Ölçmə üsulları və onların xüsusiyyətləri. Ölçmələrin növləri və üsulları. Cihazlar. Ümumi məlumat

Hal-hazırda, ölçülmüş kəmiyyətin fiziki təbiəti və müxtəlif şərtləri və ölçmə rejimlərini müəyyən edən amillərlə fərqlənən bir çox ölçmə növləri mövcuddur. Fiziki kəmiyyətlərin ölçülməsinin əsas növləri, o cümlədən xətti-bucaq (GOST 16263-70) birbaşa, dolayı, kümülatif, birgə, mütləq və nisbidir.

Ən çox istifadə edilən birbaşa ölçmələr, ölçülmüş kəmiyyətin istənilən dəyərinin ölçü alətlərindən istifadə edərək eksperimental məlumatlardan tapılmasından ibarətdir. Xətti ölçü birbaşa hökmdarın tərəzisində, lent ölçüsündə, kalibrdə, mikrometrdə, hərəkət edən qüvvə - dinamometrlə, temperaturda - termometrlə və s.

Dolayı ölçmələr istənilən dəyərin birbaşa ölçülməsinin qeyri-mümkün olduğu və ya çox çətin olduğu hallarda, yəni birbaşa ölçmə və ya birbaşa ölçmə daha az dəqiq nəticə verdikdə istifadə olunur.

Dolayı ölçmə növünə misal olaraq, birbaşa ölçmə növündən istifadə etməklə müəyyən edilmiş üç xətti kəmiyyəti (uzunluq, hündürlük və eni) çarparaq paralelepipedin həcmini təyin etmək, mühərrikin gücünü hesablamaq, dirijorun elektrik müqavimətini onun ilə təyin etmək olar. müqavimət, uzunluq və en kəsiyi sahəsi və s.

Məcmu ölçmələr eyni adlı bir neçə kəmiyyətin eyni vaxtda ölçülməsi yolu ilə həyata keçirilir, bu kəmiyyətlərin müxtəlif birləşmələrinin birbaşa ölçülməsi ilə əldə edilən tənliklər sisteminin həlli yolu ilə istənilən qiymət tapılır. Kumulyativ ölçmələrə misal olaraq toplunun çəkilərinin onlardan birinin məlum kütləsi və müxtəlif çəki birləşmələrinin kütlələrinin birbaşa müqayisəsi nəticələri ilə kalibrlənməsini göstərmək olar.

a, b, c, d hərfləri çəki kütləsindən əlavə edilməli və ya çıxılmalı olan çəkilərin naməlum qiymətləridir. Tənliklər sistemini həll edərək, hər bir çəkinin dəyərini təyin edə bilərsiniz.

Birgə ölçmələr - aralarındakı əlaqəni tapmaq üçün iki və ya daha çox fərqli kəmiyyətin eyni vaxtda ölçülməsi, məsələn, bu cismin həcminin dəyişməsinə səbəb olan müxtəlif temperatur ölçmələri ilə edilən bir cismin həcminin ölçülməsi.

Müxtəlif fiziki kəmiyyətlər üçün ölçmə nəticələrinin xarakteri əsasında ölçmələrin əsas növlərinə mütləq və nisbi ölçmələr daxildir.

Mütləq ölçülər bir və ya bir neçə fiziki kəmiyyətin birbaşa ölçülməsinə əsaslanır. Mütləq ölçüyə misal olaraq kaliper və ya mikrometr ilə muncuğun diametrini və ya uzunluğunu ölçmək və ya termometrlə temperaturu ölçmək olar.

Mütləq ölçmələr bütün ölçülən ölçünün qiymətləndirilməsi ilə müşayiət olunur.

Nisbi ölçmələr vahid rolunu oynayan ölçülən kəmiyyətin nisbətinin ölçülməsinə və ya kəmiyyətin ilkin kimi qəbul edilmiş eyniadlı kəmiyyətə münasibətdə ölçülməsinə əsaslanır. Nümunələr olaraq, uzunluqlu müstəvi-paralel son bloklar şəklində nümunəvi tədbirlər tez-tez istifadə olunur.

Nisbi ölçmələrə nümunə olaraq ölçü alətlərinin nümunəvi tədbirlərə uyğun tənzimlənməsi ilə üfüqi və şaquli optimetrlərdə tıxacların və ştapellərin kalibrlərinin ölçülməsi ola bilər. Nümunəvi ölçülərdən və ya nümunəvi hissələrdən istifadə edərkən, nisbi ölçmələr mütləq ölçmələrlə müqayisədə ölçmə nəticələrinin dəqiqliyini yaxşılaşdıra bilər.

Əsas xüsusiyyətinə - ölçmə nəticəsinin əldə edilməsi üsuluna görə nəzərdən keçirilən ölçmə növlərinə əlavə olaraq, fiziki proseslər kimi nəzarət, sınaq və diaqnostika terminlərini qeyd etmək lazımdır ki, bunlar ölçmə növlərinə əsaslanan fiziki proseslərdir. ölçülmüş kəmiyyətin əməliyyat xüsusiyyətlərinə uyğunluğun ən xarakterik prinsipləri.

Məhsulların monitorinqi, diaqnostikası və ya sınaqdan keçirilməsi məqsədilə ölçmələr aparmaq üçün ölçmələrin texnoloji prosesini müəyyən edən tədbirləri yerinə yetirmək lazımdır: ölçmə tapşırığının təhlili, səhvlərin müəyyən edilməsi, ölçmələrin sayının müəyyən edilməsi, ölçmənin seçilməsi. alət, ölçmə üsulu və s.

