Применение метода оценки физических величин для анализа физических явлений

Есть основные и дополнительные погрешности средств измерений. Основной ошибкой является погрешность измерительных приборов, используемых в нормальных условиях. Дополнительная погрешность состоит из дополнительных погрешностей измерительного преобразователя и измерения, вызванных отклонением от нормальных условий.Если температура проверяемого продукта отличается от температуры, при которой проводится контроль, это вызовет ошибки, являющиеся результатом теплового расширения. Во избежание их появления все измерения следует проводить при нормальной температуре (+ 20 ° C).Неточность установки деталей при мониторинге I. Ошибки установки прибора также влияют на точность измерения. Например, калибровку измерения следует устанавливать перпендикулярно измеряемой поверхности. Однако в процессе измерения могут быть повсюду, что приводит к ошибкам измерения.Можно добавить ошибки, которые возникают при подсчете размеров подрядчиком в результате его субъективных данных, ошибки из-за отсутствия плотности контакта между измерительными поверхностями и изделием.Все ошибки измерения подразделяются на систематические, случайные и грубые.Под систематическим понимают погрешности, постоянные или меняющиеся естественным образом при повторных измерениях одного и того же значения. Случайные ошибки - составляющие погрешности измерения, изменяющиеся случайным образом при повторных измерениях одного и того же значения. К грубым случайным ошибкам относятся значительно большие ошибки, которые ожидаются в этих условиях измерения (например, неправильный обратный отсчет на шкале, толчки и удары устройства). Калибровка - установление метрологических характеристик средств измерений, не относящееся к Государственному метрологическому надзору; Калибровка производится калибровочными лабораториями.Порог чувствительности (реакция) - это наименьшее приращение входного значения, которое вызывает заметное изменение выходного значения.Рис. 10. Классификация погрешностей измеренийЭлементарная ошибка - это такая составляющая ошибки, которую нет необходимости в дальнейшем расчленении на составляющие в указанном анализе. Универсальных методов выявления систематических ошибок не существует. Поэтому мы применяем разные способы уменьшения или исключения. Грубые ошибки результатов измерений исключаются с использованием критерия аномальных результатов, для которого я принимаю интервал относительно центра распределения в долях стандартного отклонения. Для обеспечения метрологического единства измерений проводится метрологическая аттестация средств измерений в измерительных лабораториях.Поверка - установление пригодности средств измерений к использованию на основании соответствия экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля установленным требованиям.Основной метрологической характеристикой средства измерения, определяемой калибровкой, является его погрешность. Как правило, он основан на сравнении средств тестового измерения с примерным измерением или эталоном, то есть с более точным средством, предназначенным для проведения.Поверки различают: государственные и ведомственные, периодические и независимые, внеочередные и инспекционные, комплексные, элементарные и др. Поверка осуществляется метрологической службой, наделенной этим правом в установленном порядке. Проверка проводится специально обученными специалистами, имеющими удостоверение личности на право ее проведения.По результатам поверки средств измерений, признанных пригодными к применению, оформляется выдача свидетельств о поверке, нанесение поверенного клейма и т. Д. Поверке подлежат все средства измерений, используемые в народном хозяйстве.На предприятиях основным средством сохранения мер длины являются концевые меры. Все цеха по измерениям подлежат поверке в измерительных лабораториях образцовыми замерами.Измерение - это основа физической ценности путем экспериментов с помощью специальных технических средств. Измерения классифицируются по: ♦ способу получения информации; ♦ характер изменения размера в процессе его измерения; ♦ количество измерительной информации; ♦ Отношение к основным единицам измерения. По способу получения измерительная информация делится на прямые косвенные, накопительные и совместные. По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерения различают статистические, динамические и статические измерения.По количеству измерительной информации различают одиночные и множественные измерения. Отношение к основным единицам измерения: относительные и абсолютные измерения.Принцип измерения - физическое явление или эффект, основанный на измерениях (например, использование эффекта Доплера для измерения скорости происходит при любом процессе распространения энергии волны; использование силы тяжести при взвешивании изменений массы).Метод измерения - это метод или набор методов сравнения измеренной физической величины с ее единицей измерения в соответствии с реализованным принципом измерения (метод измерения обычно обусловлен устройством измерительного инструмента).Выделяют следующие методы измерения: ♦методы прямой оценки измерения (значение величины определяется непосредственно по показателю средств измерения);♦ Методы сравнения с мерой (измеренные значения сравниваются со значениями, воспроизводящими меру); ♦ нулевой метод измерения (результирующее влияние измеренного значения и меры на устройство сравнения устанавливается на ноль); ♦ метод измерения замены (измеренное значение заменяется мерой с известным значением значения); ♦ Метод измерения с добавлением (значение измеренного значения дополняется мерой того же значения, чтобы на устройство сравнения повлияло их количество, равное расширенному значению); ♦ Дифференциальный метод измерения (измеренное значение сравнивается с однородным значением, имеющим известное значение, немного отличающееся от значения измеренного значения при измерении разницы между этими двумя значениями); ♦ Контактный метод измерения (измерение диаметра вала с помощью измерительной скобы или проходного и непроходящего калибра); ♦ Бесконтактный метод измерения (элемент измерительного инструмента не приводится в контакт с объектом измерения (например, измерение температуры в печи). Рис. 11. Иллюстрация нулевого метода измеренийРис. 12. Иллюстрация дифференциального метода измеренийРис. 13. Иллюстрация дифференциального метода измеренийМетоды проведения измерений - это установленный набор операций и правил при измерении.2.5. Выводы по главеВторая глава посвящена методам оценки физических величин.Вышеприведенное рассуждение выражает сущность средства измерения, который, во-первых, хранит или воспроизводит единицу измерения, а во-вторых, эта единица неизменна. Это важнейшие факторы, которые определяют возможность проведения измерений, т.е. делают техническое средство именно средством измерения. Этим измерительные приборы отличаются от других технических устройств. Измерительные инструменты включают меры, измерения: преобразователи, инструменты, установки и системы.ЗаключениеВ этой работерассматриваются подходы, предусматривающиеразличные вариантыизмеряемости физической величины, позволяющий количественно оценить минимально достижимое расхождение между разработанной моделью и исследуемым объектом. Вопрос о достижении разумного предела точности измерений в технике и науке остается открытым, несмотря на использование мощных компьютеров, учитывающих огромное количество величин, и новейших математических методов расчета.Поскольку любая физико-математическая модель содержит определенный объем информации об исследуемом объекте, в зависимости от количественного и качественного набора выбранных физических величин необходимо найти оптимальное количество выбранных величин. Принципы теории информации используются для теоретического объяснения и обоснования экспериментальных результатов, определяющих точность различных фундаментальных констант. Представлен метод выбора модели с оптимальным количеством рассматриваемых величин и расчета минимально достижимой абсолютной, относительной и сравнительной неопределенностей измеряемой фундаментальной постоянной. Предел точности измерения, рассчитанный информационным методом, намного более строгий, чем предсказывается соотношением неопределенности Гейзенберга. Применение концепции сравнительной неопределенности снижает риск выбора завышенных показателей проектируемого оборудования, сокращает время и затраты на его разработку. Использование методики расчета относительной неопределенности по информационному методу значительно снизит финансовые затраты на совершенствование международной системы единиц СИ. Список использованных источниковЛабораторный практикум по общей физике. Т. 1. Механика / под ред. А. Д. Гладуна. — М.: МФТИ, 2004. Российская метрологическая энциклопедия. Том 1. – СПб.: Информационно- издательская фирма «Лики России», 2015. – 904 с.Фридман А.Э. Основы метрологии: современный курс. – СПб.: Профессионал, 2008.Тартаковский Д.Ф., Ястребов А.С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов. - М.: Высш. школа, 2002.Епифанов С.Н., Кррасных А.А., Семеновых Л.В. Электроизмеритрельные приборы. Справочно-методическое пособие. – Киров: изд-во ВятГУ, 2007.Солопченко Г.Н. Измерительные информационные системы: Учебноепособие. – СПб.: Изд-во Политехнического ун-та, 2010. Приложение АСписок рисунковРис. 1. Классификация величинРис. 2. Классификация физических величинРис. 3. Пример: термометрРис. 4. Классификация измерений по способу получения результатов измеренияРис. 5. Классификация измерений по числу измерений в рядуРис. 6. Пример косвенных измеренийРис. 7. Пример совместных измеренийРис. 8. Пример статического измерения (измерение неизменяющейся частоты синусоидального сигнала с помощью электронного осциллограф)Рис. 9. Пример динамического измерения (измерение мгновенных значений, изменяющегося во времени напряжения, с помощью электронного осциллографа)Рис. 10. Классификация погрешностей измеренийРис. 11. Иллюстрация нулевого метода измеренийРис. 12. Иллюстрация дифференциального метода измеренийРис. 13. Иллюстрация дифференциального метода измерений