Для чего нужны измерения в метрологии. Что такое метрология? Виды, основы, средства и задачи метрологии

- (греч., от metron мера, и logos слово). Описание весов и мер. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МЕТРОЛОГИЯ греч., от metron, мера, и logos, трактат. Описание весов и мер. Объяснение 25000 иностранных… … Словарь иностранных слов русского языка

Метрология - Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Законодательная метрология Раздел метрологии, включающий взаимосвязанные законодательные и научно технические вопросы, нуждающиеся в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МЕТРОЛОГИЯ - (от греч. metron мера и...логия) наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. К основным проблемам метрологии относятся: создание общей теории измерений; образование единиц физических величин и систем единиц;… …

МЕТРОЛОГИЯ - (от греч. metron мера и logos слово, учение), наука об измерениях и методах достижения повсеместного их единства и требуемой точности. К осн. проблемам М. относятся: общая теория измерений, образование единиц физ. величин и их систем, методы и… … Физическая энциклопедия

Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности... Источник: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВНЫЕ … Официальная терминология

метрология - и, ж. métrologie f. < metron мера + logos понятие, учение. Учение о мерах; описание различных мер и весов и способов определения их образцов. СИС 1954. Какому то Паукеру присудили полную награду за рукопись на немецком языке о метрологии,… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

метрология - Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности [РМГ 29 99] [МИ 2365 96] Тематики метрология, основные понятия EN metrology DE MesswesenMetrologie FR métrologie … Справочник технического переводчика

МЕТРОЛОГИЯ - МЕТРОЛОГИЯ, наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности. Рождением метрологии можно считать установление в конце 18 в. эталона длины метра и принятие метрической системы мер. В 1875 подписана международная Метрическая … Современная энциклопедия

МЕТРОЛОГИЯ - историческая вспомогательная историческая дисциплина, изучающая развитие систем мер, денежного счета и единиц налогового обложения у различных народов … Большой Энциклопедический словарь

МЕТРОЛОГИЯ - МЕТРОЛОГИЯ, метрологии, мн. нет, жен. (от греч. metron мера и logos учение). Наука о мерах и весах разных времен и народов. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Книги

• Метрология Купить за 3684 грн (только Украина)
• Метрология , Бавыкин Олег Борисович, Вячеславова Ольга Федоровна, Грибанов Дмитрий Дмитриевич. Изложены основные положения теоретической, прикладной и законодательной метрологии. Рассмотрены теоретические основы и прикладные вопросы метрологии на современном этапе, исторические аспекты…

Основные термины метрологии установлены государственными стандартами.

1. Основное понятие метрологии - измерение. Согласно ГОСТ 16263-70, измерение - это нахождение значения физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств.

Результат измерения - это получение в процессе измерения значения величины..

С помощью измерений получают информацию о состоянии производственных, экономических и социальных процессов. Например, измерения являются основным источником информации о соответствии продукции и услуг требованиям нормативной документации при проведении сертификации.

2. Средство измерения (СИ) - специальное техническое средство, хранящее единицу величины, для сопоставления измеряемой величины с ее единицей.

3. Мера - это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера: гири, концевые меры длины.

Для оценки качества измерений используют следующие свойства измерений: правильность, сходимость, воспроизводимость и точность.

- Правильность - свойство измерений, когда их результаты не искажены систематическими погрешностями.

- Сходимость - свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, одним и тем же СИ, одним и тем же оператором.

- Воспроизводимость - свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых в различных условиях - в различное время, в разных местах, разными методами и средствами измерений.

Например, одно и то же сопротивление можно измерить напрямую омметром, или же с помощью амперметра и вольтметра, применяя закон Ома. Но, естественно, в обоих случаях результаты должны совпадать.

- Точность - свойство измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Это главное свойство измерений, т.к. наиболее широко используется в практике намерений.

Точность измерений СИ определяется их погрешностью. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям.

4. Погрешность - это разность между показаниями СИ (результатом измерений) Xизм и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины Xд.

Задача метрологии в обеспечение единства измерений. Поэтому для обобщения всех приведенных терминов используют понятие единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

Мероприятия по реальному обеспечению единства измерений в большинстве стран мира установлены законами и входят в функции законодательной метрологии. В 1993 г. принят Закон РФ «Об обеспечении единства измерений».

