Ακρίβεια μετρήσεων με τη βοήθεια των λεγόμενων οργάνων μέτρησης αυξάνεται συνεχώς με την ανάπτυξη της επιστήμης (Μετρήσεις; Μονάδες μέτρων - απόλυτα συστήματα). Δεν εξαρτάται πλέον μόνο από την προσεκτική προετοιμασία των οργάνων, αλλά και από την ανακάλυψη νέων αρχών μέτρησης. Έτσι, για παράδειγμα, τα χρώματα των λεπτών πλακών - φαινόμενο παρεμβολής φωτός - καθιστούν δυνατή τη μέτρηση γραμμικών μεγεθών πολύ μικρότερων από τα πιο ακριβή μικρομέτρα βιδών. Το βολόμετρο μετρά τις θερμικές αλλαγές σε πολλές περιπτώσεις πολύ μικρότερες από αυτές που διαθέτει ο θερμοπολλαπλασιαστής. Ωστόσο, μπορεί να γίνει μια γενική παρατήρηση ότι οι νέες μέθοδοι μέτρησης οδηγούν πολύ συχνότερα σε αύξηση της ακρίβειας των προσδιορισμών πολύ μικρές αλλαγέςμία ή την άλλη τιμή από το να αυξηθεί η ακρίβεια του προσδιορισμού όλη αυτή η αξία.
Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό F.A. Brockhaus και I.A. Έφρον. - Αγία Πετρούπολη: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .
Δείτε τι είναι η "Ακρίβεια μέτρησης" σε άλλα λεξικά:
Ακρίβεια μετρήσεων- Η ποιότητα των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα των αποτελεσμάτων τους με την πραγματική τιμή της μετρούμενης τιμής Πηγή: GOST 24846 81: Εδάφη. Μέθοδοι μέτρησης παραμορφώσεων θεμελίων κτιρίων και κατασκευών...
Ένα χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει το βαθμό εγγύτητας της μέτρησης προκύπτει με την πραγματική τιμή της μετρούμενης ποσότητας. Όσο μικρότερο το αποτέλεσμα της μέτρησης αποκλίνει από την πραγματική τιμή της ποσότητας, δηλαδή όσο μικρότερο είναι το σφάλμα της, τόσο υψηλότερο είναι το T... Φυσική εγκυκλοπαίδεια
ακρίβεια των μετρήσεων- - [Λ.Γ.Σουμένκο. Αγγλο-ρωσικό λεξικό για την τεχνολογία πληροφοριών. M.: State Enterprise TsNIIS, 2003.] Θέματα τεχνολογία πληροφοριών γενικά EN ακρίβεια μετρήσεων ...
ακρίβεια των μετρήσεων- επαλήθευση. πιστεύω. Η συσκευή είναι ψέματα. δείτε την ώρα προβολής... Ιδεογραφικό λεξικό της ρωσικής γλώσσας
GOST R EN 306-2011: Εναλλάκτες θερμότητας. Μετρήσεις και ακρίβεια μέτρησης κατά τον προσδιορισμό της ισχύος- Ορολογία GOST R EN 306 2011: Εναλλάκτες θερμότητας. Μετρήσεις και ακρίβεια μέτρησης κατά τον προσδιορισμό της ισχύος: 3,31 μέγεθος κρούσης: Μια ποσότητα που δεν αποτελεί αντικείμενο μέτρησης, αλλά μπορεί να επηρεάσει το αποτέλεσμα που προκύπτει. Ορισμοί του όρου από... ... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης
ακρίβεια αποτελέσματος μέτρησης- ακρίβεια μέτρησης Ένα από τα χαρακτηριστικά της ποιότητας της μέτρησης, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα στο μηδενικό σφάλμα του αποτελέσματος της μέτρησης. Σημείωση. Πιστεύεται ότι όσο μικρότερο είναι το σφάλμα μέτρησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβειά του. [RMG 29 99] Θέματα: μετρολογία,... ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
ακρίβεια- 3.1.1 ακρίβεια: Ο βαθμός εγγύτητας ενός αποτελέσματος μέτρησης με μια αποδεκτή τιμή αναφοράς. Σημείωση Ο όρος "ακρίβεια", όταν αναφέρεται σε μια σειρά αποτελεσμάτων μετρήσεων, περιλαμβάνει έναν συνδυασμό τυχαίων στοιχείων και μια συνολική συστηματική... ... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης
Όργανα μέτρησης Ο βαθμός συμφωνίας μεταξύ των ενδείξεων μιας συσκευής μέτρησης και της πραγματικής τιμής της μετρούμενης ποσότητας. Όσο μικρότερη είναι η διαφορά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της συσκευής. Η ακρίβεια ενός προτύπου ή ενός μέτρου χαρακτηρίζεται από σφάλμα ή βαθμό ... ... Wikipedia
ακρίβεια- Ο βαθμός εγγύτητας του αποτελέσματος της μέτρησης με την αποδεκτή τιμή αναφοράς. Σημείωση. Ο όρος «ακρίβεια», όταν αναφέρεται σε μια σειρά αποτελεσμάτων μετρήσεων (δοκιμών), περιλαμβάνει έναν συνδυασμό τυχαίων στοιχείων και μια συνολική συστηματική... ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
ακρίβεια του οργάνου μέτρησης- ακρίβεια Χαρακτηριστικό της ποιότητας ενός οργάνου μέτρησης, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα του σφάλματός του στο μηδέν. Σημείωση. Πιστεύεται ότι όσο μικρότερο είναι το σφάλμα, τόσο πιο ακριβές είναι το όργανο μέτρησης. [RMG 29 99] Θέματα μετρολογία, βασικές έννοιες Συνώνυμα ακρίβεια ... Οδηγός Τεχνικού Μεταφραστή
Βιβλία
- Φυσικές βάσεις των μετρήσεων στην τεχνολογία. βιομηχανίες τροφίμων και χημικών. Εγχειρίδιο, Popov Gennady Vasilievich, Zemskov Yuri Petrovich, Kvashnin Boris Nikolaevich Σειρά: Εγχειρίδια για πανεπιστήμια. Ειδική λογοτεχνία Εκδότης: Lan,
- Φυσικά θεμέλια μετρήσεων στις τεχνολογίες της βιομηχανίας τροφίμων και χημικών. Εγχειρίδιο, Popov Gennady Vasilievich, Zemskov Yuri Petrovich, Kvashnin Boris Nikolaevich, Αυτό το εγχειρίδιο παρέχει σύντομες θεωρητικές πληροφορίες σχετικά με τους νόμους των μετρήσεων, τα συστήματα μέτρησης, τα στοιχεία της φυσικής εικόνας του κόσμου, καθώς και τις αρχές των μετρήσεων που βασίζονται σε ... Σειρά: Εγχειρίδια για πανεπιστήμια. Ειδική λογοτεχνίαΕκδότης:
Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη μέτρηση διαφέρουν ως προς τον εξοπλισμό που χρησιμοποιείται, την πολυπλοκότητα ή την απλότητα των μετρήσεων και, κατά συνέπεια, τα μετρολογικά χαρακτηριστικά του ληφθέντος αποτελέσματος, κυρίως την ακρίβεια.
Μέθοδος μέτρησηςείναι ένα σύνολο μεθόδων και τεχνικών για τη σύγκριση του μετρούμενου ΦΒ με τη μονάδα του σύμφωνα με την εφαρμοσμένη αρχή μέτρησης.
Αρχή μέτρησηςείναι ένα φυσικό φαινόμενο ή αποτέλεσμα που αποτελεί τη βάση των μετρήσεων. Για παράδειγμα, μέτρηση μάζας σε κλίμακα (με χρήση βαρύτητας)
Αποτέλεσμα μέτρησης– αυτή είναι η τιμή της μετρούμενης ποσότητας που λαμβάνεται με τη λήψη μετρήσεων.
Σφάλμα αποτελέσματος μέτρησης– απόκλιση του αποτελέσματος μέτρησης από την πραγματική (πραγματική) τιμή της μετρούμενης ποσότητας
Ακρίβεια μετρήσεων– ένα από τα χαρακτηριστικά της ποιότητας της μέτρησης, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα στο σφάλμα 0 του αποτελέσματος της μέτρησης.
Αξιοπιστίαείναι ένα χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει τον βαθμό εμπιστοσύνης στα αποτελέσματά τους και την πιθανότητα εμπιστοσύνης ότι η πραγματική τιμή της μετρούμενης τιμής είναι εντός των καθορισμένων ορίων εμπιστοσύνης.
Σύγκλιση αποτελέσματα μετρήσεων– εγγύτητα μεταξύ των αποτελεσμάτων μετρήσεων της ίδιας ποσότητας, που πραγματοποιήθηκαν υπό τις ίδιες συνθήκες με την ίδια μέθοδο.
Αναπαραγωγιμότητα– χαρακτηριστικό της ποιότητας της μέτρησης, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα μεταξύ των αποτελεσμάτων μετρήσεων που λαμβάνονται σε διαφορετικά μέρη, με διαφορετικές μεθόδους, με διαφορετικά μέσα, από διαφορετικούς χειριστές σε διαφορετικούς χρόνους, αλλά μειώνονται στις ίδιες συνθήκες (θερμοκρασία, πίεση, υγρασία και επίπεδο υφιστάμενων παρεμβολών - παρεμβολές EM, παρεμβολές ES, οπτικές)
Η ορθότητα του αποτελέσματος της μέτρησης– χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα στο 0 του συστηματικού σφάλματος (σφάλμα που εμφανίζεται σε όλες τις μετρήσεις μιας ποσότητας· το μέγεθος του σφάλματος μπορεί να προσδιοριστεί και επομένως να εξαλειφθεί).
Κατά τη διεξαγωγή μετρήσεων θεωρείται ότι:
1.σύγκρισημετρηθείσα ΦΒ με ομοιογενή ΦΒ ως μονάδα (χρησιμοποιείται συγκριτής)
2.μετατροπή μέτρησης– μετατροπή μιας ποσότητας εισόδου σε ποσότητα εξόδου χρησιμοποιώντας μια γνωστή σύνδεση μεταξύ αυτών των μεγεθών. Τα σήματα εξόδου των μετατροπέων μέτρησης είναι ενοποιημένα: τάση 0..10 και ρεύμα συνεχούς ρεύματος 0..5mA, 4..20mA, 0..20mA
3.απολέπιση– σχηματισμός σήματος εξόδου ομοιογενούς με το σήμα εισόδου, το μέγεθος της πληροφοριακής παραμέτρου του σήματος εξόδου είναι ανάλογο με το μέγεθος της πληροφοριακής παραμέτρου του σήματος εισόδου (που υλοποιείται με χρήση μετατροπέα κλίμακας)
Οι μέθοδοι μέτρησης ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:
Η φυσική αρχή στην οποία βασίζεται η μέτρηση (ηλεκτρικές, μηχανικές, μαγνητικές, οπτικές μετρήσεις)
Ο βαθμός αλληλεπίδρασης μεταξύ του μέσου και του αντικειμένου μέτρησης - επαφής και μη επαφής (μέτρηση θερμοκρασίας θερμομέτρων αντίστασης, μέτρηση θερμοκρασίας πυρόμετρων με ακτινοβολία)
Τρόπος αλληλεπίδρασης μεταξύ του μέσου και του αντικειμένου μέτρησης (στατικός και δυναμικός)
Τύπος σημάτων μέτρησης (αναλογικό και ψηφιακό)
Η οργάνωση της σύγκρισης της μετρούμενης τιμής με ένα μέτρο (μέθοδος άμεσης εκτίμησης / καταμέτρησης - μέθοδος κατά την οποία η τιμή της μετρούμενης τιμής προσδιορίζεται απευθείας χρησιμοποιώντας ένα όργανο μέτρησης ένδειξης - είναι απλή, αλλά η ακρίβεια είναι χαμηλή. Σύγκριση με μέθοδο μέτρησης - η μετρούμενη τιμή συγκρίνεται με την τιμή που αναπαράγεται από το μέτρο - αυτές οι μέθοδοι είναι δύσκολο να εφαρμοστούν, αλλά χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια, χωρισμένες σε διαφορικό, μηδέν, αντικατάσταση, σύμπτωση)
Διαφορική (μέθοδος διαφοράς) - η συσκευή μέτρησης αξιολογεί τη διαφορά μεταξύ της μετρούμενης ποσότητας και μιας ομοιογενούς ποσότητας με γνωστή τιμή. Η ακρίβεια της μεθόδου αυξάνεται όσο μειώνεται η διαφορά μεταξύ των συγκριτικών τιμών.
Η μέθοδος μηδέν είναι μια ειδική περίπτωση της διαφορικής μεθόδου και συνίσταται στο γεγονός ότι η προκύπτουσα επίδραση της επίδρασης της μετρούμενης ποσότητας και του μέτρου αναφοράς στη συσκευή σύγκρισης φτάνει στο 0 (μέτρηση ηλεκτρικής αντίστασης χρησιμοποιώντας κύκλωμα γέφυρας με πλήρης εξισορρόπηση της γέφυρας προσαρμόζοντας τις βαθμολογίες των στοιχείων της).
Μέθοδος υποκατάστασης - η μετρούμενη ποσότητα αντικαθίσταται από ένα μέτρο με μια γνωστή τιμή της ποσότητας
Μέθοδος σύμπτωσης - μετρήστε τη διαφορά μεταξύ της επιθυμητής τιμής και του μέτρου αναφοράς χρησιμοποιώντας συμπτώσεις σημαδιών ή περιοδικών σημάτων (κατά τη μέτρηση μετατόπισης, περιόδου, συχνότητας).
Η εφαρμογή των στοιχείων της γενικής θεωρίας των μετρήσεων που συζητήθηκαν παραπάνω είναι απαραίτητη για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια και η αξιοπιστία του αποτελέσματος της μέτρησης. Με επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις, προκύπτει ένας αριθμός τιμών, οι οποίες υποβάλλονται σε επεξεργασία για να βρεθεί το αποτέλεσμα της μέτρησης. Για την επεξεργασία, χρησιμοποιούνται εργαλεία μαθηματικών στατιστικών, λαμβάνοντας υπόψη μια σειρά τιμών ως δείγμα από τον γενικό πληθυσμό. Με βάση τη θεωρία πιθανοτήτων, οι μαθηματικές στατιστικές επιτρέπουν σε κάποιον να αξιολογήσει την αξιοπιστία και την ακρίβεια των συμπερασμάτων που γίνονται με βάση περιορισμένο στατιστικό υλικό.
Ακρίβειαχαρακτηρίζεται από την αντίστροφη τιμή σχετικό σφάλμα. Αμοιβαία αξία απόλυτο λάθος, ονομάζεται μέτρο ακρίβειας. Ανάλογα με την απαιτούμενη ακρίβεια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο μεμονωμένες όσο και πολλαπλές παρατηρήσεις στη διαδικασία μέτρησης. Εάν γίνεται μόνο μία παρατήρηση, τότε το αποτέλεσμα της παρατήρησης είναι το αποτέλεσμα της μέτρησης. Εάν εκτελούνται περισσότερες από μία παρατηρήσεις, το αποτέλεσμα της μέτρησης προκύπτει ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας των αποτελεσμάτων παρατήρησης, συνήθως με τη μορφή αριθμητικού μέσου όρου.
Η απαιτούμενη ακρίβεια των τεχνικών μετρήσεων μπορεί επίσης να εξασφαλιστεί με την επανάληψη πολλαπλών παρατηρήσεων. Σε αυτή την περίπτωση, πολλαπλές παρατηρήσεις του ίδιου αντικειμένου εκτελούνται πολλές φορές. Για να μειωθεί ο χρόνος που απαιτείται για την επεξεργασία πολλών σειρών πολλαπλών παρατηρήσεων, χρησιμοποιούνται δείκτες στην αρχή της διαδικασίας επεξεργασίας για τον προσδιορισμό της προτιμώμενης σειράς και στη συνέχεια την επεξεργασία μόνο αυτής της σειράς.
Τέτοιοι δείκτες είναι το άθροισμα των υπολειπόμενων σφαλμάτων και το άθροισμα των τετραγώνων των υπολειπόμενων σφαλμάτων. Αυτοί οι δείκτες είναι ένα έμμεσο χαρακτηριστικό της αμερόληπτης και αποτελεσματικότητας της εκτίμησης που προκύπτει από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων πολλαπλών παρατηρήσεων.
Εάν οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν πολλές φορές και λήφθηκαν πολλές σειρές αποτελεσμάτων παρατήρησης, τότε με τον ίδιο αριθμό παρατηρήσεων σε διαφορετικές σειρές, η σειρά στην οποία τα αποτελέσματα κατανεμήθηκαν συμμετρικά σε σχέση με την αριθμητική μέση τιμή θα έχει το μικρότερο άθροισμα υπολειπόμενων σφαλμάτων , δηλ. πλησιέστερα στον κανονικό νόμο. Για περαιτέρω υπολογισμούς, συνιστάται να επιλέξετε αυτό, γιατί θα ικανοποιεί στο μέγιστο βαθμό την προϋπόθεση της εξισορρόπησης, και με εξαίρεση το συστηματικό σφάλμα, την προϋπόθεση της αμερόληπτης αξιολόγησης του αποτελέσματος της μέτρησης.
Αμερόληπτη Εκτίμηση - Στατιστική εκτίμηση, μαθηματική προσδοκίαπου συμπίπτει με την εκτιμώμενη αξία. Μια αμερόληπτη εκτίμηση λέγεται ότι δεν περιέχει συστηματικά σφάλματα.
Ωστόσο, η συμμετρία δεν είναι ένα εξαντλητικό χαρακτηριστικό της κατανομής. Το επόμενο σημαντικό χαρακτηριστικό στη μετρολογία είναι η συμπαγής κατανομή. Με βάση αυτό το κριτήριο, με σταθερό αριθμό παρατηρήσεων, η προτιμώμενη σειρά μπορεί να προσδιοριστεί από έναν δείκτη απόδοσης. Η αποτελεσματική είναι αυτή από πολλές πιθανές αμερόληπτες εκτιμήσεις που έχει τη μικρότερη απόκλιση. Η συνθήκη απόδοσης θα ικανοποιηθεί από τη σειρά με το ελάχιστο άθροισμα των τετραγωνικών υπολειπόμενων σφαλμάτων.
Προφανώς, στην πρακτική μετρολογία, η αποτελεσματική εκτίμηση είναι προτιμότερη. Το πρόσημο της αποτελεσματικότητας δείχνει ότι η υποκειμενική συνιστώσα του τυχαίου σφάλματος είναι ελάχιστη, οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν με μεγαλύτερη ακρίβεια και θα εξασφαλιστεί η μικρότερη ποσότητα τυχαίου σφάλματος.
Στη θεωρητική μετρολογία, εξετάζεται επίσης μια συνεπής αξιολόγηση, η οποία είναι ιδανικό μοντέλογια πολλαπλές μετρήσεις, κάτι που είναι επιθυμητό, αλλά σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί. Με μια συνεπή εκτίμηση, η πραγματική και η πραγματική τιμή συμπίπτουν, το σφάλμα είναι μηδέν. Αυτό επιτυγχάνεται με μια άπειρη αύξηση του αριθμού των παρατηρήσεων. Μια συνεπής εκτίμηση είναι αυτή στην οποία, καθώς ο αριθμός των παρατηρήσεων τείνει στο άπειρο, η διακύμανση τείνει στο μηδέν.
Αξιοπιστίατο αποτέλεσμα της μέτρησης θεωρείται υψηλό εάν είναι κοντά στη μονάδα (είναι η πιθανότητα με την οποία η πραγματική τιμή ενός φυσικού μεγέθους αφαιρείται από την πραγματική τιμή κατά ένα διάστημα που δεν υπερβαίνει το σφάλμα). Στις τεχνικές μετρήσεις, η τιμή λαμβάνεται συνήθως ίση με 0,95. Αυτό υποδηλώνει ότι εάν τέτοιες μετρήσεις πραγματοποιηθούν 100 φορές, τότε σε 95 περιπτώσεις η πραγματική τιμή θα αφαιρεθεί από την πραγματική τιμή κατά ένα διάστημα του οποίου οι διαστάσεις δεν υπερβαίνουν το σφάλμα και σε 5 περιπτώσεις θα αφαιρεθεί κατά ένα διάστημα που υπερβαίνει το λάθος. Επομένως, σε μετρήσεις που έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ασφάλεια και την υγεία, η τιμή θεωρείται ότι είναι 0,99. Η ίδια πιθανότητα εκχωρείται για μεμονωμένες μετρήσεις. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι, όταν άλλα πράγματα είναι ίσα (πρωτίστως, με τον ίδιο αριθμό παρατηρήσεων), τα μεγέθη και είναι αλληλένδετα: όσο μεγαλύτερο, τόσο περισσότερο, επομένως, αποδίδοντας υψηλό βαθμό εμπιστοσύνης, θεωρούμε το χειρότερο περίπτωση ελεγχόμενων γεγονότων.
Αποδίδοντας μεγαλύτερο βαθμό αβεβαιότητας στα μετρούμενα γεγονότα, αποκτούμε μεγαλύτερη εμπιστοσύνη ότι θα συμβούν.
Υπάρχει τρόπος να αυξηθεί ταυτόχρονα η αξιοπιστία και να μειωθεί η αβεβαιότητα του αποτελέσματος της μέτρησης, π.χ. αύξηση και μείωση. Αυτή η μέθοδος είναι να αυξήσει τον αριθμό των παρατηρήσεων. Ωστόσο, πρόσθετες παρατηρήσεις καθιστούν τη διαδικασία μέτρησης πιο ακριβή. Από αυτή την άποψη, το θέμα της σωστής καταγραφής των αποτελεσμάτων των μετρήσεων, που συζητήθηκε στην πρώτη ενότητα, είναι σχετικό.
2.5. Άμεσες μετρήσεις ίσης ακρίβειας με πολλαπλές παρατηρήσεις
Η μέθοδος των άμεσων μετρήσεων ίσης ακρίβειας με πολλαπλές παρατηρήσεις είναι θεμελιώδης και χρησιμοποιείται σε τεχνικές μετρήσεις για την αύξηση της αξιοπιστίας του αποτελέσματος.
Η ταξινόμηση των άμεσων και πολλαπλών μετρήσεων συζητείται παραπάνω. Η απαίτηση για άμεσες μετρήσεις σχετίζεται με τους κανόνες για τη λήψη υπόψη σφαλμάτων. Τα σύγχρονα όργανα μέτρησης, κατά κανόνα, είναι πολύπλοκες συσκευές που εκτελούν έμμεση μέτρηση φυσικών μεγεθών. Ωστόσο, τα αποτελέσματα συνήθως θεωρούνται ως αποτελέσματα άμεσων μετρήσεων, καθώς το σφάλμα έμμεσων μετρήσεων εντός του οργάνου μέτρησης λαμβάνεται ήδη υπόψη από την κατηγορία ακρίβειάς του.
Η ίση ακρίβεια των μετρήσεων ερμηνεύεται με ευρεία έννοια ως ταυτόσημη κατανομή (με στενή έννοια, η ίδια ακρίβεια των μετρήσεων νοείται ως το ίδιο μέτρο ακρίβειας όλων των αποτελεσμάτων των μετρήσεων). Η παρουσία χονδροειδών λαθών (αστοχίες) σημαίνει παραβίαση της ισοδυναμίας τόσο με την ευρεία όσο και με τη στενή έννοια.
Στην πράξη, η προϋπόθεση της ίσης ακρίβειας θεωρείται ότι ικανοποιείται εάν οι παρατηρήσεις γίνονται από τον ίδιο χειριστή, υπό τις ίδιες περιβαλλοντικές συνθήκες, χρησιμοποιώντας το ίδιο όργανο μέτρησης. Κάτω από τέτοιες συνθήκες, θα προκύψουν εξίσου διάσπαρτα (με άλλα λόγια, εξίσου ακριβή, από τις λέξεις ίση ακρίβεια), δηλ. πανομοιότυπα κατανεμημένες τυχαίες μεταβλητές
Η μέθοδος των άμεσων μετρήσεων ίσης ακρίβειας με πολλαπλές παρατηρήσεις ορίζεται στο GOST 8.207 - 76. Σε αυτήν την ενότητα, εκτός από το GOST 8.207 - 76, παρέχονται οι πληροφορίες και τα σχόλια που απαιτούνται για την εκτέλεση των υπολογισμών.
Σχόλια στο GOST 8.207 - 76. Ενότητα 2. Αποτέλεσμα μέτρησης και εκτίμηση της τυπικής απόκλισης
Το αποτέλεσμα της μέτρησης βρίσκεται ως ο αριθμητικός μέσος όρος των αποτελεσμάτων της παρατήρησης:
πού είναι ο αριθμός των παρατηρήσεων.
1. Αντικείμενο και εργασίες μετρολογίας
Μετρολογία σημαίνει την επιστήμη των μετρήσεων, των υφιστάμενων μέσων και μεθόδων που βοηθούν στη διατήρηση της αρχής της ενότητάς τους, καθώς και τρόπους επίτευξης της απαιτούμενης ακρίβειας.
Η προέλευση του ίδιου του όρου «μετρολογία» ανάγεται σε δύο ελληνικές λέξεις: μέτρον, που μεταφράζεται ως «μέτρο» και logos, «διδασκαλία». Η ραγδαία ανάπτυξη της μετρολογίας σημειώθηκε στα τέλη του εικοστού αιώνα. Είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών. Πριν από αυτό, η μετρολογία ήταν μόνο ένα περιγραφικό επιστημονικό αντικείμενο. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι η μετρολογία μελετά:
1) μέθοδοι και μέσα για τη λογιστική των προϊόντων σύμφωνα με τους ακόλουθους δείκτες: μήκος, βάρος, όγκος, κατανάλωση και ισχύς.
2) μετρήσεις φυσικών μεγεθών και τεχνικών παραμέτρων, καθώς και των ιδιοτήτων και της σύνθεσης των ουσιών.
3) μετρήσεις παρακολούθησης και ρύθμισης τεχνολογικών διεργασιών.
Υπάρχουν πολλοί κύριοι τομείς της μετρολογίας:
1) γενική θεωρία μέτρησης.
2) συστήματα μονάδων φυσικών μεγεθών.
3) μέθοδοι και μέσα μέτρησης.
4) μέθοδοι για τον προσδιορισμό της ακρίβειας των μετρήσεων.
5) τη βάση για τη διασφάλιση της ομοιομορφίας των μετρήσεων, καθώς και τη βάση για την ομοιομορφία των οργάνων μέτρησης·
6) πρότυπα και υποδειγματικά όργανα μέτρησης.
7) μέθοδοι μεταφοράς μεγεθών μονάδων από δείγματα οργάνων μέτρησης και από πρότυπα σε όργανα μέτρησης εργασίας.
Είναι επίσης απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των αντικειμένων της μετρολογίας: 1) μονάδες μέτρησης ποσοτήτων.
2) όργανα μέτρησης?
3) τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση μετρήσεων κ.λπ.
Η μετρολογία περιλαμβάνει: πρώτον, γενικούς κανόνες, κανόνες και απαιτήσεις, και δεύτερον, θέματα που απαιτούν κρατική ρύθμιση και έλεγχο. Και εδώ μιλάμε για:
1) τα φυσικά μεγέθη, οι μονάδες τους, καθώς και οι μετρήσεις τους.
2) αρχές και μέθοδοι μετρήσεων και εξοπλισμού μέτρησης.
3) σφάλματα των οργάνων μέτρησης, των μεθόδων και των μέσων επεξεργασίας των αποτελεσμάτων των μετρήσεων για την εξάλειψη των σφαλμάτων.
4) εξασφάλιση της ομοιομορφίας των μετρήσεων, προτύπων, δειγμάτων.
5) κρατική μετρολογική υπηρεσία.
6) μεθοδολογία των συστημάτων επαλήθευσης·
7) όργανα μέτρησης εργασίας.
Από αυτή την άποψη, τα καθήκοντα της μετρολογίας γίνονται: βελτίωση των προτύπων, ανάπτυξη νέων μεθόδων ακριβών μετρήσεων, διασφάλιση της ενότητας και της απαραίτητης ακρίβειας των μετρήσεων.
2 Ταξινόμηση μετρήσεων
Η ταξινόμηση των οργάνων μέτρησης μπορεί να πραγματοποιηθεί σύμφωνα με τα ακόλουθα κριτήρια.
1. Χαρακτηριστικά ακρίβειαςοι μετρήσεις χωρίζονται σε ίσες και άνισες.
Μετρήσεις ίσης ακρίβειαςένα φυσικό μέγεθος είναι μια σειρά μετρήσεων μιας ορισμένης ποσότητας που γίνονται με τη χρήση οργάνων μέτρησης (MI) με την ίδια ακρίβεια κάτω από ίδιες αρχικές συνθήκες.
Ανίσου ακριβείς μετρήσειςένα φυσικό μέγεθος είναι μια σειρά μετρήσεων μιας ορισμένης ποσότητας που γίνονται με τη χρήση οργάνων μέτρησης με διαφορετική ακρίβεια και (ή) υπό διαφορετικές αρχικές συνθήκες.
2. Με τον αριθμό των μετρήσεωνοι μετρήσεις χωρίζονται σε απλές και πολλαπλές.
3. Ανά τύπο αλλαγής αξίαςΟι μετρήσεις χωρίζονται σε στατικές και δυναμικές.
Στατικές μετρήσεις- Πρόκειται για μετρήσεις μιας σταθερής, αμετάβλητης φυσικής ποσότητας.
Δυναμικές μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις ενός μεταβαλλόμενου, μη σταθερού φυσικού μεγέθους.
4. Με σκοπόοι μετρήσεις χωρίζονται σε τεχνικές και μετρολογικές.
Τεχνικές μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις που πραγματοποιούνται από τεχνικά όργανα μετρήσεων.
Μετρολογικές μετρήσειςείναι μετρήσεις που γίνονται με χρήση προτύπων.
5. Μέσω της παρουσίασης του αποτελέσματοςοι μετρήσεις χωρίζονται σε απόλυτες και σχετικές.
Απόλυτες μετρήσεις- πρόκειται για μετρήσεις που πραγματοποιούνται μέσω άμεσης, άμεσης μέτρησης θεμελιώδους ποσότητας και (ή) εφαρμογής μιας φυσικής σταθεράς. Σχετικές μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις στις οποίες υπολογίζεται ο λόγος ομοιογενών μεγεθών, με τον αριθμητή να είναι η ποσότητα που συγκρίνεται και ο παρονομαστής να είναι η βάση σύγκρισης (μονάδα).
6. Με μεθόδους απόκτησης αποτελεσμάτωνΟι μετρήσεις χωρίζονται σε άμεσες, έμμεσες, αθροιστικές και κοινές.
Άμεσες μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις που πραγματοποιούνται με τη χρήση μέτρων, δηλαδή η μετρούμενη ποσότητα συγκρίνεται απευθείας με το μέτρο της. Παράδειγμα απευθείας μετρήσεων είναι η μέτρηση γωνίας (μέτρο – μοιρογνωμόνιο).
Έμμεσες μετρήσειςείναι μετρήσεις στις οποίες η τιμή της μετρούμενης ποσότητας υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τιμές που λαμβάνονται μέσω άμεσων μετρήσεων.
Συγκεντρωτικές Μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις, το αποτέλεσμα των οποίων είναι η λύση ενός συγκεκριμένου συστήματος εξισώσεων. Κοινές μετρήσεις– πρόκειται για μετρήσεις κατά τις οποίες μετρώνται τουλάχιστον δύο ανομοιογενή φυσικά μεγέθη προκειμένου να διαπιστωθεί η σχέση που υπάρχει μεταξύ τους.
3. Βασικά χαρακτηριστικά μέτρησης
Διακρίνονται τα ακόλουθα κύρια χαρακτηριστικά μέτρησης:
1) η μέθοδος με την οποία λαμβάνονται οι μετρήσεις.
2) αρχή μέτρησης?
3) σφάλμα μέτρησης.
4) ακρίβεια μέτρησης.
5) ορθότητα μετρήσεων.
6) αξιοπιστία των μετρήσεων.
Μέθοδος μέτρησης- αυτή είναι μια μέθοδος ή ένα σύνολο μεθόδων με τις οποίες μετράται μια δεδομένη ποσότητα, δηλαδή μια σύγκριση της μετρούμενης ποσότητας με το μέτρο της σύμφωνα με την αποδεκτή αρχή μέτρησης.
Υπάρχουν πολλά κριτήρια για την ταξινόμηση των μεθόδων μέτρησης.
1. Σύμφωνα με τις μεθόδους απόκτησης της επιθυμητής τιμής της μετρούμενης ποσότητας, διακρίνονται τα ακόλουθα:
1) άμεση μέθοδος (που πραγματοποιείται με άμεσες, άμεσες μετρήσεις).
2) έμμεση μέθοδος.
2. Σύμφωνα με τις τεχνικές μέτρησης, υπάρχουν:
1) μέθοδος μέτρησης επαφής.
2) μέθοδος μέτρησης χωρίς επαφή.
Μέθοδος μέτρησης επαφήςμε βάση την άμεση επαφή οποιουδήποτε μέρους της συσκευής μέτρησης με το μετρούμενο αντικείμενο.
Στο μέθοδος μέτρησης χωρίς επαφήΗ συσκευή μέτρησης δεν έρχεται σε άμεση επαφή με το αντικείμενο που μετράται.
3. Σύμφωνα με τις μεθόδους σύγκρισης μιας ποσότητας με το μέτρο της, διακρίνονται τα εξής:
1) μέθοδος άμεσης αξιολόγησης.
2) μέθοδος σύγκρισης με τη μονάδα του.
Μέθοδος άμεσης αξιολόγησηςβασίζεται στη χρήση μιας συσκευής μέτρησης που δείχνει την τιμή της μετρούμενης ποσότητας.
Μέθοδος σύγκρισης με μέτρομε βάση τη σύγκριση του αντικειμένου μέτρησης με το μέτρο του.
Αρχή μέτρησης– πρόκειται για ένα συγκεκριμένο φυσικό φαινόμενο ή ένα σύμπλεγμα αυτών στο οποίο βασίζεται η μέτρηση.
Σφάλμα μέτρησηςείναι η διαφορά μεταξύ του αποτελέσματος της μέτρησης μιας ποσότητας και της πραγματικής (πραγματικής) αξίας αυτής της ποσότητας.
Ακρίβεια μετρήσεων– αυτό είναι ένα χαρακτηριστικό που εκφράζει τον βαθμό αντιστοιχίας των αποτελεσμάτων της μέτρησης με την πραγματική τιμή της μετρούμενης ποσότητας.
Σωστή μέτρηση– αυτό είναι ένα ποιοτικό χαρακτηριστικό μιας μέτρησης, το οποίο καθορίζεται από το πόσο κοντά στο μηδέν είναι η τιμή ενός σταθερού ή σταθερού σφάλματος που αλλάζει κατά τις επαναλαμβανόμενες μετρήσεις (συστηματικό σφάλμα).
Αξιοπιστία μετρήσεωνείναι ένα χαρακτηριστικό που καθορίζει τον βαθμό εμπιστοσύνης στα ληφθέντα αποτελέσματα μέτρησης.
4 Η έννοια της φυσικής ποσότητας Η έννοια των συστημάτων φυσικών μονάδων
Ένα φυσικό μέγεθος είναι μια έννοια τουλάχιστον δύο επιστημών: της φυσικής και της μετρολογίας. Εξ ορισμού, μια φυσική ποσότητα είναι μια ορισμένη ιδιότητα ενός αντικειμένου ή μιας διαδικασίας, κοινή σε έναν αριθμό αντικειμένων ως προς τις ποιοτικές παραμέτρους, αλλά διαφέρει, ωστόσο, σε ποσοτικούς όρους (μεμονωμένα για κάθε αντικείμενο). Υπάρχει μια σειρά από ταξινομήσεις που δημιουργούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Τα κυριότερα χωρίζονται σε:
1) ενεργητικά και παθητικά φυσικά μεγέθη – όταν χωρίζονται σε σχέση με τα σήματα πληροφοριών μέτρησης. Επιπλέον, τα πρώτα (ενεργά) σε αυτή την περίπτωση είναι μεγέθη που, χωρίς τη χρήση βοηθητικών πηγών ενέργειας, έχουν την πιθανότητα να μετατραπούν σε σήμα πληροφοριών μέτρησης. Και το δεύτερο (παθητικό) είναι ποσότητες για τις οποίες είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν βοηθητικές πηγές ενέργειας που δημιουργούν ένα σήμα πληροφοριών μέτρησης.
2) προσθετικές (ή εκτενείς) και μη πρόσθετες (ή εντατικές) φυσικές ποσότητες - κατά τη διαίρεση με βάση την προσθετικότητα. Πιστεύεται ότι οι πρώτες (προσθετικές) ποσότητες μετρώνται σε μέρη, επιπλέον, μπορούν να αναπαραχθούν με ακρίβεια χρησιμοποιώντας ένα μέτρο πολλαπλών τιμών με βάση το άθροισμα των μεγεθών των μεμονωμένων μέτρων. Όμως τα δεύτερα (μη προσθετικά) μεγέθη δεν μετρώνται άμεσα, αφού μετατρέπονται σε άμεση μέτρηση μιας ποσότητας ή σε μέτρηση με έμμεσες μετρήσεις. Το 1791, το πρώτο σύστημα μονάδων φυσικών μεγεθών υιοθετήθηκε από τη Γαλλική Εθνοσυνέλευση. Ήταν ένα μετρικό σύστημα μέτρων. Περιλάμβανε: μονάδες μήκους, επιφάνειας, όγκου, χωρητικότητας και βάρους. Και βασίστηκαν σε δύο γνωστές πλέον μονάδες: το μέτρο και το κιλό.
Ο επιστήμονας στήριξε τη μεθοδολογία του σε τρία κύρια ανεξάρτητα μεγέθη: μάζα, μήκος, χρόνο. Και ο μαθηματικός πήρε το χιλιοστόγραμμα, το χιλιοστό και το δεύτερο ως τις κύριες μονάδες μέτρησης για αυτές τις ποσότητες, αφού όλες οι άλλες μονάδες μέτρησης μπορούν εύκολα να υπολογιστούν χρησιμοποιώντας τις ελάχιστες. Έτσι, στο παρόν στάδιο ανάπτυξης, διακρίνονται τα ακόλουθα κύρια συστήματα μονάδων φυσικών μεγεθών:
1) Σύστημα GHS(1881);
2) Σύστημα MKGSS(τέλη 19ου αιώνα);
3) Σύστημα MKSA(1901)
5. Διεθνές σύστημα μονάδων
Οι αποφάσεις της Γενικής Διάσκεψης για τα Βάρη και τα Μέτρα υιοθέτησαν τους ακόλουθους ορισμούς των βασικών μονάδων μέτρησης των φυσικών μεγεθών:
1) μέτρο θεωρείται η μεγάλη διαδρομή που διανύει το φως στο κενό σε 1/299.792.458 του δευτερολέπτου.
2) το κιλό θεωρείται ισοδύναμο με το υπάρχον διεθνές πρωτότυπο του κιλού·
3) ένα δευτερόλεπτο ισούται με 919.2631.770 περιόδους ακτινοβολίας που αντιστοιχούν στη μετάβαση που συμβαίνει μεταξύ δύο λεγόμενων υπερλεπτών επιπέδων της βασικής κατάστασης του ατόμου Cs133.
4) το αμπέρ θεωρείται μέτρο της ισχύος ενός σταθερού ρεύματος που προκαλεί δύναμη αλληλεπίδρασης σε κάθε τμήμα ενός αγωγού μήκους 1 m, υπό την προϋπόθεση ότι διέρχεται από δύο ευθύγραμμους παράλληλους αγωγούς με δείκτες όπως μια αμελητέα κυκλική επιφάνεια διατομής και ένα άπειρο μήκος, καθώς και να βρίσκονται σε απόσταση 1 m το ένα από το άλλο σε συνθήκες κενού.
5) ένα kelvin είναι ίσο με το 1/273,16 της θερμοδυναμικής θερμοκρασίας, το λεγόμενο τριπλό σημείο του νερού.
6) ένα mole είναι ίσο με την ποσότητα της ουσίας του συστήματος, το οποίο περιλαμβάνει τον ίδιο αριθμό δομικών στοιχείων με τα άτομα στο C 12 βάρους 0,01 2 kg.
Επιπλέον, το Διεθνές Σύστημα Μονάδων περιέχει δύο πολύ σημαντικές πρόσθετες μονάδες που απαιτούνται για τη μέτρηση επίπεδων και συμπαγών γωνιών. Άρα, η μονάδα μιας επίπεδης γωνίας είναι το ακτίνιο, ή για συντομία rad, που είναι η γωνία μεταξύ δύο ακτίνων ενός κύκλου, το μήκος του τόξου μεταξύ των οποίων είναι ίσο με την ακτίνα του κύκλου. Αν μιλάμε για μοίρες, τότε το ακτίνιο είναι ίσο με 57 ° 17 "48" Και το στεράδιο, ή sr, που λαμβάνεται ως μονάδα στερεάς γωνίας, είναι, κατά συνέπεια, μια συμπαγής γωνία, η θέση της κορυφής της οποίας. στερεώνεται στο κέντρο της σφαίρας και η περιοχή που κόβεται από αυτή τη γωνία στην επιφάνεια της σφαίρας είναι ίση με το εμβαδόν ενός τετραγώνου του οποίου η πλευρά είναι ίση με το μήκος της ακτίνας της σφαίρας Οι μονάδες SI χρησιμοποιούνται για το σχηματισμό μονάδων γωνιακής ταχύτητας, καθώς και γωνιακής επιτάχυνσης, κ.λπ. Το ακτίνιο και το στεραδικό χρησιμοποιούνται για θεωρητικές κατασκευές και υπολογισμούς, αφού οι περισσότερες από τις σημαντικές για την πράξη, οι τιμές των γωνιών σε ακτίνια είναι Οι μη συστημικές μονάδες που εκφράζονται με υπερβατικούς αριθμούς περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
1) ένα δέκατο του λευκού, ντεσιμπέλ (dB), λαμβάνεται ως λογαριθμική μονάδα.
2) διόπτρα - φωτεινή ένταση για οπτικά όργανα.
3) άεργος ισχύς – Var (VA);
4) αστρονομική μονάδα (AU) – 149,6 εκατομμύρια km.
5) έτος φωτός, που αναφέρεται στην απόσταση που διανύει μια ακτίνα φωτός σε 1 έτος.
6) χωρητικότητα – λίτρο.
7) έκταση – εκτάριο (ha).
Υπάρχουν επίσης μονάδες που δεν περιλαμβάνονται καθόλου στο SI. Αυτές είναι κυρίως μονάδες όπως μοίρες και λεπτά. Όλες οι άλλες μονάδες θεωρούνται παράγωγες, οι οποίες, σύμφωνα με το Διεθνές Σύστημα Μονάδων, σχηματίζονται χρησιμοποιώντας τις απλούστερες εξισώσεις χρησιμοποιώντας μεγέθη των οποίων οι αριθμητικοί συντελεστές είναι ίσοι με ένα. Αν ο αριθμητικός συντελεστής σε μια εξίσωση είναι ίσος με ένα, η παράγωγη μονάδα ονομάζεται συνεκτική.
6. Φυσικά μεγέθη και μετρήσεις
Το αντικείμενο μέτρησης για τη μετρολογία, κατά κανόνα, είναι τα φυσικά μεγέθη. Οι φυσικές ποσότητες χρησιμοποιούνται για να χαρακτηρίσουν διάφορα αντικείμενα, φαινόμενα και διαδικασίες. Διαχωρίστε τις βασικές και τις παράγωγες ποσότητες από τις βασικές ποσότητες. Επτά βασικές και δύο επιπλέον φυσικές ποσότητες καθορίζονται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων. Αυτά είναι το μήκος, η μάζα, ο χρόνος, η θερμοδυναμική θερμοκρασία, η ποσότητα της ύλης, η φωτεινή ένταση και το ηλεκτρικό ρεύμα, οι πρόσθετες μονάδες είναι το ακτίνιο και το στεραδικό. Τα φυσικά μεγέθη έχουν ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά.
Η ποιοτική διαφορά στα φυσικά μεγέθη αντανακλάται στις διαστάσεις τους. Η ονομασία διάστασης καθορίζεται από το διεθνές πρότυπο ISO, είναι το σύμβολο dim*.
Το ποσοτικό χαρακτηριστικό ενός μετρούμενου αντικειμένου είναι το μέγεθός του που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της μέτρησης. Ο πιο βασικός τρόπος για να αποκτήσετε πληροφορίες σχετικά με το μέγεθος μιας συγκεκριμένης ποσότητας ενός αντικειμένου μέτρησης είναι να το συγκρίνετε με ένα άλλο αντικείμενο. Το αποτέλεσμα μιας τέτοιας σύγκρισης δεν θα είναι ένα ακριβές ποσοτικό χαρακτηριστικό, θα επιτρέψει μόνο να ανακαλύψουμε ποιο από τα αντικείμενα είναι μεγαλύτερο (μικρότερο) σε μέγεθος. Δεν μπορούν να συγκριθούν μόνο δύο, αλλά και ένας μεγαλύτερος αριθμός μεγεθών. Εάν τα μεγέθη των αντικειμένων μέτρησης είναι διατεταγμένα σε αύξουσα ή φθίνουσα σειρά, θα λάβετε κλίμακα παραγγελίας.Η διαδικασία ταξινόμησης και ταξινόμησης μεγεθών σε αύξουσα ή φθίνουσα σειρά σε μια κλίμακα σειράς ονομάζεται σειρά κατάταξης.Για τη διευκόλυνση των μετρήσεων, ορισμένα σημεία στην κλίμακα παραγγελίας είναι σταθερά και ονομάζονται σημεία αναφοράς ή αναφοράς. Στα σταθερά σημεία στην κλίμακα παραγγελίας μπορούν να εκχωρηθούν αριθμοί, οι οποίοι συχνά ονομάζονται πόντοι.
Οι κλίμακες εντολών αναφοράς έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα: την αβέβαιη τιμή των διαστημάτων μεταξύ σταθερών σημείων αναφοράς.
Η καλύτερη επιλογή είναι η κλίμακα αναλογίας. Μια κλίμακα αναλογίας είναι, για παράδειγμα, η κλίμακα θερμοκρασίας Kelvin. Σε αυτή την κλίμακα υπάρχει ένα σταθερό σημείο αναφοράς - το απόλυτο μηδέν (η θερμοκρασία στην οποία σταματά η θερμική κίνηση των μορίων). Το κύριο πλεονέκτημα της κλίμακας αναλογίας είναι ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προσδιορίσει πόσες φορές ένα μέγεθος είναι μεγαλύτερο ή μικρότερο από ένα άλλο.
Το μέγεθος ενός αντικειμένου μέτρησης μπορεί να αναπαρασταθεί με διαφορετικές μορφές. Αυτό εξαρτάται από τα διαστήματα στα οποία χωρίζεται η κλίμακα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση ενός δεδομένου μεγέθους.
Για παράδειγμα, ο χρόνος ταξιδιού μπορεί να παρουσιαστεί με τις ακόλουθες μορφές: T = 1 ώρα = 60 λεπτά = 3600 s. Αυτές είναι οι τιμές της μετρούμενης ποσότητας. 1, 60, 3600 είναι οι αριθμητικές τιμές αυτής της τιμής.
7. Πρότυπα και όργανα μετρήσεων αναφοράς
Όλα τα θέματα που σχετίζονται με την προστασία, τη χρήση και τη δημιουργία προτύπων, καθώς και την παρακολούθηση της κατάστασής τους, επιλύονται σύμφωνα με τους ενιαίους κανόνες που θεσπίζει η GOST «GSI. Πρότυπα μονάδων φυσικών μεγεθών. Βασικές διατάξεις» και GOST «GSI. Πρότυπα μονάδων φυσικών μεγεθών. Διαδικασία ανάπτυξης και έγκρισης, εγγραφής, αποθήκευσης και εφαρμογής.» Τα πρότυπα ταξινομούνται σύμφωνα με την αρχή της υποταγής. Για αυτήν την παράμετρο, τα πρότυπα είναι πρωτεύοντα και δευτερεύοντα.
Το δευτερεύον πρότυπο αναπαράγει τη μονάδα υπό ειδικές συνθήκες, αντικαθιστώντας το πρωτεύον πρότυπο υπό αυτές τις συνθήκες. Δημιουργήθηκε και εγκρίθηκε για να εξασφαλίσει ελάχιστη φθορά στο κρατικό πρότυπο. Τα δευτερεύοντα πρότυπα μπορούν να χωριστούν ανάλογα με το σκοπό. Διακρίνουν λοιπόν:
1) πρότυπα αντιγραφής,έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει μεγέθη μονάδων στα πρότυπα εργασίας.
2) πρότυπα σύγκρισης,προορίζεται για την επαλήθευση της ακεραιότητας του κρατικού προτύπου, καθώς και για την αντικατάστασή του εάν έχει καταστραφεί ή χαθεί·
3) πρότυπα-μάρτυρες,προορίζονται για τον προσδιορισμό προτύπων, τα οποία για πολλούς διαφορετικούς λόγους δεν υπόκεινται σε άμεση σύγκριση μεταξύ τους·
4) πρότυπα εργασίας,που αναπαράγουν τη μονάδα από δευτερεύοντα πρότυπα και χρησιμεύουν για τη μεταφορά του μεγέθους σε ένα πρότυπο χαμηλότερης βαθμίδας. Τα δευτερεύοντα πρότυπα δημιουργούνται, εγκρίνονται, αποθηκεύονται και χρησιμοποιούνται από υπουργεία και υπηρεσίες. \
Υπάρχει επίσης η έννοια του «προτύπου μονάδας», που σημαίνει ένα μέσο ή ένα σύνολο οργάνων μέτρησης που στοχεύουν στην αναπαραγωγή και αποθήκευση μιας μονάδας για μετέπειτα μετάδοση του μεγέθους της σε όργανα μέτρησης χαμηλότερης ποιότητας, κατασκευασμένα σύμφωνα με ειδική προδιαγραφή και επίσημα εγκεκριμένα στο προδιαγεγραμμένο τρόπο ως πρότυπο. Υπάρχουν δύο τρόποι αναπαραγωγής μονάδων με βάση τεχνικές και οικονομικές απαιτήσεις:
1) κεντρική μέθοδος - χρησιμοποιώντας ένα ενιαίο κρατικό πρότυπο για μια ολόκληρη χώρα ή μια ομάδα χωρών. Όλες οι βασικές μονάδες και τα περισσότερα από τα παράγωγα αναπαράγονται κεντρικά.
2) αποκεντρωμένη μέθοδος αναπαραγωγής - που εφαρμόζεται σε παράγωγες μονάδες, οι πληροφορίες για το μέγεθος των οποίων δεν μεταδίδονται με άμεση σύγκριση με το πρότυπο.
Υπάρχει επίσης η έννοια των «τυποποιημένων οργάνων μέτρησης», τα οποία χρησιμοποιούνται για την τακτική μετάφραση των μεγεθών μονάδων κατά τη διαδικασία ελέγχου των οργάνων μέτρησης και χρησιμοποιούνται μόνο σε τμήματα της μετρολογικής υπηρεσίας. Η κατηγορία ενός τυπικού οργάνου μέτρησης καθορίζεται κατά τις μετρήσεις μετρολογικής πιστοποίησης από έναν από τους φορείς της Κρατικής Επιτροπής Προτύπων.
Η ποιότητα των μετρήσεων νοείται ως ένα σύνολο ιδιοτήτων που καθορίζουν τη λήψη των αποτελεσμάτων με τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά ακρίβειας και με την απαιτούμενη μορφή.
Η ποιότητα των μετρήσεων χαρακτηρίζεται από δείκτες όπως η ακρίβεια, η ορθότητα, η αξιοπιστία, η σύγκλιση και η αναπαραγωγιμότητα των αποτελεσμάτων.
Ακρίβεια μέτρησης– ποιότητα μέτρησης, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα του αποτελέσματός της με την πραγματική τιμή της μετρούμενης ποσότητας. Ποσοτικά, η ακρίβεια μπορεί να εκφραστεί με το αντίστροφο του συντελεστή λαμβανόμενου σχετικού σφάλματος.
Σωστές μετρήσεις– αυτό είναι χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, αντικατοπτρίζοντας την εγγύτητα στο μηδέν του συστηματικού σφάλματος των αποτελεσμάτων των μετρήσεων.
Αξιοπιστία μετρήσεωνκαθορίζεται από τον βαθμό εμπιστοσύνης στο αποτέλεσμα της μέτρησης και χαρακτηρίζεται από την πιθανότητα η πραγματική τιμή της μετρούμενης ποσότητας να βρίσκεται εντός των καθορισμένων ορίων.
Σύγκλιση των αποτελεσμάτων των μετρήσεων– χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα μεταξύ τους των αποτελεσμάτων μετρήσεων της ίδιας ποσότητας, που πραγματοποιούνται επανειλημμένα χρησιμοποιώντας τις ίδιες μεθόδους και όργανα μέτρησης και υπό τις ίδιες συνθήκες.
Αναπαραγωγιμότητααποτελέσματα μετρήσεων - χαρακτηριστικό της ποιότητας των μετρήσεων, που αντικατοπτρίζει την εγγύτητα μεταξύ των αποτελεσμάτων μέτρησης της ίδιας ποσότητας, που λαμβάνονται σε διαφορετικά μέρη, με διαφορετικές μεθόδους και όργανα μέτρησης, από διαφορετικούς χειριστές, αλλά μειώνονται στις ίδιες συνθήκες.
Ταξινόμηση μετρήσεων
Οι μετρήσεις ταξινομούνται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια.
ΕΝΑ) Σύμφωνα με την εξάρτηση της μετρούμενης τιμής από το χρόνο:
στατικός(η μετρούμενη τιμή παραμένει σταθερή με την πάροδο του χρόνου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μέτρησης).
δυναμικός(η μετρούμενη τιμή αλλάζει κατά τη διαδικασία μέτρησης).
σι) Σύμφωνα με τα υπάρχοντα σύνολα μετρούμενων μεγεθών:
ηλεκτρικός;
μηχανικός;
θερμοτεχνική;
φυσικοχημική;
ακτινοβολία;
και τα λοιπά.
γ) Σύμφωνα με τις συνθήκες που καθορίζουν την ακρίβεια του αποτελέσματος:
μετρήσεις με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια, επιτεύξιμα με το τρέχον επίπεδο τεχνολογίας. Πρόκειται για μετρήσεις που σχετίζονται με τη δημιουργία και την αναπαραγωγή προτύπων, καθώς και μετρήσεις καθολικών φυσικών σταθερών.
μετρήσεις ελέγχου και επαλήθευσης, τα σφάλματα των οποίων δεν πρέπει να υπερβαίνουν μια δεδομένη τιμή. Τέτοιες μετρήσεις πραγματοποιούνται από κρατικές και νομαρχιακές μετρολογικές υπηρεσίες.
τεχνικές μετρήσεις, στο οποίο το σφάλμα του αποτελέσματος προσδιορίζεται από τα χαρακτηριστικά των οργάνων μέτρησης. Οι τεχνικές μετρήσεις είναι οι πιο διαδεδομένες και πραγματοποιούνται σε όλους τους τομείς της οικονομίας και της επιστήμης. Αυτές περιλαμβάνουν, ειδικότερα, τεχνολογικές μετρήσεις.
δ) Με τον αριθμό των μετρήσεων (παρατηρήσεων) που πραγματοποιήθηκαν για να ληφθεί το αποτέλεσμα:
μετρήσεις με μία μόνο παρατήρηση ( συνήθης);
μετρήσεις με πολλαπλές παρατηρήσεις ( στατιστικός).
Στην περίπτωση αυτή, η παρατήρηση κατά τη μέτρηση σημαίνει μια πειραματική λειτουργία που εκτελείται κατά τη διαδικασία μέτρησης, ως αποτέλεσμα της οποίας λαμβάνεται μία τιμή από μια ομάδα τιμών τιμών που υπόκεινται σε κοινή επεξεργασία για τη λήψη αποτελεσμάτων μέτρησης.
ε) Με τη μέθοδο λήψης του αποτελέσματος (από τον τύπο της εξίσωσης μέτρησης):
άμεσες μετρήσεις– μετρήσεις στις οποίες η επιθυμητή τιμή μιας ποσότητας βρίσκεται απευθείας από πειραματικά δεδομένα. Κατά τη διαδικασία της άμεσης μέτρησης, το μετρούμενο αντικείμενο έρχεται σε αλληλεπίδραση με το όργανο μέτρησης και, σύμφωνα με τις μετρήσεις του τελευταίου, μετράται η τιμή της μετρούμενης τιμής ή οι καθορισμένες μετρήσεις πολλαπλασιάζονται με έναν σταθερό συντελεστή για να προσδιοριστεί η τιμή της μετρούμενης τιμής. Μαθηματικά, μια άμεση μέτρηση μπορεί να περιγραφεί με την έκφραση (2). Παράδειγμαάμεσες μετρήσεις μπορεί να είναι: μέτρηση μήκους με χάρακα, μάζα με ζυγαριά, θερμοκρασία με θερμόμετρο κ.λπ. Οι άμεσες μετρήσεις περιλαμβάνουν μετρήσεις της συντριπτικής πλειοψηφίας των παραμέτρων των χημικών τεχνολογικών διεργασιών.
έμμεσες μετρήσεις- μετρήσεις στις οποίες βρίσκεται η επιθυμητή τιμή μιας ποσότητας με βάση μια γνωστή σχέση μεταξύ αυτής της ποσότητας και των ποσοτήτων που υποβάλλονται σε άμεσες μετρήσεις.
ΠαράδειγμαΟι έμμεσες μετρήσεις μπορούν να είναι μετρήσεις: της πυκνότητας ενός ομοιογενούς σώματος με τη μάζα και τον όγκο του, την ηλεκτρική αντίσταση από την πτώση τάσης και την ένταση του ρεύματος κ.λπ.
Στα σύγχρονα όργανα μέτρησης που βασίζονται σε μικροεπεξεργαστή, οι υπολογισμοί της επιθυμητής τιμής μέτρησης γίνονται πολύ συχνά «μέσα» στη συσκευή. Οι μετρήσεις που πραγματοποιούνται από αυτού του είδους τα όργανα μέτρησης αναφέρονται ως άμεσες μετρήσεις. Οι έμμεσες μετρήσεις περιλαμβάνουν μόνο εκείνες τις μετρήσεις στις οποίες ο υπολογισμός πραγματοποιείται χειροκίνητα ή αυτόματα, αλλά μετά τη λήψη των αποτελεσμάτων των άμεσων μετρήσεων. Σε αυτήν την περίπτωση, το σφάλμα υπολογισμού μπορεί να ληφθεί ξεχωριστά υπόψη.
συγκεντρωτικές μετρήσεις– μετρήσεις πολλών ποσοτήτων με το ίδιο όνομα που πραγματοποιούνται ταυτόχρονα, στις οποίες οι επιθυμητές τιμές της ποσότητας βρίσκονται με την επίλυση ενός συστήματος εξισώσεων που λαμβάνονται από άμεσες μετρήσεις διαφόρων συνδυασμών αυτών των ποσοτήτων.
Παράδειγμα. Εύρεση των αντιστάσεων δύο αντιστάσεων με βάση τα αποτελέσματα της μέτρησης των αντιστάσεων τους όταν οι αντιστάσεις συνδέονται σε σειρά και παράλληλα.
R2= (R 1 *R 2)/ (R 1 +R 2)
κοινές μετρήσεις– ταυτόχρονες μετρήσεις δύο ή περισσότερων μη ταυτόσημων μεγεθών για να βρεθεί η μεταξύ τους σχέση.
Για παράδειγμα. Κατά τον προσδιορισμό της εξάρτησης της αντίστασης της αντίστασης από τη θερμοκρασία, χρησιμοποιήστε τη γνωστή έκφραση:
όπου R t είναι η αντίσταση της αντίστασης σε μια ορισμένη θερμοκρασία t. R 20 – αντίσταση αντίστασης σε θερμοκρασία 20 o C. Τα α και β είναι συντελεστές θερμοκρασίας. Οι απαιτούμενες τιμές των R 20 , α και β βρίσκονται λύνοντας ένα σύστημα τριών εξισώσεων που συντάσσονται για τρεις διαφορετικές τιμές θερμοκρασίας. Εδώ, η αντίσταση R t και η θερμοκρασία t μετρώνται με άμεσο τρόπο.
Εκτός από τα παραπάνω κριτήρια για την ταξινόμηση μετρήσεων για συγκεκριμένες περιπτώσεις, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλα εάν είναι απαραίτητο. Για παράδειγμα, οι μετρήσεις μπορούν να χωριστούν ανάλογα με τον τόπο εκτέλεσης σε εργαστηριακές και βιομηχανικές. ανάλογα με τη διαδικασία εκτέλεσης με την πάροδο του χρόνου - συνεχής και περιοδική. ανάλογα με τη μορφή παρουσίασης των αποτελεσμάτων - απόλυτων και σχετικών κ.λπ.
