Методът на измерване е това, което е? Видове и средства за измерване

Измерване - намиране на стойността на всяка физическа величина. Този процес се извършва емпирично. . В същото време могат да се използват различни методи и средства за измерване . Помислете в статията кои от тях се използват на практика.

Измерване, методи на измерване: определения

Резултатът от процеса е да се намери стойността на параметъра Q. Тя се задава въз основа на цифров показател за количеството (q) и неговата единица (U). Общата формула е както следва:

Q = qU.

Принципът на измерване се отнася до явление или набор от явления, които се използват като основа за един процес. Например, телесното тегло се определя чрез претегляне, използвайки гравитацията, която е пропорционална на теглото и температурата, използвайки термоелектрически ефект. выбираются в зависимости от характеристик объекта, цели процедуры. Методите и средствата за измерване се избират в зависимост от характеристиките на обекта, целта на процедурата. Също толкова важни са способностите на изследователя. Методът на измерване е набор от специални техники, чрез които се реализират принципите на процеса. Групирането им се извършва по различни критерии. Средствата за измерване имат метрологични нормализирани свойства.

класификация

Видовете и методите за измерване се различават въз основа на спецификата на зависимостта на параметъра, който се изследва във времето, вида на формулата и условията, влияещи на точността. Има и класификация според начина, по който се изразяват резултатите от процеса. От естеството на зависимостта на желания параметър от време да се разпределят динамични и статистически измервания. Последното се приема за неизменен индикатор. Такива измервания включват определяне на размера на обекта, температура, постоянно налягане и т.н. Динамичният е процесът на намиране на стойностите, при които желаният параметър се променя с времето. Те включват например установяването на индикатор за налягане по време на сгъстяване на газ. В зависимост от метода за получаване на резултати се разграничават съвместни, непреки, кумулативни, директни изследвания. Обмислете ги накратко.

Директно изследване

В хода на тези измервания желаната стойност се намира от експерименталните данни. Тя може да бъде изразена чрез уравнението

Q = X, в който:

• Q е необходимия параметър;
• X е индикатор, получен от експериментални данни.

Такива измервания се извършват с лента или линийка, дебеломер, микрометър, транспортир, термометър и т.н.

Косвени изследвания

В хода на тях желаната стойност се установява от известна връзка между нея и параметрите, намерени в директните измервания. Уравнението изглежда така:

Q = F (x1, x2 ... xN), в който:

• Q- желаният индикатор;
• F - зависимост;
• x1, x2, ..., xN са параметрите, получени чрез директно измерване.

По този начин, например, обемът на даден обект се задава при дадени геометрични размери. проводников также предполагают применение этого уравнения. Методите за измерване на съпротивлението на проводниците също предполагат използването на това уравнение. Косвените изследвания се използват най-често, когато е трудно или невъзможно да се намери параметър чрез директни средства. На практика има ситуации, в които тази техника е уникална. Така например, са размерите на вътре-атомни или астрономически ред.

Кумулативни изследвания

, предполагающие повторное нахождение одного или нескольких одноименных параметров при разных их сочетаниях или их мерах. В хода на тях се използват методи за измерване на величини , които предполагат повторното намиране на един или няколко параметъра с едно и също име с различни комбинации от тях или техните мерки. Търсеният индикатор се установява при решаване на система от уравнения. Те, от своя страна, са съставени от параметрите, получени от няколко директни измервания.

Помислете за пример. Необходимо е да се определи масата на отделните тегла в комплекта. Това означава, че е необходимо да се извърши калибриране въз основа на известното тегло на единия от тях, получено чрез директни измервания, и да се сравнят показателите за различни комбинации от обекти. В комплекта има тежести, масата на които е 1, 2, 2 *, 5, 10, 20 кг. Всички те, с изключение на третата, са проби с различно тегло. Теглото със звездичка има параметри, които се различават от точния индикатор от 2 кг. Калибрирането е да се установи масата на всеки обект в една проба, например върху предмет с тегло 1 кг. Намирането на параметъра се извършва в процеса на промяна на комбинацията от тегла. Необходимо е да се направят уравнения, в които числата означават масите на отделните обекти. Например, една проба съответства на тегло от 1 kg. В този случай 1 = 1об + а; 1+ 1 vol = 2 + b; 2 * = 2 + s и така нататък. Допълнителни маси, които трябва да се добавят към теглото на тежестта, които стоят в дясната страна или се отнемат от него за баланс, се обозначават като a, b, c. Когато решавате система от уравнения, можете да зададете стойността на масата за всяко тегло.

Съвместни изследвания

Те приемат едновременно измерване на два или няколко противоположни параметъра. Това ви позволява да идентифицирате функционалната връзка между тях. Пример за такива проучвания е определянето на дължината на пръчката въз основа на нейната температура.

