Metoda mjerenja je ono što je? Vrste i sredstva mjerenja

Mjerenje - pronalaženje vrijednosti bilo koje fizikalne veličine. Ovaj se postupak provodi empirijski. . Istovremeno se mogu koristiti različite metode i mjerni instrumenti . Razmotrite u članku one koje se koriste u praksi.

Mjerenje, metode mjerenja: definicije

Rezultat procesa je pronalaženje vrijednosti parametra Q. Postavljen je na temelju numeričkog pokazatelja veličine (q) i njegove jedinice (U). Opća formula je sljedeća:

Q = qU.

Načelo mjerenja odnosi se na fenomen ili skup fenomena koji se koriste kao osnova procesa. Primjerice, tjelesna težina se određuje pomoću vaganja pomoću gravitacije, koja je proporcionalna težini i temperaturi pomoću termoelektričnog učinka. выбираются в зависимости от характеристик объекта, цели процедуры. Metode i mjerni alati odabiru se ovisno o karakteristikama objekta, svrsi postupka. Jednako su važne i sposobnosti istraživača. Metoda mjerenja je skup posebnih tehnika kojima se ostvaruju principi procesa. Njihovo grupiranje provodi se prema različitim kriterijima. Sredstva mjerenja imaju metrološka normalizirana svojstva.

klasifikacija

Vrste i metode mjerenja razlikuju se na temelju specifičnosti ovisnosti parametra koji se proučava na vrijeme, tipa formule i uvjeta koji utječu na točnost. Postoji i klasifikacija prema načinu na koji su rezultati procesa izraženi. Po prirodi ovisnosti željenog parametra od vremena za dodjelu dinamičkih i statističkih mjerenja. Pretpostavlja se da je posljednji pokazatelj nepromjenjiv. Takva mjerenja uključuju određivanje veličine objekta, temperature, konstantnog tlaka i tako dalje. Dinamički je proces pronalaženja vrijednosti na kojima se željeni parametar s vremenom mijenja. To uključuje, na primjer, uspostavljanje indikatora tlaka tijekom kompresije plina. Ovisno o metodi dobivanja rezultata, razlikuju se zajedničke, neizravne, kumulativne, izravne studije. Smatrajte ih kratko.

Izravno istraživanje

Tijekom takvih mjerenja željena se vrijednost nalazi iz eksperimentalnih podataka. Može se izraziti jednadžbom

Q = X, u kojem:

• Q je traženi parametar;
• X je pokazatelj izveden iz eksperimentalnih podataka.

Takva mjerenja se izvode pomoću mjerne trake ili ravnala, čeljusti, mikrometra, kutomjera, termometra i tako dalje.

Neizravno istraživanje

Tijekom njih, željena vrijednost se utvrđuje iz poznatog odnosa između njega i parametara koji se nalaze u izravnim mjerenjima. Jednadžba izgleda ovako:

Q = F (x1, x2 ... xN), u kojem:

• Q- željeni pokazatelj;
• F - ovisnost;
• x1, x2, ..., xN su parametri dobiveni izravnim mjerenjem.

Na taj način, na primjer, volumen objekta se postavlja na zadane geometrijske dimenzije. проводников также предполагают применение этого уравнения. Metode mjerenja otpora vodiča također sugeriraju uporabu ove jednadžbe. Indirektne studije najčešće se koriste kada je teško ili nemoguće pronaći parametar izravnim sredstvima. U praksi postoje situacije kada je ova tehnika jedinstvena. Tako su, primjerice, veličine unutar-atomskog ili astronomskog poretka.

Kumulativno istraživanje

, предполагающие повторное нахождение одного или нескольких одноименных параметров при разных их сочетаниях или их мерах. Pritom se koriste metode mjernih veličina , koje pretpostavljaju ponovljeno pronalaženje jednog ili više parametara istog naziva s različitim kombinacijama ili njihovim mjerama. Traženi pokazatelj se uspostavlja pri rješavanju sustava jednadžbi. Oni se, pak, sastavljaju iz parametara dobivenih iz nekoliko izravnih mjerenja.

Razmotrite primjer. Potrebno je odrediti masu pojedinih utega u setu. Naime, potrebno je izvršiti kalibraciju na temelju poznate težine jedne od njih, dobivene izravnim mjerenjima, te usporediti pokazatelje za različite kombinacije objekata. U skupu se nalaze utezi, čija je masa 1, 2, 2, 5, 10, 20 kg. Svi oni, s izuzetkom trećeg, su uzorci različitih težina. Težina sa zvjezdicom ima parametre koji se razlikuju od točnog pokazatelja od 2 kg. Umjeravanje je da se utvrdi masa svakog objekta u jednom uzorku, na primjer, na predmetu težine 1 kg. Pronalaženje parametra provodi se u procesu promjene kombinacije težina. Potrebno je izvesti jednadžbe u kojima brojevi označavaju mase pojedinih objekata. Na primjer, 1 uzorak odgovara težini od 1 kg. U ovom slučaju, 1 = 1ob + a; 1+ 1 vol = 2 + b; 2 * = 2 + s i tako dalje. Dodatne mase koje treba dodati težini, koje stoje na desnoj strani ili se oduzimaju od ravnoteže, označene su a, b, c. Kada rješavate sustav jednadžbi, možete postaviti vrijednost mase za svaku težinu.

Zajedničko istraživanje

Oni pretpostavljaju istodobno mjerenje dva ili više suprotnih parametara. To vam omogućuje da utvrdite funkcionalni odnos između njih. Primjer takvih istraživanja je određivanje duljine štapa na temelju njegove temperature.

klase

Oni se postavljaju ovisno o uvjetima koji određuju točnost pokazatelja. Razlikuju se sljedeće klase:

1. Mjerenja su najveća dopuštena točnost koja se može postići na postojećoj tehničkoj razini. Ova klasa uključuje sve vrlo točne procjene. Prije svega, oni uključuju referentna mjerenja. Oni su povezani s maksimalnom mogućom točnošću reprodukcije danih jedinica fizičkih vrijednosti. Ova klasa također uključuje ocjenjivanje konstanti, uopće. Primjer bi bio pronalaženje apsolutne brzine ubrzanja za slobodan pad.
2. Mjerenja kontrole i provjere. Njihova pogreška s utvrđenom vjerojatnošću ne bi trebala biti veća od zadanog pokazatelja. Ovaj razred uključuje sva mjerenja koja se vrše u laboratorijima državnog nadzora nad ispunjavanjem zahtjeva tehničkih propisa, kontrole mjerne opreme. Takve procjene stanja objekata jamče pogrešku s određenom vjerojatnošću koja ne prelazi unaprijed određenu vrijednost.
3. Tehnička mjerenja, greška u kojoj se određuje karakteristikama korištenih sredstava. Primjerice, procjena stanja objekata koji se provode u proizvodnom okruženju u industrijskom poduzeću, uslužnom sektoru itd.

Način odražavanja rezultata

Prema toj značajci razlikuju se relativna i apsolutna mjerenja. Potonje su one koje se temelje na izravnim proučavanjima jednog ili više pokazatelja ili na korištenju konstantnih vrijednosti. Takve studije uključuju pronalaženje duljine u metrima, pokazatelja struje u amperima, ubrzanja u m / s. Razmatraju se relativna mjerenja u kojima se željeni pokazatelj uspoređuje s istim parametrom, djelujući kao jedinica ili uzet kao izvor. Na primjer, pronađite promjer ljuske brojem okretaja valjka, indeks vlage, koji je određen omjerom volumena pare u 1 m ³ zraka i broja para koje ga zasite pri danoj temperaturi.

Koje se metode mjerenja najčešće koriste u praksi?

Važno je napomenuti da su u studijama korištene dvije metode. – непосредственная оценка и сравнение с мерой. Glavne metode mjerenja su izravna procjena i usporedba s mjerom. предполагает сравнение искомого показателя с параметром, воспроизводимым мерой. U prvom slučaju, željeni parametar je izravno na referentnoj ljestvici instrumenta izravnog djelovanja - na ravnalu, manometru, termometru itd. Druga metoda mjerenja uključuje uspoređivanje željenog pokazatelja s mjerljivom parametrom. Primjerice, za određivanje promjera mjerača, optometar je fiksiran na nultu oznaku blokom krajnjih duljina. Rezultat se dobiva pokazateljima strelice koja odstupa od 0. Traženi parametar se uspoređuje s terminalnim vrijednostima.

podtipovi

путем с равнения может реализовываться разными способами: Metoda mjerenja egalizacijom može se provesti na različite načine:

1. Kontrastno . U tom slučaju, željeni indikator i parametar koji se reproducira mjerom djeluju istovremeno na komparatoru. Kao rezultat, uspostavlja se odnos između vrijednosti.
2. Razlikovanje . U ovom slučaju, traženi indikator se uspoređuje s poznatom vrijednošću koju reproducira mjera. применяется при установлении отклонения контролируемого диаметра заготовки на оптиметре после настройки его на 0. Ova metoda mjerenja koristi se pri određivanju odstupanja kontroliranog promjera obratka na optimeru nakon podešavanja na 0.
3. Slučajno U tom se slučaju utvrđuje razlika između ciljnog pokazatelja i vrijednosti reproducirane mjerom. Određuje se podudaranjem oznaka periodičnih signala ili skala.

Postoje i drugi trikovi. . Primjerice, metoda mjerenja nula. Pretpostavlja se da je učinak parametara na usporednik doveden do 0. Ova se tehnika koristi pri mjerenju otpora mostnog kruga s punim balansiranjem. Prema načinu dobivanja informacija istraživanje može biti beskontaktno ili kontaktno.

dodatno

Ovisno o korištenim sredstvima razlikuju se organoleptičke, heurističke, stručne, instrumentalne metode mjerenja. Potonje se temelji na korištenju tehničkih uređaja. Mogu biti mehanički, automatski, automatizirani. Na primjer, često se koriste instrumentalne metode za mjerenje razina tlaka. Stručna istraživanja temelje se na mišljenju skupine stručnjaka. Heuristička metoda na temelju intuicije. Organoleptička istraživanja uključuju uporabu osjetila. Proučavanje stanja objekta također se provodi složenim i elementarnim metodama. Ovo posljednje uključuje proučavanje svakog parametra objekta odvojeno. Na primjer, ovalnost, rezanje cilindrične osovine itd. Može se procijeniti, a složena metoda uključuje mjerenje ukupnog indeksa, na koji utječu pojedinačna svojstva objekta. Na primjer, može se provesti istraživanje radijalnog premlaćivanja, ovisno o ekscentričnosti, ovalnosti i tako dalje.

Međunarodni sustav

Usvojen je 1960. godine na XI Općoj konferenciji. Sustav osigurava popis sedam ključnih mjernih jedinica. To su metar, drugi, amper, krtica, kilogram, kelvin, kandela. Sustav također osigurava dvije dodatne jedinice - steradian, radians, te također sadrži privitke za formiranje uzdužnih i višestrukih parametara. U SI definirane i izvedene vrijednosti. One se formiraju pomoću najjednostavnijih jednadžbi fizičkih parametara, čiji su numerički koeficijenti 1. Ove vrijednosti se koriste, na primjer, u određivanju uniformnosti u linearnoj brzini s pravocrtnim gibanjem. Pretpostavimo da je duljina prijeđenog puta v = l / t (m), vrijeme provedeno na njemu je t (s). Brzina će biti u metrima u sekundi. U praksi je uobičajeno koristiti skraćenicu - m / s. Ova jedinica, dakle, izražava brzinu ravnomjerne i izravne pokretne točke, pri kojoj se pomiče metar u sekundi. Ostali pokazatelji formiraju se na sličan način, uključujući one u kojima koeficijent nije jedan.