Раньше правовые нормы устанавливались постановлениями Правительства.

По сравнению с положениями этих постановлений Закон установил следующие нововведения:

В терминологии - заменены устаревшие понятия и термины;

В лицензировании метрологической деятельности в стране - право выдачи лицензии предоставлено исключительно органам Государственной метрологической службы;

Введена единая поверка средств измерений;

Установлено четкое разделение функций государственного метрологического контроля и государственного метрологического надзора.

Нововведением является также расширение сферы распространения государственного метрологического надзора на банковские, почтовые, налоговые, таможенные операции, а также на обязательную сертификацию продукции и услуг;

Пересмотрены правила калибровки;

Введена добровольная сертификация средств измерений и др.

Предпосылки принятия закона:

Переход страны к рыночной экономике;

В результате - реорганизация государственных метрологических служб;

Это привело к нарушению централизованной системы управления метрологической деятельностью и ведомственных служб;

Появились проблемы при проведении государственного метрологического надзора и контроля в связи с появлением различных форм собственности;

Таким образом, проблема пересмотра правовых, организационных, экономических основ метрологии стала весьма актуальной.

Цели Закона состоят в следующем:

Защита граждан и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

Содействие прогрессу на основе применения государственных эталонов единиц величин и использования результатов измерений гарантированной точности;

Создание благоприятных условий для развития международных связей;

Регулирование отношений государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений.

Следовательно, основные сферы приложения Закона - торговля, здравоохранение, защита окружающей среды, внешнеэкономическая деятельность.

Задача обеспечения единства измерений возлагается на Государственную метрологическую службу. Закон определяет межотраслевой и подведомственный характер ее деятельности.

Межотраслевой характер деятельности означает правовое положение Государственной метрологической службы, аналогичное другим контрольно-надзорным органам государственного управления (Госатомнадзор, Госэнергонадзор и др.).

Подведомственный характер ее деятельности означает подчиненность по вертикали одному ведомству - Госстандарту России, в рамках которого она существует обособленно и автономно.

Во исполнение принятого Закона Правительство РФ в 1994 г. утвердило рад документов:

- «Положение о государственных научно-метрологических центрах»,

- «Порядок утверждения положений о метрологических службах федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц»,

- «Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений»,

Эти документы вместе с указанным Законом являются основными правовыми актами по метрологии в России.

Метрология

Метроло́гия (от греч. μέτρον - мера, + др.-греч. λόγος - мысль, причина) - Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого - метрологические стандарты.

Метрология состоит из трёх основных разделов:

• Теоретическая или фундаментальная - рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
• Прикладная - изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
• Законодательная - устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Метролог

Цели и задачи метрологии

• создание общей теории измерений;
• образование единиц физических величин и систем единиц;
• разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);
• создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии

1. Любое измерение есть сравнение.
2. Любое измерение без априорной информации невозможно.
3. Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

Термины и определения метрологии

• Единство измерений - состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимым первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
• Физическая величина - одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
• Измерение - совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с её единицей и получения значения этой величины.
• Средство измерений - техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящие и (или) хранящие единицу величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени.
• Поверка - совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
• Погрешность измерения - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
• Погрешность средства измерения - разность между показанием средства измерений и действительным значением измеряемой физической величины.
• Точность средства измерений - характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.
• Лицензия - это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.
• Эталон единицы величины - техническое средство, предназначенное для передачи, хранения и воспроизведения единицы величины.

История метрологии

Метрология ведёт свою историю с античных времён и даже упоминается в Библии. Ранние формы метрологии заключались в установлении местными властями простых произвольных стандартов, зачастую основанных на простых практических измерениях, например длина руки. Самые ранние стандарты были введены для таких величин, как длина, вес и время, это делалось для упрощения коммерческих сделок, а также регистрации человеческой деятельности.

Новое значение метрология обрела в эпоху промышленной революции, она стала совершенно необходима для обеспечения массового производства.

Исторически важные этапы в развитии метрологии:

• XVIII век - установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);
• 1832 год - создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;
• 1875 год - подписание международной Метрической конвенции;
• 1960 год - разработка и установление Международной системы единиц (СИ);
• XX век - метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.

Вехи отечественной истории метрологии:

• присоединение к Метрической конвенции;
• 1893 год - создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

Становление и различия метрологии в СССР(России) и за рубежом

Бурное развитие науки, техники и технологии в ХХ веке потребовало развития метрологии как науки. В СССР метрология развивалась в качестве государственной дисциплины, так как нужда в повышении точности и воспроизводимости измерений росла по мере индустриализации и роста оборонно-промышленного комплекса. Зарубежная метрология также отталкивалась от требований практики, но эти требования исходили в основном от частных фирм. Косвенным следствием такого подхода оказалось государственное регулирование различных понятий, относящихся к метрологии, то есть ГОСТирование всего, что необходимо стандартизовать. За рубежом эту задачу взяли на себя негосударственные организации, например ASTM.

В силу этого различия в метрологии СССР и постсоветских республик государственные стандарты (эталоны) признаются главенствующими, в отличие от конкурентной западной среды, где частная фирма может не пользоваться неугодным стандартом или прибором и договориться со своими партнёрами о другом варианте удостоверения воспроизводимости измерений.

Отдельные направления метрологии

• Авиационная метрология
• Химическая метрология
• Медицинская метрология
• Биометрия

Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

ИЗМЕРЕНИЕ

ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ

1. Физические величины

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА (ФВ)

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФВ

ФИЗИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР

Влияющая фв

РОД ФВ

Качественная определенностьФВ.

Длина и диаметр детали -

ЕДИНИЦА ФВ

СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФВ

ПРОИЗВОДНАЯ ЕДИНИЦА

Единица скорости - метр/секунда.

ВНЕСИСТЕМНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

допускаемые наравн;.

временно допускаемые;

изъятые из употребления.

Например:

- - единицы времени;

в оптике - диоптрия - - гектар - - единица энергии и др.;

- оборот в секунду; бар - единица давления (1бар = 100 000 Па);

центнер и др.

КРАТНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

ДОЛЬНАЯ ФВ

Например, 1мкс = 0,000 001с.

Основные термины и определения метрология

Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

ИЗМЕРЕНИЕ

Нахождение значения измеряемой физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ

Характеристика качества измерений, заключающаяся в том, что их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

ТОЧНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЙ

Характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его результата.

1. Физические величины

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА (ФВ)

Характеристика одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта.

ИСТИННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину.

Это понятие соотносимо с понятием абсолютной истины в философии.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФВ

Значение ФВ, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что для поставленной измерительной задачи может его заменить.

При поверке средств измерений, например, действительным значением является значение образцовой меры или показание образцового средства измерений.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР

ФВ, рассматриваемая при измерении данной ФВ как вспомогательная характеристика.

Например, частота при измерении напряжения переменного тока.

Влияющая фв

ФВ, измерение которой не предусмотрено данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений.

РОД ФВ

Качественная определенностьФВ.

Длина и диаметр детали - однородные величины; длина и масса детали -неоднородные величины.

ЕДИНИЦА ФВ

ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных ФВ.

Должно существовать столько единиц, сколько существует ФВ.

Различают основные, производные, кратные, дольные, системные и внесистемные единицы.

СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФВ

Совокупность основных и производных единиц физических величин.

ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

Единица основной ФВ в данной системе единиц.

Основные единицы Международной Системы Единиц СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЕДИНИЦА СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

Строгого определения нет. В системе СИ - это единицы плоского - радиан - и телесного - стерадиан - углов.

ПРОИЗВОДНАЯ ЕДИНИЦА

Единица производной ФВ системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными единицами.

Единица скорости - метр/секунда.

ВНЕСИСТЕМНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

Единица ФВ не входящая ни в одну из принятых систем единиц.

Внесистемные единицы по отношению к системе СИ разделяются на четыре вида:

допускаемые наравн;.

допускаемые к применению в специальных областях;

временно допускаемые;

изъятые из употребления.

Например:

тонна: градус, минута, секунда - единицы угла; литр; минута, час, сутки, неделя, месяц, год, век - единицы времени;

в оптике - диоптрия - единица измерения оптической силы; в сельском хозяйстве - гектар - единица площади; в физике электрон-вольт - единица энергии и др.;

в морской навигации морская миля, узел; в других областях - оборот в секунду; бар - единица давления (1бар = 100 000 Па);

килограмм-сила на квадратный сантиметр; миллиметр ртутного столба; лошадиная сила;

центнер и др.

КРАТНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

Единица ФВ в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Например, единица частоты 1 МГц =1 000 000 Гц

ДОЛЬНАЯ ФВ

Единица ФВ в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Например, 1мкс = 0,000 001с.

Основные термины и определения по метрологии

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.

Косвенное измерение – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.

Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.

Действительное значение физической величины – значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Измеряемая физическая величина – физическая величина, подлежащая измерению в соответствии с основной целью измерительной задачи.

Влияющая физическая величина – физическая величина, оказывающая влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений.

Нормальная область значений влияющей величины – область значений влияющей величины, в пределах которой изменением результата измерений под ее воздействием можно пренебречь в соответствии с установленными нормами точности.

Рабочая область значений влияющей величины – область значений влияющей величины, в пределах которой нормируют дополнительную погрешность или изменение показаний средства измерений.

Измерительный сигнал – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

Цена деления шкалы – разность значений, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Диапазон показаний средства измерения – область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.

Диапазон измерений – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерения.

Вариация показаний измерительного прибора – разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

Коэффициент преобразования измерительного преобразователя – отношение сигнала на выходе измерительного преобразователя, отображающего измеряемую величину, к вызывающему его сигналу на входе преобразователя.

Чувствительность средства измерения – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины

Абсолютная погрешность средства измерений – разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой величины, выраженная в единицах измеряемой физической величины.

Относительная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к результату измерений или к действительному значению измеренной физической величины.

Приведенная погрешность средства измерений – относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины (или нормирующему значению), постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Часто за нормирующее значение принимают диапазон показаний или верхний предел измерений. Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

Систематическая погрешность средства измерений – составляющая погрешности средства измерений, принимаемая за постоянную или закономерно изменяющуюся.

Случайная погрешность средства измерений – составляющая погрешности средства измерений, изменяющаяся случайным образом.

Основная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений – составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие выхода за пределы нормальной области значений.

Предел допускаемой погрешности средства измерений – наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению.

Класс точности средства измерений – обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Погрешность результата измерения – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Промах (грубая погрешность измерений) – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Погрешность метода измерений – составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

Поправка – значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения составляющих систематической погрешности. Знак поправки противоположен знаку погрешности. Поправку, вводимую в показание измерительного прибора, называют поправкой к показанию прибора.

Основные термины и определения метрология

Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

ИЗМЕРЕНИЕ

Нахождение значения измеряемой физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ

Характеристика качества измерений, заключающаяся в том, что их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

ТОЧНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЙ

Характеристика качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности его результата.

1. Физические величины

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА (ФВ)

Характеристика одного из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта.

ИСТИННОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующую физическую величину.

Это понятие соотносимо с понятием абсолютной истины в философии.

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ФВ

Значение ФВ, найденное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что для поставленной измерительной задачи может его заменить.

При поверке средств измерений, например, действительным значением является значение образцовой меры или показание образцового средства измерений.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР

ФВ, рассматриваемая при измерении данной ФВ как вспомогательная характеристика.

Например, частота при измерении напряжения переменного тока.

Влияющая фв

ФВ, измерение которой не предусмотрено данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений.

РОД ФВ

Качественная определенностьФВ.

Длина и диаметр детали - однородные величины; длина и масса детали -неоднородные величины.

ЕДИНИЦА ФВ

ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных ФВ.

Должно существовать столько единиц, сколько существует ФВ.

Различают основные, производные, кратные, дольные, системные и внесистемные единицы.

СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФВ

Совокупность основных и производных единиц физических величин.

ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

Единица основной ФВ в данной системе единиц.

Основные единицы Международной Системы Единиц СИ: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЕДИНИЦА СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ

Строгого определения нет. В системе СИ - это единицы плоского - радиан - и телесного - стерадиан - углов.

ПРОИЗВОДНАЯ ЕДИНИЦА

Единица производной ФВ системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными единицами.

Единица скорости - метр/секунда.

ВНЕСИСТЕМНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

Единица ФВ не входящая ни в одну из принятых систем единиц.

Внесистемные единицы по отношению к системе СИ разделяются на четыре вида:

допускаемые наравн;.

допускаемые к применению в специальных областях;

временно допускаемые;

изъятые из употребления.

Например:

тонна: градус, минута, секунда - единицы угла; литр; минута, час, сутки, неделя, месяц, год, век - единицы времени;

в оптике - диоптрия - единица измерения оптической силы; в сельском хозяйстве - гектар - единица площади; в физике электрон-вольт - единица энергии и др.;

в морской навигации морская миля, узел; в других областях - оборот в секунду; бар - единица давления (1бар = 100 000 Па);

килограмм-сила на квадратный сантиметр; миллиметр ртутного столба; лошадиная сила;

центнер и др.

КРАТНАЯ ЕДИНИЦА ФВ

Единица ФВ в целое число раз большая системной или внесистемной единицы.

Например, единица частоты 1 МГц =1 000 000 Гц

ДОЛЬНАЯ ФВ

Единица ФВ в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Например, 1мкс = 0,000 001с.

Метрология Основные термины и определения

УДК 389.6(038):006.354 Группа Т80

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

State system for ensuring the uniformity of measurements.

Metrology. Basic terms and definitions

МКС 01.040.17

Дата введения 2001-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАНЫ Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологии им. Д.И.Менделеева Госстандарта России

ВНЕСЕНЫ Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2 ПРИНЯТЫ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 15 от 26-28 мая 1999 г.)

Наименование государства	Наименование национального органа по стандартизации
Азербайджанская Республика	Азгосстандарт
Республика Армения	Армгосстандарт
Республика Беларусь	Госстандарт Беларуси
	Грузстандарт
Республика Казахстан	Госстандарт Республики Казахстан
Республика Молдова	Молдовастандарт
Российская Федерация	Госстандарт России
Республика Таджикистан	Таджикгосстандарт
Туркменистан	Главная государственная инспекция Туркменистана
Республика Узбекистан	Узгосстандарт
	Госстандарт Украины

3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 17 мая 2000 г. № 139-ст межгосударственные Рекомендации РМГ 29-99 введены в действие непосредственно в качестве Рекомендаций по метрологии Российской Федерации с 1 января 2001 г.

4 ВЗАМЕН ГОСТ 16263-70

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2003 г.

Внесено Изменение № 1, принятое Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 24 от 05.12.2003) (ИУС №1 2005 г.)

Введение

Установленные настоящими рекомендациями термины расположены в систематизированном порядке, отражающем сложившуюся систему основных понятий метрологии. Термины приведены в разделах 2-13. В каждом разделе дана сквозная нумерация терминов.

Для каждого понятия установлен один термин, имеющий номер терминологической статьи. Значительное число терминов сопровождено их краткими формами и (или) аббревиатурой, которые следует применять в случаях, исключающих возможность их различного толкования.

Термины, имеющие номер терминологической статьи, набраны полужирным шрифтом, их краткие формы и аббревиатуры - светлым. Термины, приведенные в примечаниях, выделены курсивом.

В алфавитном указателе терминов на русском языке указанные термины приведены в алфавитном порядке с указанием номера терминологической статьи (например, "величина 3.1"). При этом для терминов, приведенных в примечаниях, после номера статьи указана буква "п" (например, единицы узаконенные 4.1 п).

Для многих установленных терминов приведены иноязычные эквиваленты на немецком (de), английском (en) и французском (fr) языках. Они приведены также в алфавитных указателях эквивалентов терминов на немецком, английском и французском языках.

Слово "прикладная" в термине 2.4, приведенное в скобках, а также слова ряда иноязычных эквивалентов терминов, приведенные в скобках, при необходимости могут быть опущены.

Для понятия "дополнительная единица" определение не приведено, поскольку термин полностью раскрывает его содержание.

Без измерительных средств и методов их применения научно-технический прогресс был бы невозможен. В современном мире люди не обходятся без них даже в быту. Поэтому столь обширный пласт знаний не мог быть не систематизирован и сформирован как полноценное Как раз для определения этого направления используется понятие «метрология». Что такое измерительные средства с точки зрения научного знания? Можно сказать, это предмет исследования, но деятельность специалистов в данной сфере обязательно имеет и практический характер.

Понятие метрологии

В общем представлении метрологию часто рассматривают как совокупность научных знаний о средствах, методах и способах измерения, в которую также входит понятие их единства. Для регуляции практического применения этих знаний существует федеральное агентство по метрологии, которое технически управляет имуществом в сфере метрологии.

