Metrologie - știința măsurării, formele lor, metode și mijloace, să asigure uniformitatea măsurătorilor (OEI), mijloacele de realizare precizia cerută. În metrologie, există trei domenii: teoretice (fundamentale), legislative (juridice) și practice (aplicate).
Conceptele de bază ale metrologie și tehnicii de măsurare sunt precizia de măsurare unitatea de măsurare (Fig. 1).
Fig. 1 Structura conceptelor de bază și echipamentul de măsurare metrologie
Măsurarea este procesul de găsire a valorilor cantității fizice a aditivului empiric prin mijloace de măsurare (SI).
Valoarea fizică (PV) - o proprietate care este calitativ comună multor obiecte fizice, dar în termeni de numere - individuale pentru fiecare obiect (masa electronului, masina, stele, ocean, etc)
mărimi fizice pot fi determinate (distinse una de cealaltă) în relația de echivalență și ordinea aditivitate.
Raportul de echivalență - o comparație a celor două mărimi fizice de aceeași natură sau diferită
X (A) ≈H (B) sau X (A) ≠ X (V)
De exemplu. Există o greutate (x), mere (A) și timpul (B).
Raportul dintre comenzii - compararea cantităților fizice X pentru două obiecte diferite de aceeași natură, adică echivalent în ceea ce privește cantitatea fizică.
X (A)> X (C) sau X (A)<Х(В)
De exemplu. mere de masă m (A) este mai mică decât masa m vehiculului (B)
Relația aditivitatea - această comparație, în care proprietățile omogene ale diferitelor obiecte, care sunt echivalente în ceea ce privește aceste proprietăți pot fi adăugate împreună.
În funcție de manifestările proprietăților PV în ceea ce privește echivalența, ordinea și aditiv pot distinge trei tipuri de PV, a căror dimensiune este determinată de reguli fundamental diferite.
Primul grup include cantități fizice, pentru care raporturile de echivalenta definite, ordine și aditiv. Ca rezultat al adăugării (adică o singură proprietate) urmează aceeași PV. operațiune specifică plus funcționarea unităților de multiplicare [X] sau orice număr întreg n. Ajungem astfel la măsurarea principală ecuația (determinarea) adăugarea unei mărimi fizice X = [x] n. Trebuie remarcat faptul că rezultatul măsurării efective a X este diferit de valorile reale X0 pentru valoarea erorii de măsurare # 916;. Ajunge la o concluzie practică important ca PV măsurată este o astfel de cantitate fizică, care este direct proporțională cu conversie, adică, PV aditiv. mărimi fizice astfel încât pentru un motiv sau altul de transformare de dozare proporțională nu a fost găsit nici o unitate au, și nu poate fi măsurat. Dimensiunea lor poate fi doar estimat. PV Dimensiuni măsurate și evaluate prin intermediul scalei, adică, set ordonat de valori PV pe măsură ce cresc de la un punct de plecare sau zero.
Al doilea grup - aceasta este valoarea pentru care relațiile de echivalență definite și ordinea. Cantitățile fizice aferente grupului au unitatea. dar scara nu are un zero natural. Astfel de variabile includ timp, potențial, entropia, etc. .. O caracteristică a acestui grup PV este că diferența dintre cele două valori duce la o nouă PV de aceeași dimensiune, dar având în proprietate aditivitate. Luând diferența dintre două potențiale electrice # 966;, obținem valoarea primului grup - tensiune U = # 966; 1 - # 966; 2. pentru care operațiile de adunare și înmulțire.
Al treilea grup include valorile pentru care sunt definite echivalență numai relații și ordine (valoare intensitate). Existența unor astfel de relații comandă cantități (mai puțin sau mai mult) este stabilită în teorie, bazată pe considerente fizice, sau experimental utilizând transformări speciale și dispozitive de măsurare tehnice care generează aceste transformări. Pentru valoarea acestui grup includ duritate, ductilitate, intensitatea cutremurelor, energia eoliană și alte cantități, unitatea de măsură pentru care eu nu pot intra, dar care, cu toate acestea, sunt estimate cu ajutorul dispozitivelor tehnice pe unele algoritm. Așa cum se utilizează numere abstracte sau puncte ca valori numerice ale PV. De exemplu: pe scara Richter pentru cutremure.
Trebuie remarcat faptul că determinarea multora PV nu sunt imuabile, și rafinat în mod constant. Astfel, temperatura corpului trebuie să fie atribuită valorilor treilea grup, atunci când este determinată în mod intuitiv ca gradul de caldura corpului. termometre Introducere cu grade Celsius sau Fahrenheit permis să intre temperatura unității și transferul de al doilea grup de magnitudini. Cu toate acestea la zero scale termometre ca grade Celsius sau Fahrenheit alese arbitrar. Datorită această temperatură a intrat într-un număr de ecuații ale fizicii, ci numai sub formă de intervale. De exemplu, temperatura Celsius, notată t, este întotdeauna o diferență între temperatura corpului și gheața de topire la presiunea atmosferică. Numai definiție care a dat Lord Kelvin, în baza legii statului gaz ideal, temperatura lăsată să se transfere în cantitățile de descărcare ale primului grup și să o cantitate fizică egală face.
În funcție de tipul de manifestări ale obiectelor fizice proprietăți disting cinci tipuri principale de cântare de măsurare.
articole de scală (clasificare la scară), bazate pe o proprietate de calitate atribuirea de numere sau nume de obiecte sunt folosite pentru a scala proprietățile care se manifestă numai în ceea ce privește echivalență. Astfel de scale nu sunt concepte de zero și unitate. Prin urmare, cifrele folosite ca nume specifice, nu puteți efectua orice operații aritmetice. Dacă, de exemplu, unul dintre rezistențe în circuit denotă o altă R6 și R18. atunci nu se poate concluziona că valorile rezistenței lor diferă de trei ori, și poate stabili doar că ele aparțin clasei de rezistențe.
Pentru Scale (scala de rang) este utilizat pentru a estima valorile dimensiunea celui de al treilea grup, care se manifestă în relația de echivalență și ordinea crescătoare sau descrescătoare manifestare cantitativă a acestei proprietăți. Aceste scale au un concept al originii scalei, dar unitatea nu poate fi introdusă în principiu, deoarece nu stabilește proporțional Redimensionarea pentru valorile lor relative la conversia de măsurare selectată. Prin urmare, aceste valori sunt măsurate și evaluate de regulile preselectate în ordine crescătoare sau descrescătoare de mărime magnitudine. Rezultatele evaluării pe scara de comanda nu poate fi supus nici aritmetică, deoarece este imposibil să se determine valoarea unității și pentru a evalua precizia măsurătorii PV.
intervale de scală (interval de diferență) este folosită pentru măsurarea intervalelor de valori din al doilea grup, care, în contrast cu cantitățile înseși, satisfac relațiile de echivalență, ordine și aditivitate. Scala este format din intervale identice și, ca o consecință a liniară și are o unitate de măsură. Zero scara adoptat de acord și este, prin urmare, condiționată. Astfel de scale includ cronologia diferitele calendare precum și de temperatura Celsius, Fahrenheit, Reaumur, gradele de aceste scale nu sunt aceleași. Deoarece intervalul de temperatură între topirea gheții și fierberea Celsius apă este împărțit în 100 de diviziuni (grade), iar la fahrenheit la 180 de diviziuni. În consecință, mai puțin de grade Celsius grade Celsius. În general, X dimensiunea fizică cantitatea din al doilea grup poate fi determinată pe un interval de scală conform formulei
unde X0-începând cadru;
[X] - unitate de măsură;
Valoarea numerică a g- X.
În cazul în care a acceptat X0. diferența # 916 = X-X0 este o cantitate de aditiv.
relație Scale (scala proporțională) este cea mai avansată dintre acestea, deoarece nu numai că unitatea de măsură, ci și un cadru natural de zero al scalei. Valoarea Size G poate fi definită prin ecuația
Cu aceste scale sunt valori măsurate ale primului grup, pentru care următoarele relații de echivalență, ordine și aditivitate. Pentru toate aceste valori sunt definite aritmetice: adunare, scădere, înmulțire și împărțire. Exemple de valori pentru care există relații de greutate scară, lungime, T temperatură termodinamică, curentul electric, tensiune, și altele.
Scala absolută. Aceste scale au toate semnele unui raport scară, dar au o unitate de adimensională. Aceste valori relative, cum ar fi factorii de amplificare, atenuare, unghi plat sau solide exprimat în radiani sau steradiani, et al.