Тема 3 ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 3 1 Измерения

Тема 3 ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН 3. 1 Измерения физических величин 3. 2 Принципы, методы измерений 3. 3 Методика выполнения измерений

Измерения ФВ • Измерение – совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины. Q=q[Q] Где Q – значение физической величины ФВ q – числовое значение ФВ [Q] – единица ФВ

Виды и методы измерений 4

Классификация видов измерений 1. По зависимости измеряемой величины от времени : Ø Статические - измерения ФВ, принимаемой за постоянную на протяжении времени измерения (измерение размера детали при нормальной температуре). Ø Динамические -измерения ФВ, размер которой изменяется с течением времени (измерение массовой доли воды в продукте в процессе сушки).

Классификация видов измерений 2. По способу получения результатов: Ø прямые Ø косвенные Ø совокупные Ø совместные

• Прямые - искомое значение ФВ находят непосредственно из опытных данных (измерение температуры, массы). • Косвенные - искомое значение ФВ находят на основании зависимости между искомой и полученной при прямом измерении величинами (определение массовой доли белка, теплоемкость т. д. ). • Совокупные измерения – измерения нескольких однородных величин • Совместные измерения – одновременные измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимости между ними

Классификация видов измерений 3. По связи с объектом измерения: Ø контактные Ø бесконтактные ( измерение температуры пирометром. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения

Классификация видов измерений 4. По условиям точности: Ø Равноточные - измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях. Ø Неравноточные - ряд измерений какойлибо величины, выполненных различными по точности средствами измерений и в разных условиях.

Классификация видов измерений 5. По числу измерений: Ø однократные Ø многократные.

Классификация видов измерений 6. По метрологическому назначению Ø Метрологические - измерение, производимое при помощи эталона и образцовых средств измерений с целью введения новой единиц ФВ или передачи ее размера рабочим средствам измерений. Ø Рабочие -измерение, выполненное при помощи рабочего средства измерений

Классификация видов измерений 7. По выражению результата измерений Ø абсолютные - измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и на использовании физических констант (F = mg). Ø Относительные -измерение, производимое с целью получения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы ( массовая доля воды, жира)

Классификация видов измерений 8. По сложившимся совокупностям измеряемых величин: Ø электрические (сила тока, напряжение) Ø механические (масса, усилия) Ø теплоэнергетические (температура, давление) Ø физические (плотность, вязкость) Ø химические(состав, концентрация) Ø радиотехнические и т. Д.

Этапы измерений 1. 2. 3. 4. Постановка задачи (цели) Планирование измерения Проведение измерений Обработка экспериментальных данных

3. 2 Принципы и методы измерений • Принцип измерений –физическое явление или эффект, положенное в основу измерений тем или иным средством измерений • Метод измерений—совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений

Методы измерений Метод непосредственной оценки нулевой Метод сравнения с мерой Дифференциальный Замещения

• Метод непосредственной оценки – метод измерений, в котором значение измеряемой величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия

• Метод сравнения с мерой – метод измерения, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. • Нулевой метод – при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля ( чашечные весы).

При дифференциальном методе измеряемая величина х сравнивается непосредственно или косвенно с величиной хм воспроизводимой мерой. О значении х судят по измеряемой прибором разности Δх = х – хм Значение измеряемой величины • х = хм + Δх • Метод замещения - метод, в котором искомую величину замещают мерой с известным значением.

3. 3 Методики выполнения измерений • МВИ – cовокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности. • ГОСТ Р 8. 563 -96 «ГСИ. Методика выполнения измерений»

Классификация МВИ • • производственные исследовательские альтернативные арбитражные (спорные вопросы); стандартизированные аттестованные метрологические

Структурные элементы МВИ Наименование, область применения; нормативные ссылки; определения; средства измерения и вспомогательные устройства, реактивы и материалы; требования безопасности, охраны окружающей среды; требования к квалификации операторов; условия измерений; подготовка к выполнению измерений; выполнение измерений; обработка результатов измерений; требования к погрешности измерений или приписанные характеристики погрешности измерений;

Схема разработки МВИ Разработка, согласование и утверждение технического задания на МВИ Формирование исходных данных для разработки Выбор (разработка) метода и средств измерений Проведение испытаний и подтверждение типа средств измерений Выбор методов и средств поверки (калибровки) используемых средств измерений Разработка методов оперативного контроля точности измерений Разработка и экспертиза документов на МВИ Аттестация МВИ Стандартизация МВИ Утверждение документов на МВИ Методики выполнения измерений. Порядок разработки и утверждения 23

• Аттестация методик измерений - исследование и подтверждение соответствия методик (методов) измерений установленным метрологическим требованиям к измерениям

При аттестации методик измерений проводят исследование и подтверждение соответствия: • методик измерений их целевому назначению, • условий выполнения измерений требованиям к применению данной методики измерений; • показателей точности результатов измерений; • используемых в составе методики измерений средств измерений, стандартных образцов условиям обеспечения прослеживаемости результатов измерений; • записи результатов измерений требованиям к единицам величин, допущенным к применению в РФ ; • форм представления результатов измерений – метрологическим требованиям. •

Оформление результатов аттестации Оформляют заключение о соответствии МИ установленным метрологическим требованиям Положительное заключение Заключение о несоответствии Оформляют свидетельство об аттестации аттестационным органом Утверждение МВИ руководителем организации- разработчика МВИ Регистрация МВИ в едином реестре методик измерений Передача сведений об аттестованной МИ в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. 26

• Стандартизированные МИ - выполнение по стандарту, НД, устанавливающему во всех подробностях порядок измерения