Основы метрологии

1.

ГПОАУ ЯО Ярославский колледж сервиса и дизайна
Основы
метрологии
2023

2.

Метрология –
наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства,
и способах достижения требуемой точности.
• Метрология состоит из трёх самостоятельных и
взаимодополняющих разделов – теоретического, прикладного и
законодательного.

3.

Разделы метрологии:
• Теоретическая метрология занимается фундаментальными
вопросами теории измерений, разработкой новых методов
измерений, созданием систем единиц измерений и физических
постоянных
• Прикладная метрология изучает вопросы практического
применения результатов разработок теоретической и
законодательной метрологии в различных сферах деятельности.
• Законодательная метрология устанавливает обязательные
правовые, технические и юридические требования по применению
единиц величин, эталонов, стандартных образцов, методов и
средств измерений, направленные на обеспечение единства и
точности измерений в интересах общества.

4.

Предметом метрологии является получение количественной информации
о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.
Главными задачами метрологии являются: - обеспечение единства
измерений (ОЕИ); - унификация единиц величин и признание их
законности; - разработка систем воспроизведения единиц величин и
передача их размеров рабочим средствам измерений. Основное понятие
метрологии – измерение.
Измерения –
это совокупность операций по применению технического средства,
хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение
соотношения
(в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и
получение значения этой величины.

5.

В определение метрологии входит понятие «единство измерений», которое
определяется как. состояние измерений, характеризующееся тем, что их
результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в
установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимым
первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и
с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы
В приведенном определении единства измерений следует отметить два
принципиальных момента. Во-первых, результаты измерений должны быть
выражены в узаконенных единицах, т.е. в тех единицах, размер которых
принят в установленном порядке. Так, в большинстве стран мира
законодательно принята к применению система единиц СИ, в которой
единицей длины является метр, массы – килограмм, силы тока – ампер и
т.д., либо кратные или дольные от этих единиц. И, во-вторых, погрешность
результата измерений не выходит с заданной вероятностью за указанные
пределы.

6.

По мере развития техники и науки человечеству приходилось сталкиваться
с новыми свойствами физических объектов, которые нужно было как-то
характеризовать, оценивать количественно и использовать в повседневной
практике. Например, при решении задачи Архимеда было введено новое
понятие – плотность вещества, а также найдено решение задачи измерения
объема предметов сложной формы. Появились и другие физические
величины: температура, твердость, цвет, сила тока, потенциал, разность
потенциалов и т.д.

7.

Физическая величина (ФВ)–
это одно из свойств физического объекта (физической системы, явления
или процесса), общее в качественном отношении для многих физических
объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из
них
В настоящее время в науке классифицировано около 2000 физических
величин, и все они в той или иной степени должны быть определены
количественно. Это и есть задача метрологии. Отсюда еще одно
определение: метрология – это наука о получении количественной
информации опытным путем.

8.

Размер физической
величины –
это количественная определенность физической величины,
присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению
или процессу
Значение физической
величины –
это выражение размера физической величины в виде некоторого
числа принятых для нее единиц

9.

Истинное значение
физической величины –
это значение физической величины, которое идеальным образом
характеризует в качественном и количественном отношении
соответствующую физическую величину. Истинное значение
физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной
истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного
процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и
средств измерений.

10.

Действительное значение
физической величины –
это значение физической величины, полученное экспериментальным
путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной
измерительной задаче может быть использовано вместо него.
Система физических величин –
это совокупность физических величин, образованная в соответствии с
принятыми принципами, когда одни величины принимают за
независимые, а другие определяют, как функции независимых
величин.

11.

Системы ФВ:
В названии системы величин применяют символы величин,
принятых за основные. Так, система величин механики, в которой в
качестве основных приняты длина L, масса М и время Т, должна
называться системой LMT.
Система основных величин, соответствующая Международной
системе единиц (СИ), должна обозначаться символами LMTIΟNJ,
обозначающими соответственно символы основных величин: длины
– L, массы – М, времени – Т, силы электрического тока – I,
температуры – О, количества вещества – N, силы света – J.

12.

13.

Воспроизведение единиц измерения осуществляется с помощью
специальных технических средств, называемых эталонами.
Эталон –
это техническое средство, обеспечивающее воспроизведение и (или)
хранение единицы с целью передачи информации о ее размере средствам
измерений, выполненное по особой спецификации и официально
утвержденное в установленном порядке в качестве эталона.
Эталоны, воспроизводящие единицу с наивысшей точностью,
называются первичными. Эталон, обеспечивающий воспроизведение
единицы в особых условиях и заменяющий в этих условиях первичный
эталон, называется специальным. Официально утвержденные в качестве
исходных для страны первичный и специальный эталоны называются
государственными

14.

15.

16.

17.

Задание:
Выполнить перевод заданных единиц физических величин в требуемые.
1. 4800 мс - перевести в нс
7. 0,01 Ф - перевести в мкФ
2. 5300 МГц - перевести в ГГц
8. 4,15 нФ - перевести в пФ
3. 10445 пФ - перевести в мк
9. 0,217 ГОм - перевести в Мом
4. Ф650 мОм - перевести в Ом
10. 5300 МГц - перевести в кГц
5. 1805 мм - перевести в см
11. 2,5 нс – перевести в мс
6. 1,41 м - перевести в мм
12. 6000 В – перевести в кВ
13. 200,5 пФ – перевести в мкФ