Учебное пособие по СМ.07. Учебное пособие по СМ. Учебное пособие для выполнения исследовательских лабораторных работ Издание шестое, Переработанное и дополненное Челябинск
 Скачать 6.27 Mb.
|
|
Рисунок 3 – Схема гидравлического пресса В прессе ВМ–3.5 с тензоизмерителем усилия и электронной схемой измерения на табло пульта 19 (6-разрядный цифровой индикатор с ценой деления 0,1 кН) при испытании отражается текущая нагрузка сразу в кН, а ее максимальное значениеPмакс фиксируется и остается до нового цикла. Новый цикл испытаний начинают со сброса предыдущих показаний индикатора 19 на нуль кнопкой: «Установка нуля» и закрытия вентиля 14. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ В строительстве, начиная с производства строительных материалов и кончая возведением зданий и сооружений, используются измерения различных видов. Измеряют массу и плотность, силу и давление, температуру, параметры электрического тока и другие физические величины. Для измерения основных физических величин используют стандартные измерительные средства с известными метрологическими характеристиками и отработанной организацией поверочных работ. Применяемые измерительные средства имеют, как правило, некоторый запас по точности, т.е. погрешность измерения в 5…10 раз, а иногда в 20…30 раз меньше, чем заданный допуск на измеряемый параметр. Однако при определении специальных свойств различных строительных материалов стандартные измерительные средства применяются в качестве вспомогательных в комплексе со специальными приборами, разработанными только для данного испытания. Точность определения заданного параметра при этом зависит, как правило, от ряда специальных операций, выполняемых при испытаниях. Большинство методов и средств испытаний строительных материалов регламентированы только строительными стандартами и не проходили метрологическую экспертизу. Например, при определении подвижности и жесткости бетонной смеси, морозостойкости бетона, прочности бетона с использованием неразрушающих методов погрешность измерений остается неизвестной и допуск на определяемый параметр, как правило, не задан. При определении наиболее ответственных функциональных параметров, например, прочности бетона при разрушении контрольных образцов-кубов, учитываются возможные отклонения от значений, полученных при испытании. Область технологического рассеивания результатов здесь изучена хорошо. Погрешность стандартного измерительного средства (пресса) ничтожно мала по сравнению с рассеиванием, связанным с неоднородностью материала, и не учитывается при расчете гарантированной прочности. Измерения – один из важнейших путей познания природы человеком. Наука и промышленность не могут существовать без измерений. Диапазон измеряемых величин и их количество постоянно растут. При этом возрастает и сложность измерений. Измерительная технология как последовательность действий направлена на получение информации требуемого качества. Значимость измерений – вторая причина важности измерений. Основа любой формы управления, анализа, прогнозирования или регулирования – достоверная исходная информация, которая может быть получена лишь путем измерения требуемых физических величин, параметров и показателей. Только высокая и гарантированная точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений. Современные науки и техника позволяют выполнять многочисленные и точные измерения, однако затраты на них становятся соизмеримыми с затратами на исполнительные операции. В основе измерения физических величин ФВ лежит метрология – наука об измерениях, об обеспечении их единства, о методах и средствах достижения требуемой точности. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью. Основные статьи Закона РФ “Об обеспечении единства измерений” устанавливают: организационную структуру государственного управления обеспечением единства измерений; нормативные документы по обеспечению единства измерений; единицы величин и государственные эталоны единиц величин; средства и методики измерений. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Средство измерений – техническое устройство, предназначенное для измерений и позволяющее решать измерительную задачу путем сравнения измеряемой величины с единицей или шкалой ФВ. Средство измерений − обобщенное понятие, объединяющее самые разнообразные конструктивно законченные устройства, обладающие одним из двух признаков: вырабатывают сигнал (показание), несущий информацию о размере (значении) измеряемой величины и воспроизводят величину заданного размера (таблица 1). Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами. Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта, которая обусловливает его различие или общность с другими объектами и обнаруживается в его отношениях к ним. Свойство – категория качественная. Для количественного выражения вводится понятие величины. Величина не существует сама по себе и имеет место лишь постольку, поскольку существует объект со свойствами, выражаемыми данной величиной. Физическая величина – характеристика свойства физического объекта, общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта. Размер ФВ (числовое значение) – количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию ФВ. Например, каждое тело имеет свою массу и тела можно различать по их массе, т.е. по размеру интересующей нас ФВ. Значение ФВ – это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц Единица ФВ (единица измерения) – это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1. Она применяется для количественного выражения однородных физических величин. Размер единиц ФВ устанавливается путем их законодательно закрепленного определения метрологическими организациям государства. Таблица 1 – Средства измерений, применяемые в строительстве
При проведении измерений следует учитывать номинальные значения физических величин при нормальных условиях (таблица 2). В случае отклонений от этих условий следует вводить поправку на систематическую погрешность измерений. Основная физическая величина – ФВ, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы. Система физических величин – совокупность физических величин, связанных между собой зависимостями. Система единиц физических величин – совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми принципами. Совокупность основных и производных единиц ФВ, образованная в соответствии с принятыми принципами, называется системой единиц ФВ. В РФ используется система единиц средств измерений “Systeme International unites”, введенная ГОСТ 8.417 “ГСИ. Единицы физических величин”. В русской транскрипции она приняла аббревиатуру СИ. Таблица 2 − Номинальные значения ряда физических величин
Различают системные и внесистемные единицы измерений. К системным единицам измерений относятся: − основные или условно независимые единицы измерений – 7 наименований(длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества, сила света); − производные или условно зависимые единицы измерений - 18наименований (частота, сила, давление, энергия, мощность, количество электричества, электрическое напряжение, электрическая емкость, электрическое сопротивление, электрическая проводимость, поток магнитной индукции, магнитная индукция, индуктивность, световой поток, освещенность, активность радионуклида, поглощенная доза ионизирующего излучения, эквивалентная доза излучения) Производные единицы могут быть когерентными (связанные с другими единицами системы уравнением, в котором числовой множитель принят равным единице, например, скорость) и некогерентными, в уравнении которого содержится числовой коэффициент, отличный от единицы. Для преобразования в когерентную единицу следует подставлять величины со значениями в единицах средств измерений, дающие после умножения на коэффициент общее числовое значение, равное единице. − дополнительные единицы измерений – 2 наименования (плоский угол, телесный угол). К внесистемным единицам измерений относятся: − единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ (тонна, градус, минута, час, сутки, секунда, литр); − единицы, допускаемые к применению в специальных областях (морская миля, карат, мм. рт. ст., л. с., световой год, парсек, диоптрия, астрономическая единица, гектар, электрон-вольт, вольт-ампер, реактивная мощность, атомная единица массы и некоторые другие). Различают кратные и дольные единицы физических величин. Кратная единица – это единица физической величины, в целое число раз превышающая системную или внесистемную единицу. Дольная единица − единица физической величины, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы (таблица 3). Таблица 3 – Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
Когерентная производная единица физической величины – производная единица, связанная с другими единицами системы уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным 1. Конечная цель измерения | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||