Messungen physikalischer Größen und deren Klassifizierung. Messung physikalischer Größen Messung physikalischer Größen Messverfahren
Physische Venlen. Physikalische Einheiten
Die breite Entwicklung und Verbreitung von Methoden und Mitteln der Metrologie führte zur Schaffung ganzer Systeme von Maßeinheiten staatlicher und internationaler Organisationen. Im gegenwärtigen Moment der allgemeinen Globalisierung nimmt die Rolle der Messtechnik und die Komplexität der Aufgaben erheblich zu. Jedes qualitative Merkmal eines physikalischen Objekts wird als physikalische Größe (Länge, Masse, Geschwindigkeit) bezeichnet. Eine physikalische Größe hat eine bestimmte Größe, die durch eine Maßeinheit ausgedrückt wird. Bei den physikalischen Größen werden basische und von basisch umgerechnete Größen unterschieden. Beide physikalischen Größen bilden ein Einheitensystem. Zu verschiedenen Zeiten gab es verschiedene Systeme von Maßeinheiten. ISS-System - Meter, Kilogramm, Sekunde. Das SGS-System umfasste Zentimeter, Gramm, Sekunde usw. Auf ihrer Grundlage wurde das Internationale Einheitensystem (SI) aufgebaut, das 1960 auf der XI. Internationalen Konferenz für Maß und Gewicht verabschiedet wurde, um weltweit einheitliche Maßeinheiten einzuführen.
Das SI verfügt über sieben Grundeinheiten, mit denen alle mechanischen, elektrischen, magnetischen, akustischen, licht- und chemischen Parameter sowie die Eigenschaften ionisierender Strahlung gemessen werden können. Die wichtigsten SI-Einheiten sind:
Meter (m) - zum Messen der Länge;
Kilogramm (kg) - um die Masse zu messen;
Sekunde (s) - um die Zeit zu messen;
Ampere (A) - um die Stärke des elektrischen Stroms zu messen;
Kelvin (K) - zur Messung der thermodynamischen Temperatur;
mol (mol) - um die Menge einer Substanz zu messen;
Candela (cd) - um die Lichtstärke zu messen.
Die SI hat die Längeneinheit neu definiert - den Meter. Als internationale und nationale Messgeräte wurden vor Einführung des SI Linienmaße aus einer Platin-Iridium-Legierung mit X-förmigem Querschnitt verwendet. Das Messgerät wurde bei einer Temperatur von 20 °C zwischen den Achsen der beiden mittleren Messlinien mit einer Genauigkeit von ± 0,1 µm bestimmt.
Im neuen Einheitensystem wird 1 m in den Wellenlängen der Lichtwellen des Kryptonatoms ausgedrückt, also einer natürlichen Größe zugeordnet. Nun ist ein Meter eine Länge von 1.650.763,73 Wellenlängen in einem Strahlungsvakuum, das der orangefarbenen Linie des Spektrums von Krypton-86 entspricht. Mit dem neuen Standard wird die Länge von 1 m nun mit einem Fehler von 0,002 µm reproduziert, was 50 mal weniger ist als der Fehler des alten künstlichen Meters.
Messmethode- Empfang oder eine Reihe von Methoden zum Vergleich der gemessenen physikalischen Größe und ihrer Einheit gemäß dem implementierten Messprinzip.
Die Messmethode wird in der Regel durch die Bauart des Messgerätes bestimmt. Es gibt mehrere grundlegende Messmethoden: direkte Bewertung, Vergleich mit einem Maß, Differenz oder Differenz, Null, berührend und berührungslos.
Das Messgerät und die Techniken zu seiner Anwendung bilden zusammen ein Messverfahren. Nach der Methode zur Ermittlung der Werte der Messgrößen werden zwei Hauptmessmethoden unterschieden: die Methode der direkten Bewertung und die Methode des Vergleichs mit einer Messung.
Direkte Bewertungsmethode- ein Messverfahren, bei dem der Wert einer Größe direkt aus dem Lesegerät eines direkt wirkenden Messgeräts ermittelt wird.
Zum Beispiel durch Messen der Länge mit einem Lineal, der Abmessungen der Teile mit einem Mikrometer, einem Messschieber, wurde der Größenwert erhalten
Abbildung 7.1- Messschema nach der Methode des Vergleichs mit der Maßnahme
Vergleichsmethode mit Maßnahme- Messverfahren, bei dem die gemessene Größe mit der vom Standard reproduzierten Größe verglichen wird. Zum Beispiel, um die Höhe zu messen L Details 1 (Abb. 7.1) Minimeter 2 im Regal befestigt. Der Minimeter-Pfeil wird gemäß einem Beispiel auf Null gesetzt (eine Reihe von Messmaßen 3), eine Höhe haben N, gleich der Nennhöhe L das zu messende Teil. Dann beginnen sie mit der Messung von Teilechargen. Über Maßgenauigkeit L beurteilt durch die Abweichung ± ∆ des Minimeterpfeils relativ zur Nullposition.
Abhängig von der Beziehung zwischen den Messwerten des Geräts und der gemessenen physikalischen Größe werden die Messungen in direkte und indirekte, absolute und relative Messungen unterteilt.
Bei Direkte Bei Messungen wird der gewünschte Wert der Größe direkt im Messprozess gefunden, zum Beispiel Winkelmessung mit einem Goniometer, Durchmesser - mit einem Messschieber, Masse - auf einer Skalenwaage.
Bei indirekt Messung, der Wert der Größe wird aus dem Verhältnis dieser Größe zu den direkt gemessenen Größen bestimmt, z. usw.
Bei der Messung linearer Größen werden, unabhängig von den betrachteten Methoden, berührende und berührungslose Messverfahren unterschieden.
Kontaktmöglichkeit erfolgt durch Kontakt zwischen den Messflächen des Werkzeugs oder der Vorrichtung und dem Prüfling. Nachteilig ist ein gewisser Aufwand beim Messen, der zusätzliche Fehler verursacht (z. B. Messungen mit Messschieber, Mikrometer, hebelmechanischen Geräten).
Berührungslose Methode berührungsfrei ist, da während der Messung kein Kontakt zwischen dem Kontrollmittel und dem Produkt besteht. Dies ist eine Überprüfung von Projektoren, Mikroskopen mit pneumatischen Geräten.
Die Oberflächenvermessung von Teilen mit komplexer geometrischer Form (Gewinde, Keilverzahnung) kann entweder elementweise oder durch ein integriertes Verfahren erfolgen.
Durch die Element-für-Element-Methode, Beispielsweise wird das Gewinde des mittleren Durchmessers mit der Dreidrahtmethode, der Außendurchmesser mit einem Mikrometer und der Profilwinkel mit einem Universalmikroskop überprüft.
Komplexe Methode Sie dienen der Kontrolle des Gewindes mit Hilfe von Verschlussschrauben und Ringen zum Nachspannen, bei gleichzeitiger Kontrolle der Steigung, des Profilwinkels und des mittleren Gewindedurchmessers.
Messmittel (Geräte) werden nach ihrem Verwendungszweck, ihren strukturellen und funktionellen Eigenschaften und technologischen Merkmalen der Herstellung klassifiziert. In den Werken stellen spezialisierte Werkstätten und Abteilungen die folgenden Gruppen von Messgeräten her.
1. Optische Geräte:
a) Geräte zur Messung von Längen und Winkeln – lange Meter, Profilometer, Sphärometer, Instrumenten- und Universalmessmikroskope, Längenmessgeräte, Maschinen, optische Teilapparate, Goniometer,
Refraktometer, Autokollimationsröhren, Kathetometer usw .;
b) Mikroskope (Binokular, Interferenz, biologische usw.);
c) Beobachtungsgeräte - Galilei- und Prismen-Ferngläser, Stereoskope, Periskope;
d) geodätische Instrumente - Wasserwaagen, Theodoliten, optische Entfernungsmesser;
e) prismatische und Beugungsspektralgeräte - Mikrophotometer, Interferometer, Spektroprojektoren.
2. Hebeloptische Geräte: Optimometer, Ultrameter usw.
3. Hebelmechanische Geräte:
a) tatsächlich Hebel (Minimum usw.);
b) Gang (Messuhren usw.);
c) hebelverzahnt (Mikrometer usw.);
d) Hebelschraube (Anzeige-Mikrometer);
e) mit Federübersetzung (Mikrokatoren etc.).
4. Pneumatische Instrumente mit Manometer und Rotameter.
5. Mechanische Geräte:
a) gestrichelte Linien, ausgestattet mit Nonius (Noniuswerkzeuge und Universalgoniometer);
b) mikrometrisch, basierend auf der Verwendung einer Schraubenübertragung (Mikrometer, mikrometrische Bohrlehren, Tiefenmesser usw.).
6. Elektrifizierte Geräte (induktiv, kapazitiv, Photovoltaik usw.).
7. Automatische Geräte: Kontroll- und Sortiermaschinen, aktive Kontrollgeräte usw.
Art der Messgeräte Ist eine Reihe von Messgeräten, die für Messungen einer bestimmten Art von physikalischen Größen bestimmt sind.
Die Art der Messgeräte kann mehrere Arten umfassen. Amperemeter und Voltmeter (im Allgemeinen) sind beispielsweise Arten von Messgeräten für elektrischen Strom bzw. elektrische Spannung.
Lesegerät die Anzeigevorrichtung kann eine Skala und einen Zeiger aufweisen. Zeiger in Form eines Pfeils, eines Lichtstrahls usw. ausgeführt. Derzeit sind Auslesegeräte mit digitaler Anzeige weit verbreitet. Skala ist ein Satz von Markierungen und an einigen von ihnen mit Referenznummern oder anderen Symbolen angebracht, die einer Reihe aufeinanderfolgender Werte der Menge entsprechen. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Skalenstrichen heißt die Skala teilen.
Skalenteilungsintervall- der Abstand zwischen zwei benachbarten Skalenstrichen. Die meisten Messgeräte haben einen Skalenabstand von 1 bis 2,5 mm.
Abbildung 7.2- Skalenbereiche
Skalenteilung- die Differenz der Werte der Mengen, die zwei benachbarten Skalenstrichen entsprechen. Zum Beispiel (siehe Abb.) Die Anzeige hat eine Teilung von 0,002 mm.
Initial und Skalenendwert (Messgrenze)- bzw. die kleinsten und größten Werte der auf der Skala angegebenen Messgröße, die die Fähigkeiten der Skala des Messgeräts charakterisieren und den Anzeigebereich bestimmen.
1.5 Messunsicherheit und ihre Ursachen
Bei der Analyse einer Messung werden die wahren Werte physikalischer Größen mit den Messergebnissen verglichen. Abweichung ∆ vom Messergebnis x vom wahren Wert Q die Messgröße heißt Messfehler:
= X-Q.
Messfehler werden in der Regel nach ihrem Auftreten und nach der Fehlerart klassifiziert. Abhängig von den Ursachen des Auftretens werden folgende Messfehler unterschieden.
Methodenfehler- Dies ist ein Bestandteil des Messfehlers, der eine Folge der Unvollkommenheit des Messverfahrens ist. Der Gesamtfehler des Messverfahrens wird durch die Gesamtheit der Fehler seiner einzelnen Komponenten (Messgeräte, Endmaße, Temperaturänderungen usw.) bestimmt.
Auslesefehler- die Komponente des Messfehlers, die eine Folge des ungenügenden Ablesens der Messwerte des Messgerätes ist und von den individuellen Fähigkeiten des Beobachters abhängt.
Instrumentenfehler- die Komponente des Messfehlers, abhängig von den Fehlern der verwendeten Messgeräte. Unterscheiden Sie zwischen Grund- und Zusatzfehlern von Messgeräten. Pro Grundfehler akzeptieren Sie den Fehler des Messgeräts, das unter normalen Bedingungen verwendet wird. Zusätzlicher Fehler ist die Summe der zusätzlichen Fehler des Messumformers und des durch die Abweichung vom Normalzustand verursachten Maßes.
Weicht die Temperatur des Prüflings von der Temperatur ab, bei der die Kontrolle durchgeführt wird, führt dies zu Fehlern aufgrund der Wärmeausdehnung. Um ihr Auftreten zu vermeiden, sollten alle Messungen bei normaler Temperatur (+ 20 ° C) durchgeführt werden.
Ungenaue Installation des Teils unter Kontrolle und Fehler bei der Geräteinstallation beeinflussen auch die Messgenauigkeit. Zum Beispiel sollte bei der Messung ein Messschieber senkrecht zur zu messenden Oberfläche montiert werden. Allerdings kann es während des Messvorgangs zu Verzerrungen kommen, die zu Messfehlern führen.
Zu den aufgeführten Fehlern können Sie Fehler hinzufügen, die beim Ablesen der Größe aufgrund seiner subjektiven Daten auftreten, Fehler aufgrund der fehlenden Kontaktdichte zwischen den Messflächen und dem Produkt.
Alle Messfehler werden nach Art in systematisch, zufällig und grob unterteilt.
Unter systematisch Fehler verstehen, die bei wiederholten Messungen der gleichen Größe konstant sind oder sich regelmäßig ändern. Willkürlich Fehler - Komponenten des Messfehlers, die sich bei wiederholten Messungen derselben Größe zufällig ändern. ZU unhöflich bezieht sich auf zufällige Fehler, die viel größer sind als die unter den gegebenen Messbedingungen erwarteten (z. B. falsche Messwerte, Stöße und Stöße durch das Instrument).
Kalibrierung ist die Feststellung messtechnischer Eigenschaften von Messgeräten, die nicht unter die staatliche messtechnische Aufsicht fallen; Die Kalibrierung wird von Kalibrierlaboratorien durchgeführt.
Die Empfindlichkeitsschwelle (Response) ist die kleinste Erhöhung der Eingangsgröße, die eine spürbare Änderung der Ausgangsgröße bewirkt.
Ein Elementarfehler ist eine Komponente eines Fehlers, die bei einer gegebenen Analyse nicht weiter in Komponenten unterteilt werden muss. Es gibt keine universellen Methoden, um systematische Fehler zu erkennen. Daher werden verschiedene Methoden verwendet, um sie zu reduzieren oder zu eliminieren. Grobe Fehler in den Messergebnissen werden mit dem Kriterium der auffälligen Ergebnisse ausgeschlossen, bei dem ich das Intervall relativ zum Verteilzentrum in Bruchteilen der Standardabweichung nehme. Wenn der Messwert mehr als 3 beträgt, wird eine solche Abweichung normalerweise als anormal bezeichnet.
Um die metrologische Einheitlichkeit der Messungen zu gewährleisten, wird die metrologische Zertifizierung von Messgeräten in Messlaboratorien durchgeführt.
Überprüfung- Feststellung der Gebrauchstauglichkeit eines Messgerätes auf der Grundlage der Übereinstimmung der experimentell ermittelten messtechnischen Eigenschaften und Kontrolle mit den festgelegten Anforderungen.
Das wichtigste messtechnische Merkmal eines Messgeräts, das bei der Eichung festgestellt wird, ist sein Fehler. Sie wird in der Regel anhand eines Vergleichs des kalibrierten Messgeräts mit einem beispielhaften Messgerät oder Normal, d.
Unterscheiden Sie zwischen Kontrollen: staatliche und abteilungsbezogene, periodische und unabhängige, außerordentliche und Inspektion, komplex, Element für Element usw. Die Überprüfung wird von messtechnischen Diensten durchgeführt, die dazu in der vorgeschriebenen Weise berechtigt sind. Die Verifizierung erfolgt durch speziell ausgebildete Fachkräfte, die über ein Zertifikat für die Berechtigung zur Durchführung verfügen.
Die Ergebnisse der Eichung von als gebrauchstauglich anerkannten Messgeräten werden durch Ausstellung von Eichzertifikaten, Anbringen eines Eichzeichens etc. formalisiert. Alle in der Volkswirtschaft eingesetzten Messgeräte sind eichpflichtig.
In Unternehmen sind Endmaße das wichtigste Mittel zur Erhaltung von Längenmaßen. Alle Werkstattmessgeräte werden in Kontroll- und Messlabors mit vorbildlichen Messgeräten überprüft.
Physikalische Quantitäten. Mengeneinheiten
Physikalische Größe ist eine Eigenschaft, die für viele physikalische Objekte qualitativ üblich, aber für jeden von ihnen quantitativ individuell ist.
Wert der physikalischen Größe ist eine quantitative Schätzung der Größe einer physikalischen Größe, die in Form einer bestimmten Anzahl von Einheiten angegeben wird (z. B. beträgt der Widerstandswert eines Leiters 5 Ohm).
Unterscheiden wahr der Wert einer physikalischen Größe, der idealerweise die Eigenschaft des Objekts widerspiegelt, und gültig experimentell nahe genug am wahren Wert gefunden, um stattdessen verwendet zu werden, und gemessen der vom Lesegerät des Messgeräts gemessene Wert.
Die Gesamtheit der durch Abhängigkeiten miteinander verbundenen Größen bildet ein System physikalischer Größen, in dem es Grund- und abgeleitete Größen gibt.
Das Wichtigste eine physikalische Größe ist eine Größe, die in einem System enthalten ist und herkömmlicherweise als unabhängig von anderen Größen dieses Systems angesehen wird.
Derivat eine physikalische Größe ist eine im System enthaltene und durch die Grundmengen dieses Systems ermittelte Menge.
Ein wichtiges Merkmal einer physikalischen Größe ist ihre Dimension (dim). Abmessungen ist ein Ausdruck in Form eines Potenzmonoms, das sich aus den Produkten von Symbolen physikalischer Grundgrößen zusammensetzt und die Beziehung einer gegebenen physikalischen Größe zu physikalischen Größen wiedergibt, die in diesem Größensystem als Grundgrößen mit einem Proportionalitätskoeffizienten gleich eins gelten.
Physikalische Einheit - es ist eine bestimmte physikalische Größe, die durch Konvention definiert und akzeptiert wird und mit der andere Größen derselben Art verglichen werden.
Gemäß dem festgelegten Verfahren dürfen die von der Internationalen Organisation für das gesetzliche Messwesen empfohlenen Mengeneinheiten des Internationalen Einheitensystems (SI), angenommen von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht, verwendet werden.
Unterscheiden Sie zwischen Basiseinheiten, Derivaten, Vielfachen, Bruchteilen, kohärenten, systemischen und nicht systemischen Einheiten.
Grundeinheit des Einheitensystems- eine Einheit der physikalischen Grundgröße, die bei der Konstruktion eines Einheitensystems gewählt wird.
Meter ist die Länge des Wegs, den Licht im Vakuum für ein Zeitintervall von 1/299792458 Sekundenbruchteilen zurücklegt.
Kilogramm- Masseneinheit, die der Masse des internationalen Kilogrammprototyps entspricht.
Sekunde- Zeit gleich 9192631770 Strahlungsperioden, entsprechend dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms.
Ampere- die Kraft eines konstanten Stroms, der beim Durchgang durch zwei parallele geradlinige Leiter unendlicher Länge und vernachlässigbarer kreisförmiger Querschnittsfläche, die sich in einem Vakuum in einem Abstand von 1 m voneinander befinden, eine Wechselwirkungskraft von 2 . verursachen würde ∙ 10 in jedem Abschnitt eines Leiters 1 m lang -7 N.
Kelvin- eine Einheit der thermodynamischen Temperatur, gleich 1/273,16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser.
Motte- die Menge an Materie in einem System, das so viele Strukturelemente enthält, wie es Atome in Kohlenstoff-12 mit einem Gewicht von 0,012 kg gibt.
Candela- Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Quelle, die monochromatische Strahlung mit einer Frequenz von 540 10 12 Hz aussendet, deren Lichtstärke in dieser Richtung 1/683 W / sr beträgt.
Es sind auch zwei zusätzliche Einheiten vorhanden.
Radiant- der Winkel zwischen zwei Radien eines Kreises, wobei die Länge des Bogens zwischen denen gleich dem Radius ist.
Steradiant- ein Raumwinkel mit einem Scheitelpunkt in der Mitte der Kugel, der auf der Oberfläche der Kugel eine Fläche gleich der Fläche eines Quadrats mit einer Seite gleich dem Radius der Kugel ausschneidet.
Abgeleitete Einheit des Einheitensystems- eine Einheit der abgeleiteten physikalischen Größe des Einheitensystems, gebildet gemäß der Gleichung, die sie mit den Grundeinheiten oder mit den grundlegenden und bereits definierten Ableitungen verbindet. Zum Beispiel eine Leistungseinheit, ausgedrückt in SI-Einheiten, 1W = m 2 ∙ kg ∙ s -3.
Neben den SI-Einheiten erlaubt das Gesetz "Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen" die Verwendung von systemfremden Einheiten, d.h. Einheiten, die in keinem der bestehenden Systeme enthalten sind. Es ist üblich, mehrere Typen zu unterscheiden nicht systemisch Einheiten:
Zulässige Einheiten zusammen mit SI-Einheiten (Minute, Stunde, Tag, Liter usw.);
Einheiten, die in speziellen Bereichen der Wissenschaft und Technik verwendet werden
(Lichtjahr, Parsec, Dioptrie, Elektronenvolt usw.);
Veraltete Einheiten (Millimeter Quecksilber,
Pferdestärke usw.)
In der Anzahl der nicht systemischen Maßeinheiten sind auch mehrere und untergeordnete Maßeinheiten enthalten, die manchmal einen eigenen Namen haben, z. B. die Masseneinheit ist eine Tonne (t). Im Allgemeinen werden Dezimal-, Vielfache und Untervielfache unter Verwendung von Multiplikatoren und Präfixen gebildet.
Messgeräte
Unter Messinstrument(SI) bezeichnet ein Gerät, das für Messungen bestimmt ist und standardisierte messtechnische Eigenschaften.
Messgeräte werden nach ihrem Funktionszweck unterteilt in: Maße, Messgeräte, Messumformer, Messanlagen, Messsysteme.
Messen- ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, eine physikalische Größe einer oder mehrerer Dimensionen mit der erforderlichen Genauigkeit zu reproduzieren und zu speichern. Eine Kennzahl kann als Körper oder Gerät dargestellt werden.
Messgerät(IP) - ein Messgerät, das entwickelt wurde, um Messinformationen zu extrahieren und zu transformieren
es in eine Form, die für die direkte Wahrnehmung durch den Bediener zugänglich ist. Zu den Messgeräten gehören in der Regel
messen. Nach dem Funktionsprinzip werden IPs zwischen analog und digital unterschieden. Gemäß dem Verfahren zum Darstellen der Messinformationen zeigen die Messgeräte entweder an oder registrieren sich.
Abhängig von der Methode der Umwandlung des Signals von Messinformationen werden Direktumwandlungsgeräte (direkte Wirkung) und Gleichgewichtsumwandlungsgeräte (Vergleich) unterschieden. Bei Geräten mit Direktumwandlung wird das Messinformationssignal ohne Rückkopplung die erforderliche Anzahl von Malen in eine Richtung umgewandelt. Bei Gleichgibt es neben einer direkten Umwandlungsschaltung eine inverse Umwandlungsschaltung, und der gemessene Wert wird mit einem bekannten Wert verglichen, der mit dem gemessenen Wert homogen ist.
Je nach Mittelungsgrad des Messwertes unterscheidet man Geräte, die Momentanwerte des Messwertes ablesen, und integrierende Geräte, deren Messwerte durch das zeitliche Integral des Messwertes bestimmt werden.
Messumformer- ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, einen Messwert in einen anderen Wert oder ein Messsignal umzuwandeln, das für die Verarbeitung, Speicherung, weitere Umwandlung, Anzeige oder Übertragung geeignet ist.
Je nach Einbauort im Messkreis werden Primär- und Zwischenwandler unterschieden. Primärwandler sind solche, denen der Messwert zugeführt wird. Wenn die Primärwandler direkt am Forschungsobjekt, entfernt vom Verarbeitungsort, platziert werden, werden sie manchmal als bezeichnet Sensoren.
Je nach Art des Eingangssignals werden Wandler in Analog, Analog-Digital und Digital-Analog unterteilt. Weit verbreitet sind großformatige Messumformer, die die Größe einer Größe um eine bestimmte Anzahl ändern.
Messaufbau ist ein Satz funktional kombinierter Messgeräte (Messgeräte, Messgeräte, Messumformer) und Hilfsgeräte (Schnittstelle, Stromversorgung usw.), die für eine oder mehrere physikalische Größen bestimmt und an einem Ort angeordnet sind.
Messsystem- eine Reihe von funktionell kombinierten Maßeinheiten, Messumformern, Computern und anderen technischen Mitteln, die sich an verschiedenen Stellen des kontrollierten Objekts befinden, um eine oder mehrere physikalische Größen zu messen.
Arten und Methoden der Messung
In der Metrologie wird Messung als eine Reihe von Operationen definiert, die mit Hilfe eines technischen + - Mittels ausgeführt werden, das eine Einheit einer physikalischen Größe speichert, um die gemessene Größe mit ihrer Einheit zu vergleichen und den Wert dieser Größe zu erhalten.
Die Einteilung der Messarten nach den wichtigsten Klassifikationsmerkmalen ist in Tabelle 2.1 dargestellt.
Tabelle 2.1 - Messarten
Direkte Messung- Messung, bei der der Anfangswert der Größe direkt aus den experimentellen Daten als Ergebnis der Messung ermittelt wird. Zum Beispiel das Messen der Stromstärke mit einem Amperemeter.
Indirekt Messung - eine Messung, bei der der gewünschte Wert einer Größe auf der Grundlage eines bekannten Zusammenhangs zwischen dieser Größe und direkt gemessenen Größen gefunden wird. Zum Beispiel das Messen des Widerstands eines Widerstands mit einem Amperemeter und einem Voltmeter unter Verwendung einer Beziehung, die den Widerstand zu Spannung und Strom in Beziehung setzt.
Gemeinsam Messungen sind Messungen von zwei oder mehr nicht identischen Größen, um die Beziehung zwischen ihnen zu finden. Ein klassisches Beispiel für gemeinsame Messungen ist die Ermittlung der Temperaturabhängigkeit des Widerstands eines Widerstands;
Aggregat Messungen sind Messungen mehrerer gleichnamiger Größen, bei denen die gesuchten Größenwerte durch Lösen eines Gleichungssystems aus direkten Messungen und verschiedenen Kombinationen dieser Größen gefunden werden.
Zum Beispiel das Finden der Widerstandswerte von zwei Widerständen durch Messen der Widerstandswerte der Reihen- und Parallelschaltungen dieser Widerstände.
Absolut Messungen - Messungen basierend auf direkten Messungen einer oder mehrerer Größen und unter Verwendung der Werte physikalischer Konstanten, beispielsweise Strommessungen in Ampere.
Relativ Messungen - Messungen des Verhältnisses des Wertes einer physikalischen Größe zur gleichnamigen Größe oder Änderungen des Wertes der Größe in Bezug auf die gleichnamige Größe, die als ursprüngliche Größe genommen werden.
ZU statisch Messungen umfassen eine Messung, bei der der SI in einem statischen Modus arbeitet, d.h. wenn sein Ausgangssignal (zB Zeigerausschlag) während der Messzeit unverändert bleibt.
ZU dynamisch Messungen umfassen Messungen, die vom SI in einem dynamischen Modus durchgeführt wurden, d.h. wenn seine Messwerte von dynamischen Eigenschaften abhängen. Die dynamischen Eigenschaften des SI manifestieren sich darin, dass die Höhe der variablen Einwirkung auf ihn zu jedem Zeitpunkt das Ausgangssignal des SI zum nächsten Zeitpunkt bestimmt.
Messungen mit höchstmöglicher Genauigkeit auf dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik erreicht. Solche Messungen werden beim Erstellen von Standards und Messen von physikalischen Konstanten durchgeführt. Die Abschätzung von Fehlern und die Analyse der Quellen ihres Auftretens sind charakteristisch für solche Messungen.
Technisch Messungen sind Messungen, die unter festgelegten Bedingungen nach einer bestimmten Methodik und in allen Sektoren der Volkswirtschaft mit Ausnahme der wissenschaftlichen Forschung durchgeführt werden.
Der Satz von Techniken zur Verwendung des Prinzips und der Messgeräte heißt Messmethode(Abbildung 2.1).
Alle Messverfahren basieren ausnahmslos auf dem Vergleich des Messwertes mit dem durch die Messung reproduzierten Wert (ein- oder mehrwertig).
Das Verfahren der Direktauswertung zeichnet sich dadurch aus, dass die Werte der Messgröße direkt vom Lesegerät des direkt wirkenden Messgeräts abgelesen werden. Die Skala des Gerätes ist mit einem mehrwertigen Maß in den Einheiten des Messwertes vorkalibriert.
Vergleichsmethoden mit einer Kennzahl beinhalten den Vergleich einer messbaren Größe mit einer durch eine Kennzahl reproduzierten Größe. Die folgenden Vergleichsmethoden sind am gebräuchlichsten: Differential, Null, Substitution, Koinzidenz.
Abbildung 2.1 - Klassifizierung der Messmethoden
Beim Nullmessverfahren wird die Differenz zwischen Messwert und bekanntem Wert während der Messung auf Null reduziert, was durch einen hochempfindlichen Nullindikator fixiert wird.
Bei der Differenzmethode wird auf der Skala des Messgeräts die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch die Messung reproduzierten Wert gezählt. Der unbekannte Wert wird aus dem bekannten Wert und der gemessenen Differenz bestimmt.
Die Substitutionsmethode sieht vor, die gemessenen und bekannten Werte abwechselnd mit dem Indikatoreingang zu verbinden, d.h. Die Messung erfolgt in zwei Schritten. Der kleinste Messfehler ergibt sich, wenn der Indikator durch die Auswahl eines bekannten Wertes den gleichen Messwert wie bei einem unbekannten Wert anzeigt.
Das Koinzidenzverfahren basiert auf der Messung der Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch die Messung reproduzierten Wert. Verwenden Sie beim Messen die Koinzidenz der Markierungen der Skalen oder periodische Signale. Das Verfahren wird beispielsweise bei der Frequenz- und Zeitmessung aus Referenzsignalen verwendet.
Messungen werden mit einer oder mehreren Beobachtungen durchgeführt. Unter Beobachtung wird hier ein experimenteller Vorgang verstanden, der im Messprozess durchgeführt wird, wodurch ein Wert einer Größe erhalten wird, der immer zufälliger Natur ist. Bei Messungen mit mehreren Beobachtungen ist eine statistische Verarbeitung der Beobachtungsergebnisse erforderlich, um das Messergebnis zu erhalten.
Messverfahren werden durch die Art der Messwerte, deren Abmessungen, die geforderte Genauigkeit des Ergebnisses, die geforderte Geschwindigkeit des Messvorgangs und andere Daten bestimmt.
Es gibt viele Messmethoden, und mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik nimmt ihre Zahl zu.
Entsprechend der Methode zur Ermittlung des numerischen Werts des Messwerts werden alle Messungen in drei Haupttypen unterteilt: direkt, indirekt und kumulativ.
Gerade werden Messungen genannt, bei denen der gewünschte Wert der Größe direkt aus experimentellen Daten gefunden wird (z.
Indirekt nennt man Messungen, bei denen der gewünschte Wert der Größe aus dem bekannten Zusammenhang zwischen dieser Größe und den direkt gemessenen Größen gefunden wird (z. B. Dichte eines homogenen Körpers durch seine Masse und geometrische Abmessungen; Bestimmung von Widerstand aus den Messergebnissen von Spannungsabfall und Stromstärke).
Aggregat Messungen werden Messungen genannt, bei denen mehrere Größen gleichen Namens gleichzeitig gemessen werden und der gewünschte Wert der Größen durch Lösen eines Gleichungssystems gefunden wird, das durch direkte Messungen verschiedener Kombinationen dieser Größen erhalten wird (z. B. Messungen, bei denen die Massen von Einzelgewichten eines Satzes werden aus der bekannten Masse eines von ihnen und aus den Ergebnissen von Geradenvergleichen von Massen verschiedener Gewichtskombinationen ermittelt).
Früher wurde gesagt, dass in der Praxis direkte Messungen aufgrund ihrer Einfachheit und Schnelligkeit am weitesten verbreitet sind. Lassen Sie uns eine kurze Beschreibung der direkten Messungen geben.
Direkte Mengenmessungen können mit den folgenden Methoden durchgeführt werden:
1) Direkte Bewertungsmethode - der Wert der Größe wird direkt durch das Ablesegerät des Messgerätes bestimmt (Druckmessung - mit einem Federmanometer, Masse - mit Skalenskalen, Strom - mit einem Amperemeter).
2) Vergleichsmethode mit Maßnahme – der gemessene Wert wird mit dem von der Messung reproduzierten Wert verglichen (Massenmessung mit Balkenwaage mit Gewichtsausgleich).
3) Differentialmethode - das Vergleichsverfahren mit dem Maß, bei dem die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch das Maß reproduzierten bekannten Wert auf das Messgerät einwirkt (Messungen, die bei der Überprüfung der Längenmaße durch Vergleich mit einem Referenzmaß auf einem Komparator durchgeführt werden).
4) Nullmethode - die Methode des Vergleichs mit der Messung, wenn die resultierende Auswirkung des Einflusses der Größen auf den Komparator zu Null gebracht wird (Messung des elektrischen Widerstands durch die Brücke mit ihrem vollständigen Gleichgewicht).
5) Zufallsmethode - ein Vergleichsverfahren mit einem Maß, bei dem die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem vom Maß wiedergegebenen Wert anhand der Koinzidenz der Skalenstriche oder periodischer Signale gemessen wird (Messung der Länge mit einem Messschieber, wenn die Koinzidenz von Markierungen auf den Skalen des Messschiebers und des Nonius beobachtet).
6) Ersetzungsmethode – Vergleichsmethode mit einem Maß, wenn der gemessene Wert durch einen bekannten Wert ersetzt wird, der durch das Maß reproduzierbar ist (Wägen mit abwechselndem Auflegen der gemessenen Masse und der Gewichte auf derselben Schale).
Feierabend -
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Messtechnik
Das Konzept der Metrologie als Wissenschaft Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen, Methoden und .. Grundbegriffe in Verbindung mit Messobjekten ..
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Das Konzept der Metrologie als Wissenschaft
Metrologie ist die Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel, um ihre Einheit zu gewährleisten und die erforderliche Genauigkeit zu erreichen. Im praktischen Leben ist eine Person
Das Konzept der Messgeräte
Ein Messgerät (SI) ist ein technisches Mittel (oder eine Reihe von technischen Mitteln), das zur Messung bestimmt ist und einen normierten metrologischen Charakter hat
Metrologische Eigenschaften von Messgeräten
Metrologische Eigenschaften von Messgeräten sind Eigenschaften von Eigenschaften, die die Ergebnisse und Messfehler beeinflussen. Termininformationszähler
Faktoren, die die Messergebnisse beeinflussen
In der metrologischen Praxis müssen bei der Durchführung von Messungen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden, die die Messergebnisse beeinflussen. Es ist ein Messobjekt und Messgegenstand, eine Messmethode, vgl.
Bildung des Messergebnisses. Messfehler
Das Messverfahren besteht aus den folgenden Hauptphasen: 1) Annahme des Objektmessmodells; 2) die Wahl des Messverfahrens; 3) Auswahl der Messgeräte;
Präsentation der Messergebnisse
Es gilt die Regel: Die Messergebnisse werden auf den nächsten „Fehler“ gerundet. In der praktischen Messtechnik wurden Regeln für Rundungsergebnisse und Messfehler entwickelt. Wespen
Gründe für Messfehler
Es gibt eine Reihe von Fehlertermen, die den Gesamtmessfehler dominieren. Dazu gehören: 1) Messbedingte Fehler. Aber
Verarbeitung von Mehrfachmessungen
Wir gehen davon aus, dass die Messungen gleich genau sind, d.h. werden von einem Experimentator unter den gleichen Bedingungen mit einem Gerät durchgeführt. Die Technik läuft auf folgendes hinaus: n Beobachtungen werden durchgeführt (eine
Schülerverteilung (t-Test)
n / α 0,40 0,25 0,10 0,05 0,025 0,01 0,005 0,0005
Messtechniken
Der wesentliche Genauigkeitsverlust bei Messungen entsteht nicht durch eine mögliche messtechnische Fehlfunktion der verwendeten Messgeräte, sondern in erster Linie durch Unvollkommenheit der Methode
Das Konzept der messtechnischen Unterstützung
Unter messtechnischer Unterstützung (MO) versteht man die Schaffung und Anwendung wissenschaftlicher und organisatorischer Grundlagen, technischer Mittel, Regeln und Normen, die notwendig sind
Ein systematischer Ansatz zur Entwicklung messtechnischer Unterstützung
Bei der Entwicklung von MO ist ein systematischer Ansatz erforderlich, dessen Kern darin besteht, MO als eine Reihe miteinander verbundener Prozesse zu betrachten, die durch ein Ziel vereint sind - erreicht
Grundlagen der messtechnischen Unterstützung
Die messtechnische Unterstützung hat vier Grundlagen: wissenschaftliche, organisatorische, regulatorische und technische. Ihr Inhalt ist in Abbildung 1 dargestellt. Bestimmte Aspekte von ML werden in der Empfehlung berücksichtigt
HF-Gesetzgebung zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen
Der Rechtsrahmen zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen ist in Abbildung 2 dargestellt.
Nationales System zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen
Das Nationale System zur Sicherstellung der Einheitlichkeit von Messungen (NSOEI) ist ein Regelwerk für die Durchführung von Arbeiten zur Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen, seine Teilnehmer und Regeln
Die wichtigsten Arten von metrologischen Aktivitäten, um die Einheitlichkeit der Messungen zu gewährleisten
Unter der Einheitlichkeit von Messungen wird ein solcher Zustand von Messungen verstanden, bei dem ihre Ergebnisse in legalisierten Mengen- und Fehlereinheiten (unbefristet) ausgedrückt werden
Konformitätsbewertung von Messgeräten
Bei der Durchführung von Messungen im Zusammenhang mit der staatlichen Regulierung zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen auf dem Territorium Russlands sollten SI verwendet werden, die die Anforderungen erfüllen
Bauartzulassung von Messgeräten
Die Typzulassung (außer SOCCVM) erfolgt aufgrund positiver Prüfergebnisse. Die Typgenehmigung SOCCVM wird aufgrund der positiven Ergebnisse der Atte . durchgeführt
Zertifizierung von Messverfahren
Eine Messtechnik ist ein Satz von Operationen und Regeln, deren Umsetzung ein Messergebnis mit einem bestimmten Fehler sicherstellt.
Eichung und Kalibrierung von Messgeräten
Die Überprüfung von Messgeräten ist eine Reihe von Vorgängen, die durchgeführt werden, um die Konformität der tatsächlichen Werte der messtechnischen Eigenschaften zu bestätigen
Die Struktur und die Funktionen des messtechnischen Dienstes eines Unternehmens, einer Organisation oder einer Institution, die juristische Personen sind
Der messtechnische Dienst eines Unternehmens, einer Organisation und einer Einrichtung, die die Rechte einer juristischen Person genießt, unabhängig von der Eigentumsform (im Folgenden Unternehmen genannt), umfasst eine Abteilung (Dienstleistung)
Austauschbarkeitskonzept
Austauschbarkeit ist die Eigenschaft gleicher Teile, Einheiten oder Baugruppen von Maschinen etc., die den Einbau von Teilen (Baugruppen, Baugruppen) bei der Montage oder
Qualitäten, Hauptabweichungen, Pflanzungen
Die Teilegenauigkeit wird durch Maßgenauigkeit, Oberflächenrauheit, Oberflächenformgenauigkeit, Positionsgenauigkeit und Oberflächenwelligkeit bestimmt. Bereitstellen
Bezeichnung von Toleranzfeldern, maximalen Abweichungen und Landungen in den Zeichnungen
Grenzabweichungen von Längenmaßen werden in den Zeichnungen durch konventionelle (Buchstaben-)Bezeichnungen von Toleranzfeldern oder Zahlenwerten von maximalen Abweichungen sowie durch Buchstaben angegeben
Nicht spezifizierte Grenzabweichungen der Maße
Grenzabweichungen, die nicht unmittelbar nach den Nennmaßen angegeben, sondern durch die allgemeine Aufzeichnung in den technischen Anforderungen der Zeichnung angegeben werden, werden als nicht festgelegte Höchstabweichungen bezeichnet.
Empfehlungen für den Einsatz von Freilandungen
Landung H5 / h4 (Smin = 0 und Smax = Td + Td) wird für Paare mit präziser Zentrierung und Richtung zugewiesen, in der Drehung und Längsbewegung zulässig sind
Empfehlungen für die Nutzung von Übergangslandungen
Übergangspodeste N / js, N / k, N / m, N / n werden in festen lösbaren Gelenken zum Zentrieren von austauschbaren oder bei Bedarf verschiebbaren Teilen verwendet vd
Empfehlungen für den Einsatz von Presspassungen
Landung N / R; Р / h - "light-press" - zeichnen sich durch die minimale garantierte Störung aus. Eingebaut in den genauesten Qualifikationen (Wellen 4 - 6, Löcher 5 - 7-
Das Konzept der Oberflächenrauheit
Die Rauheit der Oberfläche nach GOST 25142 - 82 ist die Menge der Oberflächenunebenheiten mit relativ kleinen Schritten, die durch die Basislänge hervorgehoben werden. Bazova
Rauheitsparameter
Nach GOST 2789 - 73 kann die Oberflächenrauheit von Produkten unabhängig vom Material und Herstellungsverfahren anhand der folgenden Parameter geschätzt werden (Abbildung 10):
Allgemeine Begriffe und Definitionen
Toleranzen der Form und Lage von Oberflächen von Maschinenteilen und Geräten, Begriffe, Definitionen in Bezug auf die Hauptabweichungsarten sind durch GOST 24642 81 standardisiert. Grundsätzlich
Abweichungen und Toleranzen der Form
Zu den Formabweichungen zählen Abweichungen von Geradheit, Ebenheit, Rundheit, Längsschnittprofil und Zylindrizität. Abweichungen von der Form ebener Flächen
Standortabweichungen und Toleranzen
Die Abweichung der Lage der Oberfläche oder des Profils ist die Abweichung der tatsächlichen Lage der Oberfläche (Profil) von ihrer Solllage. Quantitativ die Abweichung des Standorts um
Gesamtabweichungen und Toleranzen der Form und Lage der Oberflächen
Die Gesamtabweichung von Form und Lage wird als Abweichung bezeichnet, die sich aus der gemeinsamen Erscheinungsform der Formabweichung und der Abweichung der Lage des betreffenden Elements (turn
Abhängige und unabhängige Toleranz von Form und Lage
Positionierungs- oder Formtoleranzen für Wellen oder Löcher können abhängig oder unabhängig sein. Abhängig von der Toleranz der Form oder Lage ist der Mindestwert
Numerische Werte der Toleranzen der Form und Lage von Oberflächen
Gemäß GOST 24643 - 81 werden für jede Art von Toleranz der Form und Lage von Oberflächen 16 Genauigkeitsgrade festgelegt. Die Zahlenwerte der Toleranzen von einem Grad zum anderen ändern sich
Bezeichnung in den Zeichnungen der Toleranzen der Form und Lage
Die Art der Toleranz der Form und Position nach GOST 2.308 - 79 sollte in der Zeichnung durch die in Tabelle 4 angegebenen Zeichen (grafische Symbole) angegeben werden. Ich gebe das Vorzeichen und den Zahlenwert der Toleranz ein
Nicht spezifizierte Form- und Lagetoleranzen
Geben Sie in der Regel direkt in der Zeichnung die kritischsten Toleranzen der Form und Lage der Oberflächen an. Gemäß GOST 25069 - 81, alle Indikatoren für Form- und Positionsgenauigkeit
Basisdefinitionsregeln
1) Wenn das Teil mehr als zwei Elemente hat, für die die gleichen nicht spezifizierten Positions- oder Rundlauftoleranzen festgelegt sind, sollten diese Toleranzen derselben Basis zugeordnet werden;
Regeln zur Ermittlung der definierenden Maßtoleranz
Die definierende Maßtoleranz ist zu verstehen als: 1) Bei der Bestimmung der nicht spezifizierten Toleranz der Rechtwinkligkeit oder des Endschlags - die Toleranz der Maßkoordinaten
Oberflächenwelligkeit
Unter Oberflächenwelligkeit versteht man eine Menge sich periodisch wiederholender Unregelmäßigkeiten, bei denen die Abstände zwischen benachbarten Hügeln oder Tälern die Basislänge l überschreiten.
Wälzlagertoleranzen
Die Qualität von Lagern wird unter sonst gleichen Bedingungen bestimmt durch: 1) die Genauigkeit der Anschlussmaße und die Breite der Ringe und bei Rollen-Schrägkugellagern e
Auswahl der Wälzlagerpodeste
Die Passung des Wälzlagers auf der Welle und im Gehäuse wird in Abhängigkeit von der Art und Größe des Lagers, seinen Betriebsbedingungen, der Höhe und Art der auf es wirkenden Belastungen und der Belastungsart der Ringe gewählt
Lösung
1) Bei rotierender Welle und konstanter Kraft Fr wird der Innenring mit Umlauf und der Außenring - mit lokalen Belastungen belastet. 2) Belastungsintensität
Lagerkonventionen
Das Bezeichnungssystem für Kugel- und Rollenlager wird von GOST 3189 - 89 festgelegt. Die Lagerbezeichnung gibt ein vollständiges Bild der Gesamtabmessungen, des Designs und der Fertigungsgenauigkeit
Winkeltoleranzen
Winkeltoleranzen werden gemäß GOST 8908 - 81 vergeben. Winkeltoleranzen AT (aus dem Englischen Winkeltoleranz) sollten in Abhängigkeit von der Nennlänge L1 der kürzeren Seite vergeben werden
Toleranz- und Passungssystem für konische Verbindungen
Die konische Verbindung hat Vorteile gegenüber der zylindrischen: es ist möglich, die Größe des Spaltes oder die Dichtheit durch die relative Verschiebung der Teile entlang der Achse einzustellen; mit festem Anschluss
Grundparameter metrischer Befestigungsgewinde
Zylindrische Gewindeparameter (Abbildung 36, a): Durchschnitt d2 (D2); Außendurchmesser d (D) und Innendurchmesser d1 (D1) auf
Allgemeine Grundsätze der Austauschbarkeit von zylindrischen Gewinden
Die Toleranz- und Passungssysteme, die die Austauschbarkeit von metrischen, Trapez-, Axial-, Rohr- und anderen zylindrischen Gewinden gewährleisten, basieren auf einem einzigen Prinzip: Sie berücksichtigen das Vorhandensein gegenseitiger
Toleranzen und Passungen von Gewinden mit Lücke
Toleranzen von metrischen Gewinden mit groben und kleinen Steigungen für Durchmesser 1 - 600 mm werden durch GOST 16093 - 81 geregelt. Diese Norm legt die maximalen Abweichungen für Gewindedurchmesser in fest
Stör- und Übergangsgewindetoleranzen
Die betrachteten Passungen werden hauptsächlich verwendet, um Bolzen mit Karosserieteilen zu verbinden, wenn Schraub- oder Bolzen-Mutter-Verbindungen nicht verwendet werden können. Diese Landungen werden in Befestigungselementen verwendet
Standardgewinde für allgemeine und spezielle Zwecke
Tabelle 9 zeigt die Namen der im Maschinen- und Instrumentenbau am weitesten verbreiteten Standard-Universalgewinde und Beispiele für deren Bezeichnung in den Zeichnungen. Zu den meisten
Kinematische Übertragungsgenauigkeit
Um die kinematische Genauigkeit zu gewährleisten, sind Standards vorgesehen, die den kinematischen Fehler des Getriebes und den kinematischen Fehler des Rades begrenzen. Kinematik
Reibungslose Übertragung
Diese Übertragungscharakteristik wird durch die Parameter bestimmt, deren Fehler sich pro Umdrehung des Zahnrades immer wieder (zyklisch) manifestieren und auch Teil der kinematischen Linearität sind
Kontakt der Zähne im Zahnrad
Um die Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit von Zahnrädern zu erhöhen, ist es erforderlich, dass die Kontaktvollständigkeit der Gegenflankenflächen der Zähne der Räder am größten ist. Mit unvollständig und unwirksam
Seitenabstand
Um ein mögliches Klemmen beim Aufheizen des Getriebes zu vermeiden, die Bedingungen für den Schmierstofffluss zu gewährleisten und das Spiel beim Reversieren der Zähl- und Teilungsräder zu begrenzen
Genauigkeitsbezeichnung von Rädern und Zahnrädern
Die Genauigkeit der Herstellung von Zahnrädern und Zahnrädern wird durch den Genauigkeitsgrad und die Anforderungen an das seitliche Spiel bestimmt - durch die Art der Verbindung gemäß den Normen des seitlichen Spiels. Beispiele für Bezeichnungssymbole:
Auswahl des Genauigkeitsgrades und der kontrollierten Parameter von Zahnrädern
Der Genauigkeitsgrad von Rädern und Getrieben wird in Abhängigkeit von den Anforderungen an kinematische Genauigkeit, Laufruhe, übertragene Leistung sowie Umfangsgeschwindigkeit der Räder eingestellt. Bei der Wahl des Genauigkeitsgrades
Toleranzen von Kegel- und Hypoidrädern
Die Prinzipien der Konstruktion eines Toleranzsystems für Zahnradkegelräder (GOST 1758 - 81) und Hypoidräder (GOST 9368 - 81) ähneln den Prinzipien der Konstruktion eines Systems für Stirnräder
Toleranzen von Stirnrad-Schneckenrädern
Für zylindrische Schneckenräder legt GOST 3675 - 81 12 Genauigkeitsgrade fest: 1, 2,. ... ., 12 (in absteigender Genauigkeitsreihenfolge). Für Schnecken, Schneckenräder und Schneckenräder jeweils
Toleranzen und Passungen von geraden Flankenverbindungen
Gemäß GOST 1139 - 80 werden Toleranzen für Verbindungen festgelegt, die auf den Innendurchmessern d und Außendurchmesser D sowie auf den Seiten der Zähne b zentriert sind. Da die Ansicht zentriert ist
Toleranzen und Passungen von Keilwellenverbindungen mit Evolventenzahnprofil
Die Nennmaße von Keilwellenverbindungen mit Evolventenprofil (Bild 58), die Nennmaße der Rollen (Bild 59) und die Länge der gemeinsamen Normalen für Einzelmessungen der Keilwellen und Buchsen sollten
Genauigkeitskontrolle von Spline-Verbindungen
Verzahnte Verbindungen werden mit komplexen Bohrlehren (Abbildung 61) und Element-für-Element-Nicht-Bohrlehren kontrolliert.
Maßketten-Konstruktionsmethode für vollständige Austauschbarkeit
Um eine vollständige Austauschbarkeit zu gewährleisten, werden Maßketten nach der Maximum-Minimum-Methode berechnet, bei der die Toleranz des Schließmaßes durch die rechnerische Addition der Toleranzen ermittelt wird.
Wahrscheinlichkeitstheoretische Methode zur Berechnung von Maßketten
Bei der Berechnung von Maßketten nach der Maximum-Minimum-Methode wurde davon ausgegangen, dass bei der Verarbeitung oder Montage eine gleichzeitige Kombination der größten aufsteigenden und kleinsten abnehmenden Größen möglich ist.
Methode zum selektiven Austausch von Baugruppen
Das Wesen der Methode der Gruppenaustauschbarkeit ist die Herstellung von Teilen mit relativ großen technologisch machbaren Toleranzen, ausgewählt aus den einschlägigen Normen, Güteklasse
Anpassungs- und Passformmethode
Regulierungsmethode. Unter Regelungsmethode versteht man die Berechnung von Maßketten, bei der die geforderte Genauigkeit des Anfangsgliedes durch gezielte Veränderungen erreicht wird
Berechnung von planaren und räumlichen Maßketten
Ebene und räumliche Maßketten werden mit den gleichen Methoden berechnet wie lineare. Es ist nur notwendig, sie in die Form von linearen Maßketten zu bringen. Dies wird durch die Gestaltung erreicht
Historische Grundlagen der Entwicklung der Normung
Der Mensch hat seit der Antike standardisiert. Zum Beispiel ist die Schrift mindestens 6 Tausend Jahre alt und entstand nach neuesten Funden in Sumer oder Ägypten.
Rechtsgrundlage für die Standardisierung
Die rechtliche Grundlage für die Normung in der Russischen Föderation bildet das Bundesgesetz "Über technische Vorschriften" vom 27. Dezember 2002. Es ist für alle Regierungsbehörden obligatorisch.
Grundsätze der technischen Regulierung
Derzeit sind folgende Grundsätze festgelegt: 1) die Anwendung einheitlicher Regeln für die Festlegung von Anforderungen an Produkte oder für verwandte Designprozesse (einschließlich Forschung), Produktion
Ziele der technischen Vorschriften
Das Gesetz über technische Vorschriften schafft ein neues Dokument - technische Vorschriften. Technische Vorschriften - ein Dokument, das von einem internationalen Vertrag Russlands angenommen wurde
Arten von technischen Vorschriften
In der Russischen Föderation werden zwei Arten von technischen Vorschriften angewendet: - allgemeine technische Vorschriften; - besondere technische Vorschriften. Allgemeine technische Vorschriften der ra
Standardisierungskonzept
Der Inhalt der Standardisierungsbegriffe hat einen langen Entwicklungsweg hinter sich. Die Verfeinerung dieses Begriffs erfolgte parallel zur Entwicklung der Normung selbst und spiegelte den erreichten Entwicklungsstand auf der Seite wider
Ziele der Standardisierung
Die Normung wird durchgeführt, um: 1) das Sicherheitsniveau zu erhöhen: - Leben und Gesundheit der Bürger; - Eigentum von natürlichen und juristischen Personen; - Zustand
Gegenstand, Aspekt und Umfang der Standardisierung. Standardisierungsstufen
Gegenstand der Normung ist ein bestimmtes Produkt, eine Dienstleistung, ein Produktionsprozess (Werk) oder eine Gruppe ähnlicher Produkte, Dienstleistungen, Prozesse, für die Anforderungen entwickelt werden.
Prinzipien und Funktionen der Standardisierung
Die Grundprinzipien der Normung in der Russischen Föderation, die die Erreichung der Ziele und Ziele ihrer Entwicklung gewährleisten, sind: 1) freiwillige Anwendung von Dokumenten im Bereich der Normung
Internationale Standardisierung
Internationale Normung (IS) ist eine Aktivität, an der zwei oder mehr souveräne Staaten beteiligt sind. MS spielt eine herausragende Rolle bei der Vertiefung der weltweiten wirtschaftlichen Zusammenarbeit, in m
Normenkomplex des nationalen Normungssystems
Zur Umsetzung des Bundesgesetzes "Über technische Vorschriften" seit 2005 sind 9 nationale Normen des Komplexes "Normung der Russischen Föderation" in Kraft, die den Komplex "Staatliches Normungssystem" ersetzt haben. Das
Struktur von Normungsgremien und -diensten
Das nationale Normungsgremium ist das Bundesamt für technische Regulierung und Metrologie (Rostekhregulirovanie), das Gosstandat ersetzt hat. Es gehorcht direkt
Normative Dokumente zur Standardisierung
Normative Dokumente zur Normung (ND) - Dokumente, die Regeln, allgemeine Grundsätze zum Gegenstand der Normung enthalten und einem breiten Nutzerkreis zur Verfügung stehen. ND beinhaltet: 1)
Kategorien von Normen. Normennotation
Die Kategorien der Normung unterscheiden sich nach der Ebene, auf der Normen angenommen und genehmigt werden. Es werden vier Kategorien festgelegt: 1) international; 2) Intergo
Arten von Standards
Je nach Gegenstand und Aspekt der Normung legt GOST R 1.0 die folgenden Arten von Normen fest: 1) grundlegende Normen; 2) Produktnormen;
Staatliche Kontrolle über die Einhaltung der Anforderungen technischer Vorschriften und Normen
Die staatliche Kontrolle wird von Beamten der staatlichen Kontrollbehörde der Russischen Föderation über die Einhaltung der Anforderungen der TR bezüglich des Stadiums des Produktumlaufs durchgeführt. Staatliche Kontrollorgane der Region
Organisationsstandards (STO)
Die Organisation und das Verfahren für die Entwicklung der STO sind in GOST R 1.4 - 2004 enthalten. Organisation - eine Gruppe von Arbeitern und die notwendigen Mittel mit der Verteilung von Verantwortung, Befugnissen und Beziehungen
Bevorzugte Nummern erforderlich (IF)
Die Einführung des Wechselrichters wird durch die folgenden Überlegungen verursacht. Der Einsatz eines Frequenzumrichters ermöglicht die bestmögliche Abstimmung der Parameter und Abmessungen eines einzigen Produktes mit allen zugehörigen
Serie basierend auf arithmetischer Progression
Meistens werden die Reihen der IF auf der Grundlage einer geometrischen Folge aufgebaut, seltener auf der Grundlage einer arithmetischen Folge. Darüber hinaus gibt es Reihenvarianten, die auf der Grundlage von "Gold &
Serie basierend auf geometrischem Verlauf
Die langjährige Standardisierungspraxis hat gezeigt, dass die auf der Grundlage einer geometrischen Progression aufgebauten Reihen am bequemsten sind, da in diesem Fall der gleiche relative Unterschied zwischen
Bevorzugte Zahlenreiheneigenschaften
Die Reihen des Wechselrichters haben die Eigenschaften eines geometrischen Verlaufs. Die Reihen von IF sind nicht in beide Richtungen beschränkt, während Zahlen von weniger als 1,0 und mehr als 10 durch Dividieren oder Multiplizieren mit 10, 100 usw. erhalten werden.
Begrenzte, bemusterte, zusammengesetzte und ungefähre Serien
Begrenzte Ränge. Ggf. begrenzende Haupt- und Zusatzserien in ihren Bezeichnungen geben die begrenzenden Begriffe an, die immer in der limitierten Serie enthalten sind. Beispiel. R10 (
Konzept und Arten der Vereinigung
Bei der Vereinheitlichung wird die minimal zulässige, aber ausreichende Anzahl von Typen, Typen, Größen, Produkten, Baugruppen und Teilen mit hohen Qualitätsmerkmalen festgelegt
Indikatoren für den Grad der Vereinigung
Der Grad der Vereinheitlichung von Produkten wird als ihre Sättigung mit einheitlichen Bestandteilen verstanden; Details, Module, Knoten. Die wichtigsten quantitativen Indikatoren für den Grad der Produktvereinheitlichung
Bestimmung des Indikators für den Grad der Vereinheitlichung
Die Beurteilung des Vereinheitlichungsgrades basiert auf der Korrektur folgender Formel:
Geschichte der Zertifizierungsentwicklung
"Zertifikat" aus dem Lateinischen übersetzt bedeutet "richtig gemacht". Obwohl sich der Begriff „Zertifizierung“ im Alltag und in der Geschäftspraxis durchgesetzt hat
Begriffe und Definitionen im Bereich der Konformitätsbescheinigung
Die Konformitätsbewertung ist eine direkte oder indirekte Feststellung der Übereinstimmung mit den Anforderungen an ein Objekt. Ein typisches Beispiel für eine Bewertungsaktivität ist
Ziele, Grundsätze und Gegenstände der Konformitätsbestätigung
Die Konformitätsbestätigung wird durchgeführt, um: - die Konformität von Produkten, Designprozessen (einschließlich Besichtigungen), Produktion, Konstruktion, Installation zu bescheinigen
Die Rolle der Zertifizierung bei der Verbesserung der Produktqualität
Eine radikale Verbesserung der Produktqualität unter modernen Bedingungen ist eine der zentralen wirtschaftlichen und politischen Aufgaben. Deshalb eine Kombination derselben
Produktzertifizierungsschemata zur Einhaltung der Anforderungen technischer Regelwerke
Ein Zertifizierungssystem ist ein definierter Satz von Maßnahmen, der offiziell als Nachweis der Produktkonformität mit festgelegten Anforderungen anerkannt wird.
Schemata zur Konformitätserklärung zur Einhaltung der Anforderungen technischer Vorschriften
Tabelle 17 - Schemata zur Erklärung der Konformität zur Einhaltung der Anforderungen der technischen Vorschriften
Diens
Tabelle 18 - Schemata für die Zertifizierung von Diensten Schema Nr.
Konformitätsbewertungsschemata
Tabelle 19 – Produktzertifizierungsprogramme Programmnummer Prüfungen in akkreditierten Prüflabors und andere Nachweismethoden
Obligatorische Bestätigung der Konformität
Obligatorische Konformitätsbestätigungen können nur in den durch technische Vorschriften festgelegten Fällen und ausschließlich zur Einhaltung deren Anforderungen durchgeführt werden. Dabei
Konformitätserklärung
Das Bundesgesetz "Über technische Vorschriften" formuliert Bedingungen, unter denen eine Konformitätserklärung abgegeben werden kann. Diese Form der Konformitätsbestätigung d
Obligatorische Zertifizierung
Die obligatorische Zertifizierung nach dem Bundesgesetz "Über technische Vorschriften" wird von einer akkreditierten Zertifizierungsstelle aufgrund einer Vereinbarung mit dem Antragsteller durchgeführt.
Freiwillige Bestätigung der Konformität
Eine freiwillige Konformitätsbestätigung sollte nur in Form einer freiwilligen Zertifizierung erfolgen. Die freiwillige Zertifizierung erfolgt auf Initiative des Antragstellers auf der Grundlage eines Vertrages
Zertifizierungssysteme
Unter einem Zertifizierungssystem wird eine Gruppe von Zertifizierungsteilnehmern verstanden, die in einem bestimmten Bereich nach den im System festgelegten Regeln tätig sind. Das Konzept des "Zertifizierungssystems" in
Zertifizierungsverfahren
Die Produktzertifizierung durchläuft die folgenden Hauptphasen: 1) Einreichung eines Zertifizierungsantrags; 2) Prüfung und Entscheidung über den Antrag; 3) Auswahl, id
Zertifizierungsstellen
Zertifizierungsstelle - eine juristische Person oder ein einzelner Unternehmer, die gemäß dem festgelegten Verfahren zur Durchführung von Zertifizierungsarbeiten akkreditiert sind.
Prüflabore
Testlabor - ein Labor, das Tests (bestimmte Arten von Tests) bestimmter Produkte durchführt. Bei der Durchführung von Ser
Akkreditierung von Zertifizierungsstellen und Prüflaboratorien
Akkreditierung ist nach der Definition des Bundesgesetzes "Über die technische Regulierung" "die offizielle Anerkennung der Sachkunde der Akkreditierungsstelle durch die Akkreditierungsstelle
Servicezertifizierung
Die Zertifizierung erfolgt durch akkreditierte Diensim Rahmen ihres Akkreditierungsbereichs. Die Zertifizierung prüft die Eigenschaften der Dienste und Verwendungen
Zertifizierung von Qualitätssystemen
In den letzten Jahren ist die Zahl der Unternehmen weltweit, die ihre Qualitätssysteme nach der Reihe ISO 9000 zertifizieren lassen, rasant gewachsen
Kapitel 1. MESSUNG PHYSIKALISCHER MENGEN
Eine Vielzahl von Phänomenen, denen man in der Praxis begegnen muss, bestimmt eine Vielzahl von zu messenden Größen. Der Hauptgegenstand des Studiums in der Metrologie ist die Messung physikalischer Größen. In allen Fällen von Messungen, unabhängig von Größe, Methode und Messgerät, gibt es eine Gemeinsamkeit, die der Messung zugrunde liegt – der Vergleich der Größe einer bestimmten Größe mit der vom Messgerät gespeicherten Einheit. Bei jeder Messung bestimmen wir mit Hilfe eines Experiments quantitativ eine physikalische Größe in Form einer bestimmten Anzahl von dafür angenommenen Einheiten, d.h. wir finden den Wert der Größe der physikalischen Größe. Die Messung erfolgt mit einer Skala - einem vorbestimmten geordneten Satz einer Folge physikalischer Größen, der nach Vereinbarung angenommen wird.
Die Wahl der Maßeinheiten von Größen ist von großer Bedeutung für den Vergleich von Ergebnissen, die mit unterschiedlichen Methoden, Mitteln und unter unterschiedlichen Messbedingungen durchgeführt wurden. Daher ist es üblich, ihre Größe durch gesetzgeberische Mittel festzulegen. Das Internationale Einheitensystem, das von der XI.
Messobjekte
Messskalen
Messskala dient als Ausgangsbasis für die Messung dieser Größe. Es ist eine geordnete Sammlung von Mengenwerten.
Die praktische Tätigkeit hat zur Bildung verschiedener Arten von Skalen zur Messung physikalischer Größen geführt, von denen die wichtigsten vier sind, die im Folgenden erörtert werden.
1. Ordnungsskala (Ränge) ist eine Rangfolge – eine auf- oder absteigende Folge von Werten, die die untersuchte Immobilie charakterisieren. Es ermöglicht Ihnen, das Verhältnis der Reihenfolge in aufsteigenden oder absteigenden Mengen festzulegen, aber es gibt keine Möglichkeit zu beurteilen, wie oft (oder wie viel) eine Menge größer oder kleiner als eine andere ist. In Ordnungsskalen kann es in einigen Fällen eine Null (Nullmarke) geben; seine Größe kann nicht festgestellt werden, in diesen Skalen können keine mathematischen Operationen (Multiplikation, Summation) mit Werten durchgeführt werden.
Ein Beispiel für eine Ordnungsskala ist die Mohs-Skala zur Bestimmung der Härte von Körpern. Dies ist eine Skala mit Referenzpunkten, die 10 Referenz-(Referenz-)Mineralien mit unterschiedlichen bedingten Härtezahlen enthält. Beispiele für solche Skalen sind auch die Beaufort-Skala zur Messung der Windstärke (Geschwindigkeit) und die Richter-Erdbeben-Skala (seismische Skala).
2. Intervallskala (Unterschiede) unterscheidet sich von der Ordnungsskala dadurch, dass nicht nur Ordnungsverhältnisse für die gemessenen Größen eingeführt werden, sondern auch die Aufsummierung von Intervallen (Differenzen) zwischen verschiedenen quantitativen Erscheinungsformen von Eigenschaften. Differenzskalen können konventionelle Null-Referenzpunkte und nach Vereinbarung festgelegte Maßeinheiten haben. Auf der Intervallskala können Sie bestimmen, um wie viel ein Wert größer oder kleiner als ein anderer ist, aber Sie können nicht sagen, wie oft. Die Intervallskalen messen Zeit, Distanz (wenn der Beginn des Weges nicht bekannt ist), Temperatur in Celsius usw.
Intervallskalen sind perfekter als Ordnungsskalen. In diesen Skalen können additive mathematische Operationen (Addition und Subtraktion) an Mengen durchgeführt werden, aber multiplikative Operationen (Multiplikation und Division) sind nicht zulässig.
3.Beziehungsskala beschreibt die Eigenschaften von Größen, für die die Ordnung, Aufsummierung von Intervallen und Proportionalitätsbeziehungen gelten. In diesen Skalen gibt es einen natürlichen Nullpunkt und nach Vereinbarung wird die Maßeinheit festgelegt. Die Verhältnisskala dient zur Darstellung von Messergebnissen, die nach der Grundmessgleichung (1.1) durch experimentellen Vergleich der Unbekannten Q mit ihrer Einheit [Q] erhalten wurden. Beispiele für Verhältnisskalen sind Massen-, Längen-, Geschwindigkeits- und thermodynamische Temperaturskalen.
Die Verhältnisskala ist die perfekteste und gebräuchlichste aller Messskalen. Dies ist die einzige Skala, mit der Sie den Wert der gemessenen Größe einstellen können.Alle mathematischen Operationen werden auf der Verhältnisskala definiert, die es Ihnen ermöglicht, multiplikative und additive Korrekturen der auf der Skala aufgetragenen Messwerte vorzunehmen.
4. Absoluter Maßstab besitzt alle Zeichen der Relationsskala, aber darüber hinaus gibt es darin eine natürliche eindeutige Definition der Maßeinheit. Solche Skalen werden verwendet, um relative Werte (Verstärkung, Dämpfung, Effizienz, Reflexion, Absorption, Amplitudenmodulation usw.) zu messen. Eine Reihe solcher Skalen haben Grenzen zwischen Null und Eins.
Intervall- und Verhältnisskalen werden unter dem Begriff "metrische Skalen" zusammengefasst. Die Ordnungsskala wird als bedingte Skala bezeichnet, d.h. zu Skalen, in denen die Maßeinheit nicht definiert ist und manchmal als nicht metrisch bezeichnet wird. Absolute und metrische Skalen werden als linear klassifiziert. Die praktische Umsetzung von Maßskalen erfolgt durch die Vereinheitlichung sowohl der Skalen und Maßeinheiten selbst, als auch ggf. der Methoden und Bedingungen zu ihrer eindeutigen Wiedergabe.
SI-Basiseinheiten
Basiseinheit Größe heißt die Einheit der physikalischen Grundgröße, d.h. Wert, der konventionell als unabhängig von anderen Werten des Systems akzeptiert wird. Bei der Auswahl der SI-Grundeinheiten sind wir davon ausgegangen, dass: 1) das System alle Bereiche von Wissenschaft und Technik abdecken sollte; 2) eine Grundlage für die Bildung abgeleiteter Einheiten für verschiedene physikalische Größen schaffen; 3) die bereits weit verbreiteten und für die Praxis geeigneten Größen der Grundeinheiten zu akzeptieren; 4) wählen Sie Einheiten solcher Mengen, deren Reproduktion mit Hilfe von Standards mit größter Genauigkeit möglich ist.
Die grundlegenden SI-Einheiten mit der Angabe von Kurzbezeichnungen in russischen und lateinischen Buchstaben sind in der Tabelle angegeben. 1.1.
Tabelle 1.1.
SI-Basiseinheiten
Die Definitionen der Basiseinheiten sind im Einklang mit den Beschlüssen der Generalkonferenz für Maß und Gewicht wie folgt.
Meter gleich der Länge des Lichtwegs im Vakuum in 1/299 792 458 Sekundenbruchteilen.
Kilogramm gleich der Masse des internationalen Prototyp-Kilogramms ist.
Sekunde ist gleich 9 192 631 770 Strahlungsperioden, die dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms entsprechen.
Ampere gleich der Stärke eines konstanten Stroms, der beim Durchgang durch zwei parallele geradlinige Leiter unendlicher Länge und vernachlässigbarer kreisförmiger Querschnittsfläche, die sich im Vakuum in einem Abstand von 1 m voneinander befinden, eine Wechselwirkungskraft von 2 × verursacht 10 -7 in jedem Abschnitt eines 1 m langen Leiters N.
Kelvin gleich 1 / 273,16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser ist.
Motte ist gleich der Menge an Materie in einem System, das so viele Strukturelemente enthält, wie Atome in Kohlenstoff-12 mit einem Gewicht von 0,012 kg vorhanden sind.
Candela gleich der Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Quelle, die monochromatische Strahlung mit einer Frequenz von 540 × 10 12 Hz aussendet, deren Lichtstärke in dieser Richtung 1/683 W / sr beträgt.
Die ersten drei SI-Einheiten (Meter, Kilogramm und Sekunde) ermöglichen die Bildung von abgeleiteten Einheiten zur Messung mechanischer und akustischer Größen. Wenn Sie ihnen eine Temperatureinheit (Kelvin) hinzufügen, können Sie abgeleitete Einheiten für die Messung thermischer Größen bilden.
Meter, Kilogramm, Sekunde und Ampere dienen als Grundlage für die Bildung von abgeleiteten Einheiten im Bereich der elektrischen, magnetischen Messungen und Messungen der ionisierenden Strahlung, und der Mol dient zur Bildung von Einheiten im Bereich der physikalisch-chemischen Messungen.
Abgeleitete SI-Einheiten
Abgeleitete Einheiten des Internationalen Einheitensystems werden aus den Grundeinheiten unter Verwendung der Beziehungsgleichungen zwischen Größen gebildet, in denen die numerischen Koeffizienten gleich eins sind. Um beispielsweise eine Einheit der Lineargeschwindigkeit v zu bestimmen, sollte man die Gleichung der gleichförmigen geradlinigen Bewegung verwenden
wobei l die Länge des zurückgelegten Weges (in Metern) ist; t - Zeit (in Sekunden).
Folglich ist die SI-Einheit der Geschwindigkeit - Meter pro Sekunde - die Geschwindigkeit eines geradlinig und gleichmäßig bewegten Punktes, bei dem er sich in einer Zeit von 1 s um 1 m zurücklegt.
Abgeleitete Einheiten können nach berühmten Wissenschaftlern benannt sein. So erhielt die Druckeinheit 1 N / m 2 einen besonderen Namen - Pascal (Pa) nach dem französischen Mathematiker und Physiker Blaise Pascal. Abgeleitete Einheiten mit speziellen Namen sind in der Tabelle angegeben. 1.2.
Tabelle 1.2.
Abgeleitete SI-Einheiten mit Sondernamen
| Die Größenordnung | Einheit | |||
| Name | Abmessungen | Name | Bezeichnung | Ausdruck in SI-Einheiten |
| Frequenz | T -1 | Hertz | Hz | s -1 |
| Stärke, Gewicht | LMT -2 | Newton | h | m kg s -2 |
| Druck, mechanische Belastung | L -1 MT -2 | pascal | Pa | m -1 kg s -2 |
| Energie, Arbeit, Wärmemenge | L 2 MT -2 | Joule | J | m 2 kg s -2 |
| Leistung | L 2 MT -3 | Watt | W | m 2 kg s -3 |
| Strommenge | TI | Anhänger | CL | s A |
| Elektrische Spannung, Potenzial | L 2 MT -3 I -1 | Volt | V | m 2 kg s -3 A -1 |
| Elektrische Kapazität | L -2 M -1 T 4 I 2 | Farad | F | m -2 kg -1 s 4 A 2 |
| Elektrischer Wiederstand | L 2 MT -3 I -2 | Ohm | Ohm | m 2 kg s -3 A -2 |
| Elektrische Leitfähigkeit | L -2 M -1 T 3 I 2 | Siemens | Cm | m -2 kg -1 s 3 A 2 |
| Magnetischer Induktionsfluss | L 2 MT -2 I -1 | weber | Wb | m 2 kg s -2 A -1 |
| Magnetische Induktion | MT -2 I -1 | Tesla | T | kg·s -2 A -1 |
| Induktivität | L 2 MT -2 I -2 | Henry | Herr. | m 2 kg s -2 A -2 |
| Radionuklidaktivität | T -1 | becquerel | Bq | s -1 |
| Absorbierte Strahlendosis | L 2 T -2 | grau | GR | m 2 s -2 |
| Äquivalente Strahlendosis | L 2 T -2 | sievert | Sv | m 2 s -2 |
Um ebene und Raumwinkel in SI zu messen, sind Radiant bzw. Steradiant vorgesehen.
Radiant(rad) - Die Einheit eines flachen Winkels ist der Winkel zwischen zwei Radien eines Kreises, deren Bogen die gleiche Länge wie der Radius hat. In Grad ausgedrückt beträgt der Bogenmaß 57° 17 "48".
Steradiant(cf) - Die Einheit des Raumwinkels ist der Raumwinkel, dessen Scheitel sich in der Mitte der Kugel befindet und der auf der Oberfläche der Kugel eine Fläche ausschneidet, die der Fläche eines Quadrats mit a . entspricht Seitenlänge gleich dem Radius der Kugel.
An sich werden Radiant und Steradiant hauptsächlich für theoretische Berechnungen verwendet, in der Praxis werden Winkel in Winkelgraden (Minuten, Sekunden) gemessen. In diesen Einheiten werden die meisten goniometrischen Messgeräte kalibriert.
Vielfache und Teilmengen
Unterscheiden Sie zwischen Vielfachen und Untervielfachen. Triebzug Ist eine Einheit einer physikalischen Größe, die um ein Vielfaches größer ist als eine System- oder Nicht-Systemeinheit. Zum Beispiel ist die Längeneinheit Kilometer gleich 10 3 m, d.h. ein Vielfaches eines Meters. Brucheinheit- eine Einheit einer physikalischen Größe, deren Wert eine ganze Zahl kleiner ist als eine System- oder Nicht-System-Einheit. Zum Beispiel ist die Längeneinheit Millimeter gleich 10 –3 m, d.h. ist fraktioniert.
Um die Verwendung von SI-Einheiten physikalischer Größen zu erleichtern, werden Präfixe für die Bildung der Namen von dezimalen Vielfachen von Einheiten und gebrochenen Einheiten verwendet, Tabelle. 1.3.
Tabelle 1.3.
Multiplikatoren und Präfixe zur Bildung von dezimalen Vielfachen und Teiler und deren Namen
| Faktor | Präfix | Präfixbezeichnung | |
| Russisch | International | ||
| 10 24 | jotta | Ja | UND |
| 10 21 | zetta | Z | Z |
| 10 18 | exa | NS | E |
| 10 15 | peta | NS | R |
| 10 12 | tera | T | T |
| 10 9 | giga | g | g |
| 10 6 | mega | m | m |
| 10 3 | Kilo | Zu | k |
| 10 2 | hekto | g | h |
| 10 1 | Resonanzboden | Jawohl | da |
| 10 -1 | entscheide | D | D |
| 10 -2 | santi | mit | C |
| 10 -3 | Milli | m | m |
| 10 -6 | Mikro | mk | m |
| 10 -9 | Nano | n | n |
| 10 -12 | Picot | NS | P |
| 10 -15 | Femto | F | F |
| 10 -18 | atto | ein | ein |
| 10 -21 | zepto | z | S |
| 10 -24 | iokt | ja | und |
In Übereinstimmung mit internationalen Regeln sollten Vielfache und Untervielfache von Flächen- und Volumeneinheiten durch Anhängen von Präfixen an die ursprünglichen Einheiten gebildet werden. Grade beziehen sich also auf die Einheiten, die durch das Anhängen von Präfixen erhalten werden. Beispiel: 1 km 2 = 1 (km) 2 = (10 3 m) 2 = 10 6 m 2.
Arten und Methoden der Messung
Messkonzept
Das Messen ist das wichtigste Konzept in der Messtechnik. Wie oben erwähnt, ist es der Prozess, den Wert einer physikalischen Größe mit speziellen technischen Mitteln (Messinstrumenten) zu ermitteln. Führen Sie beim Messen Überwachung hinter dem Messobjekt, um rechtzeitig und richtig zu zählen. Der Messgegenstand kann ein technisches Gerät (zum Beispiel ein Kammerofen), technologische Prozesse, die Umwelt, der Verbrauch von Stoffen und Materialien, Indikatoren der menschlichen Lebensaktivität usw. sein. Die für die Messung ausgewählte physikalische Größe heißt Messwert.
Neben der Messgröße wird das Messobjekt und damit das Messergebnis von anderen physikalischen Größen beeinflusst, die von diesem Messgerät nicht gemessen werden. Sie heißen Beeinflussung physikalischer Größen... Einflussgrößen werden in folgende Gruppen unterteilt:
klimatisch (Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck);
elektrisch und magnetisch (Schwankungen des elektrischen Stroms, der Spannung in einem Stromkreis, der Wechselstromfrequenz, des Magnetfelds);
äußere Belastungen (Vibrationen, Stoßbelastungen, ionisierende Strahlung).
Die Auswirkung dieser Größen auf das Messergebnis sowie die Unvollkommenheit der Herstellung des Messgeräts, subjektive Fehler des menschlichen Bedieners und eine Reihe anderer Faktoren sind die Gründe für das unvermeidliche Auftreten des Messfehlers.
Der Lösungsprozess eines Messproblems umfasst in der Regel drei Phasen:
1) Vorbereitung von Messungen (Auswahl von Methoden und Messgeräten, Bereitstellung von Messbedingungen usw.);
2) Durchführung von Messungen (Messexperiment);
3) Verarbeitung der Messergebnisse.
Während des Messexperiments in Abb. 1.2 Messobjekt und Messgerät werden in Wechselwirkung gebracht. Dabei wird der auf das Messgerät einwirkende Messwert in ein Signal umgewandelt, das von einer Person oder verschiedenen technischen Geräten – Verbrauchern von Messinformationen – wahrgenommen wird.
Reis. 1.2. Diagramm des Messerfassungsprozesses
Dieses Signal steht in funktionalem Zusammenhang mit der gemessenen physikalischen Größe, daher ist es heißt das Signal der Messung Information. Die am häufigsten verwendeten Signale sind:
konstante Füllstandssignale (konstanter elektrischer Strom und Spannung, Druckluftdruck, Lichtstrom);
sinusförmige Signale (Wechselstrom und -spannung);
eine Folge von Rechteckimpulsen (elektrisch, Licht).
Die empfangenen Signale der Messinformationen können weiterverarbeitet werden, um das Messergebnis möglichst komfortabel darzustellen. Eine solche Verarbeitung kann statistische Verarbeitung (für Mehrfachmessungen einer Größe), zusätzliche Berechnungen (für indirekte Messungen), Runden usw. umfassen. Die Fragen im Zusammenhang mit der Verarbeitung von Messergebnissen werden im Folgenden behandelt (Abschnitt 2.4).
Messklassifizierung
Die Messungen sind sehr vielfältig und lassen sich nach verschiedenen Kriterien klassifizieren, von denen die wichtigsten in Abb. 1.3.
Reis. 1.3. Messklassifizierung
Erstens werden Messungen durch die physikalische Natur von Phänomenen (Prozessen) bestimmt, gemäß denen sich bestimmte Sätze physikalischer Größen entwickelt haben, die in ihrer Natur oder Anwendung in bestimmten Bereichen der Wissenschaft und Technik verwandt sind - mechanische, thermische, physikalisch-chemische und andere Messungen.
Zweitens werden Messungen je nach Methode zur Erzielung von Messergebnissen in direkte und indirekte unterteilt. Direkte- das sind Messungen, bei denen der gewünschte Wert der physikalischen Größe direkt aus den experimentellen Daten ermittelt wird. Dabei wird das Messobjekt mit dem Messgerät in Wechselwirkung gebracht und anhand seiner Angaben der Wert der Messgröße ermittelt. Beispiele für direkte Messungen: Längenmessung mit einem Lineal, Zeit mit einer Uhr, Masse mit einer Waage, Temperatur - mit einem Thermometer, Strom - mit einem Amperemeter usw. Direktmessungen umfassen Messungen der meisten Parameter technologischer Prozesse.
Indirekt- dies sind Messungen, bei denen der Sollwert auf der Grundlage der Ergebnisse direkter Messungen, funktional damit verbunden, ermittelt wird. Der Wert von Q wird durch Berechnung nach der Formel ermittelt
Q = f (X1, X2, ... Xm), (1,5)
wobei X 1, X 2, ... X m - Größen, deren Größe aus direkten Messungen bestimmt wird
Beispiele für indirekte Messungen: Bestimmung der Dichte eines homogenen Körpers durch Masse und Volumen, elektrischer Widerstand eines Leiters durch Spannungsabfall und Stromstärke, Leistung durch Stromstärke und Spannung.
Indirekte Messungen sind in Fällen verbreitet, in denen der gewünschte Wert nicht direkt oder zu schwer direkt zu messen ist oder wenn eine direkte Messung ein weniger genaues Ergebnis liefert. Ihre Rolle kommt besonders bei der Messung von Größen zu, die einem direkten experimentellen Vergleich nicht zugänglich sind, beispielsweise Dimensionen der astronomischen oder intraatomaren Ordnung.
Für messtechnische Zwecke werden Messungen in technische und messtechnische unterteilt. Technisch Messungen werden mit funktionierenden Messgeräten durchgeführt, um den Wert der Messgröße zu bestimmen, sowie während ihrer Kontrolle. Diese Messungen sind die gebräuchlichsten und werden in allen Bereichen der Industrie und Wissenschaft durchgeführt. Metrologisch Messungen werden mit Normalen durchgeführt, um Einheiten physikalischer Größen zu reproduzieren und ihre Größe auf funktionierende Messgeräte zu übertragen (bei Eich- und Eicharbeiten durch messtechnische Dienste).
Je nach Anzahl der durchgeführten Messungen, um ein Ergebnis zu erhalten, kann man zwischen Einzel- und Mehrfachmessungen unterscheiden. Einmal bezieht sich auf eine einmal durchgeführte Messung. Zum Beispiel die Zeit nach Stunden messen. Wenn Sie mehr Vertrauen in das erhaltene Ergebnis benötigen, führen Sie mehrere Messungen gleicher Größe, deren Ergebnis üblicherweise als arithmetisches Mittel von Einzelmessungen genommen wird, bei Mehrfachmessungen beträgt die Anzahl der Messungen in der Regel n³3.
Entsprechend der Zeitabhängigkeit des Messwertes werden Messungen in statische und dynamische unterteilt. Bei statisch Bei Messungen wird angenommen, dass eine physikalische Größe über die Messzeit unverändert bleibt (zB Messung der Länge eines Teils bei Normaltemperatur). Ändert sich die Größe einer physikalischen Größe im Laufe der Zeit, so nennt man solche Messungen dynamisch(zum Beispiel die Entfernung zum Boden von einem sinkenden Flugzeug messen).
Je nach Genauigkeit der verwendeten Messgeräte und Messbedingungen werden diese in gleich und ungleich unterteilt. Gleich bezieht sich auf Messungen einer Größe, die mit denselben Präzisionsmessgeräten unter denselben Bedingungen mit derselben Gründlichkeit durchgeführt werden. Wurden die Messungen mit Messgeräten unterschiedlicher Genauigkeit und (oder) unter unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt, so nennt man sie ungleich.
Neben den in Abb. 1.3. Für bestimmte Fälle gibt es andere, die bei Bedarf zur Klassifizierung von Messungen verwendet werden können. Beispielsweise lassen sich Messungen je nach Standort in Labor und Industrie unterteilen; je nach Darstellungsform der Ergebnisse - absolut und relativ.
Die obigen Messungen können mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden, d.h. Wege zur Lösung des Messproblems.
Messmethoden
Messmethode ist eine Technik oder eine Reihe von Techniken zum Vergleichen eines Messwerts mit seiner Einheit gemäß dem implementierten Messprinzip. Unter Messprinzip die physikalischen Effekte (Phänomene) verstehen, die den Messungen zugrunde liegen. Zum Beispiel Temperaturmessung mit dem thermoelektrischen Effekt. Die Messmethode wird in der Regel durch die Bauart des Messgerätes bestimmt.
Es gibt viele Messmethoden, und mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technik nimmt ihre Zahl zu. Jede physikalische Größe kann in der Regel nach mehreren Methoden gemessen werden. Für ihre Systematisierung ist es notwendig, gemeinsame charakteristische Merkmale hervorzuheben. Eines dieser Anzeichen ist das Vorhandensein oder Fehlen eines Maßes beim Messen. Abhängig davon werden zwei Messmethoden unterschieden: die Methode der direkten Bewertung und die Methode des Vergleichs mit einer Maßnahme (Abb. 1.4). Messen bezieht sich auf ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, eine physikalische Größe einer oder mehrerer bestimmter Abmessungen zu reproduzieren und (oder) zu speichern, deren Werte in festgelegten Einheiten ausgedrückt werden und mit der erforderlichen Genauigkeit bekannt sind. Näheres zu den Maßnahmenarten siehe S. 3.1.
Reis. 1.4. Klassifizierung der Messmethoden
Am gebräuchlichsten direkte Bewertungsmethode... Sein Wesen liegt darin, dass der Wert der Messgröße direkt vom Lesegerät des Messgeräts bestimmt wird, beispielsweise durch Messen der Spannung mit einem Voltmeter und Wiegen einer Last auf einer Federwaage (Abb. 1.5). Dabei wird die Masse der Last X anhand einer Messtransformation entsprechend dem Wert der Verformung d der Feder bestimmt.
Reis. 1.5. Direkter Messaufbau
Direkte Messmessungen sind in der Regel unkompliziert und erfordern keine hohen Bedienerqualifikationen, da keine speziellen Messaufbauten erstellt und aufwendige Berechnungen durchgeführt werden müssen. Die Messgenauigkeit stellt sich jedoch aufgrund des Einflusses von Einflussgrößen und der notwendigen Kalibrierung der Gerätewaagen meist als gering heraus.
Die zahlreichste Gruppe von Instrumenten, die zur Messung nach der Methode der direkten Bewertung verwendet werden, sind anzeigende Instrumente (einschließlich Zeigerinstrumente). Dazu gehören Manometer, Dynamometer, Barometer, Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter, Durchflussmesser, Flüssigkeitsthermometer und viele andere. Messungen mit einem integrierenden Messgerät oder Schreiber werden auch als Direktauswertung bezeichnet.
Bei genaueren Messungen wird bevorzugt Vergleichsmethode mit Maß, in dem der Messