Понятия и основные функции метрологии. Лекция 1.1

1. Лекция 1.1 Понятия и основные функции метрологии

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах достижения
их единства и требуемой точности
Единство измерений – измерения, при которых результаты
измерений выражаются в узаконенных единицах величин, а
погрешности результатов измерений известны с заданной
вероятностью
Точность измерений – характеристика измерения, отражающая
степень близости его результатов к истинному значению измеряемой
величины
Погрешность – отклонение результата измерений от действительного
(истинного) значения измеряемой величины

2.

Задача метрологии –
обеспечение единства измерений
• выражение результатов измерений в единых узаконенных
единицах
• установление допускаемых погрешностей результатов
измерений при заданной вероятности

3.

Основные разделы метрологии
теоретическая (фундаментальная) метрология, предметом
которой
является
разработка
фундаментальных
основ
метрологии
законодательная
метрология,
представляет
собой
совокупность обязательных для применения метрологических
правил и норм по обеспечению единства измерений
практическая (прикладная) метрология, решает вопросы
практического
применения
разработок
теоретической
метрологии и положений законодательной метрологии
Деятельность по обеспечению единства измерений (ОЕИ)
регулируется Законом РФ «Об обеспечении единства измерений»
В России сформирована Государственная система обеспечения
единства измерений возглавляемая, реализуемая и контролируемая
Федеральным агентством по техническому регулированию и
метрологии (РОССТАНДАРТ)

4. Измерение. Физические и нефизические величины

Измерение – совокупность операций для определения
количественного значения величины с помощью специальных
средств измерений
В результате измерений получают значение физической
величины, выраженное уравнением, которое в метрологии
называется основным уравнением измерений:
X={X}[X]
где X измеряемая физическая величина; {X} числовое
значение измеряемой величины; [X] единица измерения.
Физическая величина – одно из свойств физического
объекта, общее в качественном отношении для многих
физических объектов, но в количественном отношении
индивидуальное для каждого из них

5.

Физические величины в зависимости от правил их измерения
подразделяются на три группы:
величины, характеризующие свойства объектов (длина, масса)
величины, характеризующие состояние системы (давление,
температура)
величины, характеризующие процессы (скорость, мощность)
Физические величины имеют единицы измерения
Нефизические величины - это величины, для которых нет
единиц измерения. Они могут характеризовать как свойства
материального мира, так и понятия, используемые в общественных
науках, экономике, медицине.
Таким образом, измерение - это процедура количественной
или качественной оценки того или иного свойства.
Свойство принятая система, между элементами которой,
действуют отношения:
отношения эквивалентности (равенства =)
отношения порядка (больше >, меньше <)
отношения аддитивности (суммирования +)

6. Шкалы измерений

Шкала наименований – это качественная шкала, которая
соответствует свойствам только с отношениями эквивалентности.
К этим свойствам нельзя применить термин «размер», но они
могут быть определены и идентифицированы. В шкале
наименований
допустимыми
являются
все
взаимнооднозначные преобразования. В этой шкале числа используются
лишь как метки

7.

Шкала порядка – соответствует свойствам, для которых могут
быть установлены отношения эквивалентности и отношения
порядка по возрастанию или уменьшению количественного
проявления свойства, но единицы измерения ввести нельзя. В
порядковой
шкале
допустимыми
являются
все
строго
возрастающие преобразования. Это шкалы с балльной оценкой.
Например:
•оценки знаний учащихся;
•в минералогии – шкала, по которой минералы классифицируются
согласно критерию твердости;
•в географии – бофортова шкала ветров, шкала силы землетрясений;
•в медицине – шкала стадий гипертонической болезни, шкала степеней
сердечной недостаточности и т.д.
•в промышленности – оценка качества продукции и услуг.
Порядковая шкала и шкала наименований - основные
шкалы качественных признаков.

8.

Шкалы
количественных
признаков
это
шкалы
интервалов, отношений
Шкала
интервалов
–
соответствуют
свойствам
с
отношениями эквивалентности, порядка и аддитивности. Шкалы
интервалов имеют условный ноль, заданные значения интервалов
и единицу измерения
Например:
измерение координаты точки
шкала времени
температурные шкалы Цельсия и Фаренгейта
Шкала отношений – соответствуют свойствам с отношениями
эквивалентности, порядка и аддитивности. Шкалы отношений
считаются наиболее совершенными, так как имеют естественный
ноль и единицы измерения, которые принимают по согласованию
Например:
температурная шкала Кельвина
пересчет цен из одной валюты в другую по фиксированному курсу
шкалы физических величин – массы, длины и др
С
помощью
шкал
отношений
возможны
все
арифметические операции с измеряемыми величинами:
сложение, вычитание, умножение и деление.