«Метрологія, стандартизація та сертифікація»
Визначення метрології, її види та основна функція?
Метрологія - наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності.
· Теоретична (фундаментальна) - розділ метрології, предметом якого є розробка фундаментальних основ метрології.
· Законодавча метрологія - розділ метрології, предметом якого є встановлення обов'язкових технічних і юридичних вимог щодо застосування одиниць величин, еталонів, методів і засобів вимірювань, спрямованих на забезпечення єдності і необхідної точності вимірювань.
· Практична (прикладна) - розділ метрології, предметом якого є питання практичного застосування розробок metrology теоретичної метрології та положень законодавчої метрології.
Основні функції метрологи і:
- створення загальної теорії вимірювань;
- освіту одиниць фізичних величин і систем одиниць;
- розробка методів і засобів вимірювань, методів визначення точності, основ забезпечення єдності і однаковості засобів вимірювань;
- створення еталонів і зразкових засобів, перевірці заходів і засобів вимірювань.
Найважливішим завданням метрології є забезпечення єдності вимірювань,
Єдність ізмереній- стан вимірювань, що характеризується тим, що їх результати виражаються в узаконених одиницях, розміри яких у встановлених межах рівні розмірам одиниць, відтворюваних первинними еталонами, а похибки результатів вимірювань відомі та із заданою ймовірністю не виходять за встановлені межі.
Єдність вимірювань досягається шляхом точного воспро-вання і зберігання в спеціалізованих організаці-ях встановлених одиниць фізичних величин і передачі їх розмірів застосовуваним на практиці СІ. Відтворені-ня одиниці фізичної величини здійснюється в ре-док операцій по матеріалізації одиниці фізичної величини за допомогою державного еталона.
Передача розміру одиниці - приведення розміру одиниці фізичної величини, що зберігається вивіреним засобом вимірювань, до розміру одиниці, вос-виробленої або збереженої еталоном, здійснюване при їх перевірці (калібруванню). Розмір одиниці передається від більш точ-них засобів вимірювальної техніки до менш точним.
Зберігання одиниці - сукупність операцій, які забезпечують незмінність у часі розміру одиниці, властивого даного засобу вимірювань.
Вимірювання фізичної велічіни- сукупність операцій із застосування технічного засобу, що зберігає одиницю фізичної величини, що забезпечують знаходження співвідношення (в явному або неявному вигляді) вимірюваної величини з її одиницею і отримання значення цієї величини.
Вимірювальна задача - завдання визначення значення фізичної величини шляхом її вимірювання з необхідною точністю в заданих умовах вимірювань.
Об'єкт вимірювання - тіло (фізична система, процес, явище і т.д.), яке характеризується однією або декількома вимірюваними фізичними величинами.
§ Вал, у якого вимірюють діаметр;
§ технологічний процес, під час якого вимірюють температуру;
§ Положення корабля, координати якого вимірюють.
Область виміру й - сукупність вимірювань фізичних величин, властивих будь-якої галузі науки або техніки і виділяються своєю специфікою.
Примітка: Виділяють ряд областей вимірювань: механічні, магнітні, акустичні, вимірювання іонізуючих випромінювань і ін.
Вид вимірювань - частина області вимірювань, що має свої особливості і відрізняється однорідністю вимірюваних величин.
Приклад: В області акустичних вимірювань можуть бути виділені як види вимірювань: вимірювання амплітуди, частоти, фази, акустичного тиску та ін.
Принцип вимірювань - фізичне явище або ефект, покладене в основу вимірювань.
1. Застосування явища термо-ЕРС для вимірювання температури.
2. Застосування явища пружності матеріалу для вимірювання його твердості.
3. Застосування ефекту Допплера для вимірювання швидкості.
4. Використання сили тяжіння при вимірюванні маси зважуванням.
Метод вимірювань - прийом або сукупність прийомів порівняння вимірюваної фізичної величини з її одиницею відповідно до реалізованим принципом вимірювань.
Методика виконання вимірювань (МВВ) - встановлена сукупність операцій і правил при вимірюванні, виконання яких забезпечує одержання результатів вимірювань з гарантованою точністю відповідно до прийнятого методом.
Похибки вимірювання і методи їх зменшення?
Точність результату ізмереній- одна ізхарактерістік якості вимірювання, що відображає близькість до нуля похибки результату вимірювання.
Примітка: Точність вимірювань тим чи іншим засобом вимірювань (СІ) визначається їх погрішністю. Висока точність вимірювань відповідає малим похибок як систематичним, так і випадковим.
Похибка результату ізмереній- відхилення результату вимірювання від істинного (дійсного) значення вимірюваної величини.
· Похибка не слід плутати з помилкою вимірювань, пов'язаної з суб'єктивними обставинами.
Абсолютна похибка ізмеренія- похибка вимірювання, виражена в одиницях вимірюваної величини.
Відносна похибка ізмеренія- похибка вимірювання, виражена відношенням абсолютної похибки вимірювання до дійсного або виміряним значенням вимірюваної величини.
Вагон масою 50000 кг виміряно з абсолютною похибкою ± 50 кг, при цьому відносна похибка становить: ± 50/50000 = ± 0,1%.
Примітка: Відносну похибку в долях або відсотках знаходять з відносин:
де D х - абсолютна похибка вимірювань;
х - дійсне або виміряне значення величини.
Систематична похибка - постійна, або змінюється за певним законом при повторних вимірюв-реніях однієї і тієї ж величини похибка. Вона може бути пов'язана, наприклад, з помилкою в градуировке шкали.
Постійні погрешності- похибки, які тривалий час зберігають своє значення, наприклад, протягом часу виконання всього ряду вимірювань.
Періодичні погрешності- похибки, значення яких є періодичною функцією часу або переміщення покажчика вимірювального приладу.
Випадкова похибка ізмеренія- складова похибки результату вимірювання, змінюється випадковим чином (по знаку і значенням) при повторних вимірах, проведених з однаковою ретельністю, однією і тією ж фізичної величини.
На відміну від систематичної її не можна виключити з результатів вимірювань, однак її значення може бути зменшено в результаті спеціальних способів обробки результатів вимірювань, заснованих на положеннях теорії ймовірності та математичної статистики.
Промах - похибка результату окремого вимірювання, що входить в ряд вимірювань, яка для даних умов різко відрізняється від інших результатів цього ряду.
Примітка: Іноді замість терміна "промах" застосовують термін груба похибка вимірювань
Загальним методом зменшення похибок є конструктивно технологічний метод, заснований на виявленні та усуненні причин і джерел виникнення похибок.
Прикладами використання такого методу є: термостатирование приладу (для виключення температурної похибки), застосування екранів і фільтрів (для зменшення похибок від впливу електромагнітних полів, наведень і ін.), Раціональне розташування засобів вимірювань по відношенню один до одного, до джерела впливають впливів і до об'єкту дослідження (наприклад, магнітоелектричні прилади повинні бути віддалені один від одного) і ін.
У багатьох випадках використання даного методу для досягнення необхідної точності вимірювання зустрічає великі труднощі і може привести до різкого зростання вартості засобів вимірювань.
Більш широке застосування отримали методи структурної і (або) тимчасової надмірності. тобто на введенні додаткових засобів вимірювальної техніки (вимірювальних перетворювачів, приладів і ін.) і (або) виконанні додаткових вимірів, результати яких обробляються за певним алгоритмом.