Фирменный Автосервис

 

 

Методы измерений

Методы измерений

Измерение, в широком смысле этого термина — это операция или процедура, посредством которой определяется отношение одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принимаемой за известную единицу измерения. Иначе говоря, измерение — получение численного значения размера, характеризующего одно или несколько свойств объекта (предмета, процесса, явления) и удовлетворяющего требованию единства измерений.

Термином "измерение" чаще называют процедуру инструментального определения значений абсолютных и удельных параметрических характеристик отдельных свойств. Определение относительных значений характеристик однородных свойств или их сочетания, осуществляемое не инструментально, обычно называют оценкой показателей свойств или качества в целом. Оценке подвергаются в основном нефизические величины. Однако и физические величины часто оцениваются, а не измеряются инструментально. Например, определение расстояния "на глаз" есть его оценка, а результат выражается в значениях с размерностью инструментально определяемой физической величины. Оценка, в силу ее специфичности, является разновидностью измерения.

Измеряемая величина — это некоторое свойство объекта, которое необходимо выразить вполне определенно. Всякое свойство индивидуально в количественном отношении и характеризуется размером. Получение информации о размере натуральных (физических) или нефизических величин, характеризующих свойства объекта, является содержанием любого измерения.

Цель любого измерения состоит в получении информации об истинном значении измеряемой величины. Однако при любом измерении полностью объективное и абсолютно истинное значение измеряемой величины получить нельзя, так как размер измеряемого всегда содержит элемент случайности, вероятно, неопределенности и поэтому остается неизвестным. Поэтому задача измерения состоит не в определении абсолютно истинного значения измеряемой величины, а в том, чтобы узнать, получить о нем достоверную информацию, оценить ее и выразить в той или иной приемлемой форме.

Обычно в результате изменений получают значение определяемого, близкое к истинному, и называют его действительным значением измеряемой величины (кратко — действительное значение).

Простейший способ получения информации о размере измеряемой или оцениваемой величины состоит в сопоставлении его с размером другой величины по принципу: что больше, а что меньше? что лучше или хуже? что ценнее? что красивее?; и т.д. Чтобы сравнить между собой, например т размеров Qv Qv...... Qmy необходимо осуществить т2 сопоставлений и произвести их ранжирование по указанному выше принципу.

Значительно проще сравнить эти же т размеров однородных величин с одним эталонным размером [Q], принимаемым за единицу размера. При этом все размеры Qv Qv ..., Qm получают соответствующие численные значения Nv Nv ..., Nm, выраженные в размерности [Q], т.е.   

Q=N*(Q)

Q  измеренная величина;

(Q) единичный размер измерения;

N число размерных единиц.

Данная формула есть основное уравнение численных измерений. Смысл этого уравнения охарактеризовал великий ученый Л.Эйлер: "Невозможно определить или измерить одну величину иначе, как приняв в качестве известной другую величину этого же ряда и указав соотношение, в котором она находится к ней". Здесь речь идет об измерении в более узком и более конкретном смысле этого слова.

Измеряться могут не только величины, но и их зависимости от других величин, характеризующих сопутствующие свойства. В таком случае результат измерения относится к показателю функциональной зависимости при фиксированном значении аргумента. Если с помощью некоторый меры сформировать так называемую образцовую зависимость, то можно проводить измерение аналогичной функции, а не ее отдельного значения. При установлении вида зависимости осуществляется ее аппроксимация по совокупности нескольких измеренных значений функции.

Измерения отдельных величин и зависимостей имеют общим то, что всякое измерение происходит с фиксированием тех или иных факторов (аргументов).

Все виды измерений разделяются по приемам получения результата на группы: прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямыми называются измерения, результат которых получается непосредственно из опытных данных.

Косвенными называются измерения, при которых искомая величина непосредственно не измеряется, а ее значение находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений.

Совокупные измерения — это измерения нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, значения которых определяют решением системы соответствующих уравнений.

Совместные измерения — одновременные измерения двух или нескольких неоднородных величин для установления зависимости между ними. Так, например, на основании двух одновременных измерений (температуры и размера тела) определяют коэффициент линейного расширения твердого тела.

В зависимости от используемых принципов и средств измерений совместные делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения.

Методом непосредственной оценки называют метод, по которому измеряемая величина определяется непосредственно — путем отсчета или снятия показатели с измерительного устройства (инструмента). Разновидностью метода непосредственного измерения является экспертный метод.

Метод сравнения — это метод измерения, по которому измеряемая величина сравнивается с известной базовой или эталонной величиной, т.е. с мерой. Результаты измерений выражаются в натуральных единицах измерений или в безразмерных единицах.

Метод сравнения с мерой имеет несколько разновидностей.

1.         Метод противопоставления или нулевой метод — это метод

сравнения измеряемой величины с мерой, в котором измеряемая величина уравновешивается соответствующей мерной величиной. Примером такого метода измерения является определение веса тела на рычажных весах или измерение электрического сопротивления при помощи уравновешивающего моста.

2.         Дифференциальный метод — это тоже метод сравнения с мерой, при котором определяется разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой.

При дифференциальном методе измерений происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом состоит отличие дифференциального метода от нулевого. 3. Метод замещения — это метод сравнения с мерой, при котором измеряемая величина Qx заменяется известной величиной Qo. Величина Qo легко воспроизводима мерой [Q]. Измеряемая величина соответствует известной величине, т.е. QX=QO. Примером такого измерения является взвешивание тел на оттарированных (с указателем веса) пружинных весах. Здесь вес измеряемой массы замещает вес тарировочных (известных) грузов. Методы измерений постоянно совершенствуются, но их сущность, состоящая в сравнении измеряемого размера с известным, остается неизменной. Измерения классифицируют по различным признакам: по точности измерений, по числу измерений в серии, по отношению к изменению измеряемой величины, по назначению, по форме выражения результата измерений и т.д. Равноточные измерения — измерения с равной точностью определения измеряемой величины, выполняемые одинаковыми по точности средствами в одних и тех же условиях.

Неравноточные измерения — это ряд измерений какого-либо размера, выполненных различными по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Однократное измерение — измерение, выполненное один раз. Многократное измерение — измерение одного и того же размера, результат которого получают из нескольких последовательных измерений, т.е. это измерение, состоящее из ряда однократных измерений. Могут быть двух-, трех- и четырех- кратные измерения. При числе измерений больше четырех результат может быть обработан методами математической статистики. Поэтому при числе измерений больше четырех их называют многократными. Статическое измерение — это измерение, когда измеряемая величина принимается в соответствии с условиями измерительной задачи за неизменную на протяжении времени измерения. Динамическое измерение — определение изменяющейся с течением времени величины размера. Такое изменение размера измеряемой величины требует фиксации момента времени.

Физико-технические или технические измерения — измерения с использованием единиц физических величин.

Социально-экономические измерения — это определения (оценивания) показателей, относящихся к социальным и экономическим субъектам и процессам.

Метрологические измерения — измерения с помощью эталонов и образцовых средств измерений, рабочих единиц физических величин для передачи их размера техническим средствам
измерений, а также поверочные измерения для определения
погрешностей измерительных средств.   

Абсолютное или фундаментальное измерение — это прямое измерение одной или нескольких физических размеров свойств с использованием основных натуральных единиц измерений и (или) значений физических констант.

Относительное измерение — измерение отношения измеряемой величины к одноименной величине, играющей роль единицы измерения, или измерения изменяемой величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.


Составление технологического маршрута обработки Повышение экономической эффективности деятельности металлургического предприятия (на примере ОАО «Металлургпром» РЕФЕРАТЫ, ДОКЛАДЫ Единство качества и количества Экономика — эконометрика — квалиметрия Всеобщее управление качеством Методы управления качеством продукции, используемые в зарубежных фирмах Задачи совершенствования методов оценки качества сложной технической продукции Методы оценки технического уровня изделий (технической продукции) Метод экспертной оценки уровня и показателей качества продукции 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом