Главная страница
Навигация по странице:

  • Наука начинается тогда

  • Единица физической величины

  • Совместными измерениями

  • Точность измерений

  • Правильность измерений

  • Достоверность измерений

  • Аттестация

  • Сертификация

  • Поверка

  • Градуировка

  • Калибровка меры или набора мер

  • Измерение влажности веществ и материалов. Московский государственный строительный университет


    Скачать 149 Kb.
    НазваниеМосковский государственный строительный университет
    Дата18.10.2020
    Размер149 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаИзмерение влажности веществ и материалов.doc
    ТипРеферат
    #143718

    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
    ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

    МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
    СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «Промышленное и гражданское строительство»
    КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

    РЕФЕРАТ

    ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

    Сведения об исполнителе:

    ……………….

    отделение экстернат

    подпись__________

    Сведения о научном руководителе:

    ………………..

    кандидат технических наук

    доцент

    подпись__________

    г. Москва

    2011 год
    СОДЕРЖАНИЕ:

    Ведение ………………………………………………………….............

    3

    Основная часть ………………………………………………………….

    4

    1

    Влажность веществ и материалов ……………………………….

    4

    2

    Приборы измерения влажности …………………………………

    7

    3

    Методы измерения влажности …………………………………..

    12

    Заключение ……………………………………………………...………

    14

    Список использованной литературы ………………………..………...

    16

    Глоссарий ……………………………………………………………….

    17



    ВВЕДЕНИЕ

    Наука начинается тогда,
    когда начинают измерять.


    Д.И. Менделеев

    Начиная с производства строительных материалов и кончая возведением зданий и сооружений, в строительстве используются измерения различных видов.

    Процесс измерения влажности веществ и материалов является одним из важнейших процессов в метрологии, поскольку влажность и содержание молекул воды в веществах и материалах являются одним из наиболее важных характеристик состава строительных материалов.

    Для измерения измерения влажности веществ и материалов используют стандартные измерительные средства с известными метрологическими характеристиками и отработанной методикой поверочных работ. Применяемые измерительные средства имеют некоторый запас по точности, т.е. погрешность измерения в 5…10, а иногда в 20…30 раз меньше, чем заданный допуск на измеряемый параметр.

    Цель моего исследования – рассмотреть основные методы и измерительные приборы для измерения влажности веществ и материалов.

    Основная задача исследования – рассмотреть основные методы и оборудование для измерения влажности веществ и материалов.

    Объект исследования – влажность.

    Предметом исследования являются:

    - влажность как одна из наиболее важных характеристик состава материала;

    - измерение влаги в газах;

    - измерение влаги в смесях жидкостей;

    - измерение влаги в твердых частях;

    - приборы для измерения влажности;

    - методов и устройства для измерения содержания молекул воды в материалах.

    Методика работы реферативное исследование. Структура предопределена принятыми задачами. Исследование состоит из введения, основной части, заключения, списка использованных источников и литературы. Для исследования была использована информация из учебников, журналов, нормативных источников.

    ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

    1 ВЛАЖНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
    Влажность и содержание молекул воды в веществах и материалах являются одним из наиболее важных характеристик состава. Уже указывалось, что влагу необходимо измерять в газах (концентрация паров воды), в смесях жидкостей (собственно содержание молекул воды) и в твердых телах в качестве кристаллизационной влаги, входящей в структуру кристаллов. Соответственно, набор методов и устройств для измерения содержания молекул воды в материалах оказывается весьма разнообразным.

    Традиции измерительной техники, опирающиеся на повседневный опыт, привели к тому, что в измерениях влажности сложилась специфическая ситуация, когда в зависимости от влияния количества влаги нате или иные процессы необходимо знать либо абсолютное значение количества влаги в веществе, либо относительное значение, определяемое как процентное отношение реальной влажности вещества к максимально возможной в данных условиях. Если необходимо знать, например, изменение электрических или механических свойств вещества, в этом случае определяющим является абсолютное значение содержания влаги. То же самое относится к содержанию влаги в нефти, в продуктах питания и т. д. В том случае, когда необходимо определить скорость высыхания влажных объектов, комфортность среды обитания человека или метеорологическую обстановку, на первое место выступает отношение реальной влажности, например воздуха, к максимально возможной при данной температуре.

    В связи с этим характеристики влажности, а также величины и единицы влажности подразделяются на характеристики влагосостояния и влагосодержания.

    Влагосодержание - величины и единицы, выражающие реальное количество влаги в веществе. Основной характеристикой влагосодержания является абсолютная влажность, определяемая как количество влаги в единице объема:

     

    К этому классу характеристик можно отнести парциальное давление водяных паров в газах, абсолютную концентрацию молекул воды для газа, близкого к идеальному, определяемую как:

     

    где Т -абсолютная температура, n0- постоянная Лошмидта, равная числу молекул идеального газа в 1 см3 при нормальных условиях, т. е. при p0= 760 Торр= 1015 Гпа и T0 = 273,1б К. Часто используется такая характеристика абсолютной влажности как точка росы, т. е. температура, при которой данная абсолютная влажность газа становится 100%.Эта характеристика привнесена в гигрометрию метеорологам и, т.к. является наиболее характерной при определении момента выпадения росы и определения ее количества.

    Влагосостояние - процентное соотношение, равное отношению абсолютной влажности к максимально возможной при данной температуре:



    Относительная влажность может характеризоваться так называемым дефицитом парциального давления, равного отношению парциального давления влаги к максимально возможному при данной температуре. Очень редко в гигрометрических измерениях можно встретить дефицит точки росы.

    Связь между температурой и максимально возможной абсолютной влажностью дается уравнением упругости насыщенных паров воды. Это уравнение имеет вид:



    На практике чаще пользуются таблицей давления насыщенных паров над плоской поверхностью воды или льда при различных температурах. Эти данные приведены в таблице.

    Таблица

    Давление насыщенных паров
    над плоской поверхностью воды


    t°c

    Рнк, мбар

    Анкг/м3

    t°C

    Рнк, мбар

    Анкг/м3

    0

    6,108

    4,582

    31

    44,927

    33,704

    1

    6,566

    4,926

    32

    47,551

    35,672

    2

    7,055

    5,293

    33

    50,307

    37,740

    3

    7,575

    5,683

    34

    53,200

    39,910

    4

    8,159

    6,120

    35

    56,236

    42,188

    5

    8,719

    6,541

    36

    59,422

    44,576

    6

    9,347

    7,012

    37

    62,762

    47,083

    7

    10,013

    7,511

    38

    66,264

    49,710

    8

    10,722

    8,043

    39

    69,934

    52,464

    9

    11,474

    8,608

    40

    73,777

    55,347

    10

    12,272

    9,206

    41

    77,802

    58,366

    11

    13,119

    9,842

    42

    82,015

    61,527

    12

    14,017

    10,515

    43

    86,423

    64,839

    13

    14,969

    11,229

    44

    91,034

    68,293

    14

    15,977

    11,986

    45

    95,855

    71,909

    15

    17,044

    12,786

    46

    100,89

    75,686

    16

    18,173

    13,633

    47

    106,16

    79,640

    17

    19,367

    14,529

    48

    111,66

    83,766

    18

    20,630

    15,476

    49

    117,40

    87,772

    19

    21,964

    16,477

    50

    123,40

    92,573

    20

    23,373

    17,534

    51

    129,65

    97,262

    21

    24,861

    18,650

    52

    136,17

    102,153

    22

    26,430

    19,827

    53

    142,98

    107,268

    23

    28,086

    21,070

    54

    150,07

    112,581

    24

    29,831

    22,379

    55

    157,46

    118,125

    25

    31,671

    23,759

    56

    165,16

    123,900

    26

    33,608

    25,212

    57

    173,18

    129,917

    27

    35,649

    26,743

    58

    181,53

    136,009

    28

    37,796

    28,354

    59

    190,22

    142,700

    29

    40,055

    30,048

    60

    199,26

    149,482

    30

    42,430

    31,830

     

     

     

    На стандартных справочных данных, приведенных в таблице, основаны практически все пересчеты характеристик влажности. На их основе можно, например, по известной абсолютной влажности и температуре найти относительную влажность, точку росы и т. д., выразить практически любую характеристику влажности газов.


    2 ПРИБОРЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ
    Среди приборов для измерения влажности наиболее массовыми являются приборы для определения содержания воды в газах - гигрометры. Для измерения влажности твердых и сыпучих тел чаще всего используются те же гигрометры, только процесс подготовки пробы к анализу включает в себя перевод влаги в газовую фазу, которая затем и анализируется. Существуют в принципе методы непосредственного измерения содержания влаги в жидкостях и в твердых телах, например, методом ядерного магнитного резонанса. Приборы, построенные на таком принципе, достаточно сложны, дороги и требуют высокой квалификации оператора.

    Гигрометры как самостоятельные приборы являются одними из самых востребованных измерительных приборов, поскольку с давних времен в них нуждались метеорологи. По изменению влажности, также как по изменению давления и температуры, можно предсказывать погоду, можно контролировать комфортность жизнеобеспечения в помещениях, контролировать различного рода технологические процессы. Например, контроль влажности на электростанциях, на телефонных станциях, на полиграфическом производстве и т.д. и т.п. является определяющим в обеспечении нормального режима функционирования.

    Востребованность гигрометров породила разработки и изготовление большого количества различных типов приборов. Большинство измерителей влажности представляют собой датчики влажности с индикатором либо аналогового сигнала, либо сигнала в цифровой форме. Поскольку индикаторами являются в большинстве своем либо механические устройства, либо электроизмерительные приборы, рассмотренные в предыдущих разделах, остановимся на датчиках влажности, определяющих почти все функциональные возможности гигрометров.

    Датчики гигрометров можно классифицировать по принципу действия на следующие типы:

    • волосяные датчики, в которых используется свойство волоса изменять длину при изменении влажности;

    • емкостные датчики, в которых при изменении влажности изменяется электрическая емкость конденсатора с гигроскопичным диэлектриком;

    • резистивные датчики, в которых изменяется сопротивление проводника, на поверхность которого нанесен гигроскопический слой;

    • пьезосорбционные датчики, в которых влага, поглощенная гигроскопическим покрытием, изменяет собственную частоту колебаний пьезокристалла, на поверхность которого нанесен гигроскопичный слой;

    • датчик температуры точки росы, в котором фиксируется температура, соответствующая переходу зеркального отражения металлической поверхностью в диффузное;

    • оптический абсорбционный датчик, в котором регистрируется доля поглощенной энергии света в полосах поглощения парами воды электромагнитного излучения.

    Наиболее древний, наиболее простой и наиболее дешевый датчик влажности представляет собой обычный волос, натянутый между двумя пружинами. Для измерения влажности используется свойство волоса изменять длину при изменении влажности. Несмотря на кажущуюся примитивность такого датчика и на то, что процесс, лежащий в основе измерения, не определяется законами физики и поэтому не поддается расчету, гигрометры с волосяными датчиками изготавливаются в большом количестве.

    Емкостные датчики влажности в настоящее время по массовости использования конкурируют и даже превосходят волосяные, поскольку по простоте и дешевизне они не уступают волосяным. Измеряемой физической величиной является емкость конденсатора, а это означает, что в качестве индикатора или выходного устройства может использоваться любой измеритель емкости. На подложку из кварца наносится тонкий слой алюминия, являющийся одной из обкладок конденсатора.

    На поверхности алюминиевого покрытия образуется тонкая пленка окиси Al2O3. На окисленную поверхность наносится напылением второй электрод из металла, свободно пропускающего пары воды. Такими материалами могут быть тонкие пленки палладия, родия или платины. Внешний пористый электрод является второй обкладкой конденсатора.

    Резистивные датчики изготавливаются в виде структуры.

    Конструкция резистивного датчика влажности представляет собой меандр из двух не соприкасающихся электродов, на поверхность которого нанесен тонкий слой гигроскопического диэлектрика. Последний, сорбируя влагу из окружающей среды, изменяет сопротивление промежутков между электродами меандра. О влажности судят по изменению сопротивления или проводимости такого элемента.

    В последнее время появились гигрометры, в основу работы которых положен фундаментальный физический закон поглощения электромагнитного излучения - закон Ламберта-Бугера-Бера. Согласно этому закону через слои поглощающего или рассеивающего вещества проходит электромагнитное излучение интенсивностью Iλ, равное:

     

    где Iλ - интенсивность излучения, падающего на поглощающий столб; N - концентрация поглощающих атомов (число молекул в единице объема); l - длина поглощающего столба, δλ- молекулярная константа, равная площади «тени», создаваемой одним атомом и выраженной в соответствующих единицах.

    Пары воды имеют интенсивные полосы поглощения в инфракрасной области спектра и в области длин волн от 185 нм до 110 нм - в так называемой вакуумной ультрафиолетовой области. Имеются отдельные разработки по созданию инфракрасных и ультрафиолетовых оптических влагомеров, и все они имеют одно общее положительное качество - это влагомеры мгновенного действия. Под этим понимается рекордно быстрое установление аналитического сигнала для пробы, помещенной между источником света и фотоприемником. Другие особенности оптических датчиков определяются тем, что в инфракрасной области поглощение молекулами воды соответствует вращательно-колебательным степеням свободы. Это означает, что вероятности переходов, и, соответственно, сечения поглощения в законе Ламберта-Бугера-Бера зависят от температуры объекта. В вакуумной ультрафиолетовой области сечение поглощения от температуры не зависит. По этой причине ультрафиолетовые датчики влажности являются более предпочтительными, но инфракрасная техника, которая используется в ИК датчиках влажности, намного долговечнее и проще в эксплуатации, чем ВУФ техника.

    У оптических датчиков имеется и один общий недостаток - влияние на показание мешающих компонентов. В инфракрасной области это различные молекулярные газы, например окиси углерода, серы, азота, углеводороды и т. д. В вакуумном ультрафиолете основным мешающим компонентом является кислород. Тем не менее можно выбрать длины волн в ВУФ, где поглощение кислорода минимально, а поглощение паров воды максимально. Например, удобной областью является излучение резонансной линии водорода с длиной волны А, = 121,6 нм. На этой длине волны у кислорода наблюдается «окно» прозрачности в то время, как пары воды заметно поглощают. Другой возможностью является использование излучения ртути с длиной волны 184,9 нм. В этой области кислород излучения не поглощает и весь сигнал поглощения определяется парами воды.

    Резонансная водородная лампа с окном из фтористого магния располагается на расстоянии в несколько миллиметров от фотоэлемента с катодом из никеля. Никелевый фотоэлемент имеет длинноволновую границу чувствительности -190 нм. Окна из фтористого магния имеют коротковолновую границу прозрачности 110 нм. В этом диапазоне длин волн (от 190 до 110 нм) в спектре водородной лампы присутствует только резонансное излучение 121,6 нм, которое и используется для измерения абсолютной влажности без какой-либо монохроматизации.

    У оптического датчика, схема которого изображена на рис. 9.4 есть еще одна особенность - возможность изменять чувствительность изменением расстояния от лампы до фотоприемника. В самом деле, с увеличением расстояния наклон характеристики dU/dN выходного сигнала от концентрации прямо пропорционален величине зазора между лампой и фотодиодом.

    Важным качеством оптического датчика является следствие из закона Ламберта-Бугера-Бера, состоящее в том, что такой датчик нужно калибровать только в одной точке. Если, например, определить сигнал с прибора при какой-либо одной определенной концентрации паров воды, то отградуировать шкалу прибора можно расчетным путем на том основании, что изменение логарифма сигналов при различных концентрациях равно:

     

    где N - концентрация (число) молекул в единице объема; δλ - сечение поглощения, I - длина поглощающего промежутка.

    Для определения относительной и абсолютной влажности на практике часто используются приборы, получившие название психрометров. Психрометры представляют собой два одинаковых термометра, один из которых обернут фитилем и смачивается водой. Мокрый термометр показывает температуру ниже, чем сухой термометр в том случае, если относительная влажность не равна 100%. Чем ниже относительная влажность, тем больше разность показаний сухого и мокрого термометров. Для психрометров различных конструкций составляются так называемые психрометрические таблицы, по которым находятся характеристики влажности.

    Психрометр не очень удобен в эксплуатации, поскольку его показания не просто автоматизировать, и требуется постоянное увлажнение фитиля. Тем не менее именно психрометр является самым простым и вместе с тем достаточно точным и надежным средством измерения влажности. Именно по психрометру чаще всего градуируются гигрометры с волосяными, емкостными или резистивными датчиками.


    3 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
    В заключение кратко остановимся на методах измерения влажности жидкостей и твердых материалов. Наиболее распространенным является метод высушивания или выпаривания влаги из вещества с последующим взвешиванием. Обычно пробу высушивают до тех пор, пока не перестанет изменяться ее вес. При этом, естественно, делается два допущения. Первое - что вся сортированная и химически связанная влага при выбранном режиме выпаривания улетучивается. И второе - что вместе с влагой не испарится никакой другой компонент. Очевидно, что во многих случаях гарантировать корректность выполнения процедур выпаривания очень сложно.

    Другим универсальным методом измерения влажности жидких и твердых тел является метод, когда влага из них переходит в газовую фазу в каком-либо замкнутом объеме. В этом случае стандартизуют методику подготовки пробы, а измерения ведут одним из упомянутых типов гигрометров, предназначенных для измерений влаги в газовой фазе. С целью получения надежных результатов такие устройства калибруют по стандартным образцам влажности.


    ЗАКЛЮЧЕНИЕ
    Поставленная мною цель в начале исследования достигнута. Рассмотрены основные методы измерения влажности веществ и материалов.

    Перечисленные преимущества использования средств измерений и, соответственно, востребования метрологических процедур и средств можно продолжать и продолжать. Несомненно одно самое главное - востребованность измерительной техники и средств обеспечения единства измерений напрямую зависит от интеллектуального уровня общества. По мере развития последнего роль метрологии в том ключе, будет постоянно возрастать. В этом убеждает и такой бесспорный факт, что при катаклизмах на Земле, например, во время войн или при каких-либо серьезных перестройках общества, общий интеллектуальный потенциал общества падает. От этого происходит снижение уровня и продолжительности жизни населения.

    Причиной этого в какой-то мере является и то, что во время катаклизмов не работают многие службы, напрямую связанные с метрологией. Совсем недавно наше общество столкнулось с тем, что замораживание работы измерительных станций на территории нашей страны отрицательно сказалось на многих параметрах жизнедеятельности общества. Какое-то время недостаточно хорошо были обеспечены сейсмические станции, корабли науки, с борта которых проводились обширные измерения, станции контроля земного магнетизма и распространения радиоволн, станции контроля атмосферного озона, станции космических наблюдений и т. д. Несомненно, что по мере стабилизации экономики в стране все это будет восстановлено, и нужно надеяться, что на более вы со ком техническом уровне, но то, что имело место снижение уровня жизни, связанное с недостаточным вниманием к измерительной технике - факт бесспорный.

    Из приведенных аргументов следует, что основополагающие моменты метрологии и измерительной техники оказывают серьезное влияние на наше общество в целом.

    СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ


    1. Аристов А.И., Карпов Л.И., Приходько В.М., Раковщик Т.М.. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник пособие для студентов высших учебных заведений.- 2-ое изд., испр.- М. : Издательский центр «Академия», 2007. - 384 с.

    2. Гончаров А.А., Копылов В.Д. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений.- 5-ое изд., стер.- М. : Издательский центр «Академия», 2007. - 240 с.

    3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебник для студентов высших учебных заведений.- 2-ое изд., испр.- Сп.-б. : «Питер», 2001. - 432 с.

    4. Сигов А.С., Нефёдов В.И. Метрология, стандартизация и технические измерения: Учебник для студентов высших учебных заведений.- М. : «Высшая школа», 2008. - 624 с.


    ГЛОССАРИЙ
    Физическая величина - Под этим определением подразумевается свойство, общее в качественном отношении многим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Или, следуя Леонарду Эйлеру, «величиной называется все, что способно увеличиваться или уменьшаться, или то, к чему можно нечто прибавить или отчего можно отнять».

    Вообще понятие «величина» многовидовое, т. е. относящееся не только к физическим величинам, являющимся объектами измерения. К величинам можно отнести количество денег, идей и т. п., т. к. к этим категориям применимо определение величины. По этой причине в стандартах (ГОСТ-3951-47 и ГОСТ-16263-70) приводится только понятие «физической величины», т. е. величины, характеризующей свойства физических объектов. В измерительной технике прилагательное «физическая» обычно опускается.

     Единица физической величины - физическая величина, которой по определению придано значение, равное единице. Ссылаясь еще раз на Леонарда Эйлера: «Невозможно определить или измерить одну величину иначе, как приняв в качестве известной другую величину этого же рода и указав соотношение, в котором она находится к ней». Другими словами, для того чтобы охарактеризовать какую-либо физическую величину, нужно произвольно выбрать в качестве единицы измерения какую-либо другую величину того же рода.

     Мера - носитель размера единицы физической величины, т. е. средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины данного размера. Типичными примерами мер являются гири, рулетки, линейки. В других видах измерений меры могут иметь вид призмы, вещества с известными свойствами и т. д. При рассмотрении отдельных видов измерения мы будем специально останавливаться на проблеме создания мер.

     Измерение - познавательный процесс, заключающийся в сравнении данной величины с известной величиной, принятой за единицу. Измерения подразделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

     Прямые измерения - процесс, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Простейшие случаи прямых измерений - измерения длины линейкой, температуры - термометром, напряжения - вольтметром и т. п.

     Косвенные измерения - вид измерения, результат которых определяют из прямых измерений, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Например, площадь можно измерить как произведение результатов двух линейных измерений координат, объем - как результат трех линейных измерений. Так же сопротивление электрической цепи или мощность электрической цепи можно измерить по значениям разности потенциалов и силы тока.

     Совокупные измерения - это измерения, в которых результат находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Например, совокупными являются измерения, при которых массу отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.

     Совместными измерениями - называют производимые прямые или косвенные измерения двух или нескольких неодноименных величин. Целью таких измерений является установление функциональной зависимости между величинами. Например, совместными будут измерения температуры, давления и объема, занимаемого газом, измерения длины тела в зависимости от температуры и т. д. данный реферат скачан с портала все для мгсу

     Средство измерения - техническое средство, используемое при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. В число средств измерений входят меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы и преобразователи, стандартные образцы состава и свойств различных веществ и материалов.

    По временным характеристикам измерения подразделяются на:

    статические, при которых измеряемая величина остается неизменной во времени;

    динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется. По способу выражения результатов измерения подразделяются на:

    абсолютные, которые основаны на прямых или косвенных измерениях нескольких величин и на использовании констант и в результате которых получается абсолютное значение величины в соответствующих единицах;

    относительные измерения, которые не позволяют непосредственно выразить результат в узаконенных единицах, но позволяют найти отношение результата измерения к какой-либо одноименной величине с неизвестным в ряде случаев значением. Например, это может быть относительная влажность, относительное давление, удлинение и т. д.

    Основными характеристиками измерений являются: принцип измерения, метод измерения, погрешность, точность, достоверность и правильность измерений.

     Принцип измерений - физическое явление или их совокупность, положенные в основу измерений. Например, масса может быть измерена опираясь на гравитацию, а может быть измерена на основе инерционных свойств. Температура может быть измерена по тепловому излучению тела или по ее воздействию на объем какой-либо жидкости в термометре и т. д.

     Метод измерений - совокупность принципов и средств измерений. В у помянутом выше примере с измерением температуры измерения по тепловому излучению относят к неконтактному методу термометрии, измерения термометром есть контактный метод термометрии.

     Погрешность измерений - разность между полученным при измерении значением величины и ее истинным значением. Погрешность измерений связана с несовершенством методов и средств измерений, с недостаточным опытом наблюдателя, с посторонними влияниями на результат измерения. Подробно причины погрешностей и способы их устранения или минимизации рассмотрены в специальной главе, поскольку оценка и учет погрешностей измерений являются одним из самых важных разделов метрологии.

     Точность измерений - характеристика измерения, отражающая близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность выражается величиной, обратной модулю относительной погрешности, т. е.

     (1.1)

    где Q - истинное значение измеряемой величины, Д - погрешность измерения, равная

    (1.2)

    где Х - результат измерения. Если, например, относительная погрешность измерения равна 10-2%, то точность будет равна 104.

     Правильность измерений - качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей, т. е. погрешностей, которые остаются постоянными или закономерно изменяются в процессе измерения. Правильность измерений зависит от того, насколько верно (правильно) были выбраны методы и средства измерений.

     Достоверность измерений - характеристика качества измерений, разделяющая все результаты на достоверные и недостоверные в зависимости оттого, известны или неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих величин. Результаты измерений, достоверность которых неизвестна, могут служить источником дезинформации.

    При выполнении различных работ по метрологическому обеспечению измерений используются специфические категории, которые тоже нуждаются в определении. Эти категории следующие:

     Аттестация - проверка метрологических характеристик (погрешности измерений, точности, достоверности, правильности) реального средства измерения.

     Сертификация - проверка соответствия средства измерения стандартам данной страны, данной отрасли с выдачей документа-сертификата соответствия. При сертификации кроме метрологических характеристик проверке подлежат все пункты, содержащиеся в научно-технической документации на данное средство измерения. Это могут быть требования по электробезопасности, по экологической безопасности, по влиянию изменений климатических параметров. Обязательным является наличие методов и средств поверки данного средства измерения.

     Поверка - периодический контроль погрешностей показаний средств измерения по средствам измерения более высокого класса точности (образцовым приборам или образцовой мере). Как правило, поверка заканчивается выдачей свидетельства о поверке или клеймлением измерительного прибора или поверяемой меры.

     Градуировка - нанесение отметок на шкалу прибора или получение зависимости показаний цифрового индикатора от значения измеряемой физической величины. Часто в технических измерениях под градуировкой понимают периодический контроль работоспособности прибора по мерам, не имеющим метрологического статуса или по встроенным в прибор специальным устройствам. Иногда такую процедуру называют калибровкой и это слово пишется на рабочей панели прибора.

    Этот термин на самом деле в метрологии занят, и калибровкой согласно стандартам называют несколько иную процедуру.

     Калибровка меры или набора мер - поверка совокупности однозначных мер или многозначной меры на различных отметках шкалы. Другими словами, калибровка - это поверка меры посредством совокупных измерений. Иногда термин «калибровка» употребляют как синоним поверки, однако калибровкой можно называть только такую поверку, при которой сравниваются несколько мер или деления шкалы между собой в различных сочетаниях. данный реферат скачан с портала все для мгсу






    написать администратору сайта