Метрология, Стандартизация и сертификация Автор: к.т.н., доцент каф. СТЭА Чубенко Елена Филипповна

Владивостокский Государственный Университет
Экономики и Сервиса
Кафедра Сервиса и Технической Эксплуатации Автомобилей
Метрология, Стандартизация
и сертификация
Автор: к.т.н., доцент каф. СТЭА
Чубенко Елена Филипповна
2009
Дидактическая единица ГОС
• Физические величины, методы и
средства их измерений
2
Тема 3
Виды и методы измерений
3
План занятия
• 1. Основные постулаты метрологии
• 2. Виды измерений
• 3. Методы измерений
4
Введение
• Цель занятия – ознакомить студентов с основными видами и
методами измерений
• Материал занятия содержит сведения об основных постулатах
метрологии и классификациях видов и методов измерений
5
Ключевые понятия
• 1. Виды измерений
• 2. Методы измерений
6
• Под истинным значением физической величины понимается
значение, которое идеальным образом отражало бы в
качественном и количественном отношениях соответствующие
свойства ТС через ее выходной параметр
• Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в
качестве наиболее близкого к нему используют действительное
значение хд, найденное экспериментальным методом,
например с помощью более точных СИ
7
• Основные постулаты метрологии
• Истинное значение определяемой величины существует, и оно
постоянно
• Истинное значение измеряемой величины отыскать
невозможно. Отсюда следует, что результат измерения
математически связан с измеряемой величиной вероятностной
зависимостью
8
Виды измерений
• Виды измерений определяются физическим характером
измеряемой величины, требуемой точностью измерения,
необходимой скоростью измерения, условиями и режимом
измерений
• В метрологии существует множество видов измерений и число
их постоянно увеличивается. Можно, например, выделить виды
измерений в зависимости от их цели: контрольные,
диагностические и прогностические, лабораторные и
технические, эталонные и поверочные, абсолютные и
относительные и т. д.
9
• По способу получения результата виды измерений
подразделяются на
• 1. прямые
• 2. косвенные
• 3. совокупные
• 4. совместные
• 5. динамические
• Наиболее часто используются прямые измерения, состоящие в
том, что искомое значение величины находят из опытных
данных путем экспериментального сравнения
• Например, длину измеряют непосредственно линейкой,
температуру — термометром, силу — динамометром.
Уравнение прямого измерения: у = Сх, где С — цена деления
СИ
10
• Если искомое значение величины находят на основании
известной зависимости между этой величиной и величинами,
найденными прямыми измерениями, то этот вид измерений
называют косвенным
• Например, объем параллелепипеда находят путем умножения
трех линейных величин (длины, ширины и высоты);
электрическое сопротивление — путем деления падения
напряжения на величину силы электрического тока. Уравнение
косвенного измерения
у = f(х1,x2,…,хn)
• где хi — i-й результат прямого измерения
11
• Совокупные измерения осуществляются путем одновременного
измерения нескольких одноименных величин, при которых
искомое значение находят решением системы уравнений,
получаемых в результате прямых измерений различных
сочетаний этих величин
• Совместными называют производимые одновременно (прямые
и косвенные) измерения двух или нескольких неодноименных
величин. Целью измерений является нахождение
функциональной зависимости между величинами
12
Методы измерений
13
•
•
•
•
•
•
•
По методу исполнения измерения бывают
1. непосредственной оценки
2. сравнения с мерой
3. противопоставления
4. дифференциальный
5. нулевой
6. замещения (совпадений)
• Метод непосредственной оценки, при котором значение
величины определяют непосредственно по отсчетному
устройству измерительного прибора, например измерение
давления пружинным манометром, массы — на весах, силы
электрического тока — амперметром
14
•
Метод сравнения с мерой, где измеряемую величину
сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например,
измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием
гирей; измерение напряжения постоянного тока на
компенсаторе сравнением с ЭДС параллельного элемента
•
Метод дополнения, если значение измеряемой величины
дополняется мерой этой же величины с таким расчетом,
чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная
заранее заданному значению
•
Дифференциальный метод характеризуется измерением
разности между измеряемой величиной и известной
величиной, воспроизводимой мерой. Метод позволяет
получить результат высокой точности при использовании
относительно грубых средств измерения
15
• Нулевой метод аналогичен дифференциальному, но разность
между измеряемой величиной и мерой сводится к нулю. При
этом нулевой метод имеет то преимущество, что мера может
быть во много раз меньше измеряемой величины
• Метод замещения — метод сравнения с мерой, в которой
измеряемую величину замещают известной величиной,
воспроизводимой мерой
• Кроме того, можно выделить нестандартизованные методы:
• метод противопоставления, при котором измеряемая величина
и величина, воспроизводимая мерой, одновременно
воздействуют на прибор сравнения.
• метод совпадений, где разность между сравниваемыми вели
чинами измеряют, используя совпадение отметок шкал или пе
• риодических сигналов
16
• По условиям измерений виды измерений разделяются на
• 1. равноточные
• 2. неравноточные
•
•
•
•
По характеру результата измерений
1. абсолютные
2. допусковые (пороговые
3. относительные
• По степени достаточности измерений
• 1. необходимые
• 2. избыточные
17
• По числу измерений величины
• 1. однократные
• 2. многократные
• По точности оценки погрешности
• 1. лабораторные
• 2. технические
• По связи с объектом
• 1. бесконтактные
• 2. контактные
18
Заключение
• В материале данного занятия рассмотрены основные понятия
видов и методов измерений, приведена их подробная
классификация с пояснениями
19
Вопросы для самопроверки
• 1. Каковы основные постулаты метрологии?
• 2. Приведите классификацию видов измерений
• 3. Приведите классификацию методов измерений
20
Рекомендованная литература
• Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация.
Учебник для вузов. – СПб.: Питер, 2004
• Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. – 8-е изд. – Л.:
Политехника, 2001
• Cергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология,
стандартизация и сертификация. Уч. Пособие. – М.: Логос, 2008
• Федеральный закон РФ “О техническом регулировании” от
27.12.2002 № 184-ФЗ
• Закон РФ “Об обеспечении единства измерений” от 27.04.93 №
4871-1 (2003)
• ГОСТ 25346-89. Основные нормы взаимозаменяемости. ЕСДП.
Общие положения, ряды допусков и основные отклонения
21