Метрология, стандартизация, сертификация и управление качеством в биотехнологии. Лекция 8. Метрология

1.

КАФЕДРА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ
Метрология, стандартизация, сертификация и управление качестовом
в биотехнологии
Лекция 8. Метрология

2.

Шкалы измерений
Шкала измерений – это совокупность значений, позволяющих
количественно или качественно отобразить свойства объекта измерений.
Шкала – упорядоченный числовой или символьный ряд значений,
отражающий допустимые вариации значений измеряемой величины.
В теории измерений принято, в основном, различать пять типов шкал:

3.

1) Шкалы порядка - это расположенные в порядке возрастания или
убывания размеры измеряемой величины.
Расстановка размеров в порядке их возрастания или убывания с целью
получения измерительной информации по шкале порядка называется
ранжированием.
Для облегчения измерений по шкале порядка некоторые точки на ней
можно зафиксировать в качестве опорных или реперных.
У реперных шкал может присутствовать нулевая отметка.
Однако единица измерения для них отсутствует, так как для них не
установлено отношение пропорциональности и соответственно нет
возможности судить во сколько раз больше или меньше конкретные
проявления свойства.
Часто отметки шкал порядка и, соответственно, результаты измерений
– это числовые метки (баллы, степени, уровни).
Недостатком реперных шкал является неопределённость интервалов
между реперными точками. Поэтому баллы нельзя складывать,
вычислять, перемножать, делить и т.п.

4.

Примеры реперных шкал порядка и их измерений:
• 12-бальная шкала Бофорта для силы морского ветра

5.

6.

• Шкала Мооса - 10-балльная
шкала, созданная Карлом
Фридрихом Моосом в 1812 году,
которая позволяет сравнивать
твердость минералов. Шкала
дает качественную, а не
количественную оценку
твердости того или иного камня.
еще существуют шкалы твердости Бринеля, Виккерса, Роквелла.

7.

8.

2) Шкалы интервалов отличаются от шкал порядка тем, что по шкале
интервалов можно уже судить не только о том, что размер больше другого, но
и на сколько больше.
По шкале интервалов возможны такие математические действия, как
сложение и вычитание.
Шкала интервалов состоит из одинаковых интервалов, имеет единицу
измерения и произвольно выбранное начало – нулевую точку.
Шкала интервалов величины Q описывается уравнением
Q = Qо + q[Q],
где q - числовое значение величины; Qо - начало отсчета шкалы; [Q] - единица
рассматриваемой величины.
Такая шкала полностью определяется заданием начала отсчета Qо шкалы и
единицы данной величины [Q].

9.

Пример шкалы интервалов
(Температурные шкалы
Цельсия и Фаренгейта)
шкала интервалов времени

10.

3) Шкала отношений
описывают свойства, к множеству самих количественных проявлений
которых применимы отношения эквивалентности, порядка и суммирования,
а следовательно, вычитания и умножения. В шкале отношений
существует нулевое значение показателя свойства.
Примером является шкала длин.
Любое измерение по шкале отношений заключается в сравнении
неизвестного размера с известным и выражении первого через второй в
кратном или дольном отношении.
С формальной точки зрения этот вид шкал измерений является шкалой
интервалов с естественным началом отсчета.

11.

4) Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но в
них дополнительно существует естественное однозначное определение
единицы измерения и не зависящие от принятой системы единиц измерения
Такие шкалы соответствуют относительным величинам (отношения
одноимённых физических величин, описываемых шкалами отношений).
К таким величинам относятся коэффициент усиления, ослабления и т. п.
Среди этих шкал существуют шкалы, значения которых находятся в
пределах от 0 до 1 (коэффициент полезного действия, отражения и т.п.).
Примером абсолютной шкалы могут стать шкалы с относительным
величинам: коэффициенту усиления, ослабления и др. Для образования
многих производных единиц в системе СИ используются безразмерные и
счетные единицы абсолютных шкал.

12.

Шкалы наименований характеризуются только отношением
эквивалентности (равенства). Примером такой шкалы является
распространённая классификация (оценка) цвета по
наименованиям (атласы цветов до 1000 наименований).
При сопоставлении и измерении
размеров по шкале наименований могут быть сделаны
следующие выводы: годен – не
годен; подходит – не подходит;
соответствует – не
соответствует и т.п.
Таким образом, например,
осуществляют калибровку
деталей машин и иных изделий
на предприятиях –
изготовителях продукции, при
входном контроле, а также в
ряде других случаев.

13.

14.

Квалиметрические шкалы и типы характеристик качества

15.

проранжировать квалиметрические шкалы по их функциональным возможностям, то, вероятно, получим следующий порядковый ряд убывания
их значимости (качества)