Как видно, центральное место в понятии метрологии занимает измерение. В этом контексте измерение означает получение сведений о предмете исследования - в частности информации о свойствах и характеристиках. Обязательным условием является именно опытный путь получения этих знаний с применением метрологического инструментария. Также следует учитывать, что метрология, стандартизация и сертификация тесно взаимосвязаны и только в комплексе могут дать практически ценную информацию. Так, если метрология занимается вопросами разработки то стандартизация устанавливает единые формы и правила для применения этих же методов, а также для регистрации характеристик объектов в соответствии с заданными нормативами. Что касается сертификации, то она ставит целью определение соответствия исследуемого объекта тем или иным параметрам, заложенным стандартами.

Цели и задачи метрологии

Перед метрологией стоит несколько важных задач, которые находятся в трех областях - теоретической, законодательной и практической. По мере развития научного знания цели из разных направлений взаимно дополняются и корректируются, но в целом задачи метрологии можно представить так:

• Формирование систем единиц и характеристик измерения.
• Разработка общего теоретического знания об измерениях.
• Стандартизация методов измерения.
• Утверждение эталонов методов измерения, поверочных мер и технических средств.
• Изучение системы мер в контексте исторической перспективы.

Единство измерений

Базовым уровнем стандартизации является значит, что результаты произведенных замеров отражаются в утвержденном формате. То есть характеристика измерения выражается в принятом виде. Причем это относится не только к определенным величинам измерения, но и к погрешностям, которые могут выражаться с учетом вероятностей. Метрологическое единство существует для возможности сравнения результатов, которые проводились в разных условиях. Причем в каждом случае методы и средства должны оставаться прежними.

Если рассматривать основные понятия метрологии с точки зрения качества получения результатов, то главным из них будет точность. В некотором смысле она взаимосвязана с погрешностью, которая искажает показания. Как раз в целях повышения точности и применяются серийные измерения в различных условиях, благодаря которым можно составить более полное представление о предмете изучения. Немалую роль в повышении качества измерений играют и профилактические мероприятия, направленные на проверку технических средств, испытания новых методов, анализ эталонов и т. д.

Принципы и методы метрологии

Для достижения высокого качества получаемых измерений метрология опирается на несколько основных принципов, в числе которых следующие:

• Принцип Пельтье, ориентированный на определение поглощенной энергии в процессе течения ионизирующего излучения.
• Принцип Джозефсона, на основе которого производятся измерения напряжения в электроцепи.
• Принцип Доплера, который обеспечивает измерение скорости.
• Принцип действия силы тяжести.

Для этих и других принципов была выработана широкая база методов, с помощью которых выполняются практические исследования. Важно учитывать, что метрология - наука об измерениях, которые подкрепляются прикладным инструментарием. Но и технические средства, с другой стороны, основываются на конкретных теоретических принципах и способах. Среди наиболее распространенных методов можно выделить методику непосредственной оценки, измерение массы на весах, замещение, сравнение и т. д.

Средства измерений

Одно из важнейших понятий метрологии - средство измерения. Как правило, которое воспроизводит или хранит в себе определенную физическую величину. В процессе применения оно исследует объект, сопоставляя выявленный параметр с эталонным. Средства измерений - это обширная группа инструментов, имеющая множество классификаций. По конструкции и принципу работы, к примеру, выделяют преобразователи, приборы, датчики, приспособления и механизмы.

Измерительная установка - относительно современная разновидность устройств, которыми пользуется метрология. Что такое эта установка на практике использования? В отличие от простейших инструментов, установка представляет собой машину, в которой предусмотрен целый комплекс функциональных компонентов. Каждый из них может отвечать за одну или несколько мер. В качестве примера можно привести лазерные угломеры. Их используют строители для определения широкого спектра геометрических параметров, а также для расчета по формулам.

Что такое погрешность?

Погрешность также занимает немалое место в процессе измерения. В теории она рассматривается как одно из основных понятий метрологии, в данном случае отражающих отклонение полученной величины от истинной. Это отклонение может быть случайным или систематическим. В разработке измерительных приборов изготовители обычно закладывают определенную величину погрешности в список характеристик. Именно благодаря фиксации возможных пределов отклонений в результатах можно говорить о надежности измерений.