Ölçmə texnologiyaları kimi avtomobil mühərriklərinin təhlükəsizlik sınaqları zamanı onların əsas hissələri üçün mikrometr xəritələrinin işlənib hazırlanmasını göstərmək olar.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, ölçmə, əsaslı şəkildə ona aid edilə bilən bir kəmiyyətin bir və ya bir neçə dəyərinin eksperimental olaraq əldə edilməsi prosesidir. Ölçülmüş kəmiyyətin dəyəri ölçmə şərtlərindən, seçilmiş üsuldan, ölçmə alətinin növündən və s.

Ölçmələrin əsas xüsusiyyətləriölçmə prinsipləri, ölçmə üsulları və ölçmə dəqiqliyi daxildir.

Ölçmə prinsipi bu və ya digər növ ölçmə vasitələri ilə ölçmələrin əsasını təşkil edən fiziki hadisədir (təsir).

Alimlərin tədqiqatlarında aşkar etdikləri çoxlu sayda fiziki təsirlər ölçmə prinsipləri kimi istifadə olunur. Məsələn, sürəti ölçmək üçün Doppler effektinin tətbiqi; induksiyanın ölçülməsi üçün Hall effektinin tətbiqi maqnit sahəsi; çəki ilə kütləni ölçərkən cazibə qüvvəsindən istifadə.

Müxtəlif ölçmə prinsiplərinin tətbiqi nümunələri - piezoelektrik effekt, termoelektrik effekt və fotoelektrik effekt.

Piezoelektrik effekt xarici qüvvələrin təsiri altında bəzi kristalların (kvars, turmalin, süni pyezoelektrik materiallar) səthində (üzlərində) EMF-nin baş verməsidir. Kifayət qədər yüksək mexaniki möhkəmliyə və temperatur sabitliyinə (200°C-ə qədər kvars; 115°C-ə qədər piezokeramik) malik olan kvars və pyezokeramika (məsələn, barium titanat) ölçmələr üçün ən böyük tətbiqi tapmışdır.

Piezoelektrik effekt geri dönən: piezoelektrik kristala tətbiq olunan EMF onun səthində mexaniki gərginliyə səbəb olur. Piezoelektrik çeviricilər dinamik ölçmələr üçün öz-özünə yaradılır.

termoelektrik effekt temperaturun ölçülməsi üçün istifadə olunur və bu təsirin həyata keçirilməsinin iki əsas üsulundan istifadə olunur.

Birinci halda, temperaturun dəyişməsi ilə metalların və yarımkeçiricilərin elektrik müqavimətinin dəyişdirilməsi xüsusiyyətindən istifadə olunur. Metallardan mis (normal ölçmələr üçün) və platin (yüksək dəqiqlikli ölçmələr üçün) tez-tez istifadə olunur. Müvafiq ölçmə çeviricisi termistor adlanır. Hiss elementləri yarımkeçirici çevirici - termistor müxtəlif metalların oksidlərindən hazırlanır. Temperatur artdıqca termistorun müqaviməti azalır, termistorun müqaviməti isə artır. Termistorların müqavimətinin temperaturun dəyişməsi ilə asılılığı qeyri-xəttidir, mis termistorlar üçün xətti, platin üçün kvadrat trinomial ilə yaxınlaşır.

Platin termistorları -200°C ilə +1000°C diapazonunda temperaturu ölçməyə imkan verir.

Ölçmə məqsədləri üçün xarici və daxili fotoelektrik effektlərdən istifadə olunur. Xarici fotoelektrik effekt anod və fotokatod olan evakuasiya edilmiş silindrdə baş verir. Bir fotokatod işıqlandırıldıqda, işığın fotonlarının təsiri altında elektronlar buraxılır. Anod və fotokatod arasında elektrik gərginliyi olarsa, fotokatodun buraxdığı elektronlar foto cərəyan adlanan elektrik cərəyanı əmələ gətirir.

Beləliklə, işıq enerjisi elektrik enerjisinə çevrilir.

Ölçmə üsulu- bu seçilmiş ölçmə prinsipinə uyğun olaraq ölçülmüş kəmiyyəti onun vahidi (və ya miqyası) ilə müqayisə etmək üçün istifadə olunan üsullar (metodlar) toplusudur.

Ölçmə üsulları birbaşa qiymətləndirmə üsullarına və ölçü ilə müqayisə üsullarına bölünür. Ölçü ilə müqayisə üsulları qarşıdurma, diferensial, sıfır, əvəzetmə və təsadüf üsullarına bölünür.

Birbaşa qiymətləndirmə metodu bilavasitə fəaliyyət göstərən ölçü cihazının oxuma qurğusundan istifadə etməklə fiziki kəmiyyətin qiymətinin müəyyən edilməsindən ibarətdir. Məsələn, bir voltmetr ilə gərginliyin ölçülməsi. Bu üsul ən çox yayılmışdır, lakin onun dəqiqliyi ölçmə alətinin düzgünlüyündən asılıdır.

Ölçmə müqayisə üsuluölçülmüş dəyərin ölçü ilə təkrar istehsal olunan dəyərlə müqayisəsindən istifadə edir. Ölçmənin dəqiqliyi birbaşa qiymətləndirmənin düzgünlüyündən yüksək ola bilər.

Kontrast üsuluölçülmüş və təkrarlana bilən dəyərin müqayisə cihazına eyni vaxtda təsirinə əsaslanır, onun köməyi ilə kəmiyyətlər arasında nisbət qurulur. Məsələn, çəki tərəzisi və çəkilər dəsti ilə ölçülməsi.

Nə vaxt diferensial üsul ölçü alətinə ölçülmüş qiymətlə ölçü ilə təkrar istehsal edilən məlum dəyər arasındakı fərq təsir edir. Bu zaman məlum olanın ölçülmüş dəyərinin balanslaşdırılması tam yerinə yetirilmir. Məsələn, diskret gərginlik bölücü, istinad gərginlik mənbəyi və voltmetrdən istifadə edərək DC gərginliyinin ölçülməsi.

istifadə null metodu hər iki kəmiyyətin müqayisə aparatına təsirinin nəticəsi sıfıra endirilir ki, bu da yüksək həssas cihaz - null göstərici ilə qeydə alınır. Məsələn, dörd qollu körpüdən istifadə edərək rezistorun müqavimətinin ölçülməsi, burada naməlum müqavimətə malik bir rezistorda gərginliyin düşməsi məlum müqavimətə malik bir rezistorda gərginliyin düşməsi ilə balanslaşdırılır.

əvəzetmə üsuluölçülmüş dəyərin və məlum dəyərin növbə ilə cihazın girişinə qoşulmasına əsaslanır və ölçülmüş dəyərin qiyməti cihazın iki oxunuşundan təxmin edilir və sonra məlum dəyəri seçməklə hər iki oxunuş uyğunlaşdırılır.

Bu üsulla, məlum dəyərin ölçüsünün yüksək dəqiqliyi ilə yüksək ölçmə dəqiqliyinə nail olmaq olar. yüksək həssaslıq qurğu. Məsələn, naməlum bir gərginlik mənbəyinin ilk qoşulduğu və göstəricinin sapmasının təyin edildiyi yüksək həssas bir qalvanometrdən istifadə edərək kiçik bir gərginliyin dəqiq ölçülməsi, sonra məlum gərginliyin tənzimlənən mənbəyindən istifadə edərək eyni göstərici sapması əldə edilir. Bu halda məlum gərginlik bilinməyənə bərabərdir.

Uyğunlaşma üsulu miqyas işarələrinin və ya dövri siqnalların üst-üstə düşməsindən istifadə edərək, ölçülmüş dəyərlə ölçü ilə təkrarlanan dəyər arasındakı fərqi müəyyənləşdirin. Məsələn, yanıb-sönən strob lampasından istifadə edərək hissənin fırlanma sürətinin ölçülməsi: lampanın yanıb-sönməsi anlarında fırlanan hissədəki işarənin mövqeyini müşahidə edərək, hissənin fırlanma sürəti məlum flaş tezliyindən və ofsetdən müəyyən edilir. nişanının.

Məcburi tələblərə və qaydalara əməl olunmasının yoxlanılması məcburi tələblərə əməl olunmasına dövlət nəzarəti (nəzarəti) qaydasında həyata keçirilir.

Ölçmələrin dəqiqliyiölçmə xətasının sıfıra yaxınlığı ilə müəyyən edilir, yəni. ölçmə nəticələrinin kəmiyyətin həqiqi dəyərinə yaxınlığı.

Ölçülmüş dəyərin həqiqi dəyəri- obyektin müvafiq xassəsini kəmiyyət və keyfiyyət baxımından ideal şəkildə əks etdirən fiziki kəmiyyətin dəyəri.

Ölçülmüş kəmiyyətin faktiki dəyəri həqiqi qiymətə o qədər yaxın olan eksperimental yolla tapılan dəyər adlanır ki, bu məqsədlə onun əvəzinə istifadə oluna bilər.

Hiss orqanlarımızın (görmə və eşitmə) xüsusiyyətlərinə və istifadə etdiyimiz ölçmə vasitələrinin qeyri-kamilliyinə görə ölçülmüş kəmiyyətin həqiqi qiymətini müəyyən etmək mümkün deyil.

Biri yalnız onun bəzi iki dəyər arasında olduğunu göstərə bilər ki, onlardan biri əskikliklə, digəri isə artıqlığı ilə alınır. Bu dəyərlər bir-birinə nə qədər yaxındırsa, onların fərqi nə qədər kiçik olsa, ölçmə bir o qədər dəqiqdir.

Ölçmə xətası kəmiyyətcə ölçülən kəmiyyətin vahidləri ilə və ya ölçmə nəticəsinin xətasına münasibətdə ifadə edilə bilər, lakin ölçmə dəqiqliyi ölçmə nəticələrindən birbaşa müəyyən edilə bilməz. Buna görə də, adətən keyfiyyət baxımından yüksək (orta, aşağı) ölçmə dəqiqliyindən danışılır.

Buna görə də xətadan istifadə edərək ölçmələrin düzgünlüyünü kəmiyyətcə qiymətləndirmək daha rahatdır.

Beləliklə, eksperimentatorun vəzifəsi təkcə bu və ya digər arzu olunan dəyəri müəyyən etmək deyil, həm də bu dəyərin təyin edilməsinin düzgünlüyünün nə olduğunu və ya başqa sözlə, icazə verilən xətanın dəyərinin nə olduğunu göstərməkdir.

Ölçmələrin aşağıdakı əsas xüsusiyyətləri fərqləndirilir:

1) ölçmələrin aparılma üsulu;

2) ölçmə prinsipi;

3) ölçmə xətası;

4) ölçmə dəqiqliyi;

5) düzgün ölçmələr;

6) ölçmələrin etibarlılığı.

Ölçmə üsulu- bu, müəyyən bir kəmiyyətin ölçüldüyü üsul və ya üsullar toplusudur, yəni qəbul edilmiş ölçmə prinsipinə uyğun olaraq ölçülmüş kəmiyyətin ölçüsü ilə müqayisəsidir.

Ölçmə üsullarını təsnif etmək üçün bir neçə meyar var.

1. Ölçülmüş dəyərin arzu olunan qiymətini əldə etmə üsullarına görə:

1) birbaşa üsul (birbaşa, birbaşa ölçmələrdən istifadə etməklə həyata keçirilir);

2) dolayı üsul.

2. Ölçmə üsullarına görə:

1) kontaktın ölçülməsi üsulu;

2) təmassız ölçmə üsulu.

Əlaqə ölçmə üsuluölçü cihazının hər hansı hissəsinin ölçülmüş obyektlə birbaşa təması əsasında qurulur.

At təmassız ölçmə üsuluölçü aləti ölçülmüş obyektlə birbaşa təmasda deyil.

3. Kəmiyyəti onun ölçüsü ilə müqayisə etmək üsullarına görə fərqləndirirlər:

1) birbaşa qiymətləndirmə metodu;

2) onun vahidi ilə müqayisə üsulu.

Birbaşa qiymətləndirmə metoduölçülən kəmiyyətin qiymətini göstərən ölçü alətindən istifadəyə əsaslanır.

Ölçmə müqayisə üsuluölçmə obyektini onun ölçüsü ilə müqayisə etməyə əsaslanır.

Ölçmə prinsipi- bu, ölçmənin əsaslandığı müəyyən bir fiziki hadisə və ya onların kompleksidir.

Ölçmə xətası- bu, kəmiyyətin ölçülməsinin nəticəsi ilə bu kəmiyyətin real (faktiki) dəyəri arasındakı fərqdir.

Ölçmələrin dəqiqliyi- bu, ölçmə nəticələrinin ölçülmüş kəmiyyətin indiki dəyərinə uyğunluq dərəcəsini ifadə edən xüsusiyyətdir.

Ölçmə dəqiqliyi- bu, dəyərin sıfıra nə qədər yaxın olması ilə müəyyən edilən ölçmənin keyfiyyət xarakteristikasıdır çoxsaylı ölçmələr səhvlər (sistematik xəta).

Ölçmə etibarlılığı alınan ölçmə nəticələrinə inam dərəcəsini təyin edən xüsusiyyətdir.

4 Fiziki kəmiyyət anlayışı Fiziki vahidlər sistemlərinin qiyməti

Fiziki kəmiyyət ən azı iki elmin anlayışıdır: fizika və metrologiya. Tərifinə görə fiziki kəmiyyət obyektin müəyyən xassəsidir, keyfiyyət parametrlərinə görə bir sıra obyektlər üçün ümumi olan, lakin kəmiyyətcə fərqlənən (hər bir obyekt üçün fərdi) prosesdir. Müxtəlif əsaslarla yaradılmış bir sıra təsnifatlar var. Əsas olanlar aşağıdakılara bölünür:

1) aktiv və passiv fiziki kəmiyyətlər - ölçmə məlumatının siqnallarına görə bölündükdə. Üstəlik, bu vəziyyətdə birinci (aktiv) köməkçi enerji mənbələrindən istifadə etmədən məlumat ölçmə siqnalına çevrilə bilən kəmiyyətlərdir. İkincisi (passiv) belə kəmiyyətlərdir, onların ölçülməsi üçün ölçmə məlumatı siqnalını yaradan köməkçi enerji mənbələrindən istifadə etmək lazımdır;

2) aşqar (yaxud ekstensiv) və əlavə olmayan (və ya intensiv) fiziki kəmiyyətlər - aşqarlıq əlamətinə görə bölündükdə. İlk (əlavə) kəmiyyətlərin hissələrlə ölçüldüyünə inanılır, əlavə olaraq, fərdi ölçülərin ölçülərinin cəminə əsaslanan çox qiymətli ölçüdən istifadə edərək dəqiq şəkildə təkrarlana bilər. İkinci (əlavə olmayan) kəmiyyətlər birbaşa ölçülmür, çünki onlar bir kəmiyyətin birbaşa ölçülməsinə və ya dolayı ölçmələrlə ölçüyə çevrilir. 1791-ci ildə Fransa Milli Assambleyası ilk dəfə fiziki kəmiyyət vahidləri sistemini qəbul etdi. Bu, metrik ölçülər sistemi idi. Buraya daxildir: uzunluq vahidləri, sahələr, həcmlər, tutumlar və çəkilər. Və onlar iki məşhur vahidə əsaslanırdı: metr və kiloqram.

Alim öz metodologiyasını üç əsas müstəqil kəmiyyətə əsaslandırdı: kütlə, uzunluq, zaman. Və bu kəmiyyətlərin əsas ölçü vahidləri olaraq riyaziyyatçı milliqram, millimetr və ikinci götürdü, çünki bütün digər ölçü vahidləri minimumlardan istifadə etməklə asanlıqla hesablana bilər. Beləliklə, indiki inkişaf mərhələsində fiziki kəmiyyət vahidlərinin aşağıdakı əsas sistemləri fərqləndirilir:

1) cgs sistemi(1881);

2) ICSC sistemi(19-cu əsrin sonu);

3) ISS sistemi(1901)

Ölçmə üsulları (MI)- ölçmə prinsipləri və vasitələrindən istifadə etməklə ölçmə nəticəsini əldə etmək üsulu.

MI bölünür

Birbaşa qiymətləndirmə metodu

Ölçülmüş kəmiyyətin dəyəri birbaşa ölçmə cihazının oxu cihazından birbaşa alınır.

Üstünlük- ölçmə sürəti, onu praktiki istifadə üçün əvəzsiz edir. Dezavantaj məhdud dəqiqlikdir.

Ölçmə müqayisə üsulu

Ölçülmüş dəyər ölçü ilə təkrar istehsal olunan dəyərlə müqayisə edilir. Nümunə: xətkeşlə uzunluğu ölçmək.

Üstünlük– birbaşa qiymətləndirmə metodundan daha yüksək ölçmə dəqiqliyi. Dezavantaj, tədbirlərin seçilməsinə sərf olunan böyük vaxtdır.

müxalifət üsulu

Ölçülmüş dəyər və ölçü ilə təkrarlanan dəyər eyni vaxtda müqayisə cihazında işləyir, onun köməyi ilə bu dəyərlər arasındakı nisbət qurulur.

Məsələn, kütlənin ölçüldüyü bərabər qollu tərəzilərdə çəki onu tarazlaşdıran çəkilərin kütləsi ilə tərəzi şkalasında oxunuşların cəmi kimi müəyyən edilir.

Üstünlük– ölçmə məlumat siqnallarının təhrif edilməsinə təsir edən amillərin ölçmə nəticələrinə təsirinin azaldılması. Dezavantaj, çəkmə vaxtının artmasıdır.

Diferensial (fərqli) üsul

Ölçülmüş və məlum (təkrarlana bilən ölçü) dəyərlər arasındakı fərq ilə xarakterizə olunur. Məsələn, uzunluq ölçülərini yoxlayarkən yerinə yetirilən bir kompatorda işləyən standartla müqayisə yolu ilə ölçmə.

Üstünlük- fərqi ölçmək üçün nisbətən xam vasitələrdən istifadə edərkən belə yüksək dəqiqliklə nəticələrin əldə edilməsi.

Sıfır üsulu

Müqayisəyə məruz qalmanın xalis təsirinin sıfıra endirildiyi ölçü ilə müqayisə üsulu.

Uyğunlaşma üsulu

İstədiyiniz və təkrarlana bilən kəmiyyət ölçüsünün dəyərləri arasındakı fərqin miqyas işarələrinin və ya dövri siqnalların üst-üstə düşməsindən istifadə edərək ölçüldüyü bir ölçü ilə müqayisə üsulu.

Üstünlük– metod ölçü ilə müqayisənin dəqiqliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verir. Dezavantaj daha mürəkkəb medianın əldə edilməsinin dəyəri, operatorun peşəkar bacarıqlara sahib olması ehtiyacıdır.

əvəzetmə üsulu

O, ölçü ilə müqayisəyə əsaslanır ki, bu zaman ölçülmüş dəyər bütün şərtləri dəyişməz saxlayaraq məlum dəyərlə, təkrarlana bilən ölçü ilə əvəz olunur. Məsələn, ölçülmüş kütlənin və çəkilərin eyni tərəzi qabına alternativ yerləşdirilməsi ilə çəkin.

Üstünlüklər- ölçmə xətası kiçikdir, çünki o, əsasən ölçmə xətası və cihazın ölü zonası (sıfır - göstərici) ilə müəyyən edilir. Dezavantaj çox dəyərli tədbirlərin tətbiq edilməsi zərurətidir.

Dolayı ölçmə üsulu I

Bir elementin fiziki kəmiyyətinin, funksional asılılıqla müəyyən edilmiş digər arzu olunan kəmiyyətlə əlaqəli ölçülməsi, sonradan nəzarət həlli ilə hesablanması. Kimyəvi sınaq üsullarında dolayı üsullardan geniş istifadə olunur.

Üstünlüklər- birbaşa qiymətləndirmə üsulları olmayan və ya etibarlı nəticələr verməyən və ya əhəmiyyətli xərclərlə əlaqəli olan kəmiyyətləri ölçmək bacarığı. Dezavantajlar - ölçmə üçün artan vaxt və xərc.

1.6. Dövlət Metrologiya Xidmətinin təşkili

Rusiya Dövlət Metrologiya Xidməti (GMS) dövlət metroloji orqanlarının məcmusudur və ölçmələrin vahidliyini təmin etmək üçün fəaliyyətə rəhbərlik etmək üçün yaradılır.

HMS-ə ümumi rəhbərlik "Ölçmələrin vahidliyinin təmin edilməsi haqqında" Qanunla aşağıdakı funksiyaları həvalə edən Rusiya Federasiyasının Dövlət Standartı tərəfindən həyata keçirilir:

ölçmələrin vahidliyini təmin etmək üçün fəaliyyətin regionlararası və sektorlararası əlaqələndirilməsi;
Kəmiyyət vahidlərinin etalonlarının yaradılması, təsdiqi, saxlanması və istifadəsi qaydalarının müəyyən edilməsi;
Vasitələrə, üsullara və ölçmə nəticələrinə ümumi metroloji tələblərin müəyyən edilməsi;
Dövlət metroloji nəzarət və nəzarət;
Sınaq nəticələrinin tanınması və ölçmə vasitələrinin yoxlanılması ilə bağlı Rusiya Federasiyasının beynəlxalq müqavilələrinin şərtlərinə riayət olunmasına nəzarət;
Ölçmələrin vahidliyini təmin etmək üçün normativ sənədlərin təsdiqi;
dövlət standartlarının təsdiqi;
Ölçmə vasitələri üçün kalibrləmə intervallarının qurulması;
Texniki cihazların ölçü alətlərinə təyin edilməsi;
ölçmələrin aparılması üsullarının işlənib hazırlanması və sertifikatlaşdırılması qaydasının müəyyən edilməsi;
Dövlət Elmi Metroloji Mərkəzlərin (DTMM) fəaliyyətinin aparılması və əlaqələndirilməsi.
Akkreditasiya hökumət mərkəzləriölçmə vasitələrinin sınaqdan keçirilməsi;
Ölçmə vasitələrinin növünün təsdiqi;
Edir Dövlət reyestriölçü alətləri;
hüquqi və fiziki şəxslərin ölçü vasitələrinin istehsalı, təmiri, satışı və icarəsi üzrə fəaliyyətinin lisenziyalaşdırılması qaydasının müəyyən edilməsi;
Kalibrləmə işlərinin aparılması hüququ üçün hüquqi şəxslərin metroloji xidmətlərinin fəaliyyətinin təşkili və akkreditasiyası;
Metroloji işlərin planlaşdırılması və icrasının təşkili;

GMS-ə yeddi dövlət elmi metroloji mərkəzi, Ümumrusiya Tədqiqat Metroloji Xidmət İnstitutu (VNIIMS) və 100-ə yaxın standartlaşdırma və metrologiya mərkəzi daxildir.

Bu xidmətlər idarə olunur Rusiya Federasiyasının Gosstandart onların işini vahid texniki siyasət əsasında HMS-nin işi ilə əlaqələndirən.

Hüquq və öhdəliklər

Hüquq və öhdəliklər mərkəzi aparatda, metrologiya xidmətinin rəhbər və əsas təşkilatlarında, habelə müəssisə və təşkilatlarda metrologiya xidmətinin struktur bölmələri dövlət idarəetmə orqanının və ya hüquqi şəxsin metroloji xidməti haqqında Əsasnamə ilə müəyyən edilir. onların başı.

Metroloji xidmətlərin fəaliyyəti müxtəlif sahələri tənzimləyən qanunvericilik və normativ sənədlərlə, o cümlədən istehsalın metroloji təminatı və keyfiyyət sistemlərinin sertifikatlaşdırılması ilə dəstəklənir; ölçü, nəzarət və sınaq standartları və vasitələri; metroloji işlərin və xidmətlərin yerinə yetirilməsi üzrə peşəkar xüsusi hazırlığa, ixtisasa və təcrübəyə malik olan mütəxəssislər.

Maliyyələşdirmə

İşin maliyyələşdirilməsiəsas təşkilat tərəfindən tapşırıqların yerinə yetirilməsi üçün müvafiq dövlət idarəetmə orqanının mərkəzləşdirilmiş vəsaiti, baza təşkilatı üzrə isə xüsusi yaradılmış büdcədənkənar fondlar hesabına həyata keçirilir.

Ölçmə vasitələrinin kalibrlənməsi hüququ üçün müəssisələrin metroloji xidmətləri dövlət elmi metroloji mərkəzləri və ya SMMM orqanları ilə bağlanmış müqavilələr əsasında akkreditasiya oluna bilər.

Ölçmə metrologiyada ən mühüm anlayışdır. Bu, hər hansı fiziki kəmiyyətin dəyərini empirik olaraq təyin etməklə fiziki obyektin xassələrinin kəmiyyət bilikləri üçün həyata keçirilən mütəşəkkil insan hərəkətidir.

Bir neçə növ ölçmə var. Onları təsnif edərkən, adətən ölçülən kəmiyyətin zamandan asılılığının təbiətindən, ölçmə tənliyinin növündən, ölçmə nəticəsinin düzgünlüyünü müəyyən edən şərtlərdən və bu nəticələrin ifadə üsullarından çıxış edirlər.

Ölçmə dəyərinin zamandan asılılığının təbiətinə görə ölçmələr aşağıdakılara bölünür:

statik, bu zaman ölçülmüş dəyər zamanla sabit qalır;

dinamik, bu müddət ərzində ölçülmüş dəyər dəyişir və zamanla sabit deyil.

Statik ölçülər, məsələn, bədən ölçülərinin ölçülməsi, sabit təzyiq, dinamik ölçmələr pulsasiya edən təzyiqlərin, titrəmələrin ölçülməsidir.

Ölçmə nəticələrinin alınması üsuluna görə onlar bölünür

düz;

dolayı;

məcmu;

Birgə.

Birbaşa- Bunlar fiziki kəmiyyətin istənilən dəyərinin birbaşa eksperimental məlumatlardan tapıldığı ölçmələrdir. Birbaşa ölçmələri Q=X düsturu ilə ifadə etmək olar, burada Q ölçülən kəmiyyətin arzu olunan qiymətidir, X isə eksperimental məlumatlardan birbaşa alınan qiymətdir.

Birbaşa ölçmələrdə ölçülmüş kəmiyyət eksperimental əməliyyatlara məruz qalır ki, bu da ölçü ilə birbaşa və ya tələb olunan vahidlərdə bitirilmiş ölçmə vasitələrinin köməyi ilə müqayisə edilir. Düz xətlərə misal olaraq, xətkeşlə bədən uzunluğunun ölçülməsi, tərəzinin köməyi ilə kütlə və s.

Birbaşa ölçmələr maşınqayırmada, eləcə də texnoloji proseslərin idarə edilməsində (təzyiq, temperatur və s. ölçülmə) geniş istifadə olunur.

dolayı- bunlar istənilən qiymətin bu dəyərlə birbaşa ölçmələrə məruz qalan kəmiyyətlər arasındakı məlum əlaqə əsasında təyin olunduğu ölçülərdir, yəni. onlar müəyyən edilmiş kəmiyyətin özünü deyil, funksional olaraq onunla əlaqəli olanları ölçürlər. Ölçülən dəyərin qiyməti Q=F(x 1 ,x 2 ,…,x N) düsturu ilə hesablanmaqla tapılır, burada Q dolayı ölçülmüş dəyərin arzu olunan qiymətidir; F - əvvəlcədən məlum olan funksional asılılıq, x 1 ,x 2 ,…,x N - birbaşa şəkildə ölçülən kəmiyyətlərin qiymətləri.

Dolayı ölçmə nümunələri: həndəsi ölçülərini birbaşa ölçməklə cismin həcmini təyin etmək, müqavimətinə, uzunluğuna və kəsik sahəsinə görə keçiricinin elektrik müqavimətini tapmaq.

Dolayı ölçmələr, istənilən dəyərin birbaşa ölçülməsi qeyri-mümkün və ya çox çətin olduğu hallarda və ya birbaşa ölçmə daha az dəqiq nəticə verdikdə geniş yayılmışdır. Onların rolu birbaşa eksperimental müqayisə üçün əlçatmaz olan kəmiyyətləri, məsələn, astronomik və ya intraatom nizamının ölçülərini ölçərkən xüsusilə böyükdür.

Kumulyativ- bunlar eyni adlı bir neçə kəmiyyətin eyni vaxtda ölçülməsidir, burada tələb olunan kəmiyyət bu kəmiyyətlərin müxtəlif birləşmələrinin birbaşa ölçülməsi ilə əldə edilən tənliklər sisteminin həlli yolu ilə müəyyən edilir.

Kumulyativ ölçmələrə misal olaraq dəstlərin ayrı-ayrı çəkilərinin kütləsinin müəyyən edilməsi (onlardan birinin məlum kütləsi ilə kalibrləmə və müxtəlif çəki kombinasiyalarının kütlələrinin birbaşa müqayisəsinin nəticələri ilə) göstərmək olar.

Misal. Kütləsi 1, 2, 2*, 5, 10 və 20 kq olan çəkilərdən ibarət çəkinin kalibrlənməsi lazımdır (ulduz işarəsi eyni nominal dəyərə malik, lakin həqiqi dəyəri fərqli olan çəkiyi göstərir). Kalibrləmə bir standart çəkidən istifadə etməklə, məsələn, 1 kq çəkidən istifadə etməklə hər çəkinin kütləsinin müəyyən edilməsindən ibarətdir. Bunu etmək üçün hər dəfə çəkilərin birləşməsini dəyişdirərək ölçmələr aparacağıq (rəqəmlər fərdi çəkilərin kütləsini göstərir, 1 nümunə - 1 kq istinad çəkisinin kütləsini göstərir):

Məktublar a, b, c, d tərəziləri tarazlaşdırmaq üçün tənliyin sağ tərəfində göstərilən çəki kütləsinə əlavə edilməli və ya çıxılmalı olan çəkilər deməkdir. Bu tənliklər sistemini həll etməklə siz hər bir çəkinin kütləsinin qiymətini təyin edə bilərsiniz.

Birgə- bunlar arasında asılılıqları tapmaq üçün iki və ya daha çox fərqli kəmiyyətin eyni vaxtda ölçülməsidir.

Məsələn, 20 0 C-də elektrik müqavimətinin ölçülməsi və müxtəlif temperaturlarda müqavimətinin birbaşa ölçülməsinə uyğun olaraq ölçmə rezistorunun temperatur əmsalları.

Nəticənin düzgünlüyünü müəyyən edən şərtlərə görə ölçmələr üç sinfə bölünür:

1. ^ Mümkün olan ən yüksək dəqiqliklə ölçmələr müasir texnologiya ilə əldə edilə bilər.

Bunlara, ilk növbədə, müəyyən edilmiş fiziki kəmiyyət vahidlərinin təkrar istehsalının maksimum dəqiqliyi ilə əlaqəli istinad ölçmələri və əlavə olaraq, fiziki sabitlərin ölçüləri, ilk növbədə universal olanlar (məsələn, cazibə sürətinin mütləq dəyəri) daxildir. , protonun giromaqnit nisbəti və s.).

Bu sinfə yüksək dəqiqlik tələb edən bəzi xüsusi ölçmələr də daxildir.

2. ^ Nəzarət və yoxlama ölçmələri , müəyyən bir ehtimalla səhvi müəyyən bir verilmiş dəyəri keçməməlidir.

Bunlara standartların tətbiqi və riayət edilməsi üçün dövlət laboratoriyaları tərəfindən həyata keçirilən ölçmələr və ölçmə avadanlıqlarının vəziyyəti və zəmanət verən zavod ölçü laboratoriyaları daxildir.

müəyyən bir ehtimalla nəticənin əvvəlcədən müəyyən edilmiş dəyəri aşmayan xətası.

3. ^ Texniki ölçülər , nəticənin xətası ölçmə vasitələrinin xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.

Texniki ölçmələrə misal olaraq maşınqayırma müəssisələrində istehsal prosesi zamanı, elektrik stansiyalarının paylayıcı lövhələrində və s.

Ölçmələrin nəticələrinin ifadə üsuluna görə mütləq və nisbi ölçülər fərqləndirilir.

Mütləq bir və ya bir neçə əsas kəmiyyətin birbaşa ölçülməsinə və ya fiziki sabitlərin qiymətlərinin istifadəsinə əsaslanan ölçmələr adlanır.

Mütləq ölçmələrə misal olaraq uzunluğun metrlə, qüvvə ilə tərifini göstərmək olar elektrik cərəyanı amperdə, saniyədə metrlə sərbəst düşmə sürətinin kvadratı.

qohum kəmiyyətin vahid rolunu oynayan eyniadlı kəmiyyətə nisbətinin ölçüləri və ya ilkin kimi götürülən eyniadlı kəmiyyətə münasibətdə kəmiyyətin ölçüləri adlanır.

Nisbi ölçmələrə misal olaraq 1 m3 havada olan su buxarının miqdarının verilmiş temperaturda 1 m3 havanı doyuran su buxarının miqdarına nisbəti kimi müəyyən edilən nisbi hava rütubətinin ölçülməsidir.

Ölçmələrin əsas xüsusiyyətləri bunlardır: ölçmə prinsipi, ölçmə üsulu, xəta, dəqiqlik, düzgünlük və etibarlılıq.

^ Ölçmə prinsipi - fiziki hadisə və ya çoxluq fiziki hadisələrölçmələrin əsasını təşkil edir. Məsələn, kütləyə mütənasib cazibə qüvvəsindən istifadə edərək bədən çəkisinin ölçülməsi, termoelektrik effektdən istifadə edərək temperaturun ölçülməsi.

Ölçmə üsulu- ölçmə prinsipləri və vasitələrindən istifadə üsullarının məcmusu. Ölçmə vasitələri normalaşdırılmış metroloji xassələrə malik texniki vasitələrdən istifadə olunur.

Ölçmə xətası - ölçmə zamanı alınan ölçülmüş dəyərin dəyərləri arasındakı fərq X "və həqiqi Q dəyərləri:

Səhv ölçmə üsullarının və vasitələrinin qeyri-kamilliyi, müşahidə şərtlərinin uyğunsuzluğu, habelə müşahidəçinin kifayət qədər təcrübəsi və ya hisslərinin xüsusiyyətləri ilə əlaqədardır.

^ Ölçmələrin dəqiqliyi - bu, nəticələrinin ölçülən kəmiyyətin həqiqi dəyərinə yaxınlığını əks etdirən ölçmələrin xarakterik xüsusiyyətidir.

Kəmiyyətcə, dəqiqlik nisbi xətanın modulunun əksi ilə ifadə edilə bilər:

Məsələn, ölçmə xətası 10 -2%=10 -4 olarsa, onda dəqiqlik 10 4-ə bərabərdir.

^ Ölçmə dəqiqliyi nəticələrin sistematik xətalarının sıfıra yaxınlığını əks etdirən ölçmə keyfiyyəti kimi müəyyən edilir (yəni, eyni dəyərin təkrar ölçmələri ilə sabit qalan və ya müntəzəm olaraq dəyişən xətalar). Ölçmələrin düzgünlüyü, xüsusən də ölçmənin aparıldığı vahidin həqiqi ölçüsünün onun həqiqi ölçüsündən (tərifinə görə) necə fərqləndiyindən asılıdır, yəni. bu tip ölçmə üçün istifadə olunan ölçmə vasitələrinin nə dərəcədə düzgün (düzgün) olması barədə.

Ölçmələrin keyfiyyətinin ən mühüm xüsusiyyəti onların olmasıdır həqiqilik; ölçmə nəticələrinin etibarlılığını xarakterizə edir və onları iki kateqoriyaya ayırır:

müvafiq kəmiyyətlərin həqiqi dəyərlərindən sapmalarının ehtimal xüsusiyyətlərinin məlum və ya naməlum olmasından asılı olaraq etibarlı və etibarsızdır. Etibarlılığı məlum olmayan ölçmə nəticələrinin heç bir dəyəri yoxdur və bəzi hallarda dezinformasiya mənbəyi ola bilər.

Bir səhvin olması ölçmələrin etibarlılığını məhdudlaşdırır, yəni. etibarlı əhəmiyyətli rəqəmlərin sayına məhdudiyyət qoyur ədədi dəyərölçülmüş dəyər və ölçmələrin düzgünlüyünü müəyyən edir.