Федюкин В.К. Квалиметрия. Измерение качества промышленной продукции (2013) (1092055), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Получение информации о размере натуральных (физических) или нефизических величин, характеризующих свойства объекта, является содержанием любого измерения. Цель любого измерения состоит в получении информации об истинном значении измеряемой величины. Однако при измерении полностью объективное и абсолютно истинное значение измеряемой величины получить нельзя, так как размер измеряемого всегда содержит элемент неопределенности и поэтому остается неизвестным. Поэтому задача измерения состоит не в определении абсолютно истинного значения измеряемой величины, а в том, чтобы получить о нем достоверную информацию, оценить ее и выразить в той или иной приемлемой форме. Обычно в результате изменений получают значение определяемого, близкое к истинному, и называют его действительным значением измереияой величины (кратко — действительное значение).
Простейший способ получения информации о размере измеряемой или оцениваемой величины состоит в сопоставлении его с другим размером по принципу что больше, а что меньше? что лучше или хуже? что ценнее? что красивее? и т.д. Чтобы сравнить между собой, например, и размеров Ро Рэ ..., Р»» необходимо осуществить тт сопоставлений и произвести их ранжирование по указанному выше принципу «что больше, а что меньше».
Значительно проще сравнить эти же т размеров однородных величин с одним эталонным размером ~Р), принимаемым за единицу размера. При этом все размеры Рь Ръ, Р„получают соответствующие численные значения Мь Хъ ..., М„, выраженные в размерности (Р1, т.е. Р= М(Р1, где Р— измеренная величина; ~Р~ — единичный размер измерения; Х вЂ” число размерных единиц. Данная формула есть основное уравнение численных измерений.
Смысл этого уравнения так передал великий ученый Л. Эйлер: «Невозможно определить или измерить одну величину иначе как приняв в качестве известной другую величину этого же ряда и указав соотношение, в котором она находится к ней». Здесь речь идет об измерении в более узком смысле этого слова.
Измеряться могут не только величины, но и их зависимости от других величин, характеризующих сопутствующие свойства. В таком 63 случае результат измерения относится к показателю функциональной зависимости при фиксированном значении аргумента. Если с помощью некоторой меры сформировать так называемую образцовую зависимость, то можно проводить измерение аналогичной функции, а не ее отдельного значения. При установлении вида зависимости осуществляется ее аппроксимация по совокупности нескольких измеренных значений функции. Измерения отдельных величин и зависимостей имеют общим то, что всякое измерение происходит с фиксированием тех или иных факторов (аргументов).
Все анды измерений. разделяются по приемам получения результата на группы: прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямыми называются измерения, результат которых получается непосредственно из опытных данных. Например, измерения температуры воздуха термометром, силы электрического тока амперметром, промежутка времени секундомером — это прямые измерения. Прямые измерения лежат в основе других более сложных видов измерений. Косвенными называются измерения, при которых искомая величина непосредственно не измеряется, а ее значение находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, полученными в результате прямых измерений. Простейшим примером косвенного измерения служит определение объема тела по результатам его прямых измерений линейных размеров.
Результатом косвенного измерения также является, например, предел прочности материала: Р п = —, а Е О где Р— разрушающее усилие; Є— площадь поперечного сечения образца до его испытания на разрыв. Часто вместо термина «косвенное измерение» используют термин «метод косвенного измерения». Это обусловлено тем, что измерение (по определению) является актом сравнения измеряемой величины с соответствующей единицей измерения.
Следовательно, косвенное измерение, строго говоря, — это не само измерение, а метод измерения, т.е.метод получения численного значения измеряемой величины. Совокупными называются измерения нескольких однородных величин в различных их сочетаниях, значения которых определяют решением системы соответствующих уравнений. При этом искомую величину размера получают путем сопоставления (сравнения) измеряемых величин с известной. Примером совокупных измерений явля- 64 ется определение масс отдельных тел, когда известна масса одного из них. Совместными называются одновременные измерения двух или нескольких неоднородных величин, для установления зависимости между ними.
Например, на основании двух одновременных измерений (температуры и размера) определяют коэффициент линейного расширения твердого тела. Также совместными измерениями определяют скорость изменения чего-либо. В зависимости от используемых принципов и средств измерений они делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения. Методом непосредственного отсчета называют метод, по которому измеряемая величина определяется непосредственно, без каких- либо дополнительных действий и без вычислений, путем отсчета или снятия показателя с измерительного устройства (инструмента). Метод сравнения — это метод измерения, по которому измеряемая величина сравнивается с известной базовой или эталонной величиной, т.е.
с мерой. Результаты измерений выражаются в натуральных единицах измерений или в безразмерных единицах. Метод сравнения с мерой подразделяется на следующие. Метод противопоопавлвния или нулевой метод — это метод сравнения измеряемой величины с мерой, в котором измеряемая величина уравновешивается соответствующей мерной величиной. Примером такого метода измерения является определение веса тела на рычажных весах или измерение электрического сопротивления при помощи уравновешивающего моста. Разностный метод — это метод сравнения с мерой, при котором определяется разность между измеряемой величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой.
При дифференциальном методе измерений происходит неполное уравновешивание измеряемой величины, и в этом состоит отличие дифференциального метода от нулевого. Нулевой метод — в этом случае разность доводят до нуля, как, например, при балансировке измерительного моста. Метод замвгцвния — это метод сравнения с мерой, при котором измеряемая величина Р„заменяется известной величиной Ры Величина Рв легко воспроизводима мерой ~Р1 Измеряемая величина соответствует известной величине, т.е. Р = Рв. Примером такого измерения является взвешивание тел на отгарированных (с указателем веса) пружинных весах. Здесь вес измеряемой массы замещает вес тарировочных (известных) грузов. 65 Методы измерений постоянно совершенствуются, но их сущность, состоящая в сравнении измеряемого размера с известным, остается неизменной.
Измерения классифицируют по различным признакам: по точности измерений, по числу измерений в серии, по отношению к изменению измеряемой величины, по назначению, по форме выражения результата измерений и т.д. Разметочные измерения — измерения с равной точностью определения измеряемой величины, выполненные одинаковыми по точности средствами в одних и тех же условиях. Нераеноточные измерения — это ряд измерений какого-либо размера, выполненных различными по точности средствами измерений и (или) в разных условиях. Однократное измерение — измерение, выполненное один раз.
Многократное измерение — измерение одного и того же размера, результат которого получают из нескольких последовательных измерений, т.е. это измерение, состоящее из ряда однократных измерений. Могут быть двух-, трех- и четырехкратные измерения. При числе измерений больше четырех результат может быть обработан методами математической статистики, поэтому их называют многократными.
Статическое измерение — зто измерение, при котором измеримая величина принимается в соответствии с условиями измерительной залачи за неизменную на протяжении времени измерения. Динамическое измерение — определение изменяющейся с течением времени величины размера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