Но не только погрешностью определяются возможные отклонения. Неопределенность - еще одна характеристика, которой руководствуется в этом отношении метрология. Что такое неопределенность измерения? В отличие от погрешности, она практически не оперирует точными или относительно точными величинами. Она указывает лишь на сомнение в том или ином результате, но, опять же, не определяет интервалы отклонений, которыми могло быть вызвано такое отношение к полученному значению.

Разновидности метрологии по сферам применения

Метрология в тех или иных формах задействована почти во всех сферах человеческой деятельности. В строительстве применяются те же измерительные приборы для фиксации отклонений конструкций по плоскостям, в медицине используются на базе точнейшей аппаратуры, в машиностроении также специалисты применяют устройства, позволяющие определять характеристики с мельчайшими подробностями. Более масштабные специализированные проекты ведет агентство по техническому регулированию и метрологии, которое вместе с этим содержит банк эталонов, устанавливает регламенты, осуществляет каталогизацию и т. д. Данный орган в разной степени охватывает все сферы метрологических исследований, распространяя на них утвержденные стандарты.

Заключение

В метрологии существуют установленные прежде и неменяющиеся эталоны, принципы и методы измерений. Но также есть и целый ряд ее направлений, которые не могут оставаться без изменений. Точность является одной из ключевых характеристик, которые обеспечивает метрология. Что такое точность в контексте процедуры измерения? Это величина, которая в большей степени зависит от технического средства измерения. И как раз в этой области метрология развивается динамично, оставляя позади устаревающие, малоэффективные инструменты. Но и это лишь один из самых ярких примеров, в которых регулярно производится обновление данной сферы.

Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: «метрон» - мера и логос - учение. Дословный перевод слова "метрология" - учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. С конца прошлого века благодаря прогрессу физических наук метрология получила существенное развитие. Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892 - 1907 гг.

Метрология , в ее современном понимании, - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Под единством измерений понимают такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в стандартизированных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению измеряемой величины. Так как абсолютно точных приборов не существует, то о точности приборов можно говорить лишь в терминах теории вероятности и математической статистики. Важнейшей задачей метрологии является усовершенствованием эталонов, разработкой новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.

Метрология включает в себя следующие разделы:

1. Теоретическая метрология , где рассматриваются общие во­просы теории измерения.

2. Прикладная метрология изучает вопросы практического применения результатов теоретических исследований

3. Законодательная метрология рассматривает комплекс пра­вил, норм и требований регламентируемых государствен­ными органами для обеспечения единства измерений и еди­нообразия средств измерений.

Под измерением понимают процесс получения количественной информации о значении какой-либо физической величины опытным путем с помощью средств измерения.

Физическая величина - это свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении ин­дивидуальное для каждого объекта.

Единица физической величины - это физическая величина, раз­меру которой присвоено числовое значение 1. Размер физической ве­личины - количественное содержание в данном объекте свойства, со­ответствующего понятию "физическая величина".

Для каждой физической величины должна быть установлена единица измерения. Все физические величины связаны между собой зависимостями. Их совокупность можно рассматривать как систему физических величин . При этом если выбирать несколько физических величин за основные , то другие физические величины можно через них выразить.

Все единицы измерения подразделяют на основные и производ­ные (полученные из основных). Выражение, отражающие связь физической величины с основ­ными физическими величинами системы называется размерностью физической величины .

Некоторые понятия теории размерностей

Операцию определения размерности физической величины x обозначим соответствующей заглавной буквой

Теория размерностей основывается на следующих утверждения (теоремах)

1. Размерности левой и правой части всегда должны совпадать, т.е.

если есть некое выражение вида

2. Алгебра размерностей мультикативна, т.е. для размерностей определена операция умножения, причем операция умножения нескольких величин равна произведению их размерностей

3. Размерность частного от деления двух величин равна отношению их размерностей

4. Размерность величины возведенной в степень равна размерности величины возведенной в соответствующую степень

Операции сложения и вычитания размерностей не определены.

Из положений теории размерности следует, что размерность одной физической величины, связанной некими соотношениями с другими физическими величинами (т.е. для величины входящей в состав системы физических величин), может быть выражена через размерности этих величин.

Размерность физической величины является её качественной характеристикой .

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").

Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.