Принципы обеспечения единства измерений.

Принципы обеспечения единства измерений

Метрологическое обеспечение – комплекс научных и организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение единства и точности измерений, достоверности контроля, необходимых для эффективного управления и поддержания в исправности техники, контроля безопасности выполняемых работ и состояния здоровья личного состава, проведения научных исследований, совершенствования учета и правильного расходования материальных средств.

Дальнейший рост значимости метрологического обеспечения определяется также мировой тенденцией развития техники, предусматривающей повышение его эффективности применения.

Метрологическое обслуживание является составной частью комплекса работ по метрологическому обеспечению, непосредственно определяет готовность авиационной техники к применению.

Для обеспечения единства измерений, выполняемых в различных местах, в разное время, с использованием различных методов и средств, необходима такая постановка измерительного дела, при которой результаты всех измерений, проводимых в стране, выражаются в одних и тех же узаконенных единицах и оценка их точности обеспечиваются с гарантированной доверительной вероятностью.

Составной частью работ по обеспечению единства измерений является работа по обеспечению единообразия СИ.

Единообразие СИ это такое состояние СИ при котором они проградуированы в узаконенных единицах, а их метрологические характеристики соответствуют нормам.

Для обеспечения единства измерений прежде всего необходимо тождественность единиц, в которых проградуированы все средства измерений одной и той же физической величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения установленных единиц физических величин и передачи их размеров применяемым средством измерений.

Воспроизведение, хранение и передача размеров единиц осуществляется с помощью эталонов и образцовых средств измерений. Высшим звеном в метрологической цепи передача размеров единиц измерений являются эталоны.

Эталон представляет собой СИ ( или комплекс СИ), обеспечивающее воспроизведение и хранение единиц физической величины (или одной из этих функций) с целью передачи размера единиц и образцовым, а от них рабочим средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Результат любого измерения даже при тщательном его выполнении не дает истинного значения измеряемой величины, т.е. каждое измерение сопровождается погрешностью.

Под погрешностью измерения Δ понимают отклонение результата измерения Х от истинного значения измеряемой величины Χ₀.

Δ = Х - Χ₀.

Определенную по этой формуле погрешность называют абсолютной погрешностью и выражают ее в единицах измеряемой величины.

Однако абсолютная погрешность не всегда дает представление о точности измерения как о качестве измерения, отражающем близость его результата к истинному значению измеряемой величины.

Например, измерение расстояния от Земли до Луны с абсолютной погрешностью 1 км можно признать весьма точным, а измерение диаметра провода с абсолютной погрешностью 0,1 мм является грубым. Поэтому точность измерения часто характеризуется относительной погрешностью измерения δ΄– отношением абсолютной погрешности измерения Δ к истинному значению измеряемой величины:

δ΄ = Δ/Χ₀.

Относительную погрешность выражают в безразмерных единицах или в процентах. В последнем случае относительная погрешность

δ΄ = 100Δ/Χ₀.

Так как погрешность измерения характеризует отклонение результата от истинного значения величины, то ее определение является не менее важной задачей, чем получение результата. Ибо результат без указания погрешности ни в коей мере не определяет истинного значения измеряемой величины и, следовательно, не имеет никакой практической ценности.

Причины характер, и природа погрешностей чрезвычайно разнообразны. Поэтому существует много способов определения погрешностей, уменьшения их и даже исключения из результатов измерения.

Однако применение этих способов должно быть целесообразным в каждом конкретном случае, так как по мере увеличения точности возрастают технические и материальные затраты в осуществлении измерений из-за необходимости использования очень чувствительной и дорогостоящей аппаратуры. Например, нецелесообразно производить измерение тока с погрешностью много меньшей допустимого его колебания. В то же время, когда необходимо изучить малозаметное влияние какого-нибудь фактора, точность измерения должна быть значительно повышена.

Для разработки методов исключения или уменьшения погрешностей, а также определения их значения все погрешности по причинам, их вызывающим, делят на три группы:

- систематические погрешности, возникающие под действием случайной совокупности переменных во времени причин;

- грубые погрешности, обусловленные в основном ошибками оператора.

Погрешность, возникающая при измерении, является, как правило, следствием действия множества вызывающих ее причин, поэтому перечисленные выше группы погрешностей рассматриваются как составляющие погрешности измерения, т.е. общая погрешность измерения является суммой систематической и случайной погрешностей.

Результаты измерений очень часто используются в последующих вычислениях. Например, результаты прямых измерений используются для определения результата косвенного, совокупного или совместного измерений. Поэтому для упрощения вычислений и уменьшения вероятности появления ошибок в вычислениях очень важно правильно записывать результат измерения, основываясь на следующем.

Погрешность измерений показывает, какие цифры в значении результата являются сомнительными. Поэтому разумно, во-первых выражать погрешность одной значащей цифрой, и во-вторых, результат измерения округлять до цифры разряда, ровного разряду последней цифры погрешности; две цифры в значении погрешности применяют только при ответственных и особо точных измерениях.

Все СИ подлежат поверке в метрологических органах. Под поверкой понимается определение метрологическим органом погрешностей средств измерений и установление их пригодности к применению.