Mérés

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. június 26-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

egységek.

A mérési pontosság jellemzője annak hibája vagy bizonytalansága . Mérési példák:

  1. A legegyszerűbb esetben, ha tetszőleges alkatrészre osztásokkal ellátott vonalzót alkalmazunk, valójában a méretét összehasonlítjuk a vonalzó által tárolt mértékegységgel, és számlálás után az érték értékét (hossz, magasság, vastagság és egyéb paraméterek). az alkatrész) kapjuk meg.
  2. Egy mérőműszer segítségével a mutató mozgásává konvertált érték nagyságát összehasonlítják az eszköz skálája által tárolt mértékegységgel, és leolvasást végeznek.

Azokban az esetekben, amikor lehetetlen mérést végezni (egy mennyiséget nem különböztetjük meg fizikaiként, vagy ennek a mennyiségnek nincs mértékegysége meghatározva), gyakorlatban az ilyen mennyiségeket feltételes skálák szerint értékelik, pl . A földrengések intenzitásának Richter-skála , a Mohs-skála – az ásványok  keménységi skálája .

A mérés speciális esete a mennyiségi jellemzők megadása nélküli összehasonlítás.

A tudományt, amelynek tárgya a mérés minden vonatkozása, metrológiának nevezik .

A mérések osztályozása

Méréstípusok szerint

Az RMG 29-99 „Metrology. Alapfogalmak és definíciók” a következő típusú méréseket különbözteti meg:

Érdemes megjegyezni azt is, hogy a különböző forrásokban a következő típusú méréseket különítik el: metrológiai és műszaki, szükséges és redundáns stb.

Mérési módszerekkel

Az eredmény pontosságát meghatározó feltételek szerint

A mért érték változásával kapcsolatban

dinamikus és statikus.

A mérési eredmények szerint

A mérési sorozatok osztályozása

Pontosság

Méretek száma szerint

A mért mennyiségek osztályozása

Pontosság

A mérési eredmények szerint

Történelem

A mérések szabványosítása

1840 elején Franciaországban bevezették a metrikus mértékrendszert .

1867-ben D. I. Mengyelejev felhívást adott ki, hogy segítsen az oroszországi metrikareform előkészítésében. Kezdeményezésére a Szentpétervári Tudományos Akadémia egy olyan nemzetközi szervezet létrehozását javasolta, amely nemzetközi szinten biztosítaná a mérőeszközök egységességét. 1875 - ben elfogadták a mérőegyezményt . Az Egyezmény elfogadása a nemzetközi szabványosítás kezdetét jelentette .

Mértékegységek és mértékrendszerek

A fizikában és a mérnöki tudományokban a mértékegységeket ( fizikai mennyiségek mértékegységei , mennyiségi egységei [ 2] ) használják a mérési eredmények megjelenítésének szabványosítására. A mértékegység kifejezés használata ellentmond a normatív dokumentumoknak [3] és a metrológiai publikációk ajánlásainak [4] , de a tudományos irodalomban széles körben használják [5] . Egy fizikai mennyiség számértékét a mért érték és valamilyen standard érték arányaként ábrázoljuk, amely a mértékegység. A mértékegységet jelző számot named -nek nevezzük . Az alap- és a származtatott egységek megkülönböztetése. Ebben az egységrendszerben az alapegységeket azokra a fizikai mennyiségekre hozzuk létre, amelyeket a megfelelő fizikai mennyiségek rendszerében főként választunk . Tehát a Nemzetközi Mértékegységrendszer (SI) a Nemzetközi Mennyiségek Rendszerén ( International System of Quantities , ISQ) alapul, amelyben a főbbek hét mennyiség: hosszúság  , tömeg , idő , elektromos áram , termodinamikai hőmérséklet , mennyiség az anyag és a fényerősség . Ennek megfelelően SI-ben az alapegységek a feltüntetett mennyiségek mértékegységei. Az alapegységek méretét a megfelelő mértékegységrendszer keretein belül megállapodás alapján állapítják meg, és vagy szabványok (prototípusok) segítségével, vagy az alapvető fizikai állandók számértékeinek rögzítésével rögzítik .

Nemzetközi mértékegységrendszer

A fizikai mennyiségek mértékegységeinek rendszere, a metrikus rendszer modern változata . Az SI a világ legszélesebb körben használt mértékegységrendszere, mind a mindennapi életben, mind a tudományban és a technikában. Jelenleg a világ legtöbb országában az SI-t a fő mértékegységrendszerként alkalmazzák, és szinte mindig használják a technológia területén, még azokban az országokban is, ahol a hagyományos mértékegységeket a mindennapi életben használják. Ebben a néhány országban (például az Egyesült Államokban ) a hagyományos mértékegységek definícióit úgy módosították, hogy rögzített együtthatókkal hozzák összefüggésbe a megfelelő SI-egységekkel. Az SI rendszer hivatalos nemzetközi dokumentuma az 1970 óta kiadott SI Brosúra ( French  Brochure SI , angol  SI Brochure ). 1985 óta franciául és angolul adják ki, és számos más nyelvre is lefordították. 2006-ban jelent meg a 8. kiadás.

Érték Mértékegység
Név Dimenzió Név Kijelölés
orosz francia/angol orosz nemzetközi
Hossz L méter méter/méter m m
Súly M kilogramm [6] kilogramm/kilogramm kg kg
Idő T második második/másodperc Val vel s
Az elektromos áram erőssége én amper amper/amper DE A
Termodinamikai hőmérséklet Θ kelvin kelvin Nak nek K
Anyagmennyiség N anyajegy anyajegy anyajegy mol
A fény ereje J kandela kandela CD CD

Metrikus mértékrendszer

A nemzetközi decimális mértékegységrendszer általános neve a mérő és a kilogramm használatán alapul . Az elmúlt két évszázad során a metrikus rendszernek különböző változatai léteztek, amelyek az alapmértékegységek megválasztásában különböztek . Jelenleg az SI rendszer nemzetközileg elismert . A fő különbség a metrikus rendszer és a korábban használt hagyományos rendszerek között a mértékegységek rendezett halmaza. Bármilyen fizikai mennyiséghez csak egy főegység, valamint rész- és többszörösök halmaza van, amelyeket szabványos módon, decimális előtagokkal alakítanak ki . Ez kiküszöböli a nagyszámú különböző mértékegység (például hüvelyk , láb , fadens , mérföld stb.) használatából adódó kényelmetlenséget, amelyek között összetett átalakítási szabályok vonatkoznak. A metrikus rendszerben az átalakítás 10 hatványával való szorzásra vagy osztásra redukálódik , azaz a tizedespont egyszerű permutációja tizedesben .

CGS rendszer

A mértékegységek rendszere, amelyet a Nemzetközi Mértékegységrendszer ( SI ) elfogadása előtt általánosan használtak. Egy másik név az abszolút [7] fizikai mértékegységrendszer . A CGS keretein belül három független dimenzió (hosszúság, tömeg és idő) létezik, az összes többi szorzással, osztással és hatványozással (esetleg törtszámmal) redukálódik ezekre. A három alapvető mértékegység - centiméter , gramm és másodperc - mellett a CGS-ben számos további mértékegység található, amelyek a főbb mértékegységekből származnak. Egyes fizikai állandók dimenzió nélkülinek bizonyulnak. A CGS-nek több változata létezik, amelyek az elektromos és mágneses mértékegységek megválasztásában, valamint az állandók nagyságában különböznek az elektromágnesesség különböző törvényeiben (CGSE, CGSM, Gauss-féle mértékegységrendszer). A GHS nemcsak a konkrét mértékegységek megválasztásában különbözik az SI-től. Tekintettel arra, hogy az elektromágneses fizikai mennyiségek alapegységei az SI-be kerültek, amelyek nem voltak a CGS-ben, egyes mértékegységek más méretűek is. Emiatt egyes fizikai törvények eltérően vannak írva ezekben a rendszerekben (például a Coulomb-törvény ). A különbség az együtthatókban rejlik, amelyek többsége dimenziós. Ezért, ha egyszerűen helyettesíti az SI-egységeket a CGS-ben írt képletekben, akkor helytelen eredményeket kapunk. Ugyanez vonatkozik a CGS különböző fajtáira - a CGSE, CGSM és Gauss egységrendszerben ugyanazok a képletek különböző módon írhatók fel.

Angol mértékrendszer

Használt az Egyesült Királyságban , az USA -ban és más országokban. Ezen mérőszámok némelyike ​​számos országban némileg eltérő méretű, ezért a következők főként az angol mérőszámok kerekített metrikus megfelelői, amelyek kényelmesek a gyakorlati számításokhoz.

Mérőműszer

Mérésre szánt, normalizált metrológiai jellemzőkkel rendelkező műszaki eszköz egy fizikai mennyiség egységnyi reprodukálására és (vagy) tárolására, amelynek méretét egy ismert időintervallumra változatlanul (a megállapított hibán belül) veszik. Az Orosz Föderáció " A mérések egységességének biztosításáról szóló törvénye " a mérőműszert mérésre szolgáló műszaki eszközként határozza meg. A műszaki eszközök mérőműszerként való besorolására vonatkozó hivatalos döntést a Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Ügynökség hozza meg . Osztályozás:

Pontosság

  1. A mérőműszer pontossága a mérőeszköz leolvasásai és a mért mennyiség valós értéke közötti egyezés mértéke. Minél kisebb a különbség, annál nagyobb a műszer pontossága. Egy szabvány vagy mérték pontosságát hiba vagy a reprodukálhatóság mértéke jellemzi . A szabványhoz kalibrált mérőműszer pontossága mindig rosszabb, vagy egyenlő a szabvány pontosságával.
  2. A mérési eredmény pontossága a mérés minőségének egyik jellemzője, amely a mérési eredmény hibájának nullához való közelségét tükrözi . Megjegyzendő, hogy a mérések minőségének javulását mindig a "pontosság növelése" kifejezéssel illetik – ráadásul a pontosságot jellemző értéknek ilyenkor csökkennie kell.

Mérési hiba

Egy mennyiség mért értékének valós értékétől való eltérésének értékelése . A mérési hiba a mérési pontosság jellemzője (mértéke). Mivel nem lehet abszolút pontossággal megtudni bármely mennyiség valódi értékét, nem lehet jelezni a mért érték valódi értéktől való eltérésének nagyságát sem. (Ezt az eltérést szokás mérési hibának nevezni. Számos forrásban, például a Great Soviet Encyclopedia -ban a mérési hiba és a mérési hiba kifejezések szinonimaként használatosak, de az RMG 29-99 [8] szerint a mérési hiba kifejezés . nem ajánlott kevésbé sikeresnek). Ennek az eltérésnek a nagyságát csak statisztikai módszerekkel lehet megbecsülni . A gyakorlatban a valódi érték helyett az x d mennyiség tényleges értékét használják , vagyis a kísérleti úton kapott fizikai mennyiség értékét, amely olyan közel van a valódi értékhez, hogy a beállított mérésnél helyette használható. feladat [8] . Az ilyen értéket általában a mérési sorozatok eredményeinek statisztikai feldolgozásával kapott átlagértékként számítják ki. Ez a kapott érték nem pontos, csak a legvalószínűbb. Ezért a méréseknél fel kell tüntetni, hogy mi a pontosságuk . Ehhez a kapott eredménnyel együtt a mérési hiba is megjelenik. Például: T=2,8±0,1  s. azt jelenti, hogy T valódi értéke 2,7 s tartományban van . 2,9 s -ig . bizonyos meghatározott valószínűséggel (lásd konfidencia intervallum , konfidenciavalószínűség , standard hiba ).

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 3 Metrológia és műszaki mérések. Kolchkov V.I. erőforrás "PONTOSSÁG-MINŐSÉG"]
  2. ↑ Hivatalos név a GOST 8.417-2002 szerint. Állami rendszer a mérések egységességének biztosítására. A mennyiségek mértékegységei.
  3. ↑ Az Orosz Föderáció kormányának 2009. október 31-i N 879 rendelete az Orosz Föderációban használható mennyiségi egységekre vonatkozó rendelet jóváhagyásáról (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2013. június 1. Az eredetiből archiválva : 2013. november 2.. 
  4. ↑ „Nem szabad a fizikai mennyiség vagy mértékegység mértékegysége kifejezést használni a fizikai mennyiség vagy mértékegység szabványosított mértékegysége helyett , mivel a mérés fogalmát az egység fogalma határozza meg . Le kell írni: az amper az áramerősség mértékegysége, a négyzetméter a terület egysége , és nem lehet írni: az amper az áramerősség mértékegysége, a négyzetméter a terület mértékegysége "( Szerzői szótár-referenciakönyv / Összeállította: L.A. Gilberg és L.I. Frid. - M . : Book, 1979. - S. 98–99. - 304 p. ).
  5. ↑ Hasonló változatosság tapasztalható a külföldi terminológiában is. Tehát az angolban a unit kifejezéssel együtt a mértékegység(ment) is használatos : Are, egy metrikus mértékegység, amely egyenlő 100 négyzetméterrel (Concise Oxford English Dictionary, 11. kiadás, 2004).
  6. ↑ Történelmi okokból a "kilogram" név már tartalmazza a "kilo" decimális előtagot, így a többszörösek és részszorosok úgy jönnek létre, hogy szabványos SI előtagokat adnak a " gram " egység nevéhez vagy szimbólumához (ami maga is részszorzat az SI-ben rendszer: 1g = 10 −3 kg).
  7. ↑ Abszolút rendszereknek nevezzük azokat a rendszereket, amelyekben a hosszúság, a tömeg és az idő mértékegységei a mechanikai mennyiségek alapegységei.
  8. ↑ 1 2 RMG 29-99 Javaslatok az államközi tanúsításhoz. Alapfogalmak és definíciók.

Irodalom és dokumentáció

Irodalom

Normatív-műszaki dokumentáció

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban