Основные сведения из практической метрологии. Тема 5

Август 24, 2022

Главная
Математика
Основные сведения из практической метрологии. Тема 5

Содержание

2. Метрология. Список литературы Федеральный закон “Об обеспечении единства измерений” № 102-ФЗ от 26 июля 2008 г.
3. Метрология. Общие положения. Метрология - учение об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах
4. Задачи метрология создание общей теории измерений; разработка теоретических (фундаментальных) основ метрологии; разработка прикладных вопросов метрологии; обеспечение
5. Основные определения Физическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса),
6. Основные определения Погрешность измерения - отклонение результата измерения от действительного значения измеряемой величины: Δ=x-Q. Точность измерения
7. Классификация измерений Измерение - совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины (ФВ). Измерения классифицируются по
8. Классификация измерений 2) По способу получения результатов измерения на прямые, косвенные, совместные и совокупные. Прямые измерения
9. Классификация измерений По влиянию переходных характеристик СИ на результат измерения: динамические и статические По способу получения
10. Классификация измерений 3) По точности: на измерения максимально возможной точности, контрольно-поверочные и технические измерения. Измерения максимально
11. Классификация измерений 4) По способу выражения результатов измерения : на абсолютные и относительные. Абсолютные измерения основаны
12. Классификация измерений 7) По точности в ряду измерений на: Равноточные - измерения ФВ, выполненные одинаковыми по
13. Показатели качества измерений Точность (правильность+прецизионность) - качество измерения, отражающая степень близости результатов измерений к истинному значению
14. Классификация погрешностей измерений Погрешность измерения Δ равна разности между истинным значением ФВ Q и результатом измерения
15. Классификация погрешностей измерений По причинам возникновения погрешности измерения разделяют на методическую, инструментальную и субъективную погрешности измерения.
16. Схема классификации погрешностей Погрешности измерений Методические Инструментальные Отсчитывания Случайные Систематические Грубые
17. Вехи российской истории метрологии Елизавета Петровна (1758 г) - документ: «Для провиантского правления регуны (правила)» Николай
18. Международные метрологические организации МБМВ+МКМВ - подписание Метрической конвенции (1875 г): создание Международного бюро мер и весов
19. Вопросы и задания для самоконтроля 1) Перечислите основные задачи метрологии. 2) Что является предметами изучения практического,
21. Скачать презентацию

Слайд 2

Метрология. Список литературы
Федеральный закон “Об обеспечении единства измерений” № 102-ФЗ от

26 июля 2008 г.
ГОСТ 8.009-84 Нормируемые метрологические характеристики средств измерений, Изд. станд., 1984.
Пронкин Н.С. Основы метрологии динамических измерений. Изд. "Логос", М., 2003
Пронкин Н.С. Основы метрологии. Практикум по метрологии и измерениям. Изд. "Логос", М., 2007.
РМГ 43-2001 Применение “Руководства по выражению неопределенности измерений”, Межгосударственный совет по МСС, Минск, Изд.станд., 2002.
VIM. Международный словарь основных и общих терминов в метрологии, 2-ое издание, 1993, ISO, Женева, Швейцария. .
РМГ 29-99 Метрология. Основные термины и определения. Межгосударственный совет по МСС, Минск, Изд. станд., 2000.

Слайд 3

Метрология. Общие положения.
Метрология - учение об измерениях, методах и средствах обеспечения

их единства и способах достижения требуемой точности. Составные части метрологии:
Теоретическая метрология – разработка фундаментальных основ метрологии.
Законодательная метрология – установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц ФВ, эталонов, методов и СИ, направленных на обеспечение единства измерений в интересах общества.
Практическая (прикладная) метрология – вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

Слайд 4

Задачи метрология
создание общей теории измерений; разработка теоретических (фундаментальных) основ метрологии; разработка

прикладных вопросов метрологии;
обеспечение единства измерений и единообразия измерений;
разработка и внедрение систем единиц физических величин;
разработка и внедрение новейших эталонов и образцовых средств измерений;
разработка методов передачи размеров единиц рабочим средствам измерения; совершенствование поверочных схем;
законодательная метрология; разработка метрологических стандартов и нормативно-технических документов;
разработка и совершенствование принципов и методов измерений;
разработка методов оценки погрешности измерений и погрешности средств измерений;
разработка методов снижения погрешностей измерения и погрешностей средств измерений.

Слайд 5

Основные определения
Физическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта

(физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Истинное значение ФВ - значение ФВ, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую величину.
Действительное значение ФВ - значение ФВ, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Слайд 6

Основные определения
Погрешность измерения - отклонение результата измерения от действительного значения измеряемой

величины: Δ=x-Q.
Точность измерения - качество измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения (РМГ 29-99).
Неопределенность измерений - параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине (VIM-93, РМГ 29-99, GUM).
Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в РФ единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы
Метрологическая прослеживаемость – свойство эталона единицы величины или СИ, заключающееся в документально подтвержденном установлении их связи с государственным первичным эталоном соответствующей единицы ФВ посредством сличения эталонов единиц величин, поверки, калибровки СИ.

Слайд 7

Классификация измерений
Измерение - совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины

(ФВ).
Измерения классифицируются по разным признакам:
1) По характеру влияния длительности переходных процессов СИ: на статические и динамические.
Статические измерения — это измерения ФВ, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Динамические измерения (ДИ) — это измерения, изменяющейся по размеру ФВ. Особенно для тех ФВ, которые изменяются в процессе измерения (непрерывное, дискретное, скачкообразное изменения). К динамическим измерениям относят такие измерения, при которых необходим учет динамической погрешности в суммарной погрешности измерения, т.е она должна быть значима.

Слайд 8

Классификация измерений
2) По способу получения результатов измерения на прямые, косвенные, совместные

и совокупные.
Прямые измерения — измерения, при которых искомое значение ФВ находят непосредственно из опытных данных. Формула: Q = x, где Q — истинное, х — измеренное значение ФВ.
Косвенные измерения — это измерения, при которых осуществляется определение искомого значения ФВ на основании результатов прямых измерений других ФВ, функционально связанных с искомой величиной. Формула: Q = F(х1, х2, х3,…, xm), где х1, х2,..., хm — величины, измеренные прямыми методами.
Совместные измерения — это проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.
Совокупные измерения — это проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путём решения системы уравнений, получаемых при измерении этих величин в различных сочетаниях.

Слайд 9

Классификация измерений
По влиянию переходных характеристик СИ на результат измерения:
динамические и статические

По способу получения результата измерения:
прямые, косвенные, совместные, совокупные

По точности измерений:
наивысшей точности, контрольно-поверочные, технические

По используемому принципу измерения:
взаимодействия с ионизирующим, световым, электромагнитным
излучениями; механическое взаимодействие и др.

По методу (методике) измерения:
метод непосредственной оценки, сравнение с мерой и др.

По характеру представления результатов измерения:
абсолютные и относительные:

Слайд 10

Классификация измерений
3) По точности: на измерения максимально возможной точности, контрольно-поверочные и

технические измерения.
Измерения максимально возможной точности - измерения, которые обеспечивают достижимую в настоящее время, при существующем уровне науки и техники и методах обработки результатов измерений, минимальную погрешность измерений.
Контрольно-поверочные измерения - измерения, при которых погрешность измерения не должна превышать заданное значение с некоторой вероятностью.
Технические измерения - измерения характеризуемые тем, что проводятся в определенных условиях по методике выполнения измерений (МВИ), разработанной и исследованной заранее до проведения измерения.

Слайд 11

Классификация измерений
4) По способу выражения результатов измерения : на абсолютные и

относительные.
Абсолютные измерения основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
Относительные измерения - измерение отношения величины (или ее изменения) к одноименной величине, играющей роль единицы или принимаемой за исходную.
5) По принципам измерения, под которыми понимаются физические явления или эффекты, положенные в основу измерений.
6) По методам (методикам) измерения, которые определяется как прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения.

Слайд 12

Классификация измерений
7) По точности в ряду измерений на:
Равноточные - измерения ФВ,

выполненные одинаковыми по точности СИ в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.
Неравноточные - измерения ФВ, выполненные различающимися по точности СИ и (или) в разных условиях.
8) По количеству измерений для получения результата на:
Многократные - измерения одной и той же ФВ, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений., т.е. состоящее из ряда однократных измерений. Это измерения для получения результата повышенной точности.
Однократное - измерение, выполненное один раз. На практике к однократным относят измерения выполненные от одного до трех раз. Однократные измерения проводятся в соответствии с заранее разработанной МВИ и относятся к техническим измерениям.

Слайд 13

Показатели качества измерений
Точность (правильность+прецизионность) - качество измерения, отражающая степень близости результатов

измерений к истинному значению величины или в его отсутствие принятому опорному значению (ИСО 5725, точность обобщая качественная характеристика измерения).
Правильность - качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в их результатах.
Сходимость (повторяемость) - близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же СИ, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Воспроизводимость - близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведённые к одним и тем же условиям измерений.
Прецизионность (воспроизводимость+повторяемость) - степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных регламентированных условиях.

Слайд 14

Классификация погрешностей измерений
Погрешность измерения Δ равна разности между истинным значением

ФВ Q и результатом измерения х.
При проведении измерений явно проявляются два вида в общей погрешности измерения - это случайная и систематическая составляющие погрешности.
Случайная погрешность (δ)— составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же ФВ.
Систематическая погрешность (ΔS) — составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же ФВ.
Грубая погрешность (промах) - погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Слайд 15

Классификация погрешностей измерений
По причинам возникновения погрешности измерения разделяют на методическую, инструментальную

и субъективную погрешности измерения.
Методическая погрешность (ΔM)- составляющая систематической погрешности измерения, возникающая из-за несовершенства принятого методов измерения.
Инструментальная погрешность (ΔСИ.) - составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого СИ.
Субъективная погрешность измерения (ΔCУБ) - это составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора (считывание показаний).
Суммарная погрешность равна: Δ = ΔM * ΔСИ. * ΔCУБ , Значок * обозначает объединение составляющих погрешностей измерения (алгебраическое, геометрическое и др.)

Слайд 16

Схема классификации погрешностей
Погрешности измерений
Методические
Инструментальные
Отсчитывания
Случайные
Систематические
Грубые

Слайд 17

Вехи российской истории метрологии
Елизавета Петровна (1758 г) - документ: «Для провиантского

правления регуны (правила)»
Николай I - документ: «Положение о мерах и весах». Введение эталонов веса (фунт 409,12 г) и длины (сажень).
Первая книга по метрологии Петрушевского Ф.И. (1948 г): «Общая метрология». Создание специального хранилища эталонов веса и длины (1879 г).
Назначение на должность ученого-хранителя Депо эталонов Д.И.Менделеева. Преобразование Депо в Главную палату мер и весов
Введение в действие нового «Положения о мерах и весах» (1900 г). Создание сети Палаток по территории России ( 25 Палаток, план 150).
СССР: 1924 г - 34, 1927 г -72 Палатки, 1925 г- Комитет по стандартизации при Совете Труда и Обороны, 1938 г- Комитет по делам мер и измерительных приборов (далее в Госстандарт).
В период войны и после: Преобразование Главной палаты в ВНИИМ (г.Ленинград) , создание ВНИИФТРИ (моск.обл.) и др. институтов.

Слайд 18

Международные метрологические организации
МБМВ+МКМВ - подписание Метрической конвенции (1875 г):
создание Международного

бюро мер и весов (МБМВ);
учреждение Международного комитета мер и весов (МКМВ), осуществляющего руководство работой МБМВ;
созыв не реже 1раза в шесть лет Генеральной конференции мер и весов.
МОЗМ - Международная организация по законодательной метрологии (1956 г):
унификация наиболее прогрессивных методов;
создание банка данных по нормативной документации;
составление типовых (унифицированных) законов и регламентов;
разработка общих подходов к задачам поверки и калибровки СИ;
разработка необходимого и достаточного перечня измерительных характеристик СИ для международного применения и др.
ИМЕКО - Международная конференция по измерительной технике и приборостроению (1958 г)

Слайд 19

Вопросы и задания для самоконтроля
1) Перечислите основные задачи метрологии.
2) Что является

предметами изучения практического, законодательного и теоретического разделов метрологии?
3) В чем различие истинного и действительного значения измеряемой ФВ?
4) Что понимается под точностью измерения и существуют ли количественные показатели точности измерения ?
5) Определите понятие неопределенности измерений. Использует ли это понятие традиционные термины классической метрологии?
6) Дайте определение понятию «единство измерений» и объясните, почему обеспечение единства измерений является основной задачей метрологии?
7) Сравните понятие «прослеживаемости измерений», широко используемого в зарубежной метрологической практике, с понятием «единства измерений».
8) По каким признакам измерительного процесса строится классификация измерений?
9) Как классифицируется измерение по способу получения результатов измерения?
10) Что такое технические измерения? Часто ли они относятся к разряду одиночных измерений?
11) Что лежит в основе классификации измерений по методам измерения и принципам, используемым в основе измерительного эксперимента?

Основные сведения из практической метрологии. Тема 5

Содержание

Метрология. Список литературыФедеральный закон “Об обеспечении единства измерений” № 102-ФЗ от

Метрология. Общие положения.Метрология - учение об измерениях, методах и средствах обеспечения

Задачи метрологиясоздание общей теории измерений; разработка теоретических (фундаментальных) основ метрологии; разработка

Основные определенияФизическая величина (ФВ) - одно из свойств физического объекта

Основные определенияПогрешность измерения - отклонение результата измерения от действительного значения измеряемой

Классификация измеренийИзмерение - совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины

Классификация измерений2) По способу получения результатов измерения на прямые, косвенные, совместные

Классификация измеренийПо влиянию переходных характеристик СИ на результат измерения:динамические и статические

Классификация измерений3) По точности: на измерения максимально возможной точности, контрольно-поверочные и

Классификация измерений4) По способу выражения результатов измерения : на абсолютные и

Классификация измерений7) По точности в ряду измерений на:Равноточные - измерения ФВ,

Показатели качества измеренийТочность (правильность+прецизионность) - качество измерения, отражающая степень близости результатов

Классификация погрешностей измеренийПогрешность измерения Δ равна разности между истинным значением

Классификация погрешностей измеренийПо причинам возникновения погрешности измерения разделяют на методическую, инструментальную

Схема классификации погрешностейПогрешности измеренийМетодическиеИнструментальныеОтсчитыванияСлучайныеСистематическиеГрубые

Вехи российской истории метрологииЕлизавета Петровна (1758 г) - документ: «Для провиантского

Международные метрологические организации МБМВ+МКМВ - подписание Метрической конвенции (1875 г):создание Международного

Вопросы и задания для самоконтроля1) Перечислите основные задачи метрологии.2) Что является

Похожие презентации