Метрология

 

                                                                                                                                                                                                                         

                                                 
 
 
 
 

           Р Е Ф Е Р А Т 
 

         На тему:  Метрология 
 
 
 

                                            
 

                                           

                                                       Выполнила

                                                                                Сунцова А. В.     

                                                                                                                      
 
 
 
 
 
 
 
 

                    Душанбе  2010 г.                                                                                                                                                                                            

                                                 
 
 
 
 

                     С О Д Е Р Ж А Н И Е: 

1. Метрологическое обеспечение.

2. Измерение.

3. Точность измерения.

4. Единицы измерения.

5. Эталоны.

6. Измерение напряжения приборами непосредственной оценки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Метрологическое  обеспечение.

     Метрологическое   обеспечение – установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

      Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения  их единства и способах достижения  требуемой точности.

       Основными целями метрологического  обеспечения являются:

       повышение качества продукции,  эффективности управления производством  и уровня автоматизации производственных  процессов;

       повышение эффективности научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, экспериментов и испытаний;

       обеспечение достоверного учета  и повышение эффективности использования  материальных ценностей энергетических  ресурсов;

       повышение эффективности мероприятий  по профилактике, диагностике и лечению болезней, нормированию и контролю условий труда и быта людей, окружающей среды.

        Организованной основой метрологического  обеспечения является метрологическая  служба, состоящая из государственной  и ведомственных метрологических  служб.      
 
 
 

     Измерение.

     В ГОСТ 16263-70 «Метрология. Термины и определения» дано определения «измерение»: измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

       В этом определении отражены  следующие главные признаки, понятия «измерение»:

а) измерять можно  свойства реально существующих объектов познания, т.е. физические величины;

б) измерение  требует проведение опытов, т.е. теоретические  рассуждения или расчеты не могут  заменить эксперимент;

в) для проведения опытов требуются особые технические средства – средства измерений, приводимые во взаимодействие с материальным объектом;

г) результатом измерения является значение физической величины.

       Значение физической величины  – количественная оценка измеряемой величины должна быть не просто числом, а числом именованным, т.е. результат измерения должен быть выражен в определенных единицах, принятых для данной величины. 
 
 

      

 Точность измерений.         

       Результат измерения практически всегда отличается от истинного значения физической величины – значения, которое выражает размер величины абсолютно точно. Истинное значение физической величины определить невозможно.

      Отличие результата измерений от истинного значения объясняется несовершенством средств измерений, несовершенством способа применения средства измерений, влиянием условий выполнения измерения, участием человека с его ограниченными возможностями.

      Отклонение результата измерений  от истинного значения измеряемой  величины называют погрешностью измерений.

      В результате плохой подгонки отдельных элементов (сопротивления, индуктивности, емкости и т.д.), несовершенства конструкции, неправильности градуировки, влияния различных внешних факторов действительное значение меры всегда несколько отличается от ее номинального значения. Разница между действительным и номинальным значениями называется абсолютной погрешностью значения меры. Разность между показанием  измерительного прибора А_пр и действительным А_д  значением измеряемой величины называют абсолютной погрешностью измерительного прибора:

   

 
 
 

    

      Абсолютная погрешность значения  меры и измерительного прибора  выражается в единицах  данной  величины.

       Погрешность мер и приборов  зависят от их условий работы. Чем больше отличаются условия работы мер и приборов от условий, при которых они градуировались, тем большей может быть и их погрешность, поэтому для характеристики точности мер и измерительных приборов введено понятие основной погрешности.

       Основной погрешностью называют погрешность мер и приборов при нормальных условиях эксплуатации.

        Более полное представление о  точности меры или прибора  дают относительные погрешности      %, выраженные в процентах от  действительных значений измеряемой величины:

                                                                     

       

      Однако относительная погрешность  характеризует точность прибора  только в одной точке его  шкалы. Для характеристики точности измерительного прибора по всей шкале введено понятие основной приведенной погрешности, под которой понимают основную относительную погрешность, выраженную в процентах от верхнего предела измерения прибора:

 

 
 

         По допустимому значению приведенной  погрешности все меры и измерительные  приборы делят на классы точности. Класс точности обозначается  числом, обозначающим наибольшее  допустимое значение основной  приведенной погрешности. 

       Единицы измерения.

       Система СИ – Международная система единиц, принята в октябре 1960 г.

Система СИ –  универсальная система, примерно 2/3 единиц которой уже применяется  и число вводимых не так велико. Международная система единиц СИ состоит из шести основных единиц: метр, килограмм, ампер, секунда, кельвин, кандела и двух дополнительных – радиан и стерадиан, двадцати  семи важнейших производных единиц из различных областей науки.

     Система  СГС – это система единиц  сантиметр – грамм – секунда.

     Система  МТС предназначена для механических величин. Основные величины: метр – тонна – секунда. Преимуществом системы считают практически удобные единицы длины и массы и соответствие 1 тонны 1м³ воды. Механические и электрические единицы просто связаны между собой: 1килоджоуль равен 1000джоулям работы.

     Система  МКС – основные единицы: метр  – килограмм – секунда. Наиболее  важными  производными системы  являются единицы силы – ньютон, мощности – ватт, динамическая  вязкость – килограмм на метр  – секунду, кинематическая вязкость – квадратный метр в секунду.     

    Система МКСГ – предназначена для измерения тепловых величин. Основные единицы метр – килограмм – секунда – градус. Производными системы являются единицы количества теплоты – джоуль, теплоемкости тела – джоуль на градус, удельной теплоемкости – джоуль на килограмм градус, теплового потока – ватт, коэффициента теплопроводности – ватт на метр градус.

      Система МСС – система единиц  световых величин. Она соответствует  системе МКС.

Основные единицы: метр – секунда – свеча. Производными единицами являются люмен, люкс, нит. Размерность люмена совпадает с размерностью свечи, так как телесный угол принимают за безразмерную величину. 

        Эталоны.

       Эталон – это средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение  единицы с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений, выполненное по особой спецификации официально утвержденное в установленном порядке.

      Воспроизведение единиц осуществляется одним из двух способов, выбираемых исходя из технико–экономических соображений, централизованное – с помощью единого для всей страны государственного эталона, когда требуемая точность воспроизведения может быть обеспечена посредством косвенных измерений, выполняемых в органах метрологической службы с помощью образцовых средств измерений.  

      Первым способом воспроизводятся  все основные единицы Международной  системы единиц (СИ) и большую  часть производных.

      Второй способ применим к производным  единицам, размер которых может передаваться прямым сравнением с эталоном или если поверка мер посредством косвенных измерений проще, чем их сравнение с эталоном, и обеспечивает необходимую точность.

      Первичным называют эталон, обеспечивающий  воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью. Первичные эталоны – наиболее точные из всех видов эталонов данной единицы, служащие для ее воспроизведения в наиболее благоприятных условиях. Первичный или специальный эталон, официально утвержденный Госстандартом в качестве исходного для страны, называется государственным.

      Хранение единиц в состоянии,  обеспечивающем неизменность ее  размера во времени, и передачу  размеров единиц всем применяемым в стране средствам измерений осуществляют с помощью вторичных эталонов и образцовых средств измерений.

 Вторичные  эталоны создают и утверждают  в случаях необходимости организации  поверочных работ и предохранения  государственного эталона от  излишнего износа. Действительное значение величины, воспроизводимой вторичным эталоном, устанавливается по результатам его сличений с соответствующим государственным эталоном. По метрологическому назначению вторичные эталоны делятся на эталоны-копии, эталоны сравнения и рабочие.

       Эталон-копию применяют вместо  государственного эталона для  хранения единицы и передачи  ее размера рабочим эталонам. Он не всегда является физической  копией государственного эталона,  а применяется в качестве копии  только по метрологическому назначению.  

      Эталон сравнения применяют для  сличения эталонов, которые по  тем или иным причинам не  могут быть непосредственно сличаемы  друг с другом (находятся в  различных органах метрологической  службы и их нельзя транспортировать). Рабочий эталон применяют для хранения единицы и передачи ее размера образцовым средствам измерения высшего разряда и при необходимости наиболее точным рабочим мерам и измерительным приборам. Допускается применение государственного эталона в качестве рабочего, если это предусмотрено правилами хранения и применения эталона.