Măsurarea inexactităților și metodele de reducere a acestora

"Metrologie, standardizare și certificare"

Definiția metrologiei, a tipurilor acesteia și a funcției principale?

Metrologia este știința măsurătorilor, a metodelor și mijloacelor de asigurare a unității lor și a modalităților de a atinge acuratețea cerută.







· Teoretic (fundamental) - diviziunea de metrologie, al cărei obiect este dezvoltarea principiilor fundamentale ale metrologiei.

· Metrologia legală este o diviziune a metrologiei, al cărei obiect este stabilirea cerințelor tehnice și juridice obligatorii pentru aplicarea unităților de cantități, standarde, metode și instrumente de măsurare care să asigure unitatea și precizia necesară a măsurătorilor.

· Practică (aplicată) - o secțiune de metrologie, al cărei obiect sunt aplicațiile practice de dezvoltare metrologică a metrologiei teoretice și prevederile metrologiei legale.

Principalele funcții ale metrologilor sunt:

- crearea unei teorii generale a măsurătorilor;

- formarea de unități de cantități fizice și sisteme de unități;

- dezvoltarea metodelor și mijloacelor de măsurare, metodele de determinare a preciziei, bazele pentru asigurarea unității și uniformității instrumentelor de măsurare;

- crearea de standarde și mijloace de model, verificarea măsurilor și a instrumentelor de măsurare.

Cea mai importantă sarcină a metrologiei este de a asigura uniformitatea măsurătorilor,

măsurători de stat Unitatea izmereniy-, caracterizat prin aceea că rezultatele sunt exprimate în unități legalizate ale căror dimensiuni sunt în dimensiunile stabilite unități standarde primare reproductibile, iar rezultatele măsurătorilor nu sunt cunoscute și eroarea este în afara unei probabilități predeterminate.

Unitatea măsurătorilor se realizează prin reproducerea și stocarea cu precizie în organizațiile specializate a unităților stabilite de cantități fizice și prin transferarea mărimii acestora la SI aplicat în practică. Reproducerea unei unități de cantitate fizică se realizează ca urmare a operațiilor de materializare a unei unități de cantitate fizică cu ajutorul standardului de stat.

Transmiterea mărimii unității este reducerea mărimii unității cantității fizice stocate de instrumentul de măsurare verificat la mărimea unității reproduse sau stocate de standard, efectuate în timpul calibrării (etalonării). Dimensiunea unității este transferată de la instrumente de măsurare mai precise la cele mai puțin exacte.

Unitatea de stocare este un set de operațiuni care asigură invarianța în timp a dimensiunii unității inerente unui instrument de măsurare dat.

Măsurarea unei cantități fizice este un set de operațiuni pentru utilizarea unui dispozitiv tehnic care stochează o unitate de cantitate fizică, asigurând determinarea raportului (în formă explicită sau implicită) a cantității măsurate cu unitatea sa și obținerea valorii acestei cantități.

Problema măsurării este sarcina de a determina valoarea unei cantități fizice măsurând-o cu precizia necesară în condițiile de măsurare date.

Obiectul măsurării este un corp (sistem fizic, proces, fenomen, etc.), care se caracterizează prin una sau mai multe cantități fizice măsurate.

§ Arborele în care se măsoară diametrul;

§ procesul tehnologic, în timpul căruia se măsoară temperatura;

§ Poziția navei, ale cărei coordonate sunt măsurate.

Zona de măsurare este setul de măsurători ale cantităților fizice caracteristice unei anumite zone de știință sau tehnologie și se deosebește prin specificitatea sa.







Notă: Se disting un număr de zone de măsurare: măsurători mecanice, magnetice, acustice, radiații ionizante etc.

Tipul măsurătorilor face parte din domeniul de măsurare, care are propriile caracteristici și se distinge prin uniformitatea cantităților măsurate.

Exemplu: În domeniul măsurărilor acustice, se pot distinge tipurile de măsurători: măsurători ale amplitudinii, frecvenței, fazei, presiunii acustice etc.

Principiul de măsurare este un fenomen sau efect fizic, care este baza măsurătorilor.

1. Aplicarea fenomenului termo-emf pentru măsurarea temperaturii.

2. Aplicarea fenomenului de elasticitate a unui material pentru măsurarea durității acestuia.

3. Aplicarea efectului Doppler pentru măsurarea vitezei.

4. Utilizarea gravitației la măsurarea masei prin cântărire.

Metoda de măsurare este recepția sau un set de metode de comparare a cantității fizice măsurate cu unitatea sa în conformitate cu principiul de măsurare realizat.

Procedura de măsurare (MWI) este un set stabilit de operațiuni și reguli de măsurare, a căror performanță asigură obținerea rezultatelor măsurătorilor cu o precizie garantată în conformitate cu metoda acceptată.

Erorile de măsurare și metodele de reducere a acestora?

Precizia rezultatului măsurării este una dintre caracteristicile calității măsurătorii, care reflectă apropierea de zero a erorii rezultatelor măsurătorii.

Notă: Precizia măsurătorilor prin unul sau alt instrument de măsurare (SI) este determinată de eroarea lor. Acuratețea mare a măsurătorilor corespunde unor erori mici, atât sistematice, cât și aleatoare.

Eroarea în rezultatul măsurării este devierea rezultatului măsurătorii de la valoarea adevărată (reală) a valorii măsurate.

· Eroarea nu trebuie confundată cu o eroare de măsurare legată de circumstanțe subiective.

Eroarea absolută în măsurare este eroarea de măsurare, exprimată în unități din valoarea măsurată.

Eroarea relativă a măsurării este eroarea de măsurare, exprimată prin raportul dintre eroarea absolută a măsurătorii și valoarea reală sau măsurată a cantității măsurate.

Se măsoară o mașină care cântărește 50.000 kg cu o eroare absolută de ± 50 kg, cu o eroare relativă de ± 50/50000 = ± 0,1%.

Notă: eroarea relativă în fracții sau procente se găsește din rapoartele:

unde Dx este eroarea de măsurare absolută;

x este valoarea reală sau măsurată a valorii.

Eroarea sistematică este o constantă sau o anumită eroare în timpul măsurărilor repetate de aceeași mărime, care variază în funcție de o anumită lege. Acesta poate fi asociat, de exemplu, cu o eroare în calibrarea scalei.

Erorile constante sunt erori care pentru o lungă perioadă de timp își păstrează semnificația, de exemplu, în timpul executării întregii serii de măsurători.

Erori periodice - erori, ale căror valori reprezintă o funcție periodică a timpului sau mișcarea indicatorului dispozitivului de măsurare.

Eroarea de măsurare aleatorie este componenta erorii în rezultatul măsurătorii, care variază aleatoriu (prin semn și valoare) în măsurători repetate efectuate cu aceeași atenție la aceeași cantitate fizică.

Spre deosebire de sistemul sistematic, acesta nu poate fi exclus din rezultatele măsurătorilor, dar valoarea sa poate fi redusă ca urmare a metodelor speciale de prelucrare a rezultatelor măsurătorilor pe baza pozițiilor teoriei probabilității și a statisticilor matematice.

O alunecare este eroarea rezultatului unei singure măsurători care intră într-o serie de măsurători, care pentru aceste condiții diferă brusc de restul rezultatelor din această serie.

Notă: Uneori, în loc de termenul "alunecare", termenul dur de eroare de măsurare

O metodă comună de reducere a erorilor este o metodă constructivă tehnologică bazată pe identificarea și eliminarea cauzelor și surselor de eroare.

Exemple de utilizare a acestei metode sunt: ​​controlul temperaturii dispozitivului (pentru a evita erorile de temperatură), utilizarea de ecrane și filtre (pentru a reduce erorile de influența câmpurilor electromagnetice, diafonia, etc ..), dispunere rațională aparate de măsurat în raport cu altele, la sursa care afectează influențele și obiect de cercetare (de exemplu, instrumentul bobina trebuie îndepărtat unul de altul), și altele.

În multe cazuri, utilizarea acestei metode pentru a atinge precizia de măsurare necesară este foarte dificilă și poate duce la o creștere accentuată a costului instrumentelor de măsurare.

Metodele de redundanță structurală și (sau) temporală au devenit mai utilizate pe scară largă. și anume cu privire la introducerea de instrumente suplimentare de măsurare (traductoare de măsurare, instrumente etc.) și (sau) efectuarea de măsurători suplimentare, ale căror rezultate sunt prelucrate în conformitate cu un anumit algoritm.







Trimiteți-le prietenilor: