Лекция по метрологии №2 Гурьянов А.И.. Лекция по метрологии квалиметрии и стандартизации Рождение si
 Скачать 20.16 Kb.
|
|
Гурьянов А.И. Лекция по метрологии квалиметрии и стандартизации Рождение SI Некоторое время практически единицы существовали в стороне от метрических. Но в 1901 году итальянский инженер Джованни Джорджи показал, что любой из них можно добавить к метру, килограмму и секунде и получить новую систему, имеющую безупречную логическую структуру и приспособленную для нужд техники. Идеи Джорджи лбсуждались без малого пол века и были окончательно приняты Международным комитетом мер и весов лишь в 1946 году. В качестве четвертой опоры (основной единицы) новой системы была выбрана практически единица силы тока, ампер, определенная резолюция 9-й Генеральной конференции по мерам и весам (1948). В соответствии с традицией эту систему назвали MKSA (метр, килограмм, секунда, ампер). Международная система единиц Единица международная система единиц сокращенно СИ утверждена Ген. Конференцией по мерам и весам в 1960г. На териритории нашей страны система единиц СИ действует с 1 января 1982г. (ГОСТ 8.417-81) В качестве основных единиц приняты: метр, килограмм, секунд ампер, кельвин, моль, кандела. Достоинства СИ 1 Универсальность 2 Унификация 3 Когерентность величин 4 Возмжность воспроизведения единиц с высокой точность. 5 Упрощение записей формул 6 Уменьшение числа допускаемых единиц 7 Единая система образования кратных и дольных единиц 8 Облегченная педагогического процесса 9 Лучшее взаимопонимание при развитии научно-технических и экономических связей между различными странами Когерентность СИ Важный принцип, который соблюден в международной системе единиц, является её когерентность (согласованность). Выбор основных единиц системы обеспечил полную согласованность механических и электрических единиц. Например, ватт-единица механической мощности (равна джоулю в секунду) равняется мощности, выделяемой электрическим током силой 1 ампер при напряжении 1 волт. В СИ коэффициэнты пропорциональности в физических уравнениях, опредляющих производные единицы, равны безразмерной величине. Системные и внесистемные единицы Системная единица – это единица физической величины, входящая в одну из принятых систем. Все основные, производные, кратные и дольные единицы являются системными Внесистемная единица – это единица физической величины, не входящая ни в одну из принятых систем единиц. Кратные и дольные единицы СИ Различают кратные и дольные единицы физической величины. Кратная единица это единица физической величины, в цеом число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Дольная единица – это единица физической величины, значение которой в целом число раз меньше системной или внесистемной единицы. Единство измерений Единство измерений – состояние измерений, при котором их рез-ты вражены в указанных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все существующие ср-ва измерений (СИ) одной и той же величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных учреждениях установленных единиц ФВ и передачи их размеров применяемых СИ. Воспроизведение единиц физ. Величины – это совокупность операций по материализации единиц ФВ с наивысшей точностью посредством гос эталона или исходного образцового ср-ва измерения. Основы техники измерений параметров технических систем Виды и методы измерений Для оценки тех. Состояния технических систем (ТС) в эксплуатации производят измернеия и на основе измерительной информации принимают решение о пригодности ТС к дальнейшей эксплуатации при необходимости профилактических воздействий. Истинное значение ФВ В процессе измерений возникают различные внешние и внутренние помехи (z), которые вносят погрешность в результате измерения. При многократном измерении одной и той же величины х одним и тем же средством измерения в одинаковых условиях результаты измерения, как праило, различаются между собой и не совпадают с истинным значением физ. Величины. Под истинным х значением физ. Величины понимают значении, которое идеальным понимают значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном в отношениях соответствующие свойства технических систем через ее выходной параметр. Основные постулаты метрологии. Поскольку истинное значение есть идеальное значение, то в качестве наиболее близкого к нему используют действительное значение х, найденное экспериментальным методом, например с помощью более точных СИ. Основные постулаты метрологии Истинное значение определяемой величины существует и оно постоянно Истинное значение измеряемой величины отыскать невозможно. Отсюда следует, что в результате измерения Y, как правило, математически связан с измеряемой величиной вероятности зависимостью. Контроль, испытание и диагностирование Контроль – частный случай измерения, и он производится с целью установления соответствия измеряемой величины заданному допуску. Испытание более сложная метрологическая операция, которая состоит в воспроизведении в заданной последовательности определенных воздействий, измерении реакции объекта на данное воздействие и регистрации этих реакций. Диагностирование системы – это процесс распознавания состояния элементов этой системы в данный момент времени Виды измерений В метрологии существует множество видов измерений и число их постоянно увеличивается. Виды измерений определяются: Физическим характеров измеряемой величины; Требуемой точностью измерения Необходимой скоростью измерения Условиями и режимом измерений и т.д. Прямые измерения 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 y=Cx Где С-цена деления ср-ва измерения. Косвенные измерения Косвенные измерения – это измерения, производимые косвенным методом, при котором искомое значение физической величины определяется на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. Например, объем параллелепипеда находят путем умножения трех линейных величин (длины, ширины и высоты) ; электрическое сопротивление – путем деления напряжения на величину силы электрического тока Уравнение косвенного измерения: y=f(x1,x2…, xn), где х результат прямого измерения. Равноточные измерения – это ряд измерений физ. Величины, выполняемых одинаковыми по точности средствами измерений и в одних и тех же условиях. Неравноточные измерения – это ряд измерений, выполняемых различными по точности средствами измерений или в разных условиях. Однократное измерение – это измерение, выполненное только один раз. Многократное измерение – это измерение одного и того же размера ФЗ. Величины, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений. Статические, динамические измерения Статическое измерение – это измерение физ. Величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения. Динамическое измерение – это измерение изменяющей по размеру физической величины и, если необходимо, ее измерение во времени. Абсолютные, относительные измерения Абсолютные измерения – это измерения, основанные на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или использовании значении физических констант. Относительные измерения – это измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерения величине по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Основные методы измерения Метод непосредственной оценки- Метод измерений при котором значение измеряемой величины определяются непосредственно по отсчетному устройству измеритльного прибора. Метод сравнеия с мерой – метод измерений при котором измеряемую величины сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Метод дополнения Метод при котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала сумма, равная заранее заданному значению. Дифферанциальный метод – Метод который характеризуется измерением разности между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Нулевой метод измерения – нулевой метод измерений аналогичен дифференциальному, но разность между измеряемой величиной и мерой сводиться к нулю. Метод замещения – Метод сравнения с мерой, в которой измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Метод сравнения- Метод сравнения с мерой, в которой измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Контактный метод – Метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора прибора приводиться в контакт с объектом измерения. Бесконтактный метод – метод, основанный на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения Нестандартизированные методы измерения Метод противопоставления – метод, при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой одновременно воздействует на прибор сравнения, например измерения массы на равноплечих весах с помещением измеряемой массы и уравновешивающих гирь на двух чашках весов. Метод совпадений, где разность между сравниваемыми величинами измеряют, использую совпадение отметок шкал или периодических сигналов. |