Основные метрологические понятия.

Ниже приведены основные метрологические термины и определения, используемые в теплотехнических измерениях, знание которых необходимо при изучении рассматриваемых курсов [1].

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

Истинное значение физической величины – значение, которое идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.

Действительное значение физической величины – значение, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению измеряемой величины, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Сигнал измерительной информации – сигнал, функционально связанный с измеряемой физической величиной.

Цена деления шкалы – разность значений, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

Диапазон показаний – область, ограниченная конечным и начальным значениями шкалы.

Влияющая физическая величина – физическая величина, не являющаяся измеряемой данным средством измерений, но оказывающая влияние на результаты измерений этим средством.

Нормальная область значений влияющей величины – область значений, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на средства измерений данного вида в качестве нормальной.

Рабочая область значений влияющей величины – область значений, устанавливаемая в стандартах или технических условиях на средства измерений данного вида, в пределах которой нормируется дополнительная погрешность этих средств измерений.

Чувствительность измерительного прибора – отношение величины изменения сигнала на выходе измерительного прибора к величине вызывающей это изменение.

Абсолютная погрешность измерительного прибора – максимальная разность между показанием прибора и действительным значением, измеренным более точным измерительным устройством.

Относительная погрешность измерительного прибора – отношение абсолютной погрешности прибора к действительному значению измеряемой величины.

Приведенная погрешность измерительного прибора – отношение абсолютной погрешности измерения в диапазоне измеряемой величины к какому-то нормированному значению. Обычно за нормирующее значение принимают диапазон показаний. Приведенная погрешность выражается в процентах.

Систематическая погрешность средств измерений – такая погрешность, которая при повторных измерениях остаётся неизменной или изменяется по определённому закону. Чаще всего эта погрешность включает в себя как составляющие инструментальную и погрешность вследствие внешних причин.

Случайная погрешность средства измерений – погрешность, которая при повторных измерениях принимает взаимонесвязанные положительные или отрицательные значения. Часто они возникают по ряду причин, которые, комбинируясь случайным образом, создают результирующую погрешность.

Изменение показаний измерительного прибора под действием влияющей величины (дополнительная погрешность) обусловлена отклонением одной из влияющих величин от нормального значения или выходом её за пределы нормальной области значений.

Предел допускаемой погрешности средства измерений – наибольшая (без учета знака) погрешность средства измерений, при которой оно может быть признано годным и допущено к применению.

Класс точности средства измерений – обобщенная характеристика средства измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей (изменением показаний для измерительных приборов), а также другими свойствами средств измерений, влияющими на точность, значения которых устанавливаются в стандартах.

Погрешность метода измерений – составляющая погрешности измерения, вызванная несовершенством метода.

Поправка – значение величины, прибавляемое к измеренному значению с целью исключения систематической погрешности.

Косвенным измерением называется измерение, при котором искомое значение величины y находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами x_i, подвергаемыми другим измерениям:

.

Если величины независимы, то зависимость погрешности от погрешностей исходных величин выражается формулой:

.

 

Температурные шкалы.

Тем-ра – мера нагретости тела.

Темп-ые шкалы(0,01-100тыс К):

1) Термометр магнитной восприимчивости (0,01-0,8 К) исп-ются термометры из церия-магниевый нитрата.

2) Термометр, опр-ющий зависимость давления насыщенных паров изотопов гелия (Не₃, Не₄) от температуры. (соотв-но 0,8-1,5K; 1,5-4,1К).

3) Германиевый термометр сопротивления (4,1-13,8К).

4) Международная практическая шкала (13,8-6300К). Термометр сопротивления 13,8-900К. Бесконтактные устройсва 1337-6300К (пирометр по интенсивности излучения). Методы реперных точек. Реперная точка - точка фазового перехода вещества.

5) Пирометр микроволнового излучения 6300-100 000 К. Зависимость спектральной плотности энергии излучения от температуры.