класове

Те се задават в зависимост от условията, които определят точността на индикатора. Различават се следните класове:

1. Измерванията са максимално допустимата точност, която може да бъде постигната на съществуващото техническо ниво. Този клас включва всички точни оценки. На първо място, те включват референтни измервания. Те са свързани с максималната възможна точност на възпроизвеждане на дадени единици от физическите величини. Този клас включва и оценката на константи, универсални, на първо място. Пример за това е намирането на абсолютната скорост на ускорение за свободно падане.
2. Измервания за контрол и проверка. Тяхната грешка с установена вероятност не трябва да бъде по-висока от даден показател. Този клас включва всички измервания, които се извършват в лабораториите за държавен надзор за изпълнение на изискванията на техническите правила, контрол на измервателното оборудване. Подобни оценки на състоянието на обектите гарантират грешка с определена вероятност, която не надвишава предварително определена стойност.
3. Технически измервания, грешката в които се определя от характеристиките на използваните средства. Например, оценка на състоянието на обектите, извършвани при производствени условия в промишлено предприятие, в сектора на услугите и др.

Начинът да се отрази резултатът

Според тази характеристика се разграничават относителни и абсолютни измервания. Последните са тези, които се основават на директни изследвания на един или няколко показателя, или на използването на постоянни стойности. Такива изследвания включват откриване на дължината в метри, силата на тока в ампери, ускорението в m / s. Отчитат се относителни измервания, при които желаният индикатор се сравнява със същия параметър, действайки като единица или взети като източник. Например, намерете диаметъра на черупката по броя на оборотите на валяка, индекса на влагата, който се определя от съотношението на обема на парата в 1 m ³ въздух към броя на парите, които го насищат при дадена температура.

Какви методи за измерване най-често се използват на практика?

Заслужава да се отбележи, че в проучванията са използвани два метода. – непосредственная оценка и сравнение с мерой. Основните методи за измерване са пряка оценка и сравнение с мярката. предполагает сравнение искомого показателя с параметром, воспроизводимым мерой. В първия случай желаният параметър е директно върху референтната скала на инструмента за директно действие - върху линейка, манометър, термометър и т.н. Вторият метод на измерване включва сравняване на желания индикатор с възпроизводима мярка за параметър. Например, за да се определи диаметърът на уреда, оптометърът се фиксира на нулевата отметка с блок от крайни дължини. Резултатът се получава от индикаторите на стрелката, отклоняваща се от 0. Търсеният параметър се сравнява с крайните стойности.

подтипове

путем с равнения может реализовываться разными способами: Методът на измерване чрез изравняване може да се прилага по различни начини:

1. Контраст . В този случай, желаният индикатор и параметърът, които се възпроизвеждат от мярката, действат едновременно върху компаратора. В резултат се установява връзката между стойностите.
2. Диференциация . В този случай търсеният показател се сравнява с известна стойност, възпроизведена от мярката. применяется при установлении отклонения контролируемого диаметра заготовки на оптиметре после настройки его на 0. Този метод на измерване се използва, когато се определя отклонението на контролирания диаметър на детайла на оптимизатора след регулирането му до 0.
3. По случайност В този случай се установява разлика между целевия показател и стойността, възпроизведена от мярката. Тя се определя от съвпадението на знаците на периодичните сигнали или скали.

Има и други трикове. . Например, метод на нулево измерване . Предполага се, че ефектът от параметрите върху компаратора се довежда до 0. Тази техника се използва при измерване на съпротивлението на мостовата верига с пълно балансиране. Според метода за получаване на информация изследванията могат да бъдат безконтактни или контактни.

допълнително

В зависимост от използваните средства се разграничават органолептични, евристични, експертни, инструментални методи на измерване. Последното се основава на използването на технически устройства. Те могат да бъдат механични, автоматични, автоматизирани. Например често се използват инструментални методи за измерване на нивата на налягане. Експертните изследвания се основават на мнението на група специалисти. Евристичен метод базирана на интуицията. Органолептичните изследвания включват използването на сетивата. Изследването на състоянието на обекта се извършва и чрез сложни и елементарни методи. Последното включва изследване на всеки параметър на обекта поотделно. Например може да се оцени овалността, рязането на цилиндрична шахта и др. Комплексният метод включва измерване на общия индекс, който се влияе от индивидуалните свойства на обекта. Например, може да се извърши изследване на радиалното биене, в зависимост от ексцентричност, овалност и т.н.

Международна система

Той е приет през 1960 г. на XI Генерална конференция. Системата предоставя списък от седем ключови мерни единици. Те включват метър, втори, ампер, мол, килограм, келвин, кандела. Системата осигурява и две допълнителни единици - стеридиан, радиани, както и приставки за формиране на надлъжни и множество параметри. В SI определени и получени стойности. Те се формират с помощта на най-простите уравнения на физичните параметри, чиито числени коефициенти са 1. Тези стойности се използват, например, при определяне на еднородността на линейната скорост с праволинейно движение. Да приемем, че дължината на изминатия път е v = l / t (m), времето, прекарано на него, е t (s). Скоростта ще бъде в метри в секунда. На практика е обичайно да се използва съкращението - m / s. Тази единица, следователно, изразява скоростта на еднакво и директно движеща се точка, при която се движи един метър за секунда. Други показатели се формират по подобен начин, включително тези, при които коефициентът не е един.