiai ellenőrzésről és felügyeletről.
A metrológia azon alapul két alapvető posztulátum (aés b):
a) a meghatározott mennyiség valódi értéke létezik és állandóan az ;
b) a mért mennyiség valódi értéke lehetetlen megtalálni .
Ebből következik, hogy a mérési eredmény a mért mennyiséghez kapcsolódik matematikai függőség (valószínűségi függőség).
igazi érték FV PV értékének nevezzük, amely ideális esetben minőségi és kvantitatív módon jellemzi a megfelelő fizikai mennyiséget (PV).
Tényleges PV-érték - Kísérletileg kapott PV érték, amely olyan közel van a valódi értékhez, hogy az adott mérési feladatban helyette is használható legyen.
A mennyiség tényleges értékére mindig megadhatod egy többé-kevésbé szűk zóna határai, amelyen belül adott valószínűséggel a PV valódi értéke található.
Az anyagi világ mennyiségi és minőségi megnyilvánulásai
A körülöttünk lévő világ bármely tárgyát sajátos tulajdonságai jellemzik.
Az ingatlan lényegében egy kategória minőség . Ugyanaz a tulajdonság lehet sokban megtalálható tárgyakat vagy lenni csak néhányuknak . Például minden anyagi testnek van tömege, hőmérséklete vagy sűrűsége, de csak néhánynak van kristályszerkezete.
Ezért a fizikai objektumok minden tulajdonsága, mindenekelőtt fel kell fedezni , majd leírjuk és besoroljuk, és csak ezt követően lehet továbblépni annak kvantitatív vizsgálatára.
Érték- a jelenségek dimenzióinak mennyiségi jellemzői, előjelek, összefüggésük mutatói, változás mértéke, kapcsolat.
Az érték önmagában nem létezik, csak addig létezik, amíg van egy objektum, amelynek tulajdonságait ez az érték fejezi ki.
A különféle mennyiségek ideális és valós mennyiségekre oszthatók.
Ideális érték - általánosítás (modell) szubjektív konkrét valós fogalmak, és főleg a matematika területéhez tartoznak. Számításuk többféleképpen történik.
Valódi értékek tükrözik a folyamatok és a fizikai testek valós mennyiségi tulajdonságait. Ők viszont fel vannak osztva fizikai és nem fizikai mennyiségeket.
Fizikai mennyiség A (PV) a benne rejlő értékként definiálható néhány anyagi tárgy(folyamatok, jelenségek, anyagok) a természeti (fizika, kémia) és a különböző műszaki tudományokban tanult.
NAK NEK nem fizikai rejlő értékekre hivatkozni társadalomtudományok - filozófia, kultúra, közgazdaságtan stb.
Mert nem fizikai mértékegység nem lehet elvileg bevezetett. Értékelhetők szakértői értékelésekkel, pontozási rendszerrel, tesztsorozattal stb. nem fizikai értékek, amelyek értékelésénél a szubjektív tényező befolyása elkerülhetetlen, valamint az ideális értékek, ne alkalmazza a metrológia területére.
Fizikai mennyiségek
Fizikai mennyiség - egy fizikai tárgy (fizikai rendszer, jelenség vagy folyamat) egyik tulajdonsága, általános minőségben sok fizikai tárgy tisztelete, de mennyiségileg mindegyiknek egyéni tőlük.
Energia (aktív) PV - olyan mennyiségek, amelyek méréséhez nem szükséges kívülről energiát alkalmazni. Például nyomás, elektromos feszültség, erő.
Igazi (passzív) PV - olyan mennyiségek, amelyek kívülről energiát igényelnek. Például tömeg, elektromos ellenállás.
Egyéniség mennyiségi értelemben megért abban az értelemben, hogy ingatlan lehet egy objektumhoz adott számú alkalommal több mint a másiknak.
minőség a "fizikai mennyiség" fogalmának oldala meghatározza « nemzetség » mennyiségek, például a tömeg, mint a fizikai testek általános tulajdonsága.
mennyiségi oldal - ők" a méret » (egy adott fizikai test tömegének értéke).
PV nemzetség - az érték minőségi bizonyossága. Tehát az állandó és a változó sebesség homogén mennyiségek, a sebesség és a hossz pedig nem egyenletes mennyiségek.
PV méret - egy adott anyagi tárgyban, rendszerben, jelenségben vagy folyamatban rejlő mennyiségi bizonyosság.
PV érték - a PV méretének kifejezése bizonyos számú, számára elfogadott mértékegység formájában.
A fizikai mennyiség befolyásolása- PV, amely befolyásolja a mért érték nagyságát és (vagy) a mérési eredményt.
A PV mérete - Hatvány-monomiális kifejezés, amely a fő PV szimbólumainak különböző fokozatú szorzataiból áll, és egy adott értéknek a PV-vel való kapcsolatát tükrözi, ebben a mennyiségi rendszerben arányosan főnek tekintve. együttható egyenlő 1.
dim x = L l M m T t .
Állandó fizikai mennyiség - PV, melynek mérete a mérési feladat feltételei szerint a mérési időt meghaladó ideig változatlannak tekinthető.
Dimenziós PV - PV, amelynek dimenziójában legalább az egyik fő PV 0-tól eltérő hatványra van emelve. Például az LMTIθNJ rendszerben az F erő egy méretérték: dim F = LMT -2 .
Nál nél dimenzió előadni összehasonlítás ismeretlen méret egységnek vett ismert mérettel.
A mennyiségek közötti kapcsolategyenlet - az egyenlet , tükrözi a mennyiségek közötti kapcsolatot, a természet törvényei miatt, amelyben a betűket PV-nek kell érteni. Például az egyenlet v =l / t tükrözi a v állandó sebesség fennálló függését az úthossztól lés az idő t.
A mennyiségek közötti kapcsolati egyenletet egy adott mérési feladatban ún egyenlet mérések.
Adalék PV - olyan érték, amelynek különböző értékei összegezhetők, numerikus együtthatóval szorozva, osztva egymással.
Úgy tartják, hogy adalékanyag (vagy kiterjedt) fizikai mennyiség részekben mérve , ráadásul az egyes mértékek méreteinek összegzésén alapuló többértékű mérték segítségével pontosan reprodukálhatók. Például az additív fizikai mennyiségek közé tartozik a hossz, az idő, az áramerősség stb.
Nál nél dimenzió különböző PV-k, amelyek az anyagok, tárgyak, jelenségek és folyamatok tulajdonságait jellemzik, néhány tulajdonság megnyilvánul csak minőségileg , mások – mennyiségileg .
FV méretek mint mért , és értékelték mérleg segítségével, azaz. bármely tulajdonság mennyiségi vagy minőségi megnyilvánulása tükröződik a PV-skálákat alkotó halmazokban.
Gyakorlati végrehajtás mérési skálák végzik szabványosítás mértékegységek, maguk a mérlegek és azok egyértelmű alkalmazásának feltételei.
Fizikai mennyiségek mértékegységei
PV egység - fix méretű PV, amelyhez feltételesen 1-gyel egyenlő számértéket rendelnek, és homogén fizikai mennyiségek számszerűsítésére szolgál.
A PV számértéke q - egy mennyiség értékében szereplő absztrakt szám vagy egy absztrakt szám, amely kifejezi egy mennyiség értékének a jelen PV egységéhez viszonyított arányát. Például 10 kg a tömeg értéke, a 10 pedig a számérték.
PV rendszer - PV halmaza, amelyet elfogadott elvek szerint alakítanak ki, amikor egyes mennyiségeket függetlennek tekintünk, másokat pedig független mennyiségek függvényeiként határozunk meg.
PV egység rendszer - alap- és származékos PV halmaza, amely az adott PV rendszerre vonatkozó elvek szerint van kialakítva.
Fő PV - A mennyiségi rendszerben szereplő PV, és feltételesen elfogadott, mint a rendszer többi mennyiségétől független.
PV származék - A mennyiségi rendszerben szereplő PV, és ennek a rendszernek a fő mennyiségein keresztül meghatározott.
Nemzetközi mértékegységrendszer (SI rendszer) Oroszországban 1982. január 1-jén vezették be. A GOST8 szerint. 417 - 81, jelenleg a GOST8 van érvényben. 417 - 2002 (1-3. táblázat).
Fő elv rendszeralkotás - elv koherenciát amikor a származtatott egységeket 1-gyel egyenlő numerikus együtthatójú konstitutív egyenletekkel lehet előállítani.
1. táblázat - Alapmennyiségek és SI-egységek
Alap PV SI rendszerek:
- méter a fény által vákuumban 1/299792458 s időintervallumban megtett út hossza;
- kilogramm (kilogramm) egyenlő a kilogramm nemzetközi prototípusának tömegével (BIPM, Sèvres, Franciaország);
- második van egy idő, amely 9192631770 sugárzási periódusnak felel meg, ami a cézium-133 atom alapállapotának két hiperfinom szintje közötti átmenetnek felel meg;
- amper annak a változatlan áramnak az erőssége, amely két párhuzamos, végtelen hosszúságú és elhanyagolható kör keresztmetszetű, egymástól 1 m távolságra vákuumban elhelyezkedő egyenes vonalú vezetőn áthaladva 2 10 kölcsönhatási erőt okozna. - 7 N (newton);
- kelvin a termodinamikai hőmérséklet mértékegysége, amely egyenlő a víz hármaspontja termodinamikai hőmérsékletének 1/273,16-ával.
A víz hármaspontjának hőmérséklete a szilárd (jég), folyékony és gáznemű (gőz) fázisban lévő víz egyensúlyi pontjának hőmérséklete 0,01 K-vel vagy 0,01 °C-kal a jég olvadáspontja felett;
- anyajegy egy olyan rendszer anyagmennyisége, amely annyi szerkezeti elemet tartalmaz, ahány atom van a szénben - 12, tömege 0,012 kg;
- kandela egy 540 10 12 Hz frekvenciájú monokromatikus sugárzást kibocsátó forrás fényerőssége adott irányban, amelynek fényenergia-intenzitása ebben az irányban 1/683 W/sr (sr szteradián).
Radian - a kör két sugara közötti szög, amelyek között a körív hossza egyenlő ezzel a sugárral.
Szteradián - egy térszög, amelynek csúcsa a gömb közepén van, és a felületén egy olyan területet vág ki, amely megegyezik egy négyzet területével, amelynek oldala megegyezik a gömb sugarával.
PV rendszeregység - Az elfogadott mértékegységrendszerben szereplő PV egység. Az alap, származtatott, többszörös és szubmultiple SI egységek rendszerszintűek, például 1 m; 1 m/s; 1 km.
A PV rendszeren kívüli egysége - olyan PV egység, amely nem szerepel az elfogadott mértékegységrendszerben, például teljes szög (360 ° fordulat), óra (3600 s), hüvelyk (25,4 mm) és mások.
A logaritmikus PV hangnyomás, erősítés, csillapítás stb. kifejezésére szolgál.
A logaritmikus PV egysége- fehér (B):
Energiamennyiségek 1B \u003d lg (P 2 /P 1) P 2 -n \u003d 10P 1;
1B = 2 lg(F 2 /F 1) erőmennyiségek F 2 = esetén.
Hosszanti egység fehérből - decibel (d B): 1 d B = 0,1 B.
Széles körben használták relatív PV - dimenzió nélküli kapcsolat
két azonos nevű PV. Százalékban és dimenzió nélküli egységekben vannak kifejezve.
Az egyik legfontosabb mutató a modern digitális méréstechnika az információ mennyisége (térfogata). bit és bájt (B). 1 bájt = 2 3 = 8 bit.
2. táblázat - Az információ mennyiségének mértékegységei
SI előtagokat használnak: 1 KB = 1024 bájt, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB stb. Ebben az esetben a Kbyte-ok jelölése nagybetűvel (nagybetűvel) kezdődik, ellentétben a kis "k" betűvel, amely 10 3-as tényezőt jelöl.
Történelmileg olyan helyzet alakult ki, hogy a „byte” névvel hibás (az 1000 = 10 3 1024 = 2 10 helyett elfogadott) SI előtagokat használnak: 1KB = 1024 bájt, 1 MB = 1024 KB, 1 GB = 1024 MB stb. Ebben az esetben a Kbyte-ok jelölése nagybetűvel (nagybetűvel) kezdődik, ellentétben a kis "k" betűvel, amely 10 3-as tényezőt jelöl.
Néhány SI mértékegység tudósok tiszteletére speciális neveket rendeltek hozzá, amelyek megnevezését nagy (nagy) betűvel írják, például amper - A, pascal - Pa, newton - N. Ezen egységek megnevezésének ez az írásmódja megmarad a többi egység megnevezésében is. származtatott SI egységek.
Többszörösek és többszörösek A PV egységeket szorzókkal és előtagokkal használják
A többszörös és többszörös SI mértékegységek nem összefüggő.
Az FV egység többszörösei - a PV egysége, a rendszer- vagy nem rendszeregységnél nagyobb egész szám. Például a teljesítmény mértékegysége megawatt (1 MW = 10 6 W).
Dolnaya PV egység - a PV egysége, egész számúszor kisebb, mint egy rendszer- vagy nem rendszeregység. Például az 1 µs = 10-6 s időegység a másodperc töredéke.
Az SI-rendszer decimális többszöröseinek és részszorosainak neveit és szimbólumait bizonyos szorzók és előtagok felhasználásával képezzük (4. táblázat).
A rendszeregységek többszörösei és részösszegei nem szerepelnek a koherensben PV egységek rendszere.
A PV koherens származtatott egysége - a PV származtatott egysége, amely az egységrendszer más egységeihez kapcsolódik egy egyenlettel, amelyben numerikus együttható egyenlő 1-gyel .
PV egységek koherens rendszere - PV egységek rendszere, amely alapegységekből és koherens származtatott egységekből áll.
A "gecto", "deci", "deca", "santi" előtagokat akkor kell használni, ha más előtagok használata kényelmetlen.
Egy sorban két vagy több előtag csatolása egy egység nevéhez elfogadhatatlan. Például a micromicrofarad helyett picofarad szót kell írni.
Tekintettel arra, hogy a „kilogram” alapegység neve tartalmazza a „kilo” előtagot, a „gram” részegységet többszörös tömegegységek, például mikrokilogram (mkg) helyett milligramm (mg) képezik. ).
A „gramm” tört tömegegységet előtag hozzáadása nélkül használjuk.
A PV többszörös és résztöbb egységei az SI-egység nevével együtt vannak írva, például kilonewton (kN), nanoszekundum (ns).
Egyes SI-egységeket különleges nevek kapják a tudósok tiszteletére, amelyek megnevezését nagy (nagy) betűvel írják, például amper - A, ohm - Ohm, newton - N.
3. táblázat – SI származtatott egységek speciális nevekkel és szimbólumokkal
| Érték | Mértékegység | |||
| Név | Dimenzió | Név | Kijelölés | |
| nemzetközi | orosz | |||
| lapos sarok | Radian | rad | boldog | |
| Tömörszög | Szteradián | sr | Házasodik | |
| Frekvencia | T -1 | Hertz | Hz | Hz |
| Erő | LMT-2 | newton | N | H |
| Nyomás | L -1 MT -2 | Pascal | Pa | Pa |
| Energia, munka, hőmennyiség | L2MT-2 | Joule | J | J |
| Erő | L2MT-3 | Watt | W | kedd |
| elektromos töltés, villamos energia mennyisége | TI | Medál | C | Cl |
| Elektromos feszültség, potenciál, emf | L 2 MT -3 I -1 | Volt | V | V |
| Elektromos kapacitás | L -2 M -1 T 4 I 2 | Farad | F | F |
| Elektromos ellenállás | L 2 M 1 T -3 I -2 | Ohm | Ohm | Ohm |
| elektromos vezetőképesség | L -2 M -1 T 3 I 2 | Siemens | S | Cm |
| Mágneses indukció fluxusa, mágneses fluxus | L 2 M 1 T -2 I -1 | Weber | wb | wb |
| Mágneses fluxussűrűség, mágneses indukció | MT -2 I -1 | Tesla | T | Tl |
| Induktivitás, kölcsönös indukció | L 2 M 1 T -2 I -2 | Henrik | H | gn |
| Hőmérséklet Celsius | t | Celsius fok | °C | °C |
| Fény áramlás | J | Lumen | lm | lm |
| megvilágítás | L-2J | Lakosztály | lx | rendben |
| Radionuklid aktivitás | T-1 | becquerel | bq | Bq |
| Ionizáló sugárzás elnyelt dózisa, kerma | L 2 T-2 | szürke | Gy | Gr |
| Az ionizáló sugárzás egyenértékű dózisa | L 2 T-2 | Sivert | Sv | Sv |
| Katalizátor aktivitás | NT-1 | cathal | kat | macska |
Ezen egységek megnevezésének ez az írásmódja megmarad más származtatott SI-mértékegységeknél és más esetekben is.
A mennyiségek SI-egységben történő írásának szabályai
Egy mennyiség értékét egy szám és egy mértékegység szorzataként írjuk fel, amelyben a mértékegység szorzata ennek az egységnek a számértéke.
4. táblázat - Az SI-mértékegységek decimális többszöröseinek és részszorzóinak szorzói és előtagjai
| Tizedes szorzó | Előtag név | Előtag megjelölése | |
| nemzetközi | orosz | ||
| 10 18 | pl | E | E |
| 10 15 | peta | R | P |
| 10 12 | tera | T | T |
| 10 9 | giga | G | G |
| 10 6 | mega | M | M |
| 10 3 | kiló | k | Nak nek |
| 10 2 | hektóliter | h | G |
| 10 1 | hangtábla | da | Igen |
| 10 -1 | deci | d | d |
| 10 -2 | centi | c | Val vel |
| 10 -3 | Milli | m | m |
| 10 -6 | mikro | µ | mk |
| 10 -9 | nano | n | n |
| 10 -12 | pico | p | P |
| 10 -15 | femto | f | f |
| 10 -18 | atto | a | a |
Mindig szám és mértékegység között hagyjon egy rést , például áram I = 2 A.
Dimenzió nélküli mennyiségeknél, amelyekben a mértékegység az "egység", a mértékegységet elhagyni szokás.
A PV számértéke a mértékegység megválasztásától függ. Ugyanannak a PV-értéknek a kiválasztott mértékegységektől függően különböző értékei lehetnek, például a jármű sebessége v = 50 m/s = 180 km/h; az egyik sárga nátriumsáv hullámhossza λ = 5,896 10 -7 m = 589,6 nm.
PV Matematikai Szimbólumok Írja be dőlt betűkkel (dőlt betűvel), általában ezek a latin vagy görög ábécé különálló kis- vagy nagybetűi, és alsó index segítségével kiegészíthetők az értékkel kapcsolatos információk.
A szövegben szereplő mértékegységek megjelölését bármilyen betűtípussal írva ki kell nyomtatni közvetlen (nem hajlamos) betűtípus . Ezek matematikai egységek, nem rövidítések.
Soha nem következik utánuk pont (kivéve, amikor befejeznek egy mondatot), nincs többes szám végződésük.
A tizedes rész elválasztása a teljes put pont (az angol nyelvű dokumentumokban nyelv - főleg az USA-ra és Angliára vonatkozik) ill vessző (sok európai és más nyelven, pl. Orosz Föderáció ).
Mert megkönnyíti a számok olvashatóságát több számjeggyel ezek a számjegyek a tizedesvessző előtt és után is három csoportba kombinálhatók, például 10 000 000.
A származtatott egységek jelöléseinek írásakor a származtatott egységek megnevezését, pontokkal elválasztva a középvonalon például N m (newton - méter), N s / m 2 (newton - másodperc négyzetméterenként).
A legelterjedtebb kifejezés az egységjelölések megfelelő hatványra emelt szorzata, például m 2 ·s -1.
Több vagy többszörös előtagú egységek szorzatának megfelelő elnevezés esetén az előtag használata javasolt fűzze hozzá az első egység nevét szerepel a műben. Például a 10 3 N·m-t kN·m-nek kell nevezni, nem N·km-nek.
Az ellenőrzés és a tesztelés fogalma
Néhány fogalom a "mérés" meghatározásához kapcsolódóan
Mérési elv - a mérés hátterében álló fizikai jelenség vagy hatás (mechanikai, optikai-mechanikai, Doppler-effektus egy tárgy sebességének mérésére).
Mérési technika (MP) - a mérésben kialakított művelet- és szabályrendszer, amelynek megvalósítása biztosítja az elfogadott módszer szerinti garantált pontosságú eredmények elérését.
Általában az MVI-t az NTD szabályozza, például az MVI tanúsítása. Lényegében az MVI egy mérési algoritmus.
Mérési megfigyelések - a mérés során végzett művelet, amelynek célja a megfigyelés eredményének időbeni és helyes megszámlálása - az eredmény mindig véletlenszerű, és a mért mennyiség egyik értéke, amelyet a mérési eredmény eléréséhez együtt kell feldolgozni.
Visszaszámlálás - egy mennyiség vagy szám értékének rögzítése az SI jelzőkészülékkel egy adott időpontban.
Például egy 4,52 mm-es érték, amely egy bizonyos időpontban rögzített a mérőjelző fej skáláján, az adott pillanatban leolvasott érték.
Az SI bemeneti jel tájékoztató paramétere - a bemeneti jel paramétere, amely funkcionálisan kapcsolódik a mért PV-hez és annak értékének továbbítására szolgál, vagy maga a mért érték.
Mérési információk - információk a PV értékekről. Gyakran a mérés előtt ismeretes a mérés tárgyával kapcsolatos információ, ami a mérés hatékonyságának meghatározásában a legfontosabb tényező. Ezt az információt a mérési objektumról ún a priori információ .
mérési feladat - a PV értékének az adott mérési feltételek melletti szükséges pontosságú méréssel történő meghatározásából álló feladat.
Mérési objektum - test (fizikai rendszer, folyamat, jelenség), amelyekre egy vagy több PV jellemző.
Például egy alkatrész, amelynek hosszát és átmérőjét mérik; technológiai folyamat, amely során a hőmérsékletet mérik.
Az objektum matematikai modellje - matematikai szimbólumok és a köztük lévő kapcsolatok halmaza, amely megfelelően leírja a mérési objektum tulajdonságait.
Az elméleti modellek felépítésénél elkerülhetetlen a korlátozások, feltételezések, hipotézisek bevezetése.
Ezért felmerül a probléma a kapott modell megbízhatóságának (megfelelőségének) értékelése egy valós folyamat vagy objektum számára. Ennek érdekében szükség esetén a kidolgozott elméleti modellek kísérleti verifikációját is elvégezzük.
Mérési algoritmus - pontos előírás a PV mérését biztosító műveletek sorrendjére.
Mérési terület- a tudomány vagy a technológia bármely területére jellemző fotovoltaikus mérések sorozata, amelyek sajátosságaikkal (mechanikai, elektromos, akusztikai stb.) különböztethetők meg.
Korrigálatlan mérési eredmény - a mérés során kapott mennyiség értéke a módosítások bevezetése előtt, figyelembe véve a szisztematikus hibákat.
Korrigált mérési eredmény - a mérés során nyert és a szisztematikus hibák hatásához szükséges korrekciók bevezetésével finomított mennyiség értéke.
A mérési eredmények konvergenciája - az azonos mennyiségű, ugyanazon mérőműszerrel, azonos módszerrel, azonos körülmények között és ugyanolyan gondossággal végzett mérések eredményeinek egymáshoz közelsége.
A hazai dokumentumokban a „konvergencia” kifejezés mellett az „ismételhetőség” kifejezést használják. A mérési eredmények konvergenciája mennyiségileg kifejezhető szóródási jellemzőikben.
A mérési eredmények reprodukálhatósága - különböző helyeken, különböző módszerekkel, különböző eszközökkel, különböző kezelők által, különböző időpontokban, de azonos mérési körülmények között (hőmérséklet, nyomás, páratartalom stb.) végzett, azonos mennyiségű mérések eredményeinek közelsége. ).
A mérési eredmények reprodukálhatósága a szóródási jellemzőik alapján számszerűsíthető.
Mérési minőség - olyan tulajdonságok összessége, amelyek meghatározzák a mérési eredmények megkívánt pontossági jellemzőkkel, az előírt formában és időben történő átvételét.
A mérés megbízhatósága a mérési eredmény megbízhatósági foka határozza meg, és annak valószínűsége jellemzi, hogy a mért mennyiség valódi értéke a meghatározott határokon belül van, vagy a mennyiség meghatározott értéktartományában van.
Mérési eredmények sora - azonos mennyiségű értékek, egymást követő mérésekből egymás után nyert értékek.
Súlyozott átlagérték - az egyenlőtlen mérések sorozatából származó mennyiség átlagértéke, amelyet az egyes mérések súlyának figyelembevételével határoznak meg.
A súlyozott átlagot súlyozott átlagnak is nevezik.
Mérési eredmény súlya (mérési súly) - egy pozitív szám (p), amely az egyenlőtlen mérések sorozatában szereplő egyes mérési eredmények megbízhatóságának értékelésére szolgál.
A számítás megkönnyítése érdekében a nagyobb hibájú eredményhez súlyt (p = 1) szoktak hozzárendelni, és a fennmaradó súlyokat ehhez az „egységsúlyhoz” viszonyítva találjuk meg.
Mérés - a PV értékének empirikus megállapítása speciális technikai eszközökkel.
Mérés műveletsort tartalmaz a PV mértékegységét tároló technikai eszközök alkalmazásáról, a mért érték mértékegységéhez viszonyított arányának megadásával és ennek értékének megszerzésével.
Példák: a legegyszerűbb esetben bármely alkatrészre vonalzót alkalmazva tulajdonképpen összehasonlítjuk a méretét a vonalzó által tárolt mértékegységgel, és miután megszámoltuk, megkapjuk az érték értékét (hossz, magasság); digitális eszközzel hasonlítsa össze a méreteket
PV, digitális értékké konvertálva, a készülék által tárolt mértékegységgel, és a számlálás a készülék digitális kijelzőjén történik.
A "mérés" fogalma a következő jellemzőket tükrözi (a- d):
a) a „mérés” fogalmának fenti meghatározása kielégíti az általános egyenletet mérések, azaz figyelembe veszi a technikai oldalt(műveletek halmaza), feltárta a metrológiai lényeget(a mért érték és mértékegységének összehasonlítása) ill a műveletek eredményét mutatja(egy mennyiség értékének megszerzése);
b) lehetőség van a tulajdonságok jellemzőinek mérésére valódi tárgyakat az anyagi világ;
v) mérési folyamat - kísérleti folyamat (elvileg vagy számítással nem mérhető);
G) méréshez használata kötelező műszaki SI, amely a mértékegységet tárolja;
d) mérési eredményként A PV értéket elfogadják (a PV kifejezése bizonyos számú, számára elfogadott egység formájában).
A "mérés" kifejezésből jön a "mérés" kifejezés amelyet a gyakorlatban széles körben alkalmaznak.
A kifejezést nem szabad használni„értékmérés”, hiszen egy mennyiség értéke már mérés eredménye.
A mérés metrológiai lényege az alapvető mérési egyenletre redukálódik (a metrológia alapegyenlete):
ahol A a mért PV értéke;
A about - a mintához vett érték értéke;
k a mért érték és a minta aránya.
Tehát minden mérés abból áll, hogy egy fizikai kísérleten keresztül a mért PV-t összehasonlítjuk annak valamely értékével, amelyet összehasonlítási egységként veszünk fel, pl. intézkedés .
A metrológiai alapegyenlet formája akkor a legkényelmesebb, ha a mintához választott érték eggyel egyenlő. Ebben az esetben a k paraméter a mért mennyiség számértéke, az elfogadott mérési módtól és mértékegységtől függően.
A mérések magukban foglalják a megfigyeléseket is.
Megfigyelés megfigyelés közben - a mérési folyamat során végzett kísérleti művelet, amelynek eredményeként egy mennyiség értékeinek halmazából egy értéket kapunk, amelyet együttes feldolgozásnak vetnek alá a mérési eredmény elérése érdekében.
Különbséget kell tenni a kifejezések között dimenzió», « ellenőrzés», « próba"és" diagnosztizálása»
Mérés - fizikai mennyiség értékének empirikus megállapítása speciális technikai eszközökkel.
A mérés egyrészt a vezérlési folyamat közbenső átalakulásának része, másrészt a tesztelés során az információszerzés utolsó szakasza lehet.
Műszaki ellenőrzés- egy termék vagy folyamat paramétereinek értékére vonatkozó megállapított normáknak vagy követelményeknek való megfelelés megállapításának folyamata.
Az ellenőrzés során kiderül, hogy a tényleges adatok megfelelnek-e vagy nem az előírtaknak, és megfelelő logikus döntés születik az ellenőrzés tárgyát illetően - „ go-den "vagy" alkalmatlan ».
A vezérlés számos elemi műveletből áll:
Ellenőrzött érték konverziójának mérése;
Lejátszási műveletek vezérlése;
Összehasonlító műveletek;
Az ellenőrzés eredményének meghatározása.
A felsorolt műveletek sok tekintetben hasonlóak a mérési műveletekhez, azonban a mérési és ellenőrzési eljárások nagyrészt különbözik:
- eredmény az irányítás az minőség jellemző, és mérések - mennyiségi;
- ellenőrzés végrehajtani, mint általában, a viszonylagos kicsi a lehetséges állapotok száma és a mérés - a mért mennyiség széles értéktartományában;
Az eljárás minőségének fő jellemzője ellenőrzés egy hitelesség , és mérési eljárások - pontosság.
teszt a vizsgálati objektum tulajdonságainak mennyiségi és (vagy) minőségi jellemzőinek kísérleti meghatározásának a működése során, valamint a tárgy és (és) becsapódás modellezése során gyakorolt hatások eredményeként.
Ezen jellemzők tesztelése során a kísérleti meghatározás mérések, ellenőrzés, értékelés és a megfelelő hatások kialakítása segítségével történik.
Főbb jellemzői tesztek a következők:
- gyakorlat a szükséges (valós vagy szimulált) vizsgálati körülmények (a vizsgálati objektum működési módjai és (vagy) befolyásoló tényezők kombinációja);
- Örökbefogadás annak alkalmasságáról vagy alkalmatlanságáról szóló döntések teszteredményei alapján, egyéb vizsgálatokra való bemutatás stb.
A teszt minőségi mutatói a következők bizonytalanság(pontosság), ismételhetőség és reprodukálhatóság eredmények.
Diagnózis - egy műszaki tárgy elemeinek adott időpontban fennálló állapotának felismerési folyamata. A diagnosztika eredményei alapján megjósolható egy műszaki objektum elemeinek állapota a működés folytatásához.
Ellenőrzési, diagnosztikai vagy vizsgálati célú mérések elvégzéséhez szükséges mérési tervezés, melynek során a következő munkákat végzik:
- mérési feladat elemzése a lehetséges hibaforrások tisztázásával;
- pontossági mutatók kiválasztása mérések;
- a mérések számának kiválasztása, módszer és mérőműszerek (SI);
- kezdeti adatok megfogalmazása a hibák kiszámításához;
- fizetés egyes komponensek és összességében hibákat;
- pontossági mutatók számításaés összehasonlítjuk őket kiválasztott mutatókkal.
Mindezek a kérdések tükrözik a mérési eljárásban ( MVI ).
Mérési osztályozás
A mérések típusa - a mérési terület olyan része, amely saját jellemzőkkel rendelkezik, és amelyet a mért értékek egységessége jellemez.
A mérések igen sokrétűek, amit a mért mennyiségek sokasága, időbeli változásának eltérő jellege, a mérési pontosság eltérő követelményei magyaráznak, stb.
E tekintetben a méréseket különféle kritériumok szerint osztályozzák (1. ábra).
Egyenértékű méretek - tetszőleges értékű méréssorozat, amelyet több, azonos pontosságú mérőműszerrel, azonos körülmények között, azonos gondossággal végeznek.
Egyenlőtlen mérések - bizonyos mennyiség méréseinek sorozata, amelyeket pontosságban és (vagy) eltérő körülmények között eltérő mérőműszerekkel végeznek.
Egyszeri mérés - egyszeri mérés történt. A gyakorlatban sok esetben a gyártási folyamatokhoz egyszeri méréseket végeznek, például az óraidőt.
Többféle mérés - azonos FI méretű mérés, amelynek eredményét több egymást követő mérésből kapjuk, azaz több egyedi mérésből áll.
Statikus mérések - a PV mérése, meghatározott mérési feladatnak megfelelően, a mérési idő alatti állandóra.
1. ábra - A mérési típusok osztályozása
Dinamikus mérés - a méretváltozó PV mérése. A dinamikus mérés eredménye a mért érték funkcionális függése az időtől, azaz amikor a kimenő jel időben változik a mért érték változásának megfelelően.
Abszolút mérések- egy vagy több alapmennyiség közvetlen mérésén és (vagy) fizikai állandók értékeinek felhasználásán alapuló mérések.
Például egy út hosszának mérése egyenletes egyenes vonalú egyenletes mozgással L = vt, a fő mennyiség - T idő mérése és a v fizikai állandó felhasználása alapján.
Az abszolút mérés fogalmát a relatív mérés fogalmával szemben használják, és egy mennyiség mértékegységében történő mérésének tekintik. Ebben az értelmezésben ezt a fogalmat egyre gyakrabban használják.
Relatív mérés- egy érték és az azonos nevű érték arányának mérése, amely egység szerepét tölti be, vagy egy érték változásának mérése a kezdeti értéknek vett azonos nevű értékhez képest.
A relatív mérések, egyéb tényezők azonossága mellett, pontosabban végezhetők el, mivel a mérési eredmény összhibája nem tartalmazza a PV-mérés hibáját.
Példák relatív mérésekre: teljesítményarányok mérése, nyomások stb.
Metrológiai mérések - szabványok segítségével végzett mérések.
Műszaki mérések - műszaki SI által végzett mérések.
Közvetlen mérés - a PV mérése, direkt módszerrel, amelyben a PV kívánt értékét közvetlenül a kísérleti adatokból kapjuk meg.
A közvetlen mérés úgy történik, hogy a PV-t közvetlenül ennek az értéknek a mérésével hasonlítják össze, vagy az SI-értékeket egy skálán vagy digitális eszközön leolvassák, a szükséges mértékegységekkel beosztva.
Közvetlen mérések alatt gyakran olyan méréseket értünk, amelyekben nem végeznek közbenső transzformációt.
Példák közvetlen mérésre: hossz, magasság mérés vonalzóval, feszültség mérés voltmérővel, tömeg rugómérleggel.
Az egyenlet közvetlen mérés a következő formája van:
Közvetett mérés - más PV közvetlen mérési eredményei alapján kapott mérés, amely funkcionálisan kapcsolódik a kívánt értékhez ismert függéssel.
A közvetett mérési egyenletnek a következő formája van:
Y \u003d F (x 1, x 2 ..., x i, ... x n),
ahol F egy ismert függvény;
n a PV közvetlen méréseinek száma;
x 1, x, x i, x n - a PV közvetlen mérésének értékei.
Például a terület, térfogat meghatározása a hossz, szélesség, magasság mérésével; elektromos teljesítmény áram és feszültség mérésével stb.
Összesített mérések - több hasonló mennyiség egyidejű mérése, melyben ezen mennyiségek különböző kombinációinak mérésével kapott egyenletrendszer megoldásával határozzuk meg a mennyiség kívánt értékét.
Nyilvánvaló, hogy a szükséges mennyiségek értékének meghatározásához az egyenletek száma nem lehet kevesebb, mint a mennyiségek száma.
Példa: egy halmaz egyes súlyainak tömegének értékét az egyik súly tömegének ismert értéke és a különböző súlykombinációk tömegeinek mérési (összehasonlítási) eredményei határozzák meg.
Vannak m 1, m 2, m 3 tömegű súlyok.
Az első súly tömegét a következőképpen határozzuk meg:
A második súly tömegét az M 1,2 első és a második súly tömege, valamint az első súly m 1 mért tömege közötti különbségként határozzuk meg:
A harmadik súly tömegét az első, második és harmadik M 1, 2, 3 súly tömege, valamint az első és második súly mért tömege közötti különbségként kell meghatározni.
Gyakran így lehet javítani a mérési eredmények pontosságát.
Ízületi mérések - több heterogén PV egyidejű mérése a köztük lévő kapcsolat megállapítására.
Példa 1. A mérőátalakító Y = f(x) kalibrációs karakterisztikájának felépítése, ha egyidejűleg értékkészleteket mérünk:
A PV értékét az SI segítségével, meghatározott módszerrel határozzák meg.
Mérési módszerek
Mérési módszer - vétel vagy módszerkészlet a mért PV és annak mértékegységének összehasonlítására az SI mérésének és használatának megvalósult elve szerint.
A konkrét mérési módszereket a mért mennyiségek típusa, méretei, az eredmény szükséges pontossága, a mérési folyamat sebessége, a mérések elvégzésének körülményei és számos egyéb jellemző határozzák meg.
Elvileg minden PV több módszerrel mérhető, amelyek mind technikai, mind módszertani jellegű jellemzőkben eltérhetnek egymástól.
Közvetlen értékelési módszer - olyan mérési módszer, amelyben egy mennyiség értékét közvetlenül az SI-leolvasó készülék határozza meg.
A mérési folyamat gyorsasága miatt gyakran nélkülözhetetlen a gyakorlatban
használata, bár a mérési pontosság általában korlátozott. Példák: hosszmérés vonalzóval, tömeg - rugós mérleggel, nyomás - nyomásmérővel.
Mérési összehasonlítási módszer - olyan mérési módszer, amelyben a mért értéket összehasonlítják a mérés által reprodukált értékkel (hézagmérés hézagmérővel, tömegmérés mérlegmérlegen súlyokkal, hosszmérés végtömbökkel stb.).
Ellentétben a közvetlen értékelés MI-vel, amely kényelmesebb az operatív információk megszerzéséhez, az összehasonlító SI nagyobb mérési pontosságot biztosít.
Nulla mérési módszer - mértékkel való összehasonlítás módszere, amelyben a mérendő nagyság és a mérőszám hatásának a komparátorra gyakorolt nettó hatása nullára kerül.
Például az elektromos ellenállás mérése egy híd által annak teljes kiegyensúlyozásával.
Differenciál módszer - olyan mérési módszer, amelyben a mérendő mennyiséget egy homogén mennyiséggel hasonlítják össze, amelynek ismert értéke kis mértékben eltér a mérendő mennyiség értékétől, és amely során megmérik e mennyiségek különbségét.
Például a hossz mérése összehasonlító mérőeszközzel egy összehasonlító eszközön – egy összehasonlító eszköz, amelyet homogén mennyiségek méréseinek összehasonlítására terveztek.
A differenciális mérési módszer akkor a leghatékonyabb, ha a mért érték eltérése valamilyen névleges értéktől gyakorlati jelentőséggel bír (a tényleges lineáris méret eltérése a névlegestől, frekvencia eltolódás stb.).
Elmozdulás mérési módszer - olyan mértékkel való összehasonlítási módszer, amelyben a mért mennyiséget a mennyiség ismert értékével rendelkező mértékkel helyettesítjük, például a mért tömeggel és a súlyokkal felváltva ugyanarra a mérlegedényre helyezve).
Összeadás mérési módszer - mértékkel való összehasonlítás módszere, amelyben a mért mennyiség értékét egy azonos nagyságú mértékkel egészítik ki oly módon, hogy a komparátort egy előre meghatározott értékkel megegyező összegük befolyásolja.
Kontrasztos módszer - mértékkel való összehasonlítás módszere, amelyben a mértékkel reprodukált mért érték egyidejűleg hat az összehasonlító eszközre, amelynek segítségével megállapítható a mennyiségek közötti arány.
Például tömegmérés egyenlő karú mérlegeken a mért tömeg és súlyok két skálán történő elhelyezésével, a mértékek összehasonlítása komparátor segítségével, ahol a módszer alapja, hogy jelet generálunk különbség az összehasonlított értékek méretében.
Match módszer - olyan mértékkel való összehasonlítási módszer, amelyben a mért érték és a mérés által reprodukált érték közötti különbséget skálajelek vagy periodikus jelek egybeesésével mérik.
Például hosszmérés nóniuszos tolómérővel, ha a féknyereg és a nóniusz skáláján lévő jelek egybeesését figyeljük meg, a sebesség mérése stroboszkóppal, amikor egy forgó tárgyon lévő jel pozíciója egybeesik egy jelölje meg ennek az objektumnak a nem forgó részén a villogások bizonyos gyakoriságával.
Kontakt mérési módszer - olyan mérési módszer, amelyben az eszköz érzékeny elemét (a készülék vagy műszer mérőfelületeit) érintkezésbe hozzuk a mérés tárgyával.
Például a munkaközeg hőmérsékletének mérése termoelemmel, egy alkatrész átmérőjének mérése tolómérővel.
Érintésmentes mérési módszer - olyan mérési módszer, amely azon alapul, hogy az SI érzékeny eleme nem kerül érintkezésbe a mérés tárgyával.
Például egy tárgy távolságának mérése radar segítségével, részek lineáris méreteinek mérése fotoelektromos mérőeszközzel.
Mérőműszerek
Mérőműszer (SI) - mérésre szolgáló, normalizált metrológiai jellemzőkkel rendelkező, a PV egységének reprodukálására és (vagy) tárolására szolgáló műszaki eszköz, amelynek nagyságát (meghatározott hibán belül) egy ismert időtartamon keresztül változatlannak feltételezzük.
A mérési eszközök változatosak. Ehhez a készlethez azonban azonosítható néhány közös vonásai , minden mérőműszerben megtalálható, alkalmazási területtől függetlenül.
A mérések egységességét biztosító rendszerben betöltött szerepe szerint, mérőműszerek osztva metrológiai és dolgozók .
Metrológiai SI metrológiai célokra szolgálnak - az egység reprodukálására és (vagy) tárolására vagy az egység méretének átvitelére a működő SI-re.
Működő SI - SI olyan mérésekre szolgál, amelyek nem kapcsolódnak az egység méretének másik SI-hez való átviteléhez.
A mérthez képest Az FI SI alcsoportokra oszlik fő- és kiegészítő .
Alap SI - A PV MI-je, melynek értékét a mérési feladatnak megfelelően kell megszerezni.
Kisegítő SI - A PV MI-je, amelynek a fő MI-re vagy a mérési objektumra gyakorolt hatását figyelembe kell venni a kívánt pontosságú mérési eredmények elérése érdekében.
Ezeket az SI-ket az értékek karbantartásának vezérlésére használják befolyásolása értékek a megadott határokon belül.
Az automatizálási szint szerint minden SI osztva van nem automatikus(értsd: hagyományos műszer, például karmikrométer), automatikusés automatizált.
Automata SI - Emberi közreműködés nélkül mennyiségeket mérő mérőműszerek és minden olyan művelet, amely a mérési eredmények feldolgozásával, azok nyilvántartásával, adatátvitelével vagy vezérlőjelek generálásával kapcsolatos.
Példák: automata gyártósorba épített mérő- vagy vezérlőgépek (feldolgozó berendezés, szerszámgép stb.), jó kezelhetőségű mérőrobotok.
Automatizált SI - MI, amely automatikusan elvégzi a mérési műveletek egy részét vagy egy részét. Például egy gázóra (mérés és adatrögzítés futó összesítéssel).
EF intézkedés - SI egy vagy több megadott méretű PV reprodukálására és (vagy) tárolására és továbbítására szolgál, amelyek értékei meghatározott egységekben vannak kifejezve, és adott pontossággal ismertek.
Mérőeszköz - MI, amelynek célja a mért mennyiség értékeinek a meghatározott tartományban való megszerzése, és a mérési információ jelének generálása a megfigyelő számára közvetlenül elérhető formában (utóbbi jelzőműszerekre vonatkozik).
Analóg mérő - SI, melynek leolvasásai a mért érték változásának folyamatos függvényei. Például mérleg, manométer, ampermérő, mérőfej skálaleolvasó eszközökkel.
Digitális mérőműszer (DIP) SI-nek hívják, amely automatikusan generálja a mérési információk diszkrét jeleit, amelyek leolvasását digitális formában jelenítik meg. A DMC segítségével történő mérésnél a kezelő szubjektív hibái kizártak.
Mérési beállítás - funkcionálisan kombinált mérőeszközök, mérőműszerek, mérőátalakítók és egyéb eszközök, amelyek egy vagy több PV mérésére szolgálnak, és egy helyen vannak elhelyezve.
Például kalibráló üzem, próbapad, anyagok ellenállásának mérésére szolgáló mérőgép.
Mérőrendszer (IS) - a vezérelt objektum különböző pontjain elhelyezett, funkcionálisan kombinált mérőeszközök, mérőműszerek, mérőátalakítók, számítógépek és egyéb műszaki eszközök összessége az objektumban rejlő egy vagy több PV mérésére, valamint különböző célú mérőjelek előállítására. A mérőrendszer több tucat mérőcsatornát tartalmazhat.
A céltól függően az IP fel van osztva mérési információ, mérés vezérlés, mérővezérlők stb.
Van egy meglehetősen önkényes megkülönböztetés is információ-mérő rendszerek(IIS) és számítógépes mérőrendszerek(KIS).
A mérési feladat változásától függően újrakonfigurált mérőrendszert hívunk rugalmas mérőrendszer(GIS).
Mérő - számítógépes komplexum (CPC) - MI, számítógépek és segédeszközök funkcionálisan integrált készlete, amely az IS részeként meghatározott mérési funkciót lát el.
Számítógép - mérőrendszer (KIS), egyébként a virtuális műszer egy szabványos vagy speciális számítógépből áll, beépített adatgyűjtő kártyával (modullal).
Mérőátalakító (MT) - műszaki eszközök szabályozással
metrológiai jellemzők, amelyek arra szolgálnak, hogy a mért értéket más értékké vagy mérési jellé alakítsák, kényelmesen feldolgozhatók, tárolhatók, további átalakítások, jelzések és továbbítások. Az IP bármely mérőeszköz része (mérési beállítás, IS stb.), vagy bármely SI-vel együtt használatos.
IP példák. Digitális-analóg konverter (DAC) vagy analóg-digitális átalakító (ADC).
Átviteli átalakító - egy mérőátalakítót használt
mérési információs jel távoli továbbítása más eszközökhöz ill
rendszerek (hőelem termoelektromos hőmérőben).
Elsődleges mérés konverter vagy egyszerűen elsődleges konverter (PP)- egy mérőátalakító, amelyre közvetlenül hat a mért PV;
A metrológia (a görög "Metron" - mérték, mérőműszer és "Logos" - tanítás) a mérések, módszerek és eszközök tudománya, amelyek biztosítják azok egységét, valamint a kívánt pontosság elérésének módjait. A metrológia tárgya az objektumok tulajdonságairól adott pontosságú és megbízhatóságú mennyiségi információ kinyerése. A metrológiai eszköz olyan mérések és metrológiai szabványok összessége, amelyek biztosítják a kívánt pontosságot.
A metrológia három részből áll: elméleti, alkalmazott és jogalkotási.
Az elméleti metrológia a méréselmélet alapvető kérdéseivel, új mérési módszerek kidolgozásával, mértékegységrendszerek és fizikai állandók létrehozásával foglalkozik.
Az alkalmazott metrológia az elméleti és jogi metrológia fejlődésének eredményeinek gyakorlati alkalmazásának kérdéseit vizsgálja különböző tevékenységi területeken.
A jogi metrológia kötelező jogi, műszaki és jogi követelményeket állapít meg a mennyiségi mértékegységek, etalonok, szabványminták, módszerek és mérőeszközök használatára, amelyek célja a mérések egységének és pontosságának biztosítása a társadalom érdekében.
A metrológia tárgya az objektumok és folyamatok tulajdonságairól adott pontosságú és megbízhatóságú mennyiségi információ beszerzése.
A fizikai mennyiség egy objektum (rendszer, jelenség, folyamat) egyik olyan tulajdonsága, amely más tulajdonságoktól megkülönböztethető és így vagy úgy értékelhető (mérhető), így mennyiségileg is. Ha egy tárgy (jelenség, folyamat) tulajdonsága minőségi kategória, mivel a megkülönböztető jegyeket más tárgyakkal való eltérésében vagy közösségében jellemzi, akkor a nagyság fogalma ennek a tárgynak az egyik tulajdonságának kvantitatív leírására szolgál. A mennyiségeket ideálisra és valósra osztják, amelyek közül az utóbbiak fizikai és nem fizikai.
Fizikai mennyiség mértékegysége - rögzített méretű fizikai mennyiség, amelyhez hagyományosan 1-gyel egyenlő számértéket rendelnek, és a vele homogén fizikai mennyiségek számszerűsítésére használják.
A metrológia alapfogalma a mérés. A mérés egy mennyiség értékének empirikus, speciális technikai eszközökkel történő megállapítása, vagy más szóval egy mennyiség mennyiségi értékének meghatározására végrehajtott műveletek összessége.
A mérések jelentőségét három vonatkozásban fejezik ki: filozófiai, tudományos és műszaki szempontból.
A filozófiai szempont abban rejlik, hogy a mérés a környező világ objektív megismerésének fő eszköze, a fizikai jelenségek és folyamatok megismerésének legfontosabb univerzális módszere.
A mérések tudományos aspektusa, hogy a mérések segítségével megvalósul az elmélet és a gyakorlat kapcsolata, nélkülük lehetetlen tudományos hipotézisek tesztelése, tudomány fejlesztése.
A mérések technikai aspektusa az irányítási és ellenőrzési tárgyról mennyiségi információ beszerzése, amely nélkül nem lehet biztosítani a technológiai folyamat lebonyolításának feltételeit, a termékminőséget és a hatékony folyamatszabályozást.
A mérések egysége a mérések állapota, amelyben eredményeiket törvényi egységekben fejezik ki, és a hibák adott valószínűséggel ismertek. A mérési egység szükséges ahhoz, hogy a különböző időpontokban, különböző módszerekkel és mérőeszközökkel, valamint különböző földrajzi helyeken végzett mérések eredményeit össze lehessen hasonlítani. A mérések egységét tulajdonságaik biztosítják: a mérési eredmények konvergenciája, a mérési eredmények reprodukálhatósága és a mérési eredmények helyessége.
A konvergencia az azonos módszerrel, azonos mérőműszerekkel kapott mérési eredmények közelsége, valamint a véletlenszerű mérési hiba nullához való közelsége.
A mérési eredmények reprodukálhatóságát a különböző mérőeszközökkel (természetesen azonos pontossággal) különböző módszerekkel kapott mérési eredmények közelsége jellemzi.
A mérési eredmények helyességét mind a mérési eljárások helyessége, mind a mérési folyamatban való felhasználásuk helyessége, valamint a szisztematikus mérési hiba nullához való közelsége határozza meg.
Bármely mérési probléma megoldásának folyamata általában három szakaszból áll: előkészítés, mérés (kísérlet) és eredmények feldolgozása. Maga a mérés végrehajtása során a mérés tárgya és a mérési eszköz kölcsönhatásba kerül.
Mérőműszer - a mérésekhez használt, normalizált metrológiai jellemzőkkel rendelkező műszaki eszköz.
A mérési eredmény a méréssel talált fizikai mennyiség értéke. A mérés során a mérőműszert, a kezelőt és a mérés tárgyát különböző külső tényezők, úgynevezett befolyásoló fizikai mennyiségek befolyásolják.
Ezeket a fizikai mennyiségeket nem méréssel mérjük, de befolyásolják a mérési eredményeket. A mérési hibák elkerülhetetlen okai a mérőműszerek gyártási tökéletlenségei, a kalibrálásuk pontatlansága, a külső tényezők (környezeti hőmérséklet, levegő páratartalom, rezgés stb.), a szubjektív kezelői hibák és sok egyéb, a fizikai mennyiségek befolyásolásával kapcsolatos tényező.
A mérési pontosság jellemzi a mérések minőségét, tükrözve az eredmények közelségét a mért mennyiség valódi értékéhez, azaz. nulla mérési hiba közelsége.
Mérési hiba - a mérési eredmény eltérése a mért érték valódi értékétől.
A fizikai mennyiség valódi értéke olyan érték, amely ideális esetben minőségi és mennyiségi értelemben tükrözi a mért objektum megfelelő tulajdonságait.
A metrológia alaptételei: egy bizonyos mennyiség valódi értéke létezik és állandó; a mért mennyiség valódi értéke nem található. Ebből következik, hogy a mérési eredményt valószínűségi függéssel matematikailag összefügg a mért értékkel.
Mivel a valódi érték az ideális érték, a hozzá legközelebb álló valós érték kerül felhasználásra. A fizikai mennyiség tényleges értéke egy kísérleti úton talált fizikai mennyiség értéke, amely olyan közel van a valódi értékhez, hogy helyette használható. A gyakorlatban a mért mennyiség számtani középértékét veszik tényleges értéknek.
A mérés fogalmát figyelembe véve meg kell különböztetni a kapcsolódó fogalmakat is: kontroll, tesztelés és diagnosztika.
Ellenőrzés - egy speciális mérési eset, amelyet annak megállapítására végeznek, hogy a mért érték megfeleljen a megadott határértékeknek.
Teszt - bizonyos hatások adott sorozatában történő reprodukálása, a tesztobjektum paramétereinek mérése és regisztrálása.
A diagnózis egy tárgy elemeinek adott időpontban fennálló állapotának felismerésének folyamata. A működés közben változó paraméterekre végzett mérések eredményei alapján előre jelezhető az objektum állapota a további működéshez.
