Наука об измерениях, достижения их единства, о способах измерения, методах с необходимой точностью. Значение физической величины

Введение.

Метрология – состоит из 2-х частей: метрос – мера, логос – учение.

Метрология – это наука об измерениях, достижения их единства, о способах измерения, методах с необходимой точностью.

Метрология развивается в нескольких направлениях:

1.  Научная метрология.

2.  Законодательная метрология.

Научная метрология изучает вопросы измерения в целом, средства измерения, способы.

Законодательная метрология обеспечивает единство измерений, т.е. она устанавливает требования о порядке проведения измерений, о разработке и применению способов измерений, установление законов и т.д.

Всё это обеспечивается ГОСТами.

Основные термины и определения.

Физическая величина – это свойство общее в качественном отношении для множества предметов, но индивидуальная в количественном.

Значение физической величины – это оценка физической величины, в принятых для неё единицах измерения.

Значения бывают истинные и действительные.

Истинные значения существуют, но определить его путём измерения невозможно.

Действительное значение – это такое значение, которое найдено экспериментальным путём и настолько приближено к истинному, что может быть использовано вместо него.

-Измеряемая физическая величина.

-Влияющая физическая величина – та, которая влияет на результат измерения.

-Постоянная физическая величина – в процессе измерений не меняется.

-Переменная физическая величина – в процессе измерения меняется.

Измерения – это нахождение значений физической величины опытным путём при помощи специально технических средств.

Шкалы: шкала наименований, шкала порядка, шкала отношений, шкала интервалов.

Шкала наименований основана на приписыванию объекту цифр или знаков, играющих роль простых имён. Математические действия внутри такой шкалы не производится. Пример: t6 не является больше t2.

Шкала порядка – предполагает упорядочение объёктов относительно какого-то общего свойства в порядке возрастания или убывания.

Полученный т.о. ряд – наз. ранжированным рядом. По ранжированному ряду можно определить визуально, что лучше, что хуже, что больше, что меньше. Внутри такого ряда математические действия не производятся.

Шкала интервалов основана на установлении определённого промежутка, который разбивается на равное число интервалов. По шкале интервалов откладывается разность значений физической величины. Пример: шкала температур. За начало взята t таяния льда, за окончание t кипения воды. Этот промежуток разбили на 100 равных частей (интервалов), каждому из которых присвоено название градус Цельсия.

Градус Фаренгейта меньше чем градус Цельсия. Шкала от 0 до 180.

Шкала отношений.

В шкале отношений имеется интервал с абсолютным 0. По такой шкале отсчитывают абсолютное значение температуры. Можно определить не только на сколько одна величина больше другой, но и во сколько раз.

Измерения бывают прямые и косвенные.

Прямые – это такие когда значение искомой величины находят непосредственно по отсчитывающему устройству (секундомер…).

Косвенные – это когда искомое значение определяют расчётом на основании известной зависимости между данной величиной и величинами функционально связанными с ними.

Измерения бывают совместные и совокупные.

Совместные – одновременное измерение 2-х или нескольких разнородных величин для установления зависимости между ними.

Совокупные – это проводимые одновременно измерением нескольких одноимённых величин, когда искомое значение находят решением систем уравнений.

Методы измерений.

Метод сравнения с мерой и метод непосредственной оценки.

Метод сравнения с мерой подразделяется на 3 разновидности: нулевой метод, дифференциальный метод, метод замещения.

Нулевой метод или метод полного уравновешивания.

Равно плечные весы.

mx- взвешиваемая величина.

m0- мера (гиря).

Результатирующий эффект воздействия измеряемой величины mx и встречного воздействия меры сводится к 0 (L1=L2).

Дифференциальный метод.

Равно плечные весы, но уравновешивание не производится.

мx=м0+дельта м.

А разность между измеряемой величиной mx и мерой м0 отсчитывается по шкале прибора.

Метод замещений.

Пример. Взвешивание на пружинных весах.

Измерения производятся в 2 этапа.

Вначале на чашу весов кладут измеряемую величину и фиксируют по шкале отметку N, затем массу мx убирают и замещают её мерой м0, добиваясь также чтобы стрелка отклонилась до отметки N шкалы, сравнивая мx и м0 определяют массу которая будет равна м0.

4.Метод совпадений.

В методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимой меры, измеряют используя совпадения отметок шкал или переодических сигналов.