Metrológia. A metrológia mint tudomány meghatározása. Elméleti, alkalmazott és jogi metrológia A nemzetbiztonság modern elméleti fogalmai

Az ember úgy születik, hogy még nincs neve, de a magassága és súlya azonnal ismertté válik. Élete első perceitől kezdve vonalzóval, mérleggel és hőmérővel kell megküzdenie. A mért mennyiség és a mértékegység közötti kapcsolat megtalálása mérés. A mérés nem korlátozódik a fizikai mennyiségekre, bármilyen elképzelhető entitás mérhető, például a bizonytalanság mértéke, a fogyasztói bizalom vagy a bab árának esése.

A mérések a fizikában és az iparban valós tárgyak és események fizikai mennyiségeinek összehasonlítását jelentik. Összehasonlítási egységként szabványos objektumokat és eseményeket használunk, és az összehasonlítás eredményét legalább két számmal ábrázoljuk, ahol az egyik szám a mért mennyiség és az összehasonlítási egység közötti kapcsolatot, a második pedig a statisztikai bizonytalanságot becsüli, vagy mérési hiba (filozófiai értelemben). A hossz mértékegysége lehet például egy személy lábának (lábának) hossza, míg a csónak hosszát lábban fejezhetjük ki. Így a mérés összehasonlítás egy etalonnal. A mérések a mérés szabványa. Egy tárgy mennyiségi jellemzőinek méréssel történő meghatározása explicit vagy implicit mértékek meglétén alapul. Ha azt mondom, hogy 20 éves vagyok, akkor az alkalmazandó szabvány megadása nélkül közlöm a méretet. Úgy értem, hogy 20 éves vagyok. Ebben az esetben a mérték év.

A mérések fejlődéstörténete a tudomány- és technikatörténet egyik szakasza. A mérőt a francia forradalom után szabványosították hosszegységként, és azóta a világ legtöbb országában elfogadták. Az Orosz Föderáció a metrikus mérési rendszert használja. Megszoktuk a kilogrammokat, a litereket és a centimétereket. De az általunk használt metrikus rendszer valamivel több mint száz éves. 1875. május 21-én hagyták jóvá Franciaországban, és minden államban kötelezővé vált. Sok országban még ma is használják a súly, hossz és térfogat ősi mértékét. Az Egyesült Államok és Nagy-Britannia az SI-rendszerre való átállás folyamatában van.

Sok mennyiség mérése nagyon nehéz és pontatlan. A nehézségek oka lehet a bizonytalanság vagy a korlátozott mérési idő. Nagyon nehéz mérni például az ember tudását, érzelmeit, érzéseit.

A metrológia a mérések tudománya. Áthatja az emberi tevékenység minden szféráját, tükrözi a tudomány és a technológia fejlődését, a gazdasági egységek közötti kapcsolatokat, az államok közötti kapcsolatokat és általában jelzi a civilizáció szintjét.

A mérések egységességének biztosítása a metrológia fő feladata, amely mindig is a legfontosabb kormányzati funkció volt.

elméleti metrológia- Metrológia szekció, melynek tárgya a metrológia alapelveinek kidolgozása. Megjegyzés Néha az alapvető metrológia kifejezést használják [RMG 29 99] elméleti metrológia A metrológia olyan ága, amelyben a tanulmány és a ... ... Műszaki fordítói útmutató

Elméleti metrológia- – metrológia szekció, melynek tárgya a metrológia alapelveinek kidolgozása. Megjegyzés: Az alapvető metrológia kifejezést néha használják. [RMG 29 99 GSI] Kifejezések címsora: Általános kifejezések Enciklopédia címsorai: Csiszolóanyag... ... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

elméleti metrológia- teorinė metrologija statusas T terület Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Metrologijos šaka, susijusi su teoriniais dydžių matavimo vienetų ir jų sistemų aspektais, kurianti mérési módszer, mérési eredmények apdorojimo módja s ir mérés... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

elméleti metrológia- teorinė metrologija statusas T terület fizika atitikmenys: engl. elméleti metrológia vok. theoretische Metrologie, f rus. elméleti metrológia, f pranc. metrologie théorique, f … Fizikos terminų žodynas

Metrológia- A mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai. Jogi metrológia A metrológia olyan része, amely egymáshoz kapcsolódó jogalkotási és tudományos és műszaki kérdéseket foglal magában, amelyek megkövetelik... ...

Az elméleti kémia a kémia egyik ága, amelyben a fő helyet a modern kémia elméleti arzenáljában szereplő elméleti általánosítások foglalják el, például a kémiai kötések, a kémiai reakciók, a vegyérték, a potenciális felület fogalmai... Wikipédia

Elméleti metrológia (alapvető)- a metrológia szekciója, melynek tárgya a metrológia alapelveinek kidolgozása... Forrás: AJÁNLÁSOK AZ ÁLLAMKÖZÖTI SZABVÁNYOSÍTÁSHOZ. ÁLLAMI RENDSZER A MÉRTÉKEGYSÉG BIZTOSÍTÁSÁRA. METROLÓGIA. ALAPVETŐ FELTÉTELEK ÉS... ... Hivatalos terminológia

- (a görög μέτρον szóból mérték, mérőműszer + egyéb görög λόγος gondolat, ész) a mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és eszközök, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai (RMG 29 99). A metrológia tárgya a kitermelés ... ... Wikipédia

Az elméleti fizika a fizika olyan ága, amelyben a természet megértésének fő módja a jelenségek matematikai modelljeinek létrehozása és a valósággal való összehasonlítása. Ebben a megfogalmazásban az elméleti fizika... ... Wikipédia

Az alkalmazott és jogi metrológia ága, amely a kvantitatív kémiai elemzésben a mérések egységességének biztosításával foglalkozik. A kémiai metrológia jellemzői Elsődleges szabvány hiánya. A vakond szabvány hiánya szükségessé teszi... ... Wikipédia

MI 2365-96: Állami rendszer a mérések egységességének biztosítására. Mérőmérlegek. Alapvető rendelkezések. Kifejezések és meghatározások- Terminológia MI 2365 96: Állami rendszer a mérések egységességének biztosítására. Mérőmérlegek. Alapvető rendelkezések. Fogalmak és definíciók: Abszolút mérési hiba (abszolút hiba) A mérési hiba mértékegységben kifejezve... ... A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája

Könyvek

• Elméleti metrológia. 1. rész. Általános méréselmélet. Tankönyv egyetemek számára, Shishkin Igor Fedorovich. A tankönyv első része axiomatikus alapon rögzíti a mérések általános elméletét, függetlenül azok területétől és típusától. A mérési információk minőségének értékelése megfelel a követelményeknek...
• Elméleti metrológia, I. F. Shishkin. A tankönyv első része axiomatikus alapon rögzíti a mérések általános elméletét, függetlenül azok területétől és típusától. A mérési információk minőségének értékelése megfelel a követelményeknek...

Metrológia - a mérések, azok egységét biztosító módszerek és eszközök tudománya, valamint a kívánt pontosság elérésének módjai. A „metrológia” szó a görög „metro” – mérték és „logosz” – doktrína szavakból származik.

Metrológiai támogatás(MO) a mérések egységességének és megkívánt pontosságának eléréséhez szükséges tudományos és szervezeti alapok, műszaki eszközök, szabályok és előírások megteremtése és alkalmazása.

Az MO tudományos alapja a metrológia. A Moszkvai Régió szervezeti alapja az Orosz Föderáció metrológiai szolgálata, amely a törvényes metrológia alapvető rendelkezésein alapuló állami és osztályos metrológiai szolgálatokból áll. A Védelmi Minisztérium szabályozási kerete az Orosz Föderáció szabványosítására vonatkozó szabványokban és szabályozó dokumentumokban megállapított szabályok, követelmények és normák összességéből áll.

A Honvédelmi Minisztérium műszaki bázisának alapja a mérő- és vezérlőberendezések. A moszkvai régió műszaki bázisa az Orosz Föderáció referenciabázisára épül, amely több mint 150 állami elsődleges és speciális szabványból, 60 másodlagos (munka) szabványból áll, amelyek 70 fizikai mennyiség tárolását és reprodukálását biztosítják lineáris-szögben, mechanikai, hőmérsékleti, hőfizikai, elektromos, mágneses, rádiótechnikai, optikai és egyéb mérések, különböző amplitúdó-, frekvencia- és dinamikatartományokban. A végső ML modell célja, hogy a mérések, tesztek és ellenőrzések eredményei alapján racionális minimumra csökkentse a hibás döntések lehetőségét.

A metrológiában vizsgált főbb problémák:

Általános méréselmélet;

Fizikai mennyiségek egységei és rendszereik;

Módszerek és mérőműszerek, mérési pontosság meghatározásának módszerei;

A mérések egységességének és a mérőműszerek egységességének biztosításának alapjai;

Szabványok és példaértékű mérőműszerek;

Módszerek az egységek méretének átvitelére szabványos vagy referencia mérőeszközökről működő mérőműszerekre.

A mérési eljárás általában a következő szakaszokból áll: a mérési objektum modelljének átvétele, mérési módszer és mérőműszer kiválasztása, kísérlet elvégzése az eredmény elérése érdekében. Mindezek az összetevők azt a tényt eredményezik, hogy a mérési eredmény eltér a mért érték valódi értékétől.

Metrológiai jellemzők. Az eredményeket befolyásoló jellemzőket és a mérési hibákat ún metrológiai jellemzők. Az eredmények pontossága attól függ, hogy a gyártás során mennyire tartják fenn pontosan és mennyire stabilak működés közben. Ide tartozik a konverziós függvény (statikus konverziós karakterisztika), a mérőműszer érzékenysége, skálaosztás, érzékenységi küszöb, valamint a dinamikus jellemzők.

Konverziós függvény (statikus konverziós jellemző) - a mérőműszer kimenő és bemeneti jeleinek informatív paraméterei közötti funkcionális kapcsolat. A mérőműszerre (típusra) elfogadott és a tudományos és műszaki dokumentációban erre a műszerre (típusra) beállított konverziós függvény ún. névleges konverziós függvény jelenti (típus). A transzformáció névleges statikus karakterisztikája lehetővé teszi a bemenő mennyiség értékének kiszámítását a kimeneti mennyiség értékéből. Megadható analitikusan, táblázatosan vagy grafikusan.

A mérőműszer érzékenysége - kimeneti növekmény aránya Ay mérőműszereket az Ax bemeneti jel változására, amely ezt a növekedést okozta. Általában érzékenység

S= Eagle Lu/Dx = dildx.

Nemlineáris statikus konverziós karakterisztika esetén az érzékenység attól függ x, lineáris karakterisztikával állandó. Az állandó érzékenységű mérőműszerek egységes skálával rendelkeznek, vagyis a skálaosztások távolsága azonos.

Skálaosztás ára - a két szomszédos skálajelnek megfelelő mennyiségek értékei közötti különbség.

Az egységes skálájú készülékeknél az osztásérték állandó; egyenetlen skálájú műszerekben a skála különböző részein eltérő lehet, és ebben az esetben a minimális osztásértéket szabványosítják. Egy műszer skálaosztásának értéke az abszolút érzékenységén keresztül határozható meg, és egyenlő a mért érték egy műszeres skálaosztásonkénti egységeinek számával (eszköz állandó): C = KISASSZONY.

Érzékenységi küszöb - az adott mérőműszer által kimutatható legkisebb változás egy bemeneti mennyiségben. Az érzékenységi küszöböt a bemeneti érték egységeiben fejezzük ki.

A metrológiai jellemzők közé tartozik dinamikus jellemzők, azaz a mérőeszköz tehetetlenségi tulajdonságainak (elemeinek) jellemzői, amelyek meghatározzák a mérőműszer kimenőjelének függését az időben változó mennyiségektől: a bemeneti jel paraméterei, külső befolyásoló mennyiségek, terhelés. A dinamikus jellemzők tranziens, impulzus-tranziens, amplitúdó-fázis jellemzők, átviteli függvény stb.

A mérőműszer dinamikus tulajdonságai határozzák meg a dinamikus hibát.

A dinamikus hiba a műszer dinamikus üzemmódbeli hibája és statikus hibája közötti különbség.

Szabványos metrológiai jellemzők. Minden egyes eszköztípushoz, annak sajátosságai és célja alapján, szabványosítják a metrológiai jellemzőket, amelyeket a szabályozási és műszaki dokumentációban jeleznek. A szabványos metrológiai jellemzők általános listáját, bemutatásuk formáit és a szabványosítási módszereket a GOST tartalmazza. Magába foglalja:

Mérési határok, skálahatárok;

Egy analóg műszer egységes skálájának vagy egy többértékű mérőszám felosztási ára;

Kimeneti kód, kódszámjegyek száma, a digitális eszközök legkisebb számjegyének névleges egységára;

Egyértékű mérték névleges értéke, mérőátalakító névleges statikus konverziós jellemzője;

Műszerhiba;

Változás a műszer leolvasásában vagy a jelátalakító kimeneti jelében;

Egy mérőeszköz bemeneti impedanciája, egy mérőátalakító vagy mérőeszköz kimeneti impedanciája;

A mérőátalakító vagy mérőműszer kimeneti jelének nem informatív paraméterei;

A készülék dinamikus jellemzői.

Mérési hibák. A mérési hiba a mérési eredmény eltérése a mért érték valódi értékétől. A kifejezési módtól függően a mérési hibákat abszolút és relatívra osztjuk. Abszolút mérési hiba - a mért értékek közötti különbség x te fizikai mennyiség és annak valódi értéke x ÉS , a mért mennyiség egységeiben kifejezve:

A = X te - X ÉS . (1.15)

Relatív mérési hiba - az abszolút mérési hiba és a mért érték valós értékének aránya (%-ban):

yOTH = (A/X)100%. (1,16)

A gyakorlatban a mért mennyiség valódi értéke helyett a tényleges értéket használják x L , szabványos mérőműszerrel kapott. Ekkor az (1.15) és (1.16) kifejezések az űrlapba kerülnek

A D abszolút mérési hiba, amelyet az (1.15) és (1.17) kifejezések határoznak meg, két komponens teljes hibája - szisztematikus és véletlenszerű, azaz. . D = ac + A.

Szisztematikus hiba.Szisztematikus hiba - a mérési hiba olyan összetevője, amely állandó marad, vagy azonos mennyiségű ismételt méréssel természetesen változik. Megnyilvánulásuk jellege szerint a szisztematikus hibákat állandóra és változóra osztják. A változók pedig lehetnek progresszívek, periodikusak és egy összetett törvény szerint változóak.

Állandó szisztematikus hibák Azokat nevezzük, amelyek változatlanok maradnak a mérési adatok teljes sorozata során, például a szabványos mérték pontatlan illesztéséből adódó hiba, a műszermutató pontatlan nullázása miatti hiba stb.

Változó szisztematikus hibák változás a mérési folyamat során. Ha a mérés során a hiba monoton csökken vagy nő, akkor ún haladó. Például a hiba monoton módon változik a készülék tápfeszültségének kisülése miatt, ha a mérési eredmény a tápfeszültségtől függ.

Időszakos szisztematikus hiba- hiba, melynek értéke az idő periodikus függvénye. Erre példa lehet az elektromos hálózat tápfeszültségének napi változása által okozott hiba. A szisztematikus hiba egyes esetekben változhat összetett jog. Ilyenek például a műszerskála pontatlanságából adódó hibák, a villanymérő hibája különböző terhelési értékeknél, a környezeti hőmérséklet változásából adódó hibák stb.

A szisztematikus hibák természetét és eredetét általában az adott kísérlet sajátosságai határozzák meg. Eredetüknél fogva négy fő csoportra oszthatók: instrumentális, módszertani, attitűdök és szubjektív.

Műszeres hibák az alkalmazott mérőműszerek hibáitól függenek. A kalibrálás pontatlansága, a tervezési tökéletlenségek és a készülék jellemzőinek működés közbeni megváltozása okozza a műszeres hibákat. Ezek viszont főre és kiegészítőre vannak osztva. Alapvető hiba A mérőműszerek hibának számítanak normálnak elfogadott feltételek mellett, azaz minden olyan mennyiség normál értékénél, amely befolyásolja a mérési eredményt (hőmérséklet, páratartalom, tápfeszültség stb.). További hiba mérőműszerek - hiba, amely akkor is fellép, ha a befolyásoló mennyiségek értékei eltérnek a normál értékektől. Általában megkülönböztetik a többlethiba egyes összetevőit, például a hőmérsékleti hibát, a tápfeszültség változásából adódó hibát stb. A további hibák kiküszöbölésének megvannak a maga sajátosságai.

Módszertani hibák a mérési módszer tökéletlenségéből, az alkalmazott képletek levezetésénél leegyszerűsítő feltételezések és feltételezések alkalmazásából, valamint a mérőeszköznek a mért tárgyra gyakorolt ​​hatásából erednek. Például a hőelem segítségével történő hőmérsékletmérés módszertani hibát tartalmazhat, amelyet a vizsgált objektum hőmérsékleti rendszerének megsértése okoz, mivel a hőelemet a mérési zónába vezették be.

Telepítési hibák egy mérték, eszköz helytelen használata vagy a külső feltételek normálistól való eltérése okozza. Például az eszköz beszerelése szögben, külső mágneses mező jelenléte, hőmérséklet eltérés a normáltól stb.

Szubjektív hibák a megfigyelő sajátosságainak eredményeként jelennek meg. Ez megtörténhet például a mutatóműszer leolvasásának megfigyelésekor rossz látóirányból (parallaxis hiba), a megfigyelő hajlamából az eredmények túl- vagy alulbecslésére stb. Digitális műszerek és automatikus mérési módszerek alkalmazása lehetővé teszi az ilyen jellegű hibák kiküszöbölését.

Organikus szisztematikus hibának nevezzük, ha annak megjelenése csak a mérési módszer lényegétől vagy az eredmény kiszámításának képletétől és egyéb okokból adódik, és nem függ a gyártás minőségétől vagy a mérőműszerek használati feltételeitől.

Az ismételt mérések során fellépő szisztematikus hibák állandóak maradnak, vagy egy bizonyos törvény szerint változnak, és nem függenek a mérések számától. Az általuk a mérési eredménybe bevitt torzulások kiküszöbölhetők vagy figyelembe vehetők. A ki nem zárt vagy nem észlelt szisztematikus hiba veszélyesebb, mint a véletlenszerű hiba. Ha véletlenszerű hibák határozzák meg az eredmény megbízhatóságát, akkor a szisztematikus hibák következetesen torzítják azt.

A szisztematikus hibák kiküszöbölésének módjai. A szisztematikus hibák elvileg korrekciók bevezetésével, a hibaforrások kiküszöbölésével, valamint kettős mérési és helyettesítési módszerek alkalmazásával azonosíthatók és kiküszöbölhetők a mérési eredményekből.

A kísérlet megkezdésekor lehetőség szerint meg kell szüntetni a szisztematikus hibák okait. Az intézkedések és eszközök műszeres hibáit korrekciók bevezetésével veszik figyelembe. Módosítás a mérendővel azonos nevű mennyiség értéke, amelyet hozzá kell adni a mérés során kapott mennyiség értékéhez a szisztematikus hiba kiküszöbölése érdekében. A korrekciók bevezetése a legszélesebb körben alkalmazott módszer a szisztematikus műszeres hibák kiküszöbölésére. A módosítást technikai eszközök ellenőrzése, megfelelő táblázatok, grafikonok elkészítése és felhasználása határozza meg. Számítási módszereket is használnak a korrekciós értékek megállapítására.

A beszerelési hiba a mérőműszer működési követelményeinek betartásával kiküszöbölhető. A szubjektív hiba csökkentése és lehetőség szerint kiküszöbölhető, ha képzett szakembereket vesznek igénybe a mérések és a mérések eredményeinek ellenőrzésére szolgáló különféle módszerek.

Aláírási hiba kompenzációs módszere arra szolgálnak, hogy kizárják azokat a szisztematikus hibákat, amelyek a mérési körülményektől függően egy vagy olyan előjellel szerepelhetnek a mérési eredményben, például a termo-EMF hibák, az állandó elektromos vagy mágneses tér erősségének hatása miatt . Ebben az esetben a mérést kétszer kell elvégezni úgy, hogy a hiba egyszer az egyik előjellel, máskor pedig az ellenkező előjellel jelenjen meg a mérési eredményekben. Két ilyen mérés eredményének átlaga szisztematikus hibától mentes lesz. Az automatikus mérések elvégzésekor széles körben alkalmazzák a szisztematikus hibák kijavítására szolgáló áramköri módszereket, például a konverterek kompenzáló bekapcsolását, a különböző hőmérséklet- és frekvenciakorrekciós áramköröket stb.

Helyettesítő módszer abból áll, hogy a mért mennyiséget egy szabályozott mértékkel nyert ismert mennyiséggel helyettesítjük. Ha egy ilyen csere a kísérleti elrendezésben más változtatás nélkül történik, és a csere után ugyanazokat a műszerleolvasásokat állapítják meg, akkor a mért mennyiség megegyezik egy ismert mennyiséggel, amelynek értékét az ellenőrzött mérték mutatója számolja. Ez a technika lehetővé teszi az állandó szisztematikus hibák kiküszöbölését. A helyettesítési módszer alkalmazásakor a mérési hibát a mérték hibája és az ismeretlent helyettesítő mennyiség értékének leolvasásakor keletkező hiba határozza meg.

Meg kell jegyezni, hogy a szisztematikus hibák fenti módszerekkel történő kizárását a nem kizárt szisztematikus hibák szintjéig hajtják végre, amelyek teljes összetevőjének értékelése az alkalmazott műszaki eszközök metrológiai jellemzőire vonatkozó információk alapján történik. Ha ez az információ nem elegendő, hasznos lehet a mért értékek összehasonlítása más laboratóriumokban kapott hasonló eredményekkel.

A mikroprocesszoros eszközök mérőműszerekben történő alkalmazása lehetővé teszi sokféle szisztematikus hibakomponens, különösen a műszeres hibák szinte teljes kiküszöbölését vagy kijavítását. A kalibrálási pontatlanságokhoz kapcsolódó korrekciók automatikus bevezetése, a további hibák számítása és kiküszöbölése, a mérési hiba additív és multiplikatív összetevőinek korrekciója jelentősen javíthatja a mérések pontosságát.

Véletlen hiba.Véletlenszerű hibakomponens azonos mennyiség ismételt mérésével véletlenszerűen változik. Általában sok független ok egyidejű működésének a következménye, amelyek mindegyike külön-külön csekély hatással van a mérési eredményre. A véletlenszerű hibákat nem lehet kizárni a mérési eredményből, de a valószínűségszámítás és a matematikai statisztika lehetővé teszi a mérési eredmény értékelését véletlenszerű hibák jelenlétében. Olyan tulajdonságok jellemzik őket, amelyeket két axióma fogalmaz meg:

1. Véletlenségi axióma - nagyon nagy számú mérésnél egyforma nagyságrendű és eltérő előjelű véletlenszerű hibák egyformán gyakran előfordulnak. A negatív hibák száma megegyezik a pozitív hibák számával.

2. Eloszlási axióma - a kis hibák gyakrabban fordulnak elő, mint a nagyok. Nagyon nagy hibák nem fordulnak elő. E két axióma elfogadása lehetővé teszi számunkra, hogy a véletlenszerű hibákat olyan valószínűségi változóknak tekintsük, amelyek engedelmeskednek valamilyen szimmetrikus eloszlási törvénynek. A kapott eredmény pontosságának értékelésekor figyelembe kell venni a véletlenszerű hibák eloszlási törvényének típusát. Az elektromos mérések gyakorlatában a véletlenszerű hibák eloszlásának különféle törvényei léteznek: egységes szimmetrikus eloszlási törvény (kerekítés, számlálás, kvantálási hibák), normál eloszlási törvény (termikus zajból eredő hibák, nagyszámú komponens összhibája), bimodális , háromszög (Simpson törvénye) stb.

Az A mérési eredmény hibájának véletlenszerű összetevője D g konfidenciahatárainak meghatározása a szórás becslésének számított értéke alapján történik - a(X) c figyelembe véve a megadott megbízhatósági valószínűséget P UOS és a megfigyelések száma P. A valószínűségi változó normális eloszlásának feltételezése alapján x korlátozott számú méréssel (30-nál kevesebb) és adott megbízhatósági szinttel R Dov , az eredmény hibájának véletlenszerű összetevőjének konfidenciahatárait a Student korrekciós együttható figyelembevételével határozzuk meg t(ri):

± A r = ± t(n) a(x).

Nagyszámú mérés (> 30) és az LG valószínűségi változó normál eloszlási törvénye mellett a hiba megtalálásának valószínűsége R halászat a megadott határokon belül ± A g egyenlő

R Dov (- A G < A< А г) = 2Ф(А г /а(Л)),

Ahol F(g) - a Laplace-függvény táblázatos integrálja; z - a Laplace-függvény argumentuma.

A konfidencia intervallumot és a konfidenciavalószínűséget az adott kísérleti körülményektől függően választjuk meg. A mért mennyiség értékétől függően az (1.15) és (1.17) kifejezéssel meghatározott A abszolút mérési hiba egyben két komponens teljes hibája is: az additív komponens, amelynek értékei nem függenek a a mért mennyiség értéke x, és egy multiplikatív komponens, amelynek értékei az értéktől függenek x, azaz

A = A add + D m. (1,18)

A mérési eredmény csak akkor alkalmas további felhasználásra, ha a fizikai mennyiség mért értéke mellett a hibaértéket is jelzi. Egy közvetlen mérés eredményének hibája sok tényezőtől függ, de elsősorban az alkalmazott mérőeszközök hibája határozza meg. Ezért első közelítésképpen a mérési eredmény hibája egyenlőnek vehető azzal a hibával, amely a műszerskála egy adott pontján az alkalmazott mérőműszert jellemzi. A mérési eredmény abszolút és relatív hibáit is ki kell számítani, mivel az első az eredmény kerekítéséhez és helyes rögzítéséhez, a második pedig a pontosságának egyértelmű összehasonlító leírásához szükséges.

Egy fizikai mennyiség közvetlen mérésével kapott ismételt megfigyelések eredményeit ún egyformán pontos (egyformán szétszórt), ha független, azonos eloszlású valószínűségi változókról van szó. Ebben az esetben a méréseket egy megfigyelő végzi azonos környezeti feltételek mellett és ugyanazzal a mérőműszerrel. Az egyenlő pontosságú mérések során a mért mennyiség tényleges értékének pontos értékelése csak a mérési eredmények egy csoportjának statisztikai feldolgozásával érhető el.

Mérési eredmények bemutatására szolgáló űrlapok. A végső mérési eredmény a következő négy formátum egyikében jelenik meg:

1) az intervallum, amelyben a teljes mérési hiba meghatározott valószínűséggel van;

2) az intervallum, amelyben a hiba szisztematikus komponense megállapított valószínűséggel található, a mérési hiba véletlenszerű összetevőjének eloszlásfüggvényének standard közelítése és a mérési hiba véletlenszerű összetevőjének szórása;

3) a mérési hiba szisztematikus és véletlenszerű összetevőinek eloszlásfüggvényének standard közelítései és szórásaik;

4) a mérési hiba szisztematikus és véletlenszerű összetevőinek eloszlási függvényei.

A mérési eredmény bemutatásának formaválasztását a mérések célja, eredményeik felhasználásának jellege határozza meg.

Egyenetlen mérések. A mérési gyakorlatban is vannak egyenlőtlen méretek, ha ugyanazon fizikai mennyiség mérését több, eltérő képesítésű és tapasztalatú megfigyelő végzi, különböző pontossági osztályú műszereken, vagy több napon keresztül. Az egyes minták számtani átlagainak kapott értékei eltérnek egymástól, ezért a mérési eredmény és annak hibájának értékelésekor a kapott mintaátlagok megbízhatósági fokát „súly” formájában veszik figyelembe, amelyet az egyes mérési sorozatokhoz valamelyik paraméter (valószínűség, mérések száma, átlagos négyzetes eltérés értéke) arányában, vagy szakértői értékelések módszerével állítanak be. Minél nagyobb az eredmény megbízhatósági foka, annál nagyobb a súlyt kifejező szám. Ha bebizonyosodik, hogy minden egyenlőtlen mérési minta ugyanahhoz az általános sokasághoz tartozik, akkor ennek az általános sokaságnak a statisztikai paramétereit meghatározzuk, és a konfidenciahatárokat a Student-eloszlásnak megfelelően állapítjuk meg.

A mért mennyiségnek a valós értékhez legközelebb eső értéke:

Lp - -

ahol T], x 2 , ...,X" - az egyes mérési csoportok átlagértékei; R",R 2, -, - súlyuk; xq - a mért mennyiség súlyozott átlaga.

A számítás általában az átlagos négyzetes hibákon alapul. A megfelelő mérési csoportok súlyát fordítottan arányosnak tekintjük azok szórásával, azaz a függést alkalmazzuk R\ : R\ : R\:R\= 1/a 2, : 1/a 2 2: 1/st 2 3: 1/a 2 m.

A súlyozott átlag átlagos négyzethibája Így képlet határozza meg

Ahol R én - az egyes mérési eredmények súlya; T - mérési sorok száma.

Közvetett mérések. Ezek olyan mérések, amelyekben egy fizikai mennyiség kívánt értékét K ismert kapcsolat alapján találták meg K= f(x, y,z) ezen érték és az értékek között x, y,z, közvetlen méréseknek vetik alá. Például teljesítménymérés R=UI mért áramértékek alapján énés feszültség U.

A minősítés meghatározásához a közvetett mérés eredményének szisztematikus hibája, függvénybővítés segítségével K = f(x, y,z) a Taylor-sorozatba, és csak annak lineáris részére korlátozva azt kapjuk

Mennyiségek df / dx, df /dy, df / dz közvetett mérés parciális deriváltjainak nevezzük.

A közvetett mérés véletlenszerű hibája

Ahol MEGY - a közvetett mérés eredményének négyzetes középhibája.

A hibaösszegzés törvénye. Az összegzési hibák problémája mind az egyes mérőátalakítók, mind a mérőeszköz egészének elemzésekor felmerül. Ha a mérőeszköz mérőátalakítók lánca, akkor az összes hibakomponens száma elérheti a 10...50-et vagy még többet is.

Az egyetlen módszer a berendezéshiba szisztematikus összetevőjének elkülönítésére az statisztikai vizsgálati módszer, azaz a berendezések többszöri ismételt ellenőrzése. Ha ebben az esetben egy bizonyos előjelű és nagyságú hiba következetesen megfigyelhető számos mérésnél, akkor az szisztematikusnak minősíthető és kizárható a valószínűségi számításból. A most legyártott és még be nem állított berendezések tetszőlegesen nagy szisztematikus hibákat tartalmazhatnak. A beállításnál, kalibrálásnál ezeket a hibákat lehetőség szerint kiküszöböljük, majd következik a fokozatos megszüntetésük, ami általában véletlenszerű. Az ellenőrzés utáni hibák kiküszöbölésének folyamata két irányban fejlődhet:

Véletlenszerű folyamatként, állandó komponens progresszív felhalmozódása nélkül, azaz alacsony frekvenciájú komponensek nélkül;

Véletlenszerű folyamatként, amikor a hibahalmozási függvény időbeli átlagértéke monoton progresszív jellegű lehet.

A hibák összegzésének módszerének megválasztásánál a meghatározó jellemzője, hogy nem szisztematikusra és véletlenszerűre, hanem erős vagy gyenge kölcsönös korrelációjuk alapján oszlik meg. Például, amikor a hőmérséklet változik, egy magnetoelektromos mérőmechanizmusnak pozitív hibája van a rugó merevségének csökkenése miatt, és negatív hibája a mágnes indukciójának csökkenése miatt. A hőmérséklet-ingadozások véletlenszerű jellege miatt mindkét hibakomponens véletlenszerűnek tűnik. Az idő múlásával való megjelenésük véletlenszerűsége ellenére azonban szorosan összefüggenek (erősen korrelálnak) egymással, mivel bármilyen véletlenszerű fluktuáció esetén az egyik pozitív értékéhez mindig a másik negatív értéke társul. Ezért ezeket a hibákat mindig ki kell vonni egymásból.

A valószínűségszámítás két valószínűségi változó összegének szórására a következő kifejezést adja:

; 2 +°1"

Ahol G - ezeknek a mennyiségeknek a korrelációs együtthatója.

Erősen korrelált valószínűségi változók esetén G« ±1 megkapjuk a komponensek algebrai összegzését előjelük figyelembevételével

CTj;=CTi +O2.(1-21)

Ha a korrelációs kapcsolat gyenge vagy hiányzik (r « 0), akkor a komponensek geometriai összegzését kapjuk.

A teljes hiba meghatározásakor az eszközök egyszerűsített megközelítést alkalmaznak a hibák keresztkorrelációjának meghatározására. Ha egy vagy több konverter számos hibáját ugyanaz az ok okozza, aminek következtében ezek meglehetősen erősen korrelálnak, akkor a keresztkorrelációs együtthatójukat ± 1-nek tekintjük.

Ha a hibákat olyan okok okozzák, amelyeknek nincs nyilvánvaló kapcsolata egymással, akkor a korrelációjukat nullának kell tekinteni. Nem használnak köztes értékeket. Ez alapján a hibák összegzéséhez először is olyan hibacsoportokat kell azonosítani, amelyek egymással erősen korrelálnak. Az erős keresztkorreláció és a közös ok miatt, amely ezeket a hibákat okozza, ugyanazon törvény szerint oszlanak el, és az így létrejövő eloszlási törvény alakja ugyanannak a törvénynek felel meg. Ezért ezeken a csoportokon belül a hibákat algebrailag kell összeadni, figyelembe véve azok előjeleit. Az egyes csoportokban az összesítés után kapott eredő hibák már nincsenek szoros összefüggésben egymással, és statisztikailag függetlennek tekintendők.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

Bevezetés

1. Metrológia tárgya

3. Jogi metrológia

Következtetés

Bibliográfia

Bevezetés

A mérések az egyik legfontosabb módja annak, hogy az ember megértse a természetet. Hatalmas szerepet játszanak a modern társadalomban.

A mért mennyiségek köre és számuk folyamatosan növekszik. Így például a hosszúságot 10^(-10) és 10^17 m között, a hőmérsékletet 0,5-10^K, az elektromos ellenállást 10^-6-tól 10^17 Ohm-ig, az elektromos áramot 10^-ig mérik. - 16-10^4 A, teljesítmény - 10^-15-10^9 W. A mért mennyiségek tartományának növekedésével a mérések összetettsége is nő. Valójában megszűnnek egyfelvonásosnak lenni, és a mérési kísérlet előkészítésének és lebonyolításának, a kapott információk feldolgozásának és értelmezésének összetett eljárásává válnak. Ezért mérési technológiákról kell beszélnünk, amelyeket olyan műveletek sorozataként kell érteni, amelyek célja a kívánt minőségű mérési információk megszerzése.

Egy másik ok, amiért a mérések fontosak, a jelentőségük. Bármilyen irányítási, elemzési, előrejelzési, tervezési, ellenőrzési vagy szabályozási forma alapja a megbízható kezdeti információ, amely csak a szükséges fizikai mennyiségek (PV), paraméterek és mutatók mérésével nyerhető. És természetesen csak a mérési eredmények magas és garantált pontossága biztosítja a meghozott döntések helyességét. A modern tudomány és technika számos és pontos mérést tesz lehetővé, de ezek költségei arányossá válnak a végrehajtó műveletek költségeivel.

A metrológia fontos feladata olyan PV-szabványok megalkotása, amelyek fizikai állandókhoz kötöttek, és a modern tudomány és technológia számára szükséges tartományokkal rendelkeznek. Az ipari országok egységméretekre vonatkozó szabványok és átviteli szolgáltatások költségeinek összege a következő: az USA és Japán a GNP mintegy 0,004%-át, azaz 240 millió dollárt költ ezekre a célokra; nagy európai országok - a GNP 0,006%-a; néhány gyorsan növekvő ázsiai országban ezek a költségek elérik a GNP 0,01%-át.

A külföldi országokkal való együttműködés, a tudományos és műszaki programok közös kidolgozása megköveteli a mérési információk iránti kölcsönös bizalmat. Kiváló minősége, pontossága és megbízhatósága, a mérési eredmények pontosságát értékelő elvek és módszerek egységessége kiemelten fontos.

1. Metrológia tárgya

A metrológia általánosan elfogadott meghatározását a GOST 16263-70 „GSI. Metrológia. Fogalmak és definíciók": a metrológia a mérések, módszerek, ezek egységét biztosító eszközök és a kívánt pontosság elérésének módszerei tudománya. A görög „metrológia” szó a „metron” – mérték és „logosz” – doktrína szavakból származik.

A metrológia három független és egymást kiegészítő részre oszlik, amelyek közül a fő az „Elméleti metrológia”. A méréselmélet általános kérdéseit rögzíti. Az „Alkalmazott metrológia” rész az elméleti kutatások eredményeinek különböző tevékenységi területein történő gyakorlati alkalmazási kérdéseinek tanulmányozásával foglalkozik. A „Jogi méréstan” utolsó rész az egymással összefüggő és egymással összefüggő általános szabályok, követelmények és normák, valamint egyéb, állami szabályozást és ellenőrzést igénylő kérdéseket vizsgál, amelyek célja a mérések egységességének és a mérőműszerek (MI) egységességének biztosítása. .

A metrológia tárgya az objektumok, folyamatok tulajdonságairól adott pontosságú és megbízhatóságú mennyiségi információ kinyerése. A metrológiai eszközök olyan mérőeszközök és metrológiai szabványok összessége, amelyek biztosítják azok ésszerű használatát.

A metrológia alapfogalma a mérés. A GOST 16263-70 szerint a mérés egy fizikai mennyiség (PV) értékének kísérleti, speciális technikai eszközökkel történő megállapítása. A mérések jelentőségét három vonatkozásban fejezik ki: filozófiai, tudományos és műszaki szempontból.

Filozófiai szempont, hogy a mérés a legfontosabb univerzális módszer a fizikai jelenségek és folyamatok megértésére. Ebben az értelemben a metrológia mint méréstudomány különleges helyet foglal el a többi tudomány között. A mérés lehetőségét a mérési objektum adott tulajdonságának előzetes tanulmányozása, mind a tulajdonság, mind annak hordozója - a mérési objektum egészének - absztrakt modellek felépítése határozza meg. Ezért a mérés helyét nem az elsődleges (elméleti vagy empirikus) megismerési módszerek, hanem a másodlagos (kvantitatív) módszerek között határozzák meg, amelyek biztosítják a mérés megbízhatóságát. A másodlagos kognitív eljárások segítségével az adatképzés (a megismerés eredményeinek rögzítése) problémáit oldják meg. A mérések ebből a szempontból a különböző megismerési módszerekkel nyert információk kódolásának módszere, pl. a megismerési folyamat utolsó szakasza, amely a kapott információk regisztrálásához kapcsolódik.

A mérések tudományos vonatkozása az, hogy a tudományban való segítségükkel megvalósítják az elmélet és a gyakorlat kapcsolatát. Mérés nélkül lehetetlen a tudományos hipotéziseket és ennek megfelelően a tudomány fejlődését tesztelni.

A mérések mennyiségi információt szolgáltatnak az irányítás vagy ellenőrzés tárgyáról, amely nélkül lehetetlen pontosan reprodukálni a műszaki folyamat összes meghatározott feltételét, biztosítani a termékek magas minőségét és az objektum hatékony kezelését. Mindez a mérések technikai vonatkozását jelenti.

2. Az elméleti metrológia felépítése

Mint fentebb említettük, az elméleti metrológia a metrológia fő ága. Felépítését diagram formájában az 1.1. ábra mutatja be (1. melléklet)

Az elméleti metrológia a méréstan szekciója, amelynek tárgya a fizikai mennyiségek mértékegységeinek használatára vonatkozó kötelező műszaki és jogi követelmények megállapítása, a méréstudomány alapelveinek kialakítása.

Metrológiai alapfogalmak. Mint minden tudományban, a metrológiában is szükséges az alapfogalmak, terminusok és posztulátumok megfogalmazása, a fizikai egységek tanának és módszertanának kidolgozása. Ez a szakasz különösen fontos annak a ténynek köszönhetően

Az egyes mérési területek meghatározott koncepciókon alapulnak, és elméletileg a területek elszigetelten fejlődnek. Ilyen körülmények között az alapfogalmak elégtelen kidolgozottsága hasonló, valójában általános jellegű problémák megoldására kényszerít minden területen újból.

Alapfogalmak és kifejezések. Ez az alfejezet az egyes mérési területeken kialakult fogalmak általánosításával, pontosításával foglalkozik, figyelembe véve a metrológia sajátosságait. A fő feladat a metrológiai alapfogalmak egységes rendszerének kialakítása, amely a fejlesztés alapjául szolgáljon. A fogalomrendszer jelentőségét magának a méréselméletnek a jelentősége, illetve az a tény határozza meg, hogy ez a rendszer serkenti az egyes mérési területeken kidolgozott módszerek és eredmények áthatolását.

Metrológiai posztulátumok. Ez az alfejezet a metrológia elméleti alapjainak axiomatikus felépítését dolgozza ki, olyan posztulátumokat azonosítva, amelyek alapján értelmes és teljes elméletet lehet felépíteni, és fontos gyakorlati konzekvenciákat levezetni A metrológiában két fő posztulátum létezik:

1. A meghatározott fizikai mennyiség valódi értéke létezik és egyértelmű.

2. A mért fizikai mennyiség valódi értéke nem található.

A fizikai mennyiség valódi értéke olyan érték, amely ideális esetben minőségi és mennyiségi szempontból is jellemezné a megfelelő fizikai mennyiséget, pl. egy fizikai mennyiség valódi értéke korrelálható az abszolút igazság fogalmával.

A gyakorlatban a fizikai mennyiség tényleges értékéről beszélnek - ez egy kísérletileg kapott fizikai mennyiség értéke, és olyan közel van a valódi értékhez, hogy a feladatokban helyette is használható.

A mérési pontosság egy fizikai mennyiség mérési eredményeinek a fizikai mennyiség valamely tényleges értékéhez való közelítésének mértéke.

A fizikai mennyiségek vizsgálata Az alfejezet fő feladata egy egységes fizikai értékrendszer kiépítése, i. a rendszer alapmennyiségeinek és kommunikációs egyenletek megválasztása a fotovoltaikus egységrendszer felépítéséhez, racionális választás, amely a metrológiai támogatás elméletének és gyakorlatának sikeres fejlesztése szempontjából fontos.

A mérések típusai és módszerei.A fizikai mennyiség mérése olyan műveletek összessége, amelyek során a fizikai mennyiség egységét tároló technikai eszközt alkalmaznak, biztosítva a mért mennyiség mértékegységével való kapcsolatának meghatározását és ennek értékének megállapítását. Mennyiség.

A fizikai mennyiség skálája egy fizikai mennyiség értékeinek rendezett halmaza, amely egy adott mennyiség mérésének kezdeti alapja (hőmérséklet skála). A méréselméletben a mérési skáláknak öt fő típusa van:

1. Névskálák (osztályozások). Ez a legegyszerűbb skálatípus, amely azon alapul, hogy az objektumok minőségi tulajdonságaihoz számokat rendelnek, amelyek a nevek szerepét töltik be. A skálák nem tartalmazzák a nulla fogalmát. Nincs több vagy kevesebb fogalma. Hiányzik a mértékegység. Példa: üzemi könyvtár.

2. Rendezési skála, rangskála. Az ekvivalencia és a sorrend kapcsolata jellemzi növekvő vagy csökkenő sorrendben. A skálák sorrendjében nem adhat meg mértékegységet. Például: földrengés léptéke.

3. Intervallum skála vagy különbség skála, ezek a skálák egyfajta sorrendi skála, és olyan objektumokhoz használatosak, amelyek tulajdonságai kielégítik az ekvivalencia és a sorrendi viszonyokat. Például: egy test térfogata megegyezik mennyiségeinek térfogatával. Az intervallumskála azonos intervallumokból áll, van egy mértékegysége és egy tetszőlegesen kiválasztott kezdete - a nullapont. Példa: hőmérsékleti skála.

4. Az arányskálák olyan tulajdonságokat írnak le, amelyekre alkalmazható az ekvivalencia, sorrend, összegzés, kivonás, szorzás kapcsolata.

A mérés típusai:

1. Közvetlen, közvetett, kumulatív - ez az, amikor több azonos nevű mennyiséget mérnek

2. Együttes – ha két vagy több, de nem azonos mennyiséget mérünk.

A közvetlen méréseket a következő módszerekkel lehet elvégezni:

1. Közvetlen értékelési módszer.

2. Mértékkel való összehasonlítás módszere.

3. Összeadás módja - amikor egy mérhető mennyiség értékét egy azonos mennyiségű mértékkel egészítjük ki oly módon, hogy az összehasonlító eszközt azok összege egy előre meghatározott értékkel érinti.

4. Differenciális módszer (difference method) - azzal jellemezve, hogy a mért érték és egy ismert érték közötti különbséget reprodukálható pontos vagy referencia mértékkel mérik. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy nagy pontosságú eredményeket kapjon viszonylag durva mérőműszerek használatával.

5. A nulla módszer hasonló a differenciális módszerhez, de a mért mennyiség és a mérték közötti különbség nullára csökken.

Mérési módszertan. Az alfejezet a mérési folyamatok tudományos szervezését fejleszti. A metrológiai módszertan kérdései igen jelentősek, mivel olyan mérési területeket egyesít, amelyek a mért mennyiségek fizikai természetében és a mérési módszerekben különböznek egymástól. Ez bizonyos nehézségeket okoz a különböző mérési területeken felhalmozott fogalmak, módszerek és tapasztalatok rendszerezésében, kombinálásában. A módszertannal kapcsolatos fő munkaterületek a következők:

1. A méréstechnika és metrológia alapjainak újragondolása a módszerek és mérőműszerek arzenáljának jelentős frissítése és a mikroprocesszoros technológia széles körű bevezetése kapcsán;

2. Mérési folyamatok strukturális elemzése rendszerszempontból;

3. Alapvetően új megközelítések kialakítása a mérési eljárás megszervezésében.

Elméleti metrológia.

A metrológia alapfogalmai:

Alapfogalmak és kifejezések;

A metrológia posztulátumai;

A fizikai mennyiségek tana;

Mérési módszertan.

A mérések egységességének elmélete. (A fizikai mennyiségek egységeinek reprodukálásának és méretük átvitelének elmélete):

- a fizikai mennyiségek mértékegységeinek elmélete;

- eredeti mérőműszerek elmélete (szabványok);

- a fizikai mennyiségek mértékegységei méretének átvitelének elmélete.

A mérőműszerek felépítésének elmélete:

Mérőműszerek;

Mérési módszerek.

A mérési pontosság elmélete:

A mérési hibák elmélete;

A mérőeszközök pontosságának elmélete (A mérőeszközök hibáinak elmélete, a szabványosítás és a mérőeszközök metrológiai jellemzőinek meghatározásának elvei és módszerei, a mérőeszközök metrológiai megbízhatóságának elmélete)

Mérési eljárások elmélete (mérési módszerek elmélete, mérési információk feldolgozásának módszerei, méréstervezés elmélete, korlátozó mérési képességek elemzése)

A mérések egységességének elmélete. (A fizikai mennyiségek egységeinek reprodukálásának és méretük átvitelének elmélete.) Ez a rész hagyományosan központi helyet foglal el az elméleti metrológiában. Tartalmazza: a PV egységek elméletét, a kezdeti mérőműszerek (szabványok) elméletét és a PV egységek méreteinek átvitelének elméletét.

A fizikai mennyiségek mértékegységeinek elmélete. Az alfejezet fő célja a PV egységek fejlesztése a meglévő értékrendszeren belül, ami a mértékegységek pontosításából és újradefiniálásából áll. További feladat a PV egységek rendszerének fejlesztése, fejlesztése, i.e. az alapegységek összetételének és definícióinak megváltoztatása. Ez irányú munka folyamatosan történik új fizikai jelenségek és folyamatok felhasználása alapján.

Eredeti mérőműszerek (szabványok) elmélete. Ez az alfejezet a fotovillamos egységek racionális szabványrendszerének kialakításának kérdéseit tárgyalja, amelyek biztosítják a mérések egységességét. A szabványok javításának ígéretes iránya a stabil természetes fizikai folyamatokon alapuló szabványokra való áttérés. Az alapegységek szabványainál alapvetően fontos minden metrológiai jellemzőnél a lehető legmagasabb szintet elérni.

A fizikai mennyiségek mértékegységei méretének átvitelének elmélete. Az alfejezet témája a fotovillamos egységek méretének átvitelére szolgáló algoritmusok centralizált és decentralizált reprodukálása során. Ezeknek az algoritmusoknak mind metrológiai, mind műszaki és gazdasági mutatókon kell alapulniuk.

Mérőműszerek felépítésének elmélete. A rész egyes tudományok tapasztalatait foglalja össze a mérési eszközök és módszerek konstruálása terén. Az utóbbi években egyre fontosabbá vált az elektromos és különösen a nem elektromos mennyiségek elektronikus SI fejlesztése során felhalmozott tudás. Ennek oka a mikroprocesszor- és számítástechnika gyors fejlődése, valamint az SI felépítésében való aktív felhasználása, amely új lehetőségeket nyit meg az eredmények feldolgozására. Fontos feladat új és ismert mérőátalakítók fejlesztése és továbbfejlesztése.

A mérési pontosság elmélete. A metrológia ezen része a mérés meghatározott területein kifejlesztett módszereket foglalja össze. Három alfejezetből áll: a hibák elméletéből, a mérőműszerek pontosságának elméletéből és a mérési eljárások elméletéből.

A hibák elmélete. Ez az alfejezet a metrológia egyik központi része, mivel a mérési eredmények csak annyira objektívek, amennyire helyesen értékelik a hibáikat. A hibaelmélet tárgya a mérési hibák osztályozása, tulajdonságaik tanulmányozása, leírása. A hibák véletlenszerűre és szisztematikusra való történelmi felosztása, bár méltányos kritikát okoz, ennek ellenére továbbra is aktívan alkalmazzák a metrológiában. A hiba ilyen felosztásának jól ismert alternatívájaként jöhet számításba a nem stacionárius véletlen folyamatok elméletén alapuló, nemrég kidolgozott hibaleírás. Az alfejezet fontos része a hibaösszegzés elmélete.

A mérőműszerek hibájának elmélete a metrológiában van a legátfogóbban kidolgozva. A mérés meghatározott területein is jelentős tudás halmozódott fel, ennek alapján általános SI-hibák számítási módszerei alakultak ki, a mikroprocesszoros mérőeszközök fejlődésével általánosságban a digitális SI hibáinak kiszámítása és a mérési rendszerek feladata. és különösen a számítástechnikai komplexumok vált sürgőssé.

A mérőműszerek metrológiai jellemzőinek meghatározására és szabványosítására vonatkozó alapelvek és módszerek meglehetősen fejlettek. Ezek azonban módosítást igényelnek, figyelembe véve a metrológia sajátosságait, és mindenekelőtt a mérőműszerek metrológiai jellemzőinek meghatározása és szabványosítása közötti szoros kapcsolatot. A még nem teljesen megoldott problémák közé kell sorolni a mérőműszerek dinamikus jellemzőinek és az elsődleges mérőátalakítók kalibrációs jellemzőinek meghatározását. Ahogy az elektromos mérési jelek feldolgozásának eszközei javulnak, a legjelentősebb metrológiai problémák az elsődleges konverzió megválasztása köré összpontosulnak. A működési elvek sokfélesége miatt felmerül a mérőműszerek szabványos metrológiai jellemzőinek megválasztásának problémája.

A mérőműszerek metrológiai megbízhatóságának elmélete célorientáltságában kapcsolódik az általános megbízhatóságelmélethez. A metrológiai hibák sajátossága és mindenekelőtt intenzitásuk időbeli változékonysága azonban lehetetlenné teszi a klasszikus megbízhatóságelmélet módszereinek automatikus átültetését a metrológiai megbízhatóság elméletébe. Speciális módszerek kidolgozása szükséges a mérőműszerek metrológiai megbízhatóságának elemzésére.

Mérési eljárások elmélete. A mérési feladatok egyre bonyolultabbá válása, a mérési pontossággal szemben támasztott követelmények állandó növekedése, a módszerek és mérőeszközök bonyolultsága meghatározza a mérések ésszerű megszervezését és hatékony végrehajtását célzó kutatások lefolytatását. Ebben az esetben a főszerep a mérések elemzése, mint egymással összefüggő szakaszok összessége, azaz. mint az eljárások. Az alfejezet tartalmazza a mérési módszerek elméletét; mérési információk feldolgozásának módszerei; méréstervezés elmélet; korlátozó mérési képességek elemzése.

A mérési módszerek elmélete az új mérési módszerek kifejlesztésének és a meglévők módosításának szentelt alfejezet, amely a mérési pontosság, tartomány, sebesség és mérési feltételek növekvő követelményeivel jár együtt. A modern mérőműszerek segítségével a klasszikus módszerek komplex készleteit valósítják meg. Ezért továbbra is releváns marad a meglévő módszerek javításának és lehetőségeinek tanulmányozásának hagyományos feladata, figyelembe véve a végrehajtás feltételeit.

A mérési információk feldolgozására szolgáló metrológiában alkalmazott módszerek matematikából, fizikából és más tudományágakból kölcsönzött módszereken alapulnak. Ebben a vonatkozásban releváns a mérési információk feldolgozásának egyik vagy másik módszerének megválasztásának és alkalmazásának validálása, valamint az elméleti módszer megkívánt kiindulási adatainak azokkal való egyeztetése, amelyekkel a kísérletező ténylegesen rendelkezik. A méréstervezés elmélete a metrológia olyan területe, amely nagyon aktívan fejlődik. Fő feladatai közé tartozik a méréstervezési problémák metrológiai tartalmának tisztázása, valamint a matematikai módszerek kölcsönzése a kísérleti tervezés általános elméletéből. A maximális mérési képességek elemzése a tudomány és a technológia adott fejlettségi szintjén lehetővé teszi egy olyan fő probléma megoldását, mint a mérések maximális pontosságának tanulmányozása a mérőműszerek versenyképes típusaival vagy példányaival.

3. Jogi metrológia

A jogi metrológia a mérések egységességének és a mérőeszközök egységességének biztosítását célzó, egymással összefüggő és egymással összefüggő általános szabályok, követelmények és normák, valamint egyéb, állami szabályozást és ellenőrzést igénylő kérdéseket magában foglaló szakasza a metrológiának (GOST). 16263).

Az Orosz Föderációban a legális metrológia fejlődésének alapvető szakaszának tekinthető 1993, amikor elfogadták a mérések egységességének biztosításáról szóló törvényt, amely először a legmagasabb szinten állapította meg a metrológiai irányításának alapvető normáit és szabályait. tevékenységeket az országban.

Az oroszországi Gosstandart rendszer (jelenleg Oroszország Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynöksége) vezető intézete a VNIIMS - az intézet kutatást és fejlesztést végez a mérések egységességének biztosítására és a metrológiai szolgálat tevékenységére vonatkozó jogi és módszertani problémákkal kapcsolatban. Oroszország, az oroszországi Gosstandart metrológiai információs központjaként szolgál, részt vesz a legális metrológia területén folytatott nemzetközi együttműködésben.

A kutatás magában foglalja:

· Kutatás és fejlesztés a metrológiai tevékenységek közigazgatása (szabályozása) területén Oroszországban;

· Kutatások az Állami Migrációs Szolgálat tevékenységének javítására és a metrológiai infrastruktúra fejlesztésére.

A jogi metrológia a metrológia három összetevője közül a legfiatalabb. Ez a metrológiai tevékenységek állami szabályozásának eszköze a törvények és a jogszabályi rendelkezések révén, amelyeket az Állami Metrológiai Szolgálat, valamint az állami kormányzati szervek és jogi személyek metrológiai szolgálatai keresztül valósítanak meg. A jogi metrológia területe a mérőeszközök vizsgálata és típusjóváhagyása, hitelesítése és kalibrálása, mérőeszközök hitelesítése, állami metrológiai ellenőrzés és mérőműszerek felügyelete.

A törvényes metrológia metrológiai szabályai és normái összhangban vannak a vonatkozó nemzetközi szervezetek ajánlásaival és dokumentumaival. A legális metrológia ezáltal hozzájárul a nemzetközi gazdasági és kereskedelmi kapcsolatok fejlesztéséhez, és elősegíti a kölcsönös megértést a nemzetközi metrológiai együttműködésben.

Az elméleti és gyakorlati metrológia számos, a mérések egységességének és a mérőműszerek egységességének biztosítását célzó rendelkezés állami szabályozást és ellenőrzést igényel. Ezek a rendelkezések a következőket tartalmazzák: alapvető fizikai mennyiségek kiválasztása; az alapegységek nagyságának és a származtatott egységek képzési szabályainak megállapítása; eljárás az egységek méretére vonatkozó információk reprodukálására és továbbítására; mérőműszerek szabványos metrológiai jellemzőinek kiválasztása; SI pontossági szabványok megállapítása és a mérési pontosság korlátozása; mérési technikák kiválasztása; metrológiai szolgáltatások; állami metrológiai ellenőrzés megszervezése.

A jogállam építésének elveivel összhangban az állam érdekeit védő és polgárai jogait védő normákat (a metrológiai követelmények kifejezetten erre a normakategóriára vonatkoznak) törvényi erővel kell megállapítani. . Más szóval, az alapvető metrológiai szabályoknak törvény tárgyát kell képezniük. Oroszországban a metrológia területén az általános szabályokat és követelményeket az Orosz Föderáció 1993. április 27-i 4871-1 „A mérések egységességének biztosításáról” szóló törvénye tükrözi. A jogi metrológia területén a konkrét rendelkezéseket az ND szabályozza - szabványok, szabályok, ajánlások stb.

A mérések egységességét biztosító állami rendszert (GSP) alkotja a szabályokat, normákat és követelményeket megállapító szabályozó dokumentumok összessége, amelyek célja, hogy az országban a mérések egységességét a kívánt pontossággal elérjék és fenntartsák.

A metrológia szabályozási kerete hierarchikus piramisként ábrázolható:

1) Az Orosz Föderáció törvénye „A mérések egységességének biztosításáról”, amelyet a következő bekezdésben részletesebben tárgyalunk;

2) a GSP rendszer állami szabványai (GOST, GOST R);

3) Az SHG rendszer orosz szabályai (PR), a Gosstandart által jóváhagyva. Példa a szabályokra a PR 50.2.006-94 „GSP. Mérőműszerek hitelesítése. Szervezet és eljárás”;

4) a metrológiai intézetek, mint állami metrológiai kutatóközpontok által kidolgozott és e központok vezetősége által jóváhagyott GSP-rendszer ajánlásai („MI”). Például az MI 2277-93 „GSP. Mérőműszerek tanúsítási rendszere. A munkavégzés alapvető rendelkezései és eljárása."

Általában a GSI több mint 2400 ND-vel rendelkezik (szabványok, szabályok, ajánlások). A teljes szabályozási keret 75%-a ajánlásokból áll, ami azzal magyarázható, hogy ezek a szabványoknál rövidebb idő alatt és olcsóbban (3-4-szer, illetve 2-3-szor) készülhetnek el.

A GSI szabályozásának fő tárgyai a metrológiai általános szabályok és előírások, az állapothitelesítési sémák, a mérőműszerek hitelesítési módszerei, az MVI. 1999-ben kidolgozták az alapvető alapvető szabványt - GOST R 8.000 GSI „Alap rendelkezések”. A következő évtizedben az általános műszaki vagy módszertani jellegű kötelező dokumentumok az ajánlások rangjára kerülnek. Ez mindenekelőtt az állapothitelesítési sémák esetében az ND-t, a hitelesítési módszerek ND-jét érinti (kivéve az állami metrológiai ellenőrzés és felügyelet területén használt ND-t).

4. A mérésügyi tevékenység jogi szabályozása

A metrológiai tevékenységek nagyon változatosak és egyediek. Elméleti alapja a metrológia tudománya; a tevékenység tényleges folyamatát a metrológiai támogatás fogalma határozza meg; és e tevékenységben a kapcsolatok szabályozása az állami funkcióhoz tartozik;

A mérések egységességének biztosítása.

A metrológiai tevékenység alkalmazott tevékenységként keletkezett és fejlődött, ezért nagymértékben természetesen részt vesz az általános piaci kapcsolatokban, de eredményeinek meg kell felelniük a „mérések egységessége” speciális követelményeinek; Emiatt a metrológiai tevékenység a jogi szabályozás tárgya, a jog befolyásának tárgya.

Mint ismeretes, a jog általánosan kötelező normák rendszere, amelyek alapján bizonyos viszonyok – jogviszonyok – jönnek létre. Ezeket a normákat az állam állapítja meg, és kényszerítő erejével érvényesíti.

Az állami funkció (4.1. ábra) állami kezelést igényel (4.2. ábra), a menedzsment pedig egy bizonyos rendszerben valósul meg. Ilyen rendszer egy országos mérési rendszer, amely magában foglalja a mérési üzletág valamennyi résztvevőjét - a mérőműszerek fejlesztőit, gyártóit és felhasználóit. A mérések egységessége érdekében megteremtik a feltételeket a „mérések egységességét biztosító állami rendszer” (GSI) működéséhez. A rendszer legfontosabb láncszeme a „legális metrológia”. Formálisan ez a kifejezés azt jelenti, hogy „a mérések egységességének és a mérések egységességének biztosítását célzó, egymással összefüggő és egymással összefüggő általános szabályok, követelmények és normák, valamint egyéb, állami szabályozást és ellenőrzést igénylő kérdéseket tartalmazó metrológia szakasza. műszerek” (GOST 16263) . A mérések egységességét biztosító tevékenységirányítás jogalkotási elvére való átállással a kifejezésben rejlő szemantikai jelentés némileg bővült. Ma a „legális metrológia” azt állítja, hogy összetételébe belefoglalja a mérések egységességét biztosító teljes jogszabályi keretet, különösen a mennyiségi egységek szabványait. Ebben az esetben nincs nyilvánvaló ellentmondás, mert a definíció második fele („...egyéb, állami szabályozást igénylő kérdések...”) természetesen pontosítható. Ugyanakkor az „...egymással összefüggő...általános szabályok, követelmények és normák... halmazai...” továbbra is a „jogi metrológia” hagyományos alapját képezik.

1993. június 1-jén az orosz törvényhozás elfogadta az Orosz Föderáció „A mérések egységességének biztosításáról” szóló törvényét, amely a mérési területeken a legfelsőbb jogi aktussá vált. Megállapította a legfontosabb kapcsolatok szabályozását. Ilyen körülmények között a törvény főbb rendelkezéseinek meghatározása a jogalkotási aktusokra – szabályzatokra vagy jogi metrológiai szabályozó dokumentumokra – van bízva. Az ítélkezési gyakorlat rendelkezései szerint ezek a dokumentumok végrehajtó hatóságok aktusai;

A metrológiai ellenőrzés biztosításának alapelveit a Nemzetközi Jogi Mérésügyi Szervezet 16. számú nemzetközi dokumentuma (MD No. 16 OIML „A metrológiai ellenőrzés biztosításának elvei”) határozza meg. Ez a dokumentum azt javasolja, hogy a metrológiai ellenőrző rendszer a következőket tartalmazza:

Mérőműszerek tesztelése és típusjóváhagyása;

Mérőműszerek felszerelésének követelményei;

Ellenőrzés mind a vállalkozásnál, mind a helyszínen;

A mérőműszerek ellenőrzésének bizonyos gyakorisága a gyártásból való kibocsátás után;

Az üzemeltetési feltételekre vonatkozó követelmények,

Különleges követelmények az üzemeltető számára, például tanúsítvány kiállítása;

Működési követelmények, mint például adatgyűjtés és határértékek beállítása a mérési objektumokra;

A karbantartó személyzettel szemben támasztott követelmények, például a tanúsítványok kiállítása, a vizsgálóberendezések tanúsítása és az eredeti mérőműszerek ellenőrzése.

A metrológiai ellenőrzés megszervezése és lebonyolítása során a stratégia megválasztását olyan tisztviselők végzik, akiknek korlátozott metrológiai erőforrásokkal lehetőségük van a gyártási és üzemeltetési folyamatokba való korlátozott beavatkozás politikáját alkalmazni. Ugyanakkor a mérések egységességét biztosító jogi metrológiának a „szolgáltatásnyújtás” helyett a „szabályok betartására” kell koncentrálnia. Végső soron a metrológiai ellenőrzés hatóköre minden konkrét esetben arányos a hatályos jogszabályok előírásaival, a metrológiai felügyeletet ellátó tisztviselők jogi szankcióinak állandó fenyegetésével.

Az Art. Az Orosz Föderáció „A mérések egységességének biztosításáról” szóló törvényének (a továbbiakban: törvény) 12. cikke az állami metrológiai ellenőrzést tartalmazza;

a mérőműszerek típusának jóváhagyása;

mérőműszerek ellenőrzése, beleértve a szabványokat is;

jogi személyek és magánszemélyek mérőműszerek gyártásával, javításával, értékesítésével és bérbeadásával kapcsolatos tevékenységének engedélyezése.

Javasoljuk, hogy tanulmányozza a következő mérésügyi szabályzatot, a PR 50.2.009-94 „GSI. A mérőműszerek vizsgálati és típusjóváhagyási eljárása.” Ezeket a vizsgálatokat a mérőműszerek állami vizsgálóközpontjaként akkreditált állami tudományos metrológiai központok végzik. A teszteket speciálisan kialakított programok szerint végzik, amelyek megfelelnek az MI 2146-95 „GSI. A mérőműszerek típusjóváhagyását célzó vizsgálati programok kidolgozására és tartalmára vonatkozó eljárás.

Ezeknek a vizsgálatoknak az eredménye (ha az eredmény pozitív) a mérőműszer típusának felvétele a mérőműszerek állami nyilvántartásába és a mérőműszer típusának jóváhagyásáról szóló állami igazolás kiadása, a tanúsítvány melléklete ennek a típusnak a teljes leírása az 1.ch. metrológiai jellemzők. Ennek az eljárásnak és annak eredményeinek lényege az a célja, hogy egy adott mérőműszert beépítsen az országos mérési rendszerbe, amely bizonyos garanciákat biztosít az ezzel a mérőeszközzel végzett mérések metrológiai támogatására.

Következtetés

metrológiai mérési normatíva

A tudomány és az ipar nem létezhet mérések nélkül. Minden másodpercben sok milliárd mérési műveletet hajtanak végre a világon, amelyek eredményeit felhasználják a termékek megfelelő minőségének és műszaki színvonalának biztosítására, a közlekedés biztonságos és problémamentes működésére, orvosi és környezetvédelmi diagnosztikára és egyéb fontos célokra. . Az emberi tevékenységnek gyakorlatilag nincs olyan területe, ahol a mérések, tesztek és ellenőrzések eredményeit ne használnák intenzíven. Megszerzésükben sok millió ember és hatalmas anyagi források vesznek részt.

Ebben a munkában azonosítottuk az elméleti és jogi metrológia főbb fogalmait. Meghatározták a metrológia fogalmát és megfogalmazták főbb fogalmait. A metrológia két fő posztulátumát tanulmányoztuk. Meghatározták az elméleti metrológia szerkezetét is, amely röviden világossá teszi, hogy a tudománynak ezt az oldalát tanulmányozza, és ennek fontosságát.

A metrológia szabályozási kereteit hierarchikus piramis formájában mutattuk be. Áttekintettük a mérések és ellenőrzések biztosítására vonatkozó főbb kormányzati dokumentumokat.

A metrológia az egyik legfontosabb és legsokoldalúbb tudomány, amelyet mindenhol alkalmaznak. A metrológia fontos feladata a fizikai állandókhoz kötött, a modern tudományhoz és technikához, általában az élet biztosításához szükséges tartományokkal rendelkező PV szabványok megalkotása. Az is fontos, hogy megértsük az elméleti és a jogi metrológia közötti különbséget, és ismerjük az egyes területeket, amelyeket ebben a munkában definiáltunk.

Bibliográfia

1. Szergejev A.G., Krokhin V.V. Metrológia: Tankönyv egyetemek számára

2. Általános jogelmélet (szerk.: A-S. Pigolkin). Szerk. MSTU im. N.E. Bauman. Moszkva 1996.

3. S.V. Klimenko, A.L. Chicherin. Az állam és a jog alapjai. Szerk. "TEIS tükör". Moszkva, 1996

4. Alapfogalmak a metrológia területén. Szótár-kézikönyv - M., Szabványkiadó. 1989

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

Hasonló dokumentumok

A "mértékegység" fogalmának meghatározása. Az elméleti, jogalkotási és alkalmazott metrológia jellemzői. Fizikai alapmennyiségek és mérési eredmények reprodukálhatósága. Minőségügyi rendszer tanúsítása és orosz akkreditációs rendszer.

bemutató, hozzáadva: 2019.03.21


A jogi metrológia főbb tevékenységei, szabályainak alkalmazási területei. A mérések egységességének biztosításáról szóló szövetségi törvény tartalma és céljai. A szabványosítás jogalapja és elvei. Az állampolitika irányai ezen a területen.

tanfolyami munka, hozzáadva 2015.02.25


Az oroszországi mérések egységességét biztosító állami rendszer fogalma, lényege, céljai, célkitűzései és jogszabályi szabályozása, fejlődésének jellemzői. A jogi metrológia és az állami szabványosítás alapelveinek általános jellemzői.

teszt, hozzáadva: 2010.04.20


Az elméleti, alkalmazott és jogi metrológia tárgya és fő feladatai. A méréstudomány fejlődésének történelmileg fontos állomásai. A fizikai mennyiségek nemzetközi mértékegységrendszerének jellemzői. A Nemzetközi Súly- és Mértékbizottság tevékenysége.

absztrakt, hozzáadva: 2013.10.06


A mérési objektumok általános jellemzői a metrológiában. A mérés típusainak és módszereinek fogalma. A mérőműszerek osztályozása és jellemzői. A mérőeszközök metrológiai tulajdonságai és metrológiai jellemzői. Az elmélet és a méréstechnika alapjai.

absztrakt, hozzáadva: 2011.02.14


Alapfogalmak és definíciók a metrológia területén. A mérések osztályozása: közvetlen, közvetett, kumulatív stb. A mérési eszközök és módszerek osztályozása. Mérőműszerek hibái. Példák a pontossági osztályok kijelölésére. Mérőműszerek fajtái.

bemutató, hozzáadva: 2019.03.18


Számos metrológiai rendelkezés állam általi szabályozása és ellenőrzése. A mérések egységességét biztosító állami rendszer. A metrológia tantárgyai. Három kormányzati ügyfélszolgálat vezetése. Önkéntes és kötelező tanúsítás.

teszt, hozzáadva: 2009.01.21


A metrológia elméleti alapjai és főbb fogalmai. Módszerek a mérőműszerek metrológiai jellemzőinek szabványosítására, a műszerek és mérési eredmények hibáinak felmérésére. A mérések egységességének biztosításának alapjai. A metrológiai szolgáltatások felépítése és funkciói.

oktatóanyag, hozzáadva: 2010.11.30


A metrológia a mérések tudománya, azok egységét biztosító módszerek és a kívánt pontosság elérésének módjai. A mérési eljárás elemei. Útmutató a modern metrológia fejlesztéséhez. Állami tesztek, mérőműszerek tesztelése, felülvizsgálata.

absztrakt, hozzáadva: 2013.12.24


Építkezés metrológiai támogatása. A termékjellemzők megfelelő pontosságú meghatározását biztosító mérőműszerek fejlesztésére, gyártására és kiadására szolgáló rendszer. A metrológia jelenlegi állása az építőiparban.