Măsurare

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 26 iunie 2022; verificările necesită 3 modificări .

unitati.

O caracteristică a preciziei de măsurare este eroarea sau incertitudinea acesteia . Exemple de masuratori:

  1. În cel mai simplu caz, prin aplicarea unei rigle cu diviziuni la orice parte, de fapt, dimensiunea acesteia este comparată cu unitatea stocată de riglă și, după numărare, valoarea valorii (lungime, înălțime, grosime și alți parametri de piesa) se obţine.
  2. Cu ajutorul unui dispozitiv de măsurare, mărimea valorii convertite în mișcarea indicatorului este comparată cu unitatea stocată de scara acestui dispozitiv și se face o citire.

În cazurile în care este imposibil să se efectueze o măsurătoare (o mărime nu se distinge ca fiind una fizică sau o unitate de măsură a acestei mărimi nu este definită), se practică evaluarea unor astfel de mărimi în funcție de scale condiționate, de exemplu , Scara Richter a intensității cutremurului , scara Mohs  - scara durității mineralelor .

Un caz special de măsurare este compararea fără specificarea caracteristicilor cantitative.

Știința, al cărei subiect este toate aspectele măsurării, se numește metrologie .

Clasificarea măsurătorilor

După tipuri de măsurători

Conform RMG 29-99 „Metrologie. Termeni și definiții de bază” distinge următoarele tipuri de măsurători:

De asemenea, este de remarcat faptul că în diverse surse se disting în plus următoarele tipuri de măsurători: metrologice și tehnice, necesare și redundante etc.

Prin metode de măsurare

Conform condițiilor care determină acuratețea rezultatului

În legătură cu modificarea valorii măsurate

dinamică și statică.

Conform rezultatelor măsurătorilor

Clasificarea serii de măsurători

Precizie

După numărul de dimensiuni

Clasificarea mărimilor măsurate

Precizie

Conform rezultatelor măsurătorilor

Istorie

Standardizarea măsurătorilor

La începutul anului 1840, în Franța a fost introdus sistemul metric de măsuri .

În 1867, D. I. Mendeleev a lansat un apel pentru a ajuta la pregătirea reformei metrice în Rusia. La inițiativa sa, Academia de Științe din Sankt Petersburg a propus înființarea unei organizații internaționale care să asigure uniformitatea instrumentelor de măsurare la scară internațională. În 1875 a fost adoptată Convenția metrului . Adoptarea Convenţiei a marcat începutul standardizării internaţionale .

Unități și sisteme de măsură

În fizică și inginerie, unitățile de măsură ( unități de mărimi fizice , unități de mărime [2] ) sunt folosite pentru a standardiza prezentarea rezultatelor măsurătorilor. Folosirea termenului de unitate de măsură contrazice documentele normative [3] și recomandările publicațiilor metrologice [4] , dar este utilizat pe scară largă în literatura științifică [5] . Valoarea numerică a unei mărimi fizice este reprezentată ca raportul dintre valoarea măsurată și o valoare standard, care este unitatea de măsură. Un număr cu o indicație a unității de măsură se numește numit . Distingeți unitățile de bază și derivate. Unitățile de bază din acest sistem de unități sunt stabilite pentru acele mărimi fizice care sunt alese ca principale în sistemul corespunzător de mărimi fizice . Deci, Sistemul Internațional de Unități (SI) se bazează pe Sistemul Internațional de Cantități ( English  International System of Quantities , ISQ), în care principalele sunt șapte mărimi: lungime , masă , timp , curent electric , temperatură termodinamică , cantitate . de substanţă şi intensitate luminoasă . În consecință, în SI, unitățile de bază sunt unitățile cantităților indicate. Dimensiunile unităților de bază sunt stabilite de comun acord în cadrul sistemului de unități corespunzător și sunt fixate fie cu ajutorul standardelor (prototipuri), fie prin fixarea valorilor numerice ale constantelor fizice fundamentale .

Sistemul internațional de unități

Sistemul de unități de mărimi fizice, versiunea modernă a sistemului metric . SI este cel mai utilizat sistem de unități din lume, atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în știință și tehnologie. În prezent, SI este adoptat ca principal sistem de unități de majoritatea țărilor lumii și este aproape întotdeauna folosit în domeniul tehnologiei, chiar și în acele țări în care unitățile tradiționale sunt folosite în viața de zi cu zi. În aceste câteva țări (de exemplu, Statele Unite ale Americii ), definițiile unităților tradiționale au fost modificate în așa fel încât să le relaționeze prin coeficienți fiși cu unitățile SI corespunzătoare. Documentul internațional oficial privind sistemul SI este Broșura SI ( Broșura franceză  SI , Broșura SI engleză  ), publicată din 1970. Din 1985 a fost publicat în franceză și engleză și a fost tradus și în alte câteva limbi. În 2006 a fost publicată ediția a VIII-a.

Valoare Unitate
Nume Dimensiune Nume Desemnare
Rusă franceza/engleza Rusă internaţional
Lungime L metru metru/metru m m
Greutate M kilogram [6] kilogram/kilogram kg kg
Timp T al doilea secunda/secunda Cu s
Puterea curentului electric eu amper amper/ampere DAR A
Temperatura termodinamica Θ kelvin kelvin La K
Cantitate de substanță N cârtiță cârtiță cârtiță mol
Puterea luminii J candela candela CD CD

Sistem metric de măsuri

Denumire generală pentru sistemul zecimal internațional de unități bazat pe utilizarea metrului și kilogramului . De-a lungul ultimelor două secole, au existat diverse versiuni ale sistemului metric, care diferă în alegerea unităților de bază . În prezent, sistemul SI este recunoscut la nivel internațional . Principala diferență între sistemul metric și sistemele tradiționale utilizate anterior este utilizarea unui set ordonat de unități de măsură. Pentru orice mărime fizică , există o singură unitate principală și un set de submultipli și multipli, formați în mod standard folosind prefixe zecimale . Acest lucru elimină inconvenientul utilizării unui număr mare de unități diferite (cum ar fi inci , picioare , fadens , mile etc.) cu reguli complexe de conversie între ele. În sistemul metric, conversia este redusă la înmulțirea sau împărțirea cu o putere de 10, adică o simplă permutare a punctului zecimal într-o zecimală .

Sistem CGS

Sistemul de unități de măsură care era în uz curent înainte de adoptarea Sistemului Internațional de Unități ( SI ). Un alt nume este sistemul fizic absolut [7] de unități . În cadrul CGS, există trei dimensiuni independente (lungime, masă și timp), toate celelalte sunt reduse la ele prin înmulțire, împărțire și exponențiere (eventual fracțională). Pe lângă cele trei unități de măsură de bază - centimetru , gram și secundă , în CGS există o serie de unități de măsură suplimentare care sunt derivate din cele principale. Unele constante fizice se dovedesc a fi adimensionale. Există mai multe variante ale CGS, care diferă în alegerea unităților de măsură electrice și magnetice și în mărimea constantelor în diverse legi ale electromagnetismului (CGSE, CGSM, sistemul de unități gaussian). GHS diferă de SI nu numai prin alegerea unităților de măsură specifice. Datorită faptului că unitățile de bază pentru mărimile fizice electromagnetice au fost introduse suplimentar în SI, care nu erau în CGS, unele unități au alte dimensiuni. Din această cauză, unele legi fizice sunt scrise diferit în aceste sisteme (cum ar fi legea lui Coulomb ). Diferența constă în coeficienți, dintre care majoritatea sunt dimensionali. Prin urmare, dacă pur și simplu înlocuiți unități SI în formulele scrise în CGS, atunci se vor obține rezultate incorecte. Același lucru se aplică diferitelor soiuri de CGS - în sistemul de unități CGSE, CGSM și Gaussian, aceleași formule pot fi scrise în moduri diferite.

Sistemul englez de măsuri

Folosit în Marea Britanie , SUA și alte țări. Unele dintre aceste măsuri într-un număr de țări variază oarecum în mărime, astfel încât următoarele sunt în principal echivalente metrice rotunjite ale măsurilor engleze, convenabile pentru calcule practice.

Instrument de măsură

Instrument tehnic destinat măsurătorilor, având caracteristici metrologice normalizate, reproducerea și (sau) stocarea unei unități de mărime fizică , a cărei mărime este luată neschimbată (în limita erorii stabilite ) pentru un interval de timp cunoscut. Legea Federației Ruse „ Cu privire la asigurarea uniformității măsurătorilor ” definește un instrument de măsurare ca un instrument tehnic destinat măsurătorilor. Decizia oficială de a clasifica un instrument tehnic ca instrument de măsurare este luată de Agenția Federală pentru Reglementare Tehnică și Metrologie . Clasificare:

Precizie

  1. Precizia instrumentului de măsurare este gradul de concordanță dintre citirile dispozitivului de măsurare și valoarea reală a mărimii măsurate. Cu cât diferența este mai mică, cu atât este mai mare acuratețea instrumentului. Precizia unui standard sau a unei măsuri se caracterizează printr-o eroare sau un grad de reproductibilitate . Precizia unui instrument de măsurare calibrat în raport cu un standard este întotdeauna mai slabă sau egală cu precizia etalonului.
  2. Precizia rezultatului măsurării este una dintre caracteristicile calității măsurării, reflectând apropierea de zero a erorii rezultatului măsurării . Trebuie remarcat faptul că îmbunătățirea calității măsurătorilor este întotdeauna menționată prin termenul „creșterea preciziei” - în plus, valoarea care caracterizează acuratețea ar trebui să scadă în acest caz.

Eroare de măsurare

Evaluarea abaterii valorii măsurate a unei mărimi de la valoarea ei adevărată. Eroarea de măsurare este o caracteristică (măsură) a preciziei de măsurare . Deoarece este imposibil să se afle cu exactitate absolută valoarea adevărată a oricărei mărimi, este imposibil să se indice și mărimea abaterii valorii măsurate de la valoarea adevărată. (Această abatere este de obicei numită eroare de măsurare. Într-o serie de surse, de exemplu, în Marea Enciclopedie Sovietică , termenii eroare de măsurare și eroare de măsurare sunt folosiți ca sinonimi, dar conform RMG 29-99 [8] termenul de eroare de măsurare nu este recomandat ca fiind mai puțin reușit). Este posibilă doar estimarea mărimii acestei abateri, de exemplu, folosind metode statistice . În practică, în locul valorii adevărate, se folosește valoarea reală a mărimii x d , adică valoarea mărimii fizice obținută experimental și atât de aproape de valoarea adevărată încât poate fi folosită în locul acesteia în măsurarea setată. sarcina [8] . O astfel de valoare este de obicei calculată ca valoare medie obținută prin prelucrarea statistică a rezultatelor unei serii de măsurători. Această valoare obţinută nu este exactă, ci doar cea mai probabilă. Prin urmare, este necesar să se indice în măsurători care este precizia lor . Pentru a face acest lucru, împreună cu rezultatul obținut, este indicată eroarea de măsurare. De exemplu, înregistrați T=2,8±0,1  s. înseamnă că adevărata valoare a lui T se află în intervalul de la 2,7 s. până la 2,9 s. cu o anumită probabilitate specificată (a se vedea intervalul de încredere , probabilitatea de încredere , eroarea standard ).

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 3 Metrologie și măsurători tehnice. Resursa Kolchkov V.I. „EXACTITUD-CALITATE”]
  2. ↑ Denumire oficială conform GOST 8.417-2002 Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități de mărime.
  3. ↑ Decretul Guvernului Federației Ruse din 31 octombrie 2009 N 879 Cu privire la aprobarea regulamentului privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă (link inaccesibil) . Consultat la 1 iunie 2013. Arhivat din original pe 2 noiembrie 2013. 
  4. ↑ „Nu este permis să se folosească termenul unitate de măsură a unei mărimi fizice sau unitate de măsură în locul termenului standardizat unitate a unei mărimi fizice sau unitate , deoarece conceptul de măsură este definit prin conceptul de unitate . Este necesar să scrieți: un amper este o unitate de măsură a puterii curentului, un metru pătrat este o unitate de suprafață și nu puteți scrie: un amper este o unitate de măsură a puterii curentului, un metru pătrat este o unitate de măsură a ariei „( Dicționarul autorului-Carte de referință / Compilat de L.A. Gilberg și L.I. Frid. - M . : Book, 1979. - S. 98–99. - 304 p. ).
  5. ↑ Există o variabilitate similară în terminologia străină. Deci, în engleză, împreună cu termenul unit , se folosește unit of measure(ment) : Are, o unitate de măsură metrică, egală cu 100 de metri pătrați (Concise Oxford English Dictionary, ediția a 11-a, 2004).
  6. ↑ Din motive istorice, numele „kilogram” conține deja prefixul zecimal „kilo”, astfel încât multiplii și submultiplii sunt formați prin adăugarea de prefixe standard SI la numele sau simbolul unității „ gram ” (care este ea însăși un submultiplu în SI. sistem: 1g = 10 −3 kg).
  7. ↑ Sistemele absolute se numesc sisteme în care unitățile de lungime, masă și timp sunt luate ca unități de bază pentru mărimile mecanice.
  8. ↑ 1 2 RMG 29-99 Recomandări pentru certificarea interstatală. Termeni și definiții de bază.

Literatură și documentare

Literatură

Documentație normativ-tehnică

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice