Понятие измерения. Объект измерения.

ИЗМЕРЕНИЕ – нахождение значения величины опытным путём с помощью специальных технических средств.

 

Основным ОБЪЕКТОМ измерений в метрологии являются ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ, применяемые для описания материальных систем и объектов, изучаемых в любых науках. Существуют ОСНОВНЫЕ и ПРОИЗВОДНЫЕ физические величины.

ОСНОВНЫЕ – величины, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира.

ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН:

· длина,

· масса,

· время,

· термодинамическая температура,

· количество вещества,

· сила света,

· сила электрического тока,

 

и, соответственно, семь основных ЕДИНИЦ физических величин: метр, килограмм, секунда, Кельвин, моль, кандела, ампер.

ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ: ньютон, джоуль, ватт, вольт, градус Цельсия и т.д.

Понятие МЕТР было впервые введено во Франции в 1799 г. - как одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса до экватора по поверхности земного эллипсоида на долготе Парижа).

Наиболее точный эталон метра разработан в 1889 г. и до сих пор хранится в Международном бюро мер и весов в г. Севр близ Парижа. Изготовлен из сплава 90 % платины и 10 % иридия и имеет поперечное сечение в виде буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины.

Современное определение метра:

Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

КИЛОГРАММ определяется как масса международного эталона килограмма, изготовленного в 1889 г., хранящегося в Международном бюро мер и весов, и представляющего собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава (90 % платины, 10 % иридия).

СЕКУНДА -интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями.

 

Есть более понятное определение: секунда — время, за которое свет проходит 299 792 458 м в вакууме.

ВИДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерительная процедура сводится к сравнению неизвестного размера с известным, в качестве которого выступает размер соответствующей единицы Международной системы единиц.

 

Измерения могут быть классифицированы:

 

· ПО ХАРАКТЕРИСТИКЕ ТОЧНОСТИ —

· равноточные (ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности СИ и в одних и тех же условиях),

· неравноточные (ряд измерений величины, выполненных несколькими различными по точности СИ и в нескольких разных условиях).

 

· ПО ЧИСЛУ ИЗМЕРЕНИЙ В РЯДУ ИЗМЕРЕНИЙ — однократные, многократные.

 

· ПО ОТНОШЕНИЮ К ИЗМЕНЕНИЮ ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ —

· статические (измерение неизменной во времени физической величины, например измерение длины детали при нормальной температуре или измерение размеров земельного участка),

· динамические (измерение изменяющей­ся по размеру физической величины, например измерение переменно­го напряжения электрического тока, измерение расстояния до уровня земли со снижающегося самолета).

 

· ПО ОБЩИМ ПРИЕМАМ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ —

· прямые (непосредственное измерение физической величины, например измерение массы на весах, длины детали микрометром),

· косвенные (искомое зна­чение величины определяют на основании результатов прямых измере­ний других физических величин, функционально связанных с искомой величиной – например, определение твердости (НВ) металлов путем вдав­ливания стального шарика определенного диаметра (D) с определенной нагрузкой (Р) и получения при этом определенной глубины отпечатка (h: HB = P/ (πD x h)).

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

 

· ПО УСЛОВИЯМ ИЗМЕРЕНИЯ различают контактный и бесконтактный методы измерений:

Контактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром).

Бесконтактный метод измерений основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором).

· ИСХОДЯ ИЗ СПОСОБА СРАВНЕНИЯ ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ С ЕЕ ЕДИНИЦЕЙ, различают методы непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

При методе непосредственной оценки определяют значение величины непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.).

При методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями).