Размещено на http://www.allbest.ru/

Основная часть

Метрология. Определения и понятия

Трудно представить работу современных предприятий, изготовляющих высокотехнологичную продукцию, без наличия средств измерения, без усвоения основных метрологических понятий и умения правильно применять соответствующий измерительный инструмент и приборы.

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого -- метрологические стандарты.

Цели и задачи метрологии: создание общей теории измерений и образование единиц физических величин и систем единиц, разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»), создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений (приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант).

Также, метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Существуют три аксиомы метрологии:

1) Любое измерение есть сравнение,

2) Любое измерение без априорной информации невозможно,

3) Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

В зависимости от решаемых задач различают три раздела метрологии: теоретический, законодательный и прикладной.

Теоретическая метрология - раздел метрологии, изучающий общие теоретические проблемы измерений;

Законодательная метрология - это один из разделов метрологии, совмещающий комплексы общепринятых правил, норм, требований и других вопросов, требующих контроля и регламентации со стороны государства. Изучение этих аспектов направлено на метрологическое обеспечение единства измерений и однообразия средств измерений;

Прикладная метрология - раздел метрологии, рассматривающий вопросы применения метрологических методов и средств измерений на практике;

В большинстве государств мира мероприятия по обеспечению единства и необходимой точности измерений устанавливаются (закрепляются) законодательное: путем принятия единиц измерений, регулярных проверок технических, образцовых и эталонных средств, испытание новых средств измерения, подготовки кадров и т.п.

РМГ 29-99 трактует физическую величину как одно из свойств физического объекта, в качественном отношении общее для многих физических объектов, а в количественном - индивидуальное для каждого из них.

Объектом измерения является физическая величина, характеризующая одно из свойств физического объекта.

Физические величины - это измеренные свойства физических объектов и процессов, с помощью которых они могут быть изучены.

Физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи, называется измеряемой физической величиной или просто измеряемой величиной.

Измеряемые величины - это величины, непосредственно воспринимаемые средствами измерений. Их можно классифицировать с помощью различных признаков, основными из которых являются: природа величины, вид отражаемой стороны эмпирических объектов, метризуемость и изменяемость.

По условиям, определяющим точность результата, измерения делят на три класса:

- измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники;

- контрольно-поверочные измерения, выполняемые с заданной точностью;

- технические измерения, погрешность которых определяется метрологическими характеристиками средств измерений.

Технические измерения определяют класс измерений, выполняемых в производственных и эксплуатационных условиях, когда точность измерения определяется непосредственно средствами измерения.

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разное время, с использованием различны методов и средств измерении, а также в различных по территориальному расположению местах.

Эталон единицы величины -- техническое средство предназначенное для передачи, хранения и воспроизведения единицы величины.

Единство измерений обеспечивается их свойствами: сходимостью результатов измерений; воспроизводимостью результатов измерений; правильностью результатов измерений.

Сходимость - это близость результатов измерений, полученных одним и тем же методом, идентичными средствами измерений, и близость к нулю случайной погрешности измерений.

Воспроизводимость результатов измерений характеризуется близостью результатов измерений, полученных различными средствами измерений (естественно одной и той же точности) различными методами.

Правильность результатов измерений определяется правильностью как самих методик измерений, так и правильностью их использования в процессе измерений, а также близостью к нулю систематической погрешности измерений.

Точность измерений характеризует качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины, т.е. близость к нулю погрешности измерений.

Процесс решения любой задачи измерения включает в себя, как правило, три этапа: подготовку, проведение измерения (эксперимента) и обработку результатов. В процессе проведения самого измерения объект измерения и средство измерения приводятся во взаимодействие.

Средство измерения - техническое устройство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Результат измерения - значение физической величины, найденное путем ее измерения. В процессе измерения на средство измерения, оператора и объект измерения воздействуют различные внешние факторы, именуемые влияющими физическими величинами.

Эти физические величины не измеряются средствами измерения, но оказывают влияние на результаты измерения. Несовершенство изготовления средств измерений, неточность их градуировки, внешние факторы (температура окружающей среды, влажность воздуха, вибрации и др.), субъективные ошибки оператора и многие другие факторы, относящиеся к влияющим физическим величинам, являются неизбежными причинами появления погрешности измерения. измерение информация мера точность

Мерой точности измерения является погрешность измерения.

Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешность средства измерения -- разность между показанием средства измерений и действительным значением измеряемой физической величины.

Случайные погрешности -- это отклонения, которые изменяются случайным образом при повторных измерениях одного и того же параметра. Они возникают главным образом в результате непредвиденных явлений (например, неожиданное изменение температуры окружающей среды, переменные вибрации, падение напряжения в электросети и т. п.).

Отдельные грубые погрешности (случайные), значительно превышающие ожидаемые отклонения, при расчетах не учитываются.

Стабильность средств измерения -- это качество средства измерения, отражающее неизменность во времени его метрологических свойств. Если, например, микрометр при многократных замерах одного и того же параметра дает существенно отличающиеся между собой результаты, значит он не обладает необходимой стабильностью и подлежит отладке или ремонту.

Погрешность метода измерения -- это совокупность всех погрешностей, влияющих на результат измерения при данном методе.

Точность средства измерений -- характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.

Под истинным значением физической величины понимается значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующие свойства измеряемого объекта.

Основные постулаты метрологии: истинное значение определенной величины существует и оно постоянно; истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно. Отсюда следует, что результат измерения математически связан с измеряемой величиной вероятностной зависимостью.

Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение. Действительное значение физической величины - это значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что может быть использовано вместо него. На практике в качестве действительного значения принимается среднее арифметическое значение измеряемой величины.

Рассмотрев понятие об измерениях, следует различать и родственные термины: контроль, испытание и диагностирование.

Контроль - частный случай измерения, проводимый с целью установления соответствия измеряемой величины заданным пределам. Контроль качества может быть пассивным или активным. В первом случае результаты измерения не влияют на ход технологического процесса. Они лишь служат для разбраковки или для принятия необходимых решений (рабочим, мастером, технологом). Во втором случае по данным измерения происходит автоматическое воздействие на технологический процесс (например, при достижении требуемого размера шлифовальный круг автоматически отводится от детали).

Испытание - воспроизведение в заданной последовательности определенных воздействий, измерение параметров испытуемого объекта и их регистрация.

Диагностирование - процесс распознавания состояния элементов объекта в данный момент времени. По результатам измерений, выполняемых для параметров, изменяющихся в процессе эксплуатации, можно прогнозировать состояние объекта для дальнейшей эксплуатации.

Очень важна роль в измерениях также отводится: проверке, методам измерений и отсчету.

Поверка -- совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерения метрологическим требованиям.

Метод измерений - прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения.

Отсчет -- это число, определяемое по отсчетному устройству прибора (например, по делениям индикатора). Значение, полученное в процессе измерения, называется результатом измерения. (В ряде случаев в качестве результата измерения принимают среднее арифметическое число нескольких измерений, что уменьшает вероятность ошибок).

При выборе измерительных средств прежде всего учитываются их метрологические показатели. Приведем некоторые из них.

Деление шкалы -- это расстояние между двумя соседними штрихами шкалы (чем оно больше, тем легче вести наблюдение).

Цена деления шкалы -- значение измеряемой величины, соответствующее одному ее делению (например, на линейке 1 мм, на индикаторе 0,01 мм).

Чувствительность прибора определяется как отношение интервала деления шкалы к цене деления. Например, если цена деления 0,01 мм, а интервал равен 1 мм, чувствительность прибора 1 : 1/100=100.

Пределы измерения прибора -- наибольшая и наименьшая величины, которые могут быть измерены прибором.

Производством приборов и инструментов для различных метрологических измерений занимаются специальные организации, которые должны быть аккредитованы и иметь лицензию на осуществление данного вида деятельности.

Лицензия -- это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.

В наши дни, метрология все больше интегрируется в жизнь современного индустриального общества, - все виды промышленности, сельское хозяйство, строительство и многие другие области производящие качественную и высокотехнологическую продукцию, не могут обойтись без точных приборов и инструментов измерения, без инновационных методик измерения и новых международных стандартов, позволяющих подымать качество выпускаемой продукции на принципиально новый уровень. Использование современных приборов и методов измерении позволяют значительно улучшить эффективность производства и его экономические показатели.

Список использованных источников

1. Метрология: основные понятия и определения http://literaturki.net/obschiy-razdel/metrologiya/718-metrologiya-osnovnye-ponyatiya-i-opredeleniya.

2. Метрология -- Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/ Метрология.

3. Метрологические термины http://www.kipinfo.ru/info/opred/metrolog/.

Размещено на Allbest.ru