Jaka jest metoda pomiaru? Rodzaje i środki pomiaru

Pomiar - znajdowanie wartości dowolnej wielkości fizycznej. Ten proces jest przeprowadzany empirycznie. . Jednocześnie można stosować różne metody i przyrządy pomiarowe . Zastanów się w artykule, które z nich są używane w praktyce.

Pomiar, metody pomiaru: definicje

Wynikiem tego procesu jest ustalenie wartości parametru Q. Jest on ustalany na podstawie liczbowego wskaźnika ilości (q) i jego jednostki (U). Ogólna formuła jest następująca:

Q = qU.

Zasada pomiaru odnosi się do zjawiska lub zestawu zjawisk, które są wykorzystywane jako podstawa procesu. Na przykład, masa ciała jest ustawiana za pomocą ważenia przy użyciu siły grawitacji, która jest proporcjonalna do wagi i temperatury przy użyciu efektu termoelektrycznego. выбираются в зависимости от характеристик объекта, цели процедуры. Metody i narzędzia pomiarowe dobierane są w zależności od cech obiektu, celu procedury. Równie ważne są możliwości badacza. Metoda pomiaru to zestaw specjalnych technik, za pomocą których realizowane są zasady procesu. Ich grupowanie odbywa się według różnych kryteriów. Środki pomiaru mają znormalizowane właściwości metrologiczne.

Klasyfikacja

Rodzaje i metody pomiaru różnią się w zależności od specyfiki zależności badanego parametru od czasu, rodzaju formuły i warunków wpływających na dokładność. Istnieje również klasyfikacja zgodnie ze sposobem wyrażania wyników procesu. Ze względu na zależność pożądanego parametru od czasu do przydzielenia pomiarów dynamicznych i statystycznych. Zakłada się, że ten ostatni jest niezmiennym wskaźnikiem. Takie pomiary obejmują określenie wielkości przedmiotu, temperatury, stałego ciśnienia i tak dalej. Dynamiczny to proces znajdowania wartości, przy których pożądany parametr zmienia się w czasie. Obejmują one na przykład ustanowienie wskaźnika ciśnienia podczas kompresji gazu. W zależności od metody uzyskiwania wyników rozróżnia się wspólne, pośrednie, kumulatywne, bezpośrednie badania. Rozważ je krótko.

Bezpośrednie badania

W trakcie takich pomiarów pożądaną wartość można znaleźć na podstawie danych eksperymentalnych. Można to wyrazić za pomocą równania

Q = X, w którym:

• Q jest wymaganym parametrem;
• X jest wskaźnikiem pochodzącym z danych eksperymentalnych.

Takie pomiary są wykonywane za pomocą taśmy mierniczej lub linijki, suwmiarki, mikrometra, kątomierza, termometru i tak dalej.

Badania pośrednie

W ich trakcie pożądana wartość jest ustalana na podstawie znanej zależności między nią a parametrami znalezionymi w bezpośrednich pomiarach. Równanie wygląda następująco:

Q = F (x1, x2 ... xN), w którym:

• Q- pożądany wskaźnik;
• F - zależność;
• x1, x2, ..., xN są parametrami uzyskanymi przez pomiar bezpośredni.

W ten sposób na przykład objętość obiektu jest ustawiana na dane wymiary geometryczne. проводников также предполагают применение этого уравнения. Metody pomiaru rezystancji przewodów sugerują również użycie tego równania. Pośrednie badania są najczęściej stosowane, gdy znalezienie bezpośredniego parametru jest trudne lub niemożliwe. W praktyce zdarzają się sytuacje, w których technika ta jest wyjątkowa. Tak więc, na przykład, są rozmiary porządku wewnątrzatomowego lub astronomicznego.

Zbiorcze badania

, предполагающие повторное нахождение одного или нескольких одноименных параметров при разных их сочетаниях или их мерах. W ich trakcie stosuje się metody pomiaru wielkości , które zakładają powtarzające się stwierdzenie jednego lub kilku parametrów o tej samej nazwie z różnymi ich kombinacjami lub pomiarami. Żądany wskaźnik ustalany jest przy rozwiązywaniu układu równań. One z kolei są kompilowane z parametrów uzyskanych z kilku bezpośrednich pomiarów.

Rozważ przykład. Konieczne jest określenie masy poszczególnych wag w zbiorze. Oznacza to, że konieczne jest przeprowadzenie kalibracji opartej na znanej masie jednego z nich, uzyskanej przez bezpośrednie pomiary i porównanie wskaźników dla różnych kombinacji obiektów. W zestawie znajdują się obciążniki o masie 1, 2, 2 *, 5, 10, 20 kg. Wszystkie, z wyjątkiem trzeciego, są próbkami o różnych masach. Waga z gwiazdką ma parametry, które różnią się od dokładnego wskaźnika 2 kg. Kalibracja polega na ustaleniu masy każdego obiektu w jednej próbce, na przykład na obiekcie o wadze 1 kg. Znalezienie parametru odbywa się w procesie zmiany kombinacji wag. Konieczne jest wykonanie równań, w których liczby oznaczają masy poszczególnych obiektów. Na przykład 1 próbka odpowiada masie 1 kg. W tym przypadku 1 = 1ob + a; 1+ 1 vol = 2 + b; 2 * = 2 + s i tak dalej. Dodatkowe masy, które należy dodać do ciężaru masy, stojąc po prawej stronie lub odjąć w celu zrównoważenia, oznaczone są jako a, b, c. Podczas rozwiązywania układu równań można ustawić masę dla każdej wagi.

Badania realizowane w ramach współpracy

Zakładają one pomiar jednocześnie dwóch lub kilku przeciwnych parametrów. Pozwala to na zidentyfikowanie powiązania funkcjonalnego między nimi. Przykładem takich badań jest określenie długości pręta na podstawie jego temperatury.

Klasy

Ustawiane są w zależności od warunków, które determinują dokładność wskaźnika. Wyróżnia się następujące klasy:

1. Pomiary to maksymalna dopuszczalna dokładność, którą można osiągnąć na obecnym poziomie technicznym. Ta klasa zawiera wszystkie bardzo dokładne dane szacunkowe. Przede wszystkim obejmują one pomiary referencyjne. Są one związane z maksymalną możliwą dokładnością reprodukcji danych jednostek wartości fizycznych. Klasa ta obejmuje także ocenę stałych, uniwersalnych, w pierwszej kolejności. Przykładem może być znalezienie bezwzględnego współczynnika przyspieszenia dla swobodnego spadania.
2. Pomiary kontrolne i weryfikacyjne. Ich błąd z ustalonym prawdopodobieństwem nie powinien być wyższy niż dany wskaźnik. Klasa ta obejmuje wszystkie pomiary wykonywane w laboratoriach nadzoru państwowego nad spełnieniem wymagań przepisów technicznych, kontroli urządzeń pomiarowych. Takie oceny stanu obiektów gwarantują błąd z pewnym prawdopodobieństwem, który nie przekracza określonej wartości.
3. Pomiary techniczne, których błąd zależy od charakterystyki zastosowanych środków. Na przykład ocena stanu obiektów, przeprowadzona w środowisku produkcyjnym w przedsiębiorstwie przemysłowym, w sektorze usług itp.

Sposób odzwierciedlenia wyniku

Zgodnie z tą cechą rozróżnia się pomiary względne i bezwzględne. Te ostatnie są oparte na bezpośrednich badaniach jednego lub kilku wskaźników lub na wykorzystaniu stałych wartości. Takie badania obejmują znalezienie długości w metrach, bieżący wskaźnik w amperach, przyspieszenie wm / s. Rozważane są pomiary względne, w których pożądany wskaźnik jest porównywany z tym samym parametrem, działający jako jednostka lub brany jako źródło. Na przykład, znaleźć średnicę powłoki przez liczbę obrotów walca, wskaźnik wilgotności, który jest określony przez stosunek objętości pary wodnej w 1 m3 powietrza do liczby par nasycających go w danej temperaturze.

Jakie metody pomiaru są najczęściej stosowane w praktyce?

Warto zauważyć, że w badaniach wykorzystano dwie metody. – непосредственная оценка и сравнение с мерой. Główne metody pomiaru to bezpośrednia ocena i porównanie z działaniem. предполагает сравнение искомого показателя с параметром, воспроизводимым мерой. W pierwszym przypadku pożądany parametr znajduje się bezpośrednio na skali referencyjnej instrumentu bezpośredniego działania - na linijce, manometrze, termometrze itp. Druga metoda pomiaru polega na porównaniu pożądanego wskaźnika z parametrem odtwarzalnym. Na przykład, aby ustawić średnicę wskaźnika, optometr jest ustalony na znaku zerowym przez blok końcowych długości. Wynik uzyskuje się za pomocą wskaźników strzałki odchylającej od 0. Szukany parametr porównywany jest z wartościami końcowymi.

Podtypy

путем с равнения может реализовываться разными способами: Metodę pomiaru za pomocą wyrównania można realizować na różne sposoby:

1. Kontrastowany . W tym przypadku pożądany wskaźnik i parametr odtwarzany przez miernik działają jednocześnie na komparatorze. W rezultacie ustalana jest zależność między wartościami.
2. Różnicowanie . W tym przypadku poszukiwany wskaźnik jest porównywany ze znaną wartością odtworzoną przez pomiar. применяется при установлении отклонения контролируемого диаметра заготовки на оптиметре после настройки его на 0. Ta metoda pomiaru jest stosowana przy określaniu odchylenia kontrolowanej średnicy obrabianego przedmiotu na optymometrze po ustawieniu go na 0.
3. Przez przypadek W tym przypadku ustala się różnicę między wskaźnikiem docelowym a wartością odtworzoną przez pomiar. Jest to określone przez zbieżność znaków sygnałów okresowych lub skal.

Są inne sztuczki. . Na przykład zerowa metoda pomiaru . Zakłada on, że wpływ parametrów na komparatorze wynosi 0. Technika ta jest używana do pomiaru oporu obwodu mostu przy pełnym wyważeniu. Zgodnie z metodą pozyskiwania informacji badania mogą być zbliżeniowe lub kontaktowe.

Opcjonalne

W zależności od użytych środków rozróżnia się organoleptyczne, heurystyczne, eksperckie, instrumentalne metody pomiaru. Ta ostatnia opiera się na wykorzystaniu urządzeń technicznych. Mogą być mechaniczne, automatyczne, automatyczne. Na przykład często stosuje się instrumentalne metody pomiaru poziomów ciśnienia. Badania eksperckie opierają się na opinii grupy specjalistów. Metoda heurystyczna oparty na intuicji. Badania organoleptyczne obejmują użycie zmysłów. Badanie stanu obiektu odbywa się również metodami złożonymi i elementarnymi. Ta ostatnia obejmuje oddzielnie badanie każdego parametru obiektu. Na przykład można ocenić owalność, cięcie cylindrycznego wału itp. Metoda złożona polega na pomiarze całkowitego wskaźnika, na który wpływają poszczególne właściwości obiektu. Na przykład można przeprowadzić badanie bicia promieniowego w zależności od mimośrodowości, owalności i tak dalej.

Międzynarodowy system

Został przyjęty w 1960 r. Na XI Konferencji Generalnej. System dostarcza listę siedmiu kluczowych jednostek miary. Należą do nich: licznik, sekunda, amper, mol, kilogram, kelwin, candela. System zapewnia również dwie dodatkowe jednostki - steradian, radian, a także zawiera narzędzia do tworzenia parametrów podłużnych i wielokrotnych. W zdefiniowanych i wyprowadzonych wartościach SI. Są one tworzone za pomocą najprostszych równań parametrów fizycznych, których współczynniki liczbowe wynoszą 1. Te wartości są używane, na przykład, do określania jednorodności prędkości liniowej z ruchem prostoliniowym. Załóżmy, że długość przebytej ścieżki wynosi v = l / t (m), czas spędzony na niej to t (s). Prędkość będzie podawana w metrach na sekundę. W praktyce zwyczajowo używa się skrótu - m / s. Jednostka ta wyraża zatem prędkość równomiernego i prostego punktu ruchu, przy którym porusza się metr w ciągu sekundy. Inne wskaźniki są tworzone podobnie, w tym te, w których współczynnik nie jest jeden.