Измерение – нахождение истинного значения физической величины опытным путём с использованием специальных технологических устройств, имеющих нормированные характеристики.
Существует 4 основных вида измерений:
1)Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных или с помощью технического средства измерения непосредственно отсчитывающего значение измеряемой величины по шкале. В этом случае уравнение измерения имеет вид: Q=qU .
Некоторые важные меры предосторожности: не ешьте или не пить за четыре часа до испытания, не тренируйтесь за 24 часа до начала теста, мочите за 30 минут до начала теста, не употребляйте алкоголь за 24 часа до начала теста и не использовали диуретические препараты за последние семь дней. Метод может быть интересен для состава тела, при условии соблюдения вышеупомянутых забот.
Хотя широко используется, метод показывает некоторые ограничения. Люди с очень высокой скудной массой из-за практики физических упражнений или сильно уменьшенные из-за какой-либо патологии или несчастного случая могут изменить расчет, если он не может быть рассчитан, если бы были изменения уровня скудной массы или жира.
2)Косвенное измерение – измерение, при котором значение физической величины находят на основании известной функциональной зависимости между этой величиной и величинами, подлежащими прямым измерениям. В этом случае уравнение измерения имеет вид: Q=f(x1,x2,…,xn) , где x1 - xn – физические величины, полученные путём прямых измерений.
3)Совокупные измерения – производятся одновременно измерение нескольких одноименных величин, при котором искомое значение находят путём решения системы уравнений, полученных при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.
Самая высокая доля жира в организме находится в подкожной клетчатке, и поэтому измерение ее толщины используется в качестве показателя количества жира в организме, расположенного в определенной области тела. Из-за колебаний объема жира в теле в зависимости от области тела необходимо измерить складки различных областей тела для соответствующего расчета.
Благодаря простоте использования и снижению затрат при сравнении с другими методами, этот метод широко используется для расчета жировых отложений. Тип используемого адипометра и опыт оценщика являются решающими для точной оценки. Этот метод рекомендуется для небольших групп населения и ограничен у людей с высоким содержанием жира.
4)Совместные измерения – производимые одновременно двух или нескольких неодноимённых физических величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Как правило, эти измерения проводятся путём клонирования эксперимента и составления таблицы матрицы рангов.
Кроме того измерения классифицируется по: условиям проведения, характеристике точности, числу выполняемых измерений, характеру измерений во времени, выражению результата измерений.
Забота о таких мерах обусловлена большим риском для здоровья, связанным с накоплением жира в этом регионе организма, независимо от возраста и количества общего жира. Основным ограничением использования окружности талии у детей является отсутствие рекомендуемой во всем мире точки отсечения для оценки риска развития сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний.
Некоторые авторы подчеркивают важность этого расчета для сопоставления результата с сердечно-сосудистыми факторами риска у взрослых и детей. В качестве точки отсечения для риска развития сердечно-сосудистых заболеваний у лиц обоих полов в возрасте от шести лет предлагается значение больше 0, 50. Такая точка отсечения не может использоваться для детей в возрасте до пяти лет, поскольку исследования показывают, что это значение переоценивает риск развития сердечных заболеваний.
9. Метод измерений. Классификация методов измерения.
Метод измерений – совокупность приёмов использования принципов и средств измерения. Все существующие методы измерений условно делятся на 2 основных вида:Метод непосредственной оценки – значения определяемой величины определяется непосредственно по отчетному устройству прибора или измерительного устройства прямого действия.Метод сравнения с мерой – измеряется величина, сравнивающаяся с величиной заданной мерой. При этом сравнение может быть переходное, равновремённое, разновремённое и другие. Метод сравнения с мерой делится на следующие два метода:- Нулевой метод - предусматривает одновременное сравнение измеряемой величины и меры, а результирующий эффект воздействия доводится с помощью прибора сравнения до нуля.- Дифференциальный - на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой, пример – схема неуравновешенного моста.
Метрология и измерительные системы
Информация, содержащаяся в Информационном руководстве, является ответственностью соответствующих организационных подразделений. Факультет естественных наук. Отдел механико-промышленной инженерии. Ана София Леонардо Вилела де Матос, Рожерио Салема Араухо Пуга Лил.
Предполагается, что в конце преподавания дисциплины метрологии и измерительных систем учащиеся выявляют навыки и способности, которые позволяют им. Важность метрологии Рамки метрологии в португальской системе качества. Метрология - Уровни действий. Документация Национального совета по качеству, относящаяся к метрологии.
Оба эти метода делятся на следующие:
1) Метод противопоставления – измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения с помощью которого устанавливаются соотношения между этими величинами. (во сколько раз?)
2) Метод замещения – измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой. Широко применяется при измерении неэлектрических величин, при этом методе одновременно или периодически сравнивается измеряемая величина с мерной величиной, а далее измеряют разницу между ними, используя совпадение отметок шкалы или совпадение периодических сигналов по времени.
Тагучи Г. Развитие технологий
Национальные и международные организации в области метрологии. Обнаружение выходов: метод Диксона, метод доверительного интервала и метод Граббса. Метод и искусство измерения, Португальский институт качества, Центр технологического развития и инноваций, Лиссабон. Яно, Х. Метрологический контроль. Управление промышленными измерениями, Организация по повышению производительности в Азии, Токио.
- Инструменты метрологии.
- Качественные структуры в метрологии.
- Обеспечение качества измерительных приборов.
- Метрологическая функция в компаниях.
- Организация и оценка метрологической функции.
- Правила, касающиеся стандартов ведения Общества.
- Обязательства лабораторий.
- Аккредитация испытательных и калибровочных лабораторий.
- Международная система единиц.
- Обнаружение выходов в межлабораторных тестах: метод Кокрана и метод Диксона.
- Классификация ошибок в измерениях.
- Определение значения неопределенности в измерениях.
- Критерии толерантности и принятия.
- Частота калибровки.
- Оценка измерительных систем.
- Исследование линейности, точности и стабильности измерительного прибора.
- Исследование повторяемости и воспроизводимости.
- Проверка методов измерения.
- Экономические аспекты допусков.
- Динамические характеристики в измерительных системах.
3) Метод совпадений – разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов.
Из всех методов измерения метод сравнения с мерой является более точным по сравнению с методом непосредственной оценки, причём дифференциальный метод измерения является более точным, чем нулевой метод измерения.
Первая работа состоит из презентации в классе конкретной темы, а оставшиеся две работы будут проводиться в лаборатории. Минимальная классификация для получения частоты 10 значений в каждой работе. Частота, полученная в учебном году, действительна только для следующего учебного года.
Окончательное утверждение и классификация в дисциплине осуществляется с учетом трех практических работ и результатов двух испытаний, которые должны быть выполнены в течение семестра. Чтобы быть утвержденным для непрерывной оценки, среднее значение двух тестов должно быть больше, чем.
Недостатком нулевого метода измерения является необходимость иметь большой число мер, различных сочетаний для воспроизведения мерных величин кратных измеряемым. Разновидностью нулевого метода является компенсационный метод измерения, при котором происходит измерения физической величины без нарушения процесса в котором она участвует.
Окончательная классификация получена из классификаций пяти элементов оценки. Метрология - это наука, которая занимается созданием и воспроизведением единиц измерения в форме стандартов и разработкой методов и средств измерения. Чтобы измерить величие, нужно сравнить его с другой деноминированной единицей. Число, которое получается из сравнения величины с единицей, называется величиной. Метрологические факторы, которые непосредственно влияют на результат измерения, могут быть сгруппированы по следующим категориям: метод, образец, условия окружающей среды, пользователи и оборудование.
Колчков В.И. МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ. М.:Учебное пособие
3. Метрология и технические измерения
3.2. Виды и методы измерений
Измерение - процесс нахождения значения физической величины опытным путем с помощью средств измерения.
Результатом процесса является значение физической величины Q = qU , где q - числовое значение физической величины в принятых единицах; U - единица физической величины. Значение физической величины Q , найденное при измерении, называют действительным .
Под измерением понимается набор операций, целью которых является определение значения количества, то есть его количественного выражения, обычно в виде числа, умноженного на единицу измерения. Образец означает определенное количество, взятое из общего набора и которое можно считать представителем этого множества. Когда мы выбираем, надлежащим образом определяем и обрабатываем образец, и его оценивают и измеряют, найденные результаты могут быть отнесены к исходному набору.
Нет точного измерения 100%, то есть без сомнений в его конечном результате. В действительности мы стремимся знать, как увеличить неопределенность путем выявления существующих ошибок, исправления их или сохранения их в допустимых пределах. Ошибка измерения - это разница между результатом измерения и условным истинным значением измеряемого объекта.
Принцип измерений - физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Например, измерение массы тела при помощи взвешивания с использованием силы тяжести, пропорциональной массе, измерение температуры с использованием термоэлектрического эффекта.
Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений.
Валовая ошибка - это та, чье значение, найденное в наборах измерений, отличается от других. Валовые ошибки обычно соответствуют значению, которое должно быть дисконтировано при выявлении и не должно обрабатываться статистически. Неопределенность измерения представляет собой параметр, связанный с результатом измерения, которое характеризует дисперсию значений, которые могут быть разумно назначены измеренной. Чем точнее процесс измерения, т.е. лучше идентифицированный, контролируемый и уменьшенный до влияния метрологических факторов, тем больше уверенность в конечном результате.
Средствами измерений (СИ) являются используемые технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства .
Существует различные виды измерений. Классификацию видов измерения проводят, исходя из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения измерений, условий, определяющих точность результата измерений и способов выражения этих результатов.
Эти тексты также могут быть интересными
Они создаются самим процессом измерения и характеризуются дисперсией результатов измерений. Их также можно охарактеризовать стандартными отклонениями, оцениваемыми по распределению предполагаемых вероятностей, на основе опыта или других наблюдений. Инструменты измерения всегда были необходимостью науки. Сегодня все больше и больше является технологическим вызовом. Точные измерения могут привести к адекватным результатам для деятельности человека. Его интерес настолько велик, что его исследование является предметом науки, известной как метрология.
- По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения выделяют статические и динамические измерения .
Статические - это измерения, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени. Такими измерениями являются, например, измерения размеров изделия, величины постоянного давления, температуры и др.
Он состоит в изучении лучшего метода получения точного измерения разных величин, определения единиц измерения этих общепринятых величин и определении критериев для представления международно признанных единиц. В зависимости от размера измеряемого объекта требуется другое устройство или методы. Можно измерить с достаточной точностью от маленьких насекомых до диаметра Луны и планет или, следовательно, расстояний между двумя бороздами лазерного диска до расстояния между Землей и Луной.
Линейки, лента, инструменты - это инструменты, которые подходят для измерения ширины и длины листа бумаги, длины юбки и размера комнаты, а также ее магнитной ориентации. Имеются тонкие и точные инструменты, подходящие для измерения очень малых размеров. Например, счетчик и микрометр. Счетчик подходит для измерения диаметра тонкой иглы, диаметра катящихся шариков, глубины канавок на деталях оборудования, которые требуют высокой точности. Микрометр используется для измерения толщины листа, проводов и диаметров труб с высокой точностью.
Динамические - это измерения, в процессе которых измеряемая величина изменяется во времени, например, измерение давления и температуры при сжатии газа в цилиндре двигателя.
- По способу получения результатов, определяемому видом уравнения измерений, выделяют прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.
Прямые - это измерения, при которых искомое значение физической величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой Q = X , где Q - искомое значение измеряемой величины, а X - значение, непосредственно получаемое из опытных данных. Примерами таких измерений являются: измерение длины линейкой или рулеткой, измерение диаметра штангенциркулем или микрометром, измерение угла угломером, измерение температуры термометром и т.п.
Для расстояний и объектов с меньшими размерами необходимы косвенные методы измерения, например, путем дифракции света или специальных микроскопов, которые должным образом откалиброваны. На очень больших расстояниях, например, диаметр Луны, высота горы, используются методы с использованием простой тригонометрии или аналогичного треугольника. Этот метод известен как триангуляция.
Эволюция теодолита была важна для измерения областей. В зависимости от точной потребности в конкретной мере мы выбираем наиболее подходящий прибор для его выполнения. Необходимо использовать знания и здравый смысл. Нет смысла использовать высокоточное устройство для четкого измерения неравномерных объектов. Если измеряемый объект намного меньше минимального деления используемого инструмента, то, очевидно, никакой меры не может быть достигнуто.
Косвенные - это измерения, при которых значение величины определяют на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, значения которых находят прямыми измерениями. Таким образом, значение измеряемой величины вычисляют по формуле Q = F (x1 , x2 ... xN ), где Q - искомое значение измеряемой величины; F - известная функциональная зависимость, x1 , x2 , … , xN - значения величин, полученные прямыми измерениями. Примеры косвенных измерений: определение объема тела по прямым измерениям его геометрических размеров, нахождение удельного электрического сопротивления проводника по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения, измерение среднего диаметра резьбы методом трёх проволочек и т.д. Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить прямым измерением. Встречаются случаи, когда величину можно измерить только косвенным путём, например размеры астрономического или внутриатомного порядка.
Высотомер - это инструмент, используемый для измерения высоты или высоты, обычно в форме анороидного барометра, предназначенного для регистрации изменений атмосферного давления, которые сопровождают изменения высоты. Барометр или барометр - инструмент для измерения атмосферного давления. Это может быть тип ртутного столба или тип анероида. В настоящее время, с развитием технологии, барометры в сочетании с цифровыми спортивными часами можно найти по разумной цене.
Й, состоящий из листа дерева, пластика или металла и может содержать шкалу, обычно сантиметр и миллиметр. Теодолит - это оптический прибор, используемый в геодезии и геодезии для измерения вертикальных и горизонтальных углов, используемых в сетях триангуляции. В основном это телескоп с градуированными движениями вертикально и горизонтально, и установлен на трипе, и может иметь или не иметь встроенный компас.
Совокупные - это такие измерения, при которых значения измеряемых величин определяют по результатам повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Значение искомой величины определяют решением системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. Примером совокупных измерений является определение массы отдельных гирь набора, т.е. проведение калибровки по известной массе одной из них и по результатам прямых измерений и сравнения масс различных сочетаний гирь. Рассмотрим пример совокупных измерений, который заключается в проведении калибровки разновеса, состоящего из гирь массой 1, 2, 2*, 5, 10 и 20 кг. Ряд гирь (кроме 2*) представляет собой образцовые массы разного размера. Звездочкой отмечена гиря, имеющая значение, отличное от точного значения 2 кг. Калибровка состоит в определении массы каждой гири по одной образцовой гире, например по гире массой 1 кг. Меняя комбинацию гирь, проведем измерения. Составим уравнения, где цифрами обозначим массу отдельных гирь, например 1обр обозначает массу образцовой гири в 1 кг, тогда: 1 = 1обр + a ; 1 + 1обр = 2 + b ; 2* = 2 + c ; 1 + 2 + 2* = 5 + d и т.д. Дополнительные грузы, которые необходимо прибавлять к массе гири указанной в правой части уравнения или отнимать от неё для уравновешивания весов, обозначены a, b, c, d . Решив эту систему уравнений, можно определить значение массы каждой гири.
Совместные - это измерения, производимые одновременно двух или нескольких разноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Примерами совместных измерений являются определение длины стержня в зависимости от его температуры или зависимости электрического сопротивления проводника от давления и температуры.
- По условиям, определяющим точность результата, измерения делятся на три класса .
1. Измерения максимально возможной точности , достижимой при существующем уровне техники. В этот класс включены все высокоточные измерения и в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин. Сюда относятся также измерения физических констант, прежде всего универсальных, например измерение абсолютного значения ускорения свободного падения.
2. Контрольно-поверочные измерения , погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. В этот класс включены измерения, выполняемые лабораториями государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов, а также состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями. Эти измерения гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.
3. Технические измерения , в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на промышленных предприятиях, в сфере услуг и др.
- В зависимости от способа выражения результатов измерений различают абсолютные и относительные измерения.
Абсолютными называют измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант. Примерами абсолютных измерений являются: определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения свободного падения в метрах на секунду в квадрате.
Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную. Примерами относительных измерений являются: измерение диаметра обечайки по числу оборотов мерного ролика, измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 куб.м воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 куб.м воздуха при данной температуре.
- В зависимости от способа определения значений искомых величин различают два основных метода измерений метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой .
Метод непосредственной оценки - метод измерения, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Примерами таких измерений являются: измерение длины с помощью линейки, размеров деталей микрометром, угломером, давления манометром и т. д.
Метод сравнения с мерой - метод измерения, при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Например, для измерения диаметра калибра оптиметр устанавливают на нуль по блоку концевых мер длины, а результат измерения получают по показанию стрелки оптиметра, являющегося отклонением от нуля. Таким образом, измеряемая величина сравнивается с размером блока концевых мер.Существуют несколько разновидностей метода сравнения:
а) метод противопоставления , при котором измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, позволяющий установить соотношение между этими величинами, например измерение сопротивления по мостовой схеме с включением в диагональ моста показывающего прибора;
б) дифференциальный метод, при котором измеряемую величину сравнивают с известной величиной, воспроизводимой мерой. Этим методом, например, определяют отклонение контролируемого диаметра детали на оптиметре после его настройки на нуль по блоку концевых мер длины;
в) нулевой метод - также разновидность метода сравнения с мерой, при котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля. Этим методом измеряют электрическое сопротивление по схеме моста с полным его уравновешиванием;
г) при методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, определяют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов. Например, при измерении штангенциркулем используют совпадение отметок основной и нониусной шкал.
- В зависимости от способа получения измерительной информации, измерения могут быть контактными и бесконтактными.
- В зависимости от типа, применяемых измерительных средств, различают инструментальный, экспертный, эвристический и органолептический методы измерений.
Инструментальный метод основан на использовании специальных технических средств, в том числе автоматизированных и автоматических.
Экспертный метод оценки основан на использовании суждений группы специалистов.
Эвристические методы оценки основаны на интуиции.
Органолептические методы оценки основаны на использовании органов чувств человека. Оценка состояния объекта может проводиться поэлементными и комплексными измерениями. Поэлементный метод характеризуется измерением каждого параметра изделия в отдельности. Например, эксцентриситета, овальности, огранки цилиндрического вала. Комплексный метод характеризуется измерением суммарного показателя качества, на который оказывают влияние отдельные его составляющие. Например, измерение радиального биения цилиндрической детали, на которое влияют эксцентриситет, овальность и др.; контроль положения профиля по предельным контурам и т. п.
Теория Практикум
Задания Информация