Метрология основные термины и определения

Содержание

Система единиц физических величин

Метрология основные термины и определения

Греческое слово «метрология» состоит из 2-х слов «метрон» – мера и «логос» – учение.

Средства метрологии – это совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование

Без измерений не может обойтись ни одна наука.

Основное понятие метрологии – измерение.

Измерение – это нахождение значения физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств (ГОСТ 16263-70).   

Измерения могут быть представлены тремя аспектами:

–     философский аспект измерения: измерения являются важнейшим универсальным методом познания физических явлений и процессов

–     научный аспект измерения: с помощью измерений (эксперимента) осуществляется связь теории и практики («практика – критерий истины»)

–     технический аспект измерений: измерения обеспечивают получение количественной информации об объекте управления или контроля.

Все объекты окружающего мира характеризуются своими свойствами. Свойство – категория качественная. Для количественного описания различных свойств, процессов и физических тел вводится понятие величины.

Величина – это свойство чего-либо, которое может быть оценено тем или иным способом, в том числе количественно.

Исходя из принципов получения значения величины их можно разделить на:

–     идеальные величины;

–     реальные величины.

Идеальные величины служат моделью конкретных реальных понятий

Например, гармонический процесс математически может быть описан синусоидальной функцией.

где: Ym – амплитуда колебаний (величина);

         f – частота колебаний (величина);

         j – сдвиг фазы (величина).

            Реально синусоидальное колебание воспроизвести невозможно (хотя бы потому, что реальный процесс всегда конечен) – это математическая модель.

Реальные величины – это измеренные (т.е. полученные в результате эксперимента) свойства физических объектов или процессов, с помощью которых они могут быть изучены.

Стандарт ГОСТ 16263-70 трактует физическую величину (ФВ) как одно из свойств физического объекта, в качественном отношении общее для многих физических объектов (например, «сопротивление» относится ко всем резисторам), а в количественном – индивидуальное для каждого из них (5 Ом – конкретный резистор).

Следует отметить, что не все физические величины могут быть выражены количественно в виде определенного числа единиц измерения. К ним относятся только измеряемые ФВ.

Например, с помощью вольтметра мы измеряем ФВ – напряжение и получаем конкретный результат: 10В. Некоторые ФВ, в силу их природы или специфики, не могут быть измерены. Для них по ряду причин не может быть введена единица измерения. Такие ФВ могут быть только оценены.

Оцениваемые ФВ – те, которым по установленным правилам приписывается определенное число. Обычно это осуществляется при помощи шкал.

Шкала величины – упорядоченная последовательность ее значений, принятая по соглашению на основании результатов точных измерений (Рекомендации по метрологии МИ 2365-96).

Вещественные ФВ – описывают физические и физико-химические свойства вещества, материалов (масса, емкость, индуктивность и т.п.)

Энергетические ФВ – описывают энергетические характеристики процессов преобразования, передачи энергии (мощность, напряжение и пр.).

ФВ, характеризующие протекание процессов во времени − спектральные характеристики, корреляционные функции и т.п.

Размер физической величины – количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию ФВ.

Сегодня в подавляющем большинстве стран мира принята метрическая система ФВ.

В 2000г. на эту систему перешла Англия. Среди немногих стран, где она не введена – США. Исторически в разных странах вводились свои единицы ФВ и их названия. Очень часто они связывались с параметрами конечностей человека (локоть, аршин, фут). Сумятицу в системы ФВ вносили и различные системы счисления (единичная, десятичная, двенадцатиричная, и т.п.).

 До последнего времени сохранились древние измерения (фут, фунт, аршин и т.п.), причем в разных странах они имеют разное значение по отношению к метру, килограмму.

С развитием науки, промышленности возникла естественная необходимость свести единицы измерения однородных ФВ к единой системе.

В первую очередь необходимо отметить Францию,  в которой в 1799г. была введена метрическая система мер. Она была создана в эпоху Великой французской революции и должна была служить «на все времена, для всех народов, для всех стран».

В основе этой системы – десятичная система: значения величин связаны соотношением 10n  (где n… -2,-1,0,1,2,…).

К этому времени были введены единицы ФВ: 

«ДЛИНА»

часть «нулевого» меридиана

«МАССА» 1 килограмм – масса 1дм3 воды при температуре 4оС  и др.

                В 1832г. Карл Гаусс измерил напряженность магнитного поля Земли, выразив ее через длину, силу, массу и время и ввел первый фундаментальный набор механических единиц (за основу были взяты мм, мг, с; система ММС).

                В 1851г. Вильгельм Вебер впервые ввел полную систему электрических величин.

                В 1871г. 17 государств (в том числе Россия) подписали Метрическую Конвенцию.

                До настоящего времени широкое распространение имеют 2 системы единиц:

–         Симметричная или Гауссова: CГC (основные единицы: сантиметр, грамм, секунда).

–         Международная система единица СИ. (SI)

Система CГC существует более 100 лет и до сих пор используется в точных науках (физика, астрономия). Но ее все более теснит система СИ – единственная международная система единиц ФВ, которая принята и используется в большинстве стран мира.

Источник: http://infoks.ru/index.php/produkty/tekhnicheskaya-ucheba-aim/88-metrologiya

Метрология – что такое? Основные понятия метрологии

Метрология основные термины и определения

Без измерительных средств и методов их применения научно-технический прогресс был бы невозможен. В современном мире люди не обходятся без них даже в быту.

Поэтому столь обширный пласт знаний не мог быть не систематизирован и сформирован как полноценное научное направление. Как раз для определения этого направления используется понятие «метрология».

Что такое измерительные средства с точки зрения научного знания? Можно сказать, это предмет исследования, но деятельность специалистов в данной сфере обязательно имеет и практический характер.

Понятие метрологии

В общем представлении метрологию часто рассматривают как совокупность научных знаний о средствах, методах и способах измерения, в которую также входит понятие их единства. Для регуляции практического применения этих знаний существует федеральное агентство по метрологии, которое технически управляет имуществом в сфере метрологии.

Как видно, центральное место в понятии метрологии занимает измерение. В этом контексте измерение означает получение сведений о предмете исследования – в частности информации о свойствах и характеристиках.

Обязательным условием является именно опытный путь получения этих знаний с применением метрологического инструментария. Также следует учитывать, что метрология, стандартизация и сертификация тесно взаимосвязаны и только в комплексе могут дать практически ценную информацию.

Так, если метрология занимается вопросами разработки методов измерения, то стандартизация устанавливает единые формы и правила для применения этих же методов, а также для регистрации характеристик объектов в соответствии с заданными нормативами.

Что касается сертификации, то она ставит целью определение соответствия исследуемого объекта тем или иным параметрам, заложенным стандартами.

Перед метрологией стоит несколько важных задач, которые находятся в трех областях – теоретической, законодательной и практической. По мере развития научного знания цели из разных направлений взаимно дополняются и корректируются, но в целом задачи метрологии можно представить так:

  • Формирование систем единиц и характеристик измерения.
  • Разработка общего теоретического знания об измерениях.
  • Стандартизация методов измерения.
  • Утверждение эталонов методов измерения, поверочных мер и технических средств.
  • Изучение системы мер в контексте исторической перспективы.

Единство измерений

Базовым уровнем стандартизации является единство измерений. Это значит, что результаты произведенных замеров отражаются в утвержденном формате. То есть характеристика измерения выражается в принятом виде.

Причем это относится не только к определенным величинам измерения, но и к погрешностям, которые могут выражаться с учетом вероятностей. Метрологическое единство существует для возможности сравнения результатов, которые проводились в разных условиях.

Причем в каждом случае методы и средства должны оставаться прежними.

Если рассматривать основные понятия метрологии с точки зрения качества получения результатов, то главным из них будет точность. В некотором смысле она взаимосвязана с погрешностью, которая искажает показания.

Как раз в целях повышения точности и применяются серийные измерения в различных условиях, благодаря которым можно составить более полное представление о предмете изучения.

Немалую роль в повышении качества измерений играют и профилактические мероприятия, направленные на проверку технических средств, испытания новых методов, анализ эталонов и т. д.

Принципы и методы метрологии

Для достижения высокого качества получаемых измерений метрология опирается на несколько основных принципов, в числе которых следующие:

  • Принцип Пельтье, ориентированный на определение поглощенной энергии в процессе течения ионизирующего излучения.
  • Принцип Джозефсона, на основе которого производятся измерения напряжения в электроцепи.
  • Принцип Доплера, который обеспечивает измерение скорости.
  • Принцип действия силы тяжести.

Для этих и других принципов была выработана широкая база методов, с помощью которых выполняются практические исследования. Важно учитывать, что метрология – наука об измерениях, которые подкрепляются прикладным инструментарием.

Но и технические средства, с другой стороны, основываются на конкретных теоретических принципах и способах.

Среди наиболее распространенных методов можно выделить методику непосредственной оценки, измерение массы на весах, замещение, сравнение и т. д.

Средства измерений

Одно из важнейших понятий метрологии – средство измерения. Как правило, это техническое устройство, которое воспроизводит или хранит в себе определенную физическую величину.

В процессе применения оно исследует объект, сопоставляя выявленный параметр с эталонным. Средства измерений – это обширная группа инструментов, имеющая множество классификаций.

По конструкции и принципу работы, к примеру, выделяют преобразователи, приборы, датчики, приспособления и механизмы.

Измерительная установка – относительно современная разновидность устройств, которыми пользуется метрология.

Что такое эта установка на практике использования? В отличие от простейших инструментов, установка представляет собой машину, в которой предусмотрен целый комплекс функциональных компонентов. Каждый из них может отвечать за одну или несколько мер.

В качестве примера можно привести лазерные угломеры. Их используют строители для определения широкого спектра геометрических параметров, а также для расчета по формулам.

Что такое погрешность?

Погрешность также занимает немалое место в процессе измерения. В теории она рассматривается как одно из основных понятий метрологии, в данном случае отражающих отклонение полученной величины от истинной.

Это отклонение может быть случайным или систематическим. В разработке измерительных приборов изготовители обычно закладывают определенную величину погрешности в список характеристик.

Именно благодаря фиксации возможных пределов отклонений в результатах можно говорить о надежности измерений.

Но не только погрешностью определяются возможные отклонения. Неопределенность – еще одна характеристика, которой руководствуется в этом отношении метрология.

Что такое неопределенность измерения? В отличие от погрешности, она практически не оперирует точными или относительно точными величинами.

Она указывает лишь на сомнение в том или ином результате, но, опять же, не определяет интервалы отклонений, которыми могло быть вызвано такое отношение к полученному значению.

Разновидности метрологии по сферам применения

Метрология в тех или иных формах задействована почти во всех сферах человеческой деятельности.

В строительстве применяются те же измерительные приборы для фиксации отклонений конструкций по плоскостям, в медицине используются средства диагностики на базе точнейшей аппаратуры, в машиностроении также специалисты применяют устройства, позволяющие определять характеристики с мельчайшими подробностями.

Более масштабные специализированные проекты ведет агентство по техническому регулированию и метрологии, которое вместе с этим содержит банк эталонов, устанавливает регламенты, осуществляет каталогизацию и т. д. Данный орган в разной степени охватывает все сферы метрологических исследований, распространяя на них утвержденные стандарты.

Заключение

В метрологии существуют установленные прежде и неменяющиеся эталоны, принципы и методы измерений. Но также есть и целый ряд ее направлений, которые не могут оставаться без изменений. Точность является одной из ключевых характеристик, которые обеспечивает метрология.

Что такое точность в контексте процедуры измерения? Это величина, которая в большей степени зависит от технического средства измерения. И как раз в этой области метрология развивается динамично, оставляя позади устаревающие, малоэффективные инструменты.

Но и это лишь один из самых ярких примеров, в которых регулярно производится обновление данной сферы.

Источник: https://FB.ru/article/337440/metrologiya---chto-takoe-osnovnyie-ponyatiya-metrologii

Основные термины и определения по дисциплинам метрология, стандартизация и сертификация

Метрология основные термины и определения

Официальное признание органом по аккредитации компетентности физического или юридического лица выполнять работы в определенной области оценки соответствия.

Аккредитованные испытательные лаборатории (ИЛ)

Осуществляют испытание конкретной продукции или конкретные виды испытаний согласно области аккредитации и выдают протоколы испытаний для целей сертификации.

Государственная метрологическая служба России (ГМС)

Совокупность государственных метрологических органов и создает для управления деятельностью по обеспечению единства измерений: общее руководство ГМС осуществляет Госстандарт РФ.

Государственный стандарт Российской Федерации (ГОСТ Р)

Национальный стандарт, принятый федеральным органом исполнительной власти (Госстандарт РФ), и устанавливающий обязательные требования безопасности к продукту (услуге).

Декларация о соответствии

Документ, удостоверяющий соответствие выпускаемой в обращение продукции требованиям технических регламентов.

Добровольная сертификация

Подтверждает требования стандартов по качеству и подлинности продукции, адекватности цены качеству товара, может дополнять обязательную сертификацию по требованиям безопасности.

Знак соответствия

Обозначение, служащие для информирования приобретателей о соответствии объекта сертификации требованиям системы добровольной сертификации или национальному стандарту.

Измерение

Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу величины, обеспечивающих нахождение отношения измеряемой величины с ее единицей в явном или неявном виде и получение значения этой величины.

Измерительные преобразователи

СрИзм, предназначенные для преобразования измеряемой величины в другую однородную или неоднородную величину с целью представления измеряемой величины в форме, удобной при обработке, хранении, передаче в показывающее устройство.

Измерительные приборы

Это средство измерений, которые позволяют получать измерительную информацию в форме, удобной для восприятия пользователем.

Измерительные принадлежности

Это вспомогательные средства измерений величин. Они необходимы для вычисления поправок к результатам измерений, если требуется высокая степень точности.

Калибровка средств измерений

Это совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средств измерений, не подлежащих ГМКиН.

Лицензирование

Выполняемая в обязательном порядке процедуры выдачи лицензии юридическому или физическому лицу на осуществление им деятельности, не запрещенной действующим законодательством.

Лицензия

Разрешение, выдаваемое органом ГМС.

Метрология

(От греч. «метро» – мера, «логос» – учение) – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и способах достижения требуемой точности.

Средство измерений (СрИзм)

Это техническое средство (или их комплекс), используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Обязательная сертификация

Распространяется на продукцию и услуги, от которых зависят здоровье и жизнь потребителя, а также безопасность его имущества и окружающей среды.

Отраслевые стандарты (ОСТ)

Разрабатываются применительно к продуктам определенной отрасли. Их требования соответствуют требованиям Госстандартов.

Органы по сертификации

Орган, проводящие сертификацию соответствия определенной продукции, согласно аккредитации.

Оценка соответствия

Прямое или косвенное определение соблюдения требований, предъявляемых объекту.

Поверка средств измерений

Совокупность операций, выполняемых органами ГМС с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

Погрешность

Отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины.

Подтверждение соответствия

Документальное удостоверение соответствия продукции (услуги), процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации, утилизации и пр., положения стандартов или условиям договора.

Правила по стандартизации (ПР)

Документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ.

Рекомендации (Р)

Положение, содержащее совет или указания. Применительно к стандартизации этот документ содержит добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядка, методы выполнения работ. По своему характеру они соответствуют нормативным документам методического содержания.

Сертификация

Это процедура подтверждения третьей независимой стороной, т.е. организацией, не зависящей от заинтересованных сторон (изготовителей, исполнителей, продавцов и потребителей), соответствия должным образом идентифицированной продукции, процесса или услуги конкретному стандарту или другому нормативному документу.

Стандартизация

Деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил и характеристик, обязательных для выполнения и (или) рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда.

Сертификат соответствия

Документ, удостоверяющий соответствие объекта требованиям технических регламентов, положениям стандартов или условий договоров.

Стандарты предприятий (СТП)

Разрабатываются и принимаются самим предприятием. Объектами являются составные части производимой продукции (сырья, полуфабрикатов), технологическая оснастка и нормы процесса производства, инструменты и пр.

Стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений (СТО)

Объектами СТО являются принципиально новые (пионерные) виды продукции и услуг, новые методы испытаний, методология экспертизы, нетрадиционные технологии разработки, изготовления, хранения и новые принципы организации и управления производством.

Технические условия (ТУ)

Эти документы обычно составляются предприятием в том случае, когда стандарт создавать целесообразно. Объектом ТУ часто является продукция разовой поставки. Нормативным ТУ рассматривается в случае ссылки на него в контракте или договоре на поставку продукции.

Точность

Качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Утверждение типа

Это первая составляющая государственного метрологического контроля. Утверждение типа средств измерений проводится в целях обеспечения единства измерений в стране и постановки на производство и выпуск в обращение средств измерений, соответствующих требованиям, установленным в нормативных документах.

Физическая величина

Свойство физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением.

Эталон

Это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений.

Еще полезные статьи:

Источник: https://suplicio.ru/certification/104-basic-terms-and-definitions.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.