Какво е метрология? Видове, основи, средства и цели на метрологията

В тази статия ще разберем какво е метрологията. Трудно е да си представим научно-техническия прогрес без методи и средства за измерване. Дори и по много вътрешни въпроси, ние не правим без тях. Поради тази причина такъв мащабен и всеобхватен обем знания не би могъл да остане без систематизация и селекция в отделна област на науката. Това научно направление се нарича метрология. Тя обяснява различните инструменти за измерване от научна гледна точка. Това е предмет на изследване метрологията. Дейностите на специалистите по метрология обаче включват и практически компонент.

Какво е метрология

Международният речник на основните и общите термини в метрологията определя тази концепция като наука за измерване. Метрологията, както и всеки вид измерване, играе важна роля в почти всички области на човешката дейност. Те се прилагат абсолютно навсякъде, включително производствен контрол, качествен контрол на околната среда, безопасност и човешко здраве, както и оценка на материали, хранителни продукти, стоки за търговия при справедливи условия и защита на правата на потребителите. Какво е основата на метрологията?

Често се използва понятието „метрологична инфраструктура“. Той се прилага за измервателния капацитет на региона или на страната като цяло и включва работата на службите за проверка и калибриране, лабораториите и институтите по метрология, както и управлението и организацията на метрологичната система.

Основни понятия

Понятието "метрология" най-често се използва в обобщен смисъл, което предполага не само теоретични, но и практически аспекти на измервателната система. Ако искате да зададете обхвата, обикновено се използват следните понятия.

Обща метрология

Какъв е този вид метрология? Тя се занимава с въпроси, които са общи за всички области на метрологичните измервания. Общата метрология се занимава с практически и теоретични въпроси, които засягат измервателните единици, а именно структурата на системата от единици, както и преобразуването на мерни единици във формулите. Тя се занимава и с проблема за грешките в измерването, проблемите с измервателните инструменти и метрологичните свойства. Много често общата метрология също се нарича научна. Общата метрология обхваща различни области, например:

• Масова метрология, измервателна маса.
• Измерение на метрологията, т.е. измерване на ъгли и дължини.
• Температурна метрология.
• Химическа метрология.
  

Индустриална метрология

Какво представлява метрологията в индустрията? Тази област на науката се занимава с производствени измервания, както и с контрол на качеството. Основните проблеми, с които се сблъскват индустриалната или техническата метрология, са интервалите и процедурите за калибриране, контрола на измервателното оборудване, проверка на процеса на измерване и др. Често това понятие се използва при описанието на метрологичната дейност в индустриалната област.

Правна метрология

Този термин е включен в списъка на задължителните технически изисквания. Организациите в областта на законовата метрология проверяват изпълнението на тези изисквания, за да установят точността и точността на извършените измервателни процедури. Това се отнася за обществени области като здравеопазване, търговия, сигурност и околна среда. Областите, обхванати от законовата метрология, зависят от съответните разпоредби за всяка отделна страна.

По-подробно разгледайте по-подробно основите на метрологията.

Основите

Предмет на метрологията е извличането на информация в определени мерни единици, съдържаща информация за свойствата на въпросния обект, както и процеси, съгласно установената надеждност и точност.

По метрология означава агрегат инструменти за измерване и общоприети стандарти, които позволяват тяхното рационално използване. Стандартизацията и метрологията са тясно свързани.

обекти

Обектите на метрологията включват:

1. Всяка стойност, която се измерва.
2. Единица физическа величина.
3. Измерване.
4. Грешка при измерването.
5. Методът на измерване.
6. Средствата, чрез които се извършва измерването.

Критерии за значимост

Съществуват и определени критерии, които определят социалната значимост на метрологичната работа. Те включват:

1. Предоставяне на точна и обективна информация за измерванията.
2. Защита на обществото от неточни резултати от измерванията, за да се гарантира безопасността.

цели

Основните цели на техническото регулиране и метрологията са:

1. Подобряване на качеството на продуктите на местните производители и повишаване на неговата конкурентоспособност. Това се отнася до повишаване на ефективността на производството, автоматизация и механизация на процеса на създаване на продукти.
2. Адаптиране на руската индустрия към общите пазарни регулации и преодоляване на техническите бариери пред търговията.
3. Спестяване на различни видове ресурси.
4. Повишаване ефективността на сътрудничеството на международния пазар.
5. Водене на документация за продуктите и ресурсите на материалния план.

задачи

Задачите на метрологията включват:

1. Развитието на теорията за измерване.
2. Разработване на нови инструменти и методи за измерване.
3. Осигуряване на еднакви правила за измерване.
4. Подобряване на качеството на оборудването, използвано за измервателната работа.
5. Сертифициране на измервателно оборудване съгласно действащите разпоредби.
6. Подобряване на документите, регламентиращи основните въпроси на метрологията.
7. Подобряване на уменията на персонала, който осигурява процеса на измерване.

видове

Измерванията се класифицират по редица фактори, а именно чрез метода за получаване на информация, от естеството на промените, от количеството информация за измерване, по отношение на нормалните показатели. Такива видове метрология съществуват.

По начина, по който се получава информация, се разграничават директни и индиректни, както и съвместни и кумулативни измервания.

Какви са средствата за метрологията?

Директни и непреки измервания

Правата линия е физическото сравнение на мярката и стойността. Например, когато се измерва дължината на даден обект с помощта на линийка, количествено изразяване на стойността на дължината се сравнява с предмета на мярката.

Косвените измервания предлагат задаване на желаната стойност на стойността в резултат на директни измервания на индикаторите, свързани по определен начин с проверяваната стойност. Например, когато се измерва силата на тока с амперметър и волтметър - напрежение, като се има предвид взаимовръзката на функционалната природа на всички величини, е възможно да се изчисли мощността на цялата електрическа верига.

Кумулативни и съвместни измервания

Агрегатните измервания включват решаване на уравнения в система, получена в резултат на измерване на няколко от един и същи тип едновременно. Желаната стойност се изчислява чрез решаване на тази система от уравнения.

Съвместните измервания са дефиницията на два или повече различни типа физични величини, за да се изчисли връзката между тях. Последните два вида измервания често се използват в областта на електротехниката за определяне на различни типове параметри.

По характера на изменението на величината в процеса на измерване се определят динамични, статистически и статични измервания.

статистически

Статистически са измервания, които са свързани с идентифицирането на признаци на случайни процеси, ниво на шума, звукови сигнали и др. За статични промени, напротив, се характеризира с постоянна измерена стойност.

Динамичните измервания включват измервания, които са склонни да се променят в процеса на метрологичната работа. Динамичните и статичните измервания са доста редки в практиката в перфектна форма.

Многократно и единично

за количество информация измерванията са разделени на няколко и единични. Под единични означава едно измерение с една величина. По този начин, броят на измерванията е напълно корелиран с измерените стойности. Използването на този вид измерване е свързано със значителни грешки в изчисленията, следователно включва премахване на средната аритметична стойност след провеждане на няколко метрологични процедури.

Извикват се множество измервания, които се характеризират с превишаване на броя на метрологичните операции върху измерените стойности. Основното предимство на този вид измерване е лек ефект върху грешката на случайните фактори.

Абсолютно и относително

Във връзка с основните метрологични единици се разграничават абсолютни и относителни измервания.

Абсолютните измервания предполагат използването на едно или няколко основни величини заедно с постоянна константа. Относително основано на съотношението на метрологичните стойности към хомогенните, използвани като единица.

Скала на измерване

Понятия като измервателни скали, принципи и методи са пряко свързани с метрологията.

Мащабът на измерванията се разбира като систематичен набор от стойности на количество в неговия физически израз. Концепцията за измервателна скала е удобно разглеждана на примера на температурните скали.

Температурата на топене на леда е отправна точка, а референтната точка е температурата, при която кипи водата. За една температурна единица, т.е. градуса Целзий, се взема една стотна част от описания по-горе интервал. Налице е също така и температурна скала по Фаренхайт, чиято изходна точка се счита за температурата на топене на сместа от лед с амоняк и нормалната телесна температура се приема като отправна точка. Една единица по Фаренхайт е деветдесет и шеста от интервала. В този мащаб ледът се топи при 32 градуса, а водата кипи на 212. Така се оказва, че интервалът е 100 градуса по Целзий и 180 градуса по Фаренхайт.

Други видове скали също са известни в метрологичната система, например имена, ред, интервали, връзки и т.н.

Мащабът на имената предполага качествена, но не и количествена единица. Този тип скала няма начална и референтна точка, както и метрологични единици. Пример за такава скала може да бъде атлас от цветове. Използва се за визуална корелация на боядисан обект с референтните образци, включени в атласа. Тъй като има много варианти на нюанси, сравнението трябва да се извърши от опитен специалист, който има богат практически опит в тази област, както и специални визуални способности.

За скалата на поръчката се характеризира стойността на измерването, изразена в точки. Това могат да бъдат скали от земетресения, твърдост на тела, сила на вятъра и др.

Мащабът на разликите или интервалите има относително нулеви стойности. Интервалите в този мащаб се определят по споразумение. Тази група включва дължини и времеви скали.
Скалата на връзката има специфична нулева стойност, а метрологичната единица се определя по споразумение. Масовият мащаб, например, може да се класифицира по различни начини, като се вземе предвид необходимата точност на претегляне. Аналитичните и битовите скали се различават значително една от друга.

заключение

Така метрологията участва във всички практически и теоретични области на човешката дейност. В областта на строителството измерванията се използват за определяне на отклоненията на конструкцията в определени равнини. В медицинската област точното оборудване позволява диагностични процедури, същото важи и за машиностроенето, където специалистите използват устройства, които позволяват да се правят изчисления с максимална точност.

Съществуват и специални метрологични центрове, които извършват техническа регламентация и извършват мащабни проекти, както и установяват регулации и провеждат систематизация. Такива агенции разширяват своето влияние върху всички видове метрологични изследвания, като прилагат установените към тях стандарти. Въпреки точността на много показатели, използвани в метрологията, тази наука, както всички останали, продължава да се движи напред и претърпява определени промени и допълнения.