Теоретическая метрология, ее основные разделы

Законодательная метрология

Раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества.

Прикладная метрология

Раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

Теоретическая метрология, ее основные разделы

Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения.

Основное уравнение измерения

Шкалы физических величин. Шкала интервалов.

Размеры физических величин как измеряются, так и оцениваются при помощи шкал.

Шкала физической величины — упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.

Условная шкала физической величины — это шкала физической величины, исходные значения которой выражены в условных единицах.

В зависимости от вида проявлений свойств физических объектов различают пять основных типов шкал измерений.

Шкала наименований (шкала классификаций)

Шкала наименований — это самый простой тип шкал, основанный на приписывании качественным свойствам объектов чисел или имен. Такие шкалы применяют для свойств, проявляющих себя только в отношении эквивалентности, которые у различных объектов могут совпадать или не совпадать. Измерительное преобразование для этих свойств не найдено либо не требуется по условиям познания данного объекта или явления. В таких шкалах отсутствуют понятия нуля и единицы измерения. Часто по таким шкалам классифицируют свойства, определяемые с помощью органов чувств человека (экспертные оценки).

2. Шкала порядка (шкала рангов)

Шкалы порядка применяют для оценивания размеров величин третьей группы, которые проявляют себя в отношении эквивалентности и порядка по возрастанию или убыванию количественного проявления данного свойства. В этих шкалах обычно имеется понятие о нуле шкалы, но единицы измерения ввести нельзя в принципе, так как для них не установлена пропорциональность (линейность) изменения размеров величины относительно выбранного измерительного преобразования, Поэтому эти величины не измеряют, а оценивают по заранее выбранным правилам в порядке убывания или возрастания размера величины,

Шкала отношений

Физические шкалы отношений являются наиболее совершенными из всех перечисленных, так как имеют не только единицу измерения, но и естественный ноль шкалы. Размер величины Q может быть описан уравнением

Примерами величин, для которых существуют шкалы отношений, являются масса, длина, термодинамическая температура, связанная со шкалой Кельвина, сила электрического тока, электрическое напряжение и т. д.

Абсолютные шкалы

Иногда для физических величин, для которых справедливы отношения эквивалентности, порядка и аддитивности, но дополнительно имеющих естественное определение единицы измерения, не зависящее от принятой системы единиц, используют понятие абсолютных шкал. Эти шкалы обладают всеми признаками шкал отношения, но при этом имеют безразмерную единицу измерения. Это относительные величины, такие как коэффициенты усиления, ослабления, плоский или телесный угол и т.д. Введение таких величин объясняется удобством выражения некоторых физических процессов или явлений, их математического описания и практической реализации в измерительной технике.

Системы физических единиц.

Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин.

· СИ - международная система единиц

· СГС – абсолютная физическая система единиц.

Основные методы измерений.

В зависимости от способа определения значений искомых величин различают два основных метода измерений метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

· Метод непосредственной оценки - метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Примерами таких измерений являются: измерение длины с помощью линейки, размеров деталей микрометром, угломером, давления манометром и т. д.

· Метод сравнения с мерой - метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Разновидности метода сравнения с мерой:

· метод противопоставления,

· дифференциальный метод

· нулевой метод

· метод совпадений

Случайные погрешности

Случайные погрешности - погрешности, величина которых меняется случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины одним и тем же методом при помощи тех же приборов. Источником случайных погрешностей является неконтролируемая невоспроизводимость условий измерения. Например, во время измерения неконтролируемым образом может меняться температура, влажность, атмосферное давление, напряжение в электрической сети, состояния органов чувств экспериментатора. Исключить случайные погрешности нельзя. При многократных измерениях случайные ошибки подчиняются статистическим законам, и их влияние можно учесть.

Законодательная метрология

Раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества.

Прикладная метрология

Раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

Теоретическая метрология, ее основные разделы

Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения.