Роль и место метрологии в производстве и научных исследованиях.

Роль и место метрологии в производстве и научных исследованиях.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Нет ни одной области практ деят-ти человека, где можно можно обойтись без количест-х оценок объекта, получаемых с помощью измерений.

Изм явл-ся одним из важнейших путей познания природы человека. Они дают количест хар-ку окруж мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности.

Очень важную роль измерения играют в сфере научн деят-ти, где они явл-ся основным источником знаний и средством проверки научных гипотез.

В сфере практ деят-ти изм служат для обеспечения требуемого качества продукции, взаимозаменяемости деталей и узлов, управл технологич процессом, и автатизацией проз-ва, учета матер ресурсов, охраны здоровья и обеспеч безопасности труда.

Научно-технич процесс (НТП) тесно связан с ростом требований к объему и качеству изм. От качества измерит информации зависит качество выпускаемой продукции, эффективность ее производства и использования.

Все это и определяет роль метрологии как научную основу измерений в жизни совр общества.

 

Основные свойства, определяющие качество измерений. Единство, точность и достоверность измерений

Точность измерений – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины(близость к нулю погрешности результата измерения). Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям всех видов, как систематических, так и случайных. Количественно точность может быть выражена обратной величиной модуля относительной погрешности.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Одним из необходимых условий обеспечения единства измерений является единообразие средств измерений.

Под единообразием средств измерений понимают состояние средств измерений, характеризующееся тем, что они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам. Единообразие средств измерений есть необходимое, но недостаточное условие соблюдения единства измерений.

Достоверность – это доверие к результатам измерений. Если соблюдается единство измерений и точность соответствует заданной, то рез-ты можно назвать достоверными.

Виды измерений (статические и динамические измерения).

Статические и динамические измерения наиболее логично рассматривать в зависимости от режима получения средством измерения входного сигнала измерительной информации.

При измерении в статическом (квазистатическом, псевдостатическом) режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи и результаты фиксируются без динамических искажений.

При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные динамические погрешности, связанные со слишком быстрым изменением либо самой измеряемой физической величины, либо входного сигнала измерительной информации, поступающего от постоянной измеряемой величины. Например, измерение диаметров тел качения (постоянных физических величин) в подшипниковой промышленности осуществляется с использованием контрольно-сортировочных автоматов. При этом скорость изменения измерительной информации на входе может оказаться соизмеримой со скоростью измерительных преобразований в цепи прибора.

 

Методы исключения систематических погрешностей измерений. Исключение систематических погрешностей до начала измерительного эксперимента (профилактика погрешностей), в ходе измерительного эксперимента и после его проведения.

Точечная диаграмма в определенных случаях позволяет высказать некоторые суждения и о правильности измерений, поскольку устойчивая тенденция изменения результатов измерений свидетельствует о наличии в них переменной систематической погрешности. Выполнение нескольких серий многократных измерений одной и той же физической величины с использованием разных методик выполнения измерений позволяет оценить воспроизводимость измерений и получить предварительную оценку систематических постоянных погрешностей, присущих заведомо менее точным МВИ. Это хорошо видно на точечной диаграмме с двумя сериями измерений, оформленными в одном масштабе.

Сравнительный анализ результатов нескольких серий измерений одной физической величины включает оценку и сопоставление размахов Ri и оценку наличия тенденций изменения результатов измерений по каждой из серий.

О сравнительной правильности измерений можно судить по значениям Ri и по числовым характеристикам тенденций изменения результатов. При наличии тенденции изменения результатов делают заключение о наличии систематической переменной погрешности определенного вида, по возможности дополняя его числовыми оценками. Отклонения результатов от аппроксимирующей линии оценивают размахом, предельными значениями или средними квадратическими отклонениями.

Профилактика погрешностей включает применение исправных, стабильных и помехоустойчивых средств измерений; выявление теоретических погрешностей метода или средств измерений и их исключение или учет до начала измерений; стабилизацию условий измерений и защиту от нежелательных воздействий влияющих величин (и физических полей) на средства и объекты измерений; строгое соблюдение правил использования средств измерений и методик выполнения измерений; обучение операторов и контроль их квалификации.

Методы компенсации погрешностей достаточно разнообразны и включают такие частные случаи, как компенсация погрешности по знаку, измерение четное число раз через полупериоды, введение корректирующих устройств для компенсации теоретических погрешностей, автоматических корректирующих устройств для компенсации систематических инструментальных составляющих, автоматическая поднастройка или коррекция "нуля" после выполнения серии измерений, применение автоматических компенсаторов для учета воздействия на средство измерений влияющих величин и ряд других.

Введение поправок в процессе измерений или по их окончании является весьма эффективным методом исключения систематических погрешностей, следует только отметить, что для его реализации необходимо предварительно выявить и оценить погрешность, которая при изменении знака на противоположный и будет использоваться в качестве поправки.

К специфическим методам выявления и оценки систематических погрешностей можно отнести рандомизацию результатов измерений. Для рандомизации необходимо соответствующим образом организовать получение массива результатов измерений, например, многократно воспроизводя измерения одной и той же величины с помощью одной МВИ.

При многокоординатных измерениях некоторых параметров одной и той же детали рандомизация систематических погрешностей, возникающих при ориентировании детали в системе координат средства измерений, может достигаться за счет нового ориентирования детали перед каждым из многократно повторяемых измерений тех же параметров.

Рандомизация систематических погрешностей требует квалифицированного анализа и четкой организации измерений. Эффективность описанной рандомизации будет нулевой, если систематические погрешности СИ перекрываются любыми случайными составляющими погрешностями, присущими данной методике выполнения измерений.

 

 

Роль и место метрологии в производстве и научных исследованиях.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Нет ни одной области практ деят-ти человека, где можно можно обойтись без количест-х оценок объекта, получаемых с помощью измерений.

Изм явл-ся одним из важнейших путей познания природы человека. Они дают количест хар-ку окруж мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности.

Очень важную роль измерения играют в сфере научн деят-ти, где они явл-ся основным источником знаний и средством проверки научных гипотез.

В сфере практ деят-ти изм служат для обеспечения требуемого качества продукции, взаимозаменяемости деталей и узлов, управл технологич процессом, и автатизацией проз-ва, учета матер ресурсов, охраны здоровья и обеспеч безопасности труда.

Научно-технич процесс (НТП) тесно связан с ростом требований к объему и качеству изм. От качества измерит информации зависит качество выпускаемой продукции, эффективность ее производства и использования.

Все это и определяет роль метрологии как научную основу измерений в жизни совр общества.