Зачем нужны измерения метрология

Зачем нужны измерения метрология

Метрология ( от греч. «метро»- мера,_»логос» — учение) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точности.измерений.

В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др.

Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.

Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.

В настоящее время установлено следующее определение измерения: измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Отраслью науки, изучающей измерения, является метрология.

Метрология в ее современном понимании — наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Единство измерений — такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению.

По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются на:

статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

Статическими измерениями являются, например, измерения размеров тела, постоянного давления, электрических величин в цепях с установившемся режимом, динамическими — измерения пульсирующих давлений, вибраций, электрических величин в условиях протекания переходного процесса.

По способу получения результатов измерений их разделяют на:

Метод измерения — это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при измерениях физических явлений и средств измерений.

11.Средство измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.

По метрологическому назначению средства измерений подразделяются на:

Источник



Метрология для чайников: основные понятия, принципы, цели и задачи

Метрология для чайников

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

  • основы измерений – сравнение;
  • измерение без априорной величины (эталона) невозможно;
  • результат измерения без должной обработки и округления не имеет смысла и является случайной величиной.

Основные задачи метрологии:

  1. Развивать общую теорию измерений.
  2. Устанавливать единицы физических величин.
  3. Совершенствовать методы оценки точности измерений.
  4. Устанавливать эталоны измерений.
  5. Обеспечить единство измерений.

Метрология - наука, обеспечивающая единство измеренийМетрология — наука, обеспечивающая единство измерений

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Читайте также:  Метрология инженерные изыскания

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Древнерусские (и прочие) единицы измерения

Говорящий пример – такие древнерусские меры длины, как «локоть» или «пядь». Когда про кого-то говорят «семь пядей во лбу», это означает, что такой человек очень умный. Хотя не факт. У большинства нормальных людей во лбу нет и одной пяди, а встречать того, у кого их действительно семь, мы вам искренне не желаем.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Один из эталонов метра в ПарижеОдин из эталонов метра в Париже

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

  • Контрольная работа от 1 дня / от 100 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 7950 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 1800 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 700 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник

Что такое метрология: определение и назначение

Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Помните мультфильм «38 попугаев»? Там рассказывается про приключения мартышки, попугая, удава и слоненка.

Как-то раз решили они измерить длину удава, а чем измерить – не знали. Вот и начали измерять его длиной всех присутствующих животных. В результате, конечно, получились совершенно разные результаты.

Читайте также:  Эталон метрология зао

Удав

А все почему? Да потому, что не догадывались они, что существует единая мера длины. А наука метрология точно знает: чем и как измерить любой объект, каковы единицы длины, веса, объема, скорости и т.д.

Разберемся сегодня, что такое метрология и чем конкретно она занимается.

Метрология – что это такое

В переводе с греческого языка «μέτρον» («ме´трон» в русской транскрипции) — это «мера», а «λόγος» (логос) — «мысль, учение». Следовательно, «метрология» в прямом переводе обозначает «учение о мерах».

Примечание: не путаем «ме´трон» и «метро´», т.е. науку об измерениях и транспортную логистику.

Вывод: метрология – это наука, изучающая систему измерений физических величин, характеризующих материальные объекты, процессы и явления.

Измерение

Основные цели метрологии:

  1. изучение и стандартизация процесса измерений;
  2. обеспечение единства измерений в рамках единой международной СИ (системы единиц физических величин);
  3. создание и хранение эталонов измерений;
  4. получение количественной информации об объектах измерений;
  5. совершенствование методов оценок точности измерений.

Определение

Метрология как наука разделяется на 3 части:

  1. Теоретическая – занимается теоретическим обоснованием измерений физических величин, единиц измерений и методов измерений материальных объектов, процессов и явлений.
  2. Прикладная – внедряет теоретические разработки фундаментальной метрологии в практику.
  3. Законодательная – устанавливает единые требования по применению единиц измерения, методов измерения и средств измерения.

Краткая история развития метрологии и метрологические организации

Даты

Основными международными организациями, занимающимися проблемами стандартизации в области метрологии, являются:

  1. Международное бюро мер и весов (МБМВ) – отвечает за функционирование СИ (подробней о СИ – в следующем разделе статьи) в странах-участницах Метрической Конвенции. Это происходит посредством регулярного сравнения национальных эталонов мер и весов (об эталонах – в следующем разделе статьи) с международными эталонами, совершенствованием точности всех метрологических измерений;
  2. Международный комитет мер и весов (МКМВ).

В РФ:

  1. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии;
  2. Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии (ВНИИМ) имени Д.И.Менделеева.

Деятельность в сфере метрологии в России осуществляется на основании следующих законодательных актов:

Акт

Также в РФ действует ГОСТ 8.417—2002, который регламентирует обязательное применение СИ и прописывает определение всех используемых единиц СИ.

Далее немного подробней рассмотрим некоторые аспекты деятельности метрологии.

Обеспечение единства измерений, или для чего нужна СИ

Краткая справка: СИ – русская транскрипция французской аббревиатуры SI (Système International d’Unités – международная система единиц).

СИ – это единая международная система единиц физических величин, применяется практически во всем мире.

Необходима для стандартизации и унификации международных связей в сфере науки, промышленности, медицины, торговли и т.д.

Одной из целей науки метрологии является обеспечение единства измерений.

Еще не так давно во многих странах были свои системы мер. За примером далеко ходить не надо – на Руси длину мерили не метром (километром, сантиметром, миллиметром), а пядью, локтем, аршином, саженью, верстой.

СИ нужна именно для того, чтобы все измерения соответствовали единому стандарту. Говоря проще, для того, чтобы удава мерили не попугаями, а метрами.

Актуальная международная система единиц измерений выглядит так:

Система единиц

*при клике по картинке она откроется в полный размер в новом окне

Обратите внимание: сокращенное обозначение единиц измерение пишется без точки и через пробел после численного значения. Например: 5 метров – «5 м», а не «5м.».

Создание и хранение эталонов измерений

Казалось бы, зачем нужны эталоны измерений? А все очень просто – чтобы не сбиться «с курса».

Например, есть линейка длиной 1 метр. Потребовалось сделать еще 10 таких же линеек. Но случайно из-за халатности изготовителя эти линейки стали короче на 1 мм. И эти линейки тоже кто-то «размножил». В результате получится, что в одном городе 1 м = 1000 мм, а в другом 1 м = 999 мм.

Чтобы подобных ситуаций не произошло, нужно чтобы существовал единый эталон каждой единицы измерений, т.е. их идеальные модели.

Модель

История создания эталонов международных единиц измерения имеет давние корни.

Например, изначально метр = длине маятника, период колебания которого равен 1 секунде. Но длина такого маятника не одинакова, она зависит от силы тяжести. Доказано, что сила тяжести уменьшается от полюсов к экватору, поэтому длина маятника не может являться эталоном.

Читайте также:  Метрология введение

Затем эталоном метра стала одна сорокамиллионная часть расстояния от Северного полюса до экватора на долготе, на которой расположен Париж. В 1960 году эталон метра вновь поменяли. На сегодняшний день 1 м = расстоянию, которое свет проходит в вакууме за 1/299792458 секунды.

Эталон

20 мая 2019 года был изменен и эталон килограмма. Ранее эталоном являлся цилиндр из сплава платины и иридия (соответственно 90 и 10 %) размером 39,17 мм по диаметру и высоте. Хранится он и по сей день во Франции в Международном бюро мер и весов.

Весы

Причиной замены эталона стало множественные изменения веса копий эталона от веса оригинала. В связи с этим было принято решение «увязать» вес 1 кг с не с массой конкретного объекта, а с фундаментальными физическими свойствами вещества (т.е. со свойствами вещества вне химического воздействия). В результате получили формулу, по которой определяется эталон килограмма.

В кратком обзоре трудно объяснить вывод формулы, поэтому для тех, кому это интересно, привожу ссылку на Википедию.

Единица времени – секунда. Определение ее столь сложно, что, боясь ошибиться в деталях, привожу цитату объяснения ученого-метролога:

Объяснение

Читайте наш блог, будьте в тренде!

Заказ

Автор статьи: Елена Копейкина

Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru

Комментарии и отзывы (1)

В США до сих пор измерения производят в милях, фунтах, дюймах, даже на чертежах используют такие меры, а их не так просто перевести в метрическую систему, что сильно раздражает.

Источник

Виды измерений. Роль измерений и значение метрологии

Метрология ( от греч. «метро»- мера,_»логос» — учение) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства и требуемой точности.измерений.

В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др.

Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.

Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.

В настоящее время установлено следующее определение измерения: измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Отраслью науки, изучающей измерения, является метрология.

Метрология в ее современном понимании — наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Единство измерений — такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению.

По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются на:

статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени.

Статическими измерениями являются, например, измерения размеров тела, постоянного давления, электрических величин в цепях с установившемся режимом, динамическими — измерения пульсирующих давлений, вибраций, электрических величин в условиях протекания переходного процесса.

По способу получения результатов измерений их разделяют на:

Метод измерения — это способ экспериментального определения значения физической величины, т. е. совокупность используемых при измерениях физических явлений и средств измерений.

11.Средство измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.

По метрологическому назначению средства измерений подразделяются на:

Источник