Все метрологические свойства средств измерений можно разделить на
Метрологию подразделяют на
1) Теоретическая – занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерения, физических постоянных, разработкой новых методов измерений.
2) Прикладная (практическая) – занимается вопросами практического применения.
3) Законодательная – включает совокупность правил и норм, направленных на обеспечение единства измерений.
Основным законодательным документом в метрологии является закон «Об обеспечении единства измерений», принят в 1992, который направлен на защиту прав и интересов граждан, экономики страны от отрицательных последствий, недостоверных результатов измерений (здравоохранение, оружие, игровые автоматы.
Измерение – нахождение значений физических величин опытным путем, с помощью специальных технических средств. Цель: получение значений измеряемой величины в форме наиболее удобной для использования. Измерения подразделяются на
1.по характеристике точности
- равноточные – ряд измерений какой либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерения в одних и тех же условиях.
- неравноточные – ряд измерений какой либо величины, выполненных несколькими различными по точности средствами измерений и в разных условиях.
Пример: масса и разрывная нагрузка
2.по числу измерений в ряду измерений
- однократные
- многократные (больше 4-х раз)
3.по отношению к измерению измеряемой величины
- статические – измерения, не изменяемые во времени физические величины.
- динамические - измерения, изменяемые во времени физические величины.
Пример: длина волокна не изменяется; летит самолет, его высота постоянно меняется; одноцикловые хар-ки.
4.по выражению результата измерений
- абсолютные
- относительные (%)
5.по общим приемам получения результатов измерений
- прямые – измерения, при которых искомое значение физической величины получают непосредственно.
- косвенные – измерения, при которых искомое значение физической величины определяют на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
Пример: гигрометр.
6.по метрологическому назначению
- технические – измерения, с помощью рабочих средств измерения
- метрологические – измерения, с помощью эталонов или образцовых средств измерения; более точные.
Методы измерений – это прием или совокупность приемов, сравнение измеряемой величины физической величины с ее единицей. Методы измерений подразделяются на
1.по общим приемам получения результатов измерения
- прямые
- косвенные
2.по условиям измерения
- контактные
- бесконтактные
- совместные
3.по способу сравнения измеряемой величины с ее единицей
- методы непосредственной оценки
- методы сравнения с массой (весы – гиря и продукт)
Средством измерения называют техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.
По конструктивному исполнению все средства измерения подразделяются на измерительные приборы и установки, измерительные системы, преобразователи и т.д.
По метрологическому назначению все средства измерений подразделяются на
1) рабочие – в зависимости от условий измерения
- лабораторные
- производственные – используемые для характеристики технологических процессов, контроля качества готовой продукции и т.д.
- полевые
2) эталоны – высокоточные средства измерения. Требования, предъявляемые к эталонам:
- неизменность, т.е. способность удерживать неизменный характер воспроизводимой единицы в течение длительного интервала времени
Метрологические средства средств измерений – это средства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показателями метрологических свойств являются их количественные характеристики и называются метрологическими характеристиками.
Все метрологические свойства средств измерений можно разделить на
I Свойства, определяющие область применения средств измерений
1.диапазон измерений – это область значений величины в пределах которых нормированы допускаемые пределы погрешности
2.порог чувствительности – это наименьшее изменение измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение измерительного прибора. На практике чаще используется порог нечувствительности, т.е. максимальное значение не вызывающее отклонение стрелки.
S=Д/С, S-чувствительность,
Д – длина деления – расстояние между смежными штрихами шкалы, мм; С – цена деления, расстояние между смежными штрихами шкалы, выраженное в единицах измерения.
II Свойства, определяющие количество измерений
1. Погрешность – это отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Погрешности из средств измерений классифицируются на
1) по способу выражения
- абсолютные
- относительные
2) по характеру проявления
- грубые
- систематические
- случайные
3) по отношениям к условиям применения
- основные
- дополнительные
Абсолютная погрешность равна разницей между фактическим результатом измерений (А) и истинным значением измеряемой величины (Хист). D = А – Хист
Предельная допустимая абсолютная погрешность прибора Dmax=С
Относительная погрешность – это выраженное в процентах отношение абсолютной погрешности прибора к истинному значению величины. d = ((А - Хист) / Хист)*100%
d = D/ Хист
Грубая погрешность (промах) – это погрешность, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях.
Систематическая погрешность – это погрешность, остающаяся постоянной при повторных измерениях одной и той же величины.
Случайная погрешность – это погрешность измерений, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одной и той же величины.
Основная погрешность – это погрешность, определяемая при нормальных условиях применения средств измерения.
Дополнительная погрешность – это погрешность, дополнительно возникающая в следствии отклонений каких либо из влияющих величин (t, влажность) от нормального значения.
2. Точность измерений – это качество измерений отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Т = 1/d
3. Сходимость результатов – хар-ка качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, методом, в одинаковых условиях, с одинаковой тщательностью.
4. Воспроизводимость результатов измерения – повторяемость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными операторами, в разное время, но проведенных в одних и тех же условиях измерения (t, влажность).
Поверка средств измерений – это совокупность измерений, выполненных органами метрологической гос. службы с целью определения и подтверждения соответствующих средств измерений, установленных техническими требованиями.
Результат поверки:
Если средство годно, то «Свидетельство о поверке», Оттиск поверительного клейма.
Средства измерения подвергаются первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверке.
| Качество измерения | Относительная погрешность |
| очень хорошее | менее 1% |
| среднее | 1 - 5% |
| низкое | более 5% |
В текстильной промышленности среднее качество измерений достигается при относительной погрешности 5%.
Число испытаний n = (t*V/δ)^2
Оценка соответствия фактического распределения результатов испытаний нормальному.
Оценка соответствия нормальному распределению с помощью критерия Пирсена c2 (хи) используется при числе испытаний больше 100; с помощью критерия Колмагорова l используется n от 50 до 100; с помощью критерия Шакиро-Уилки w n<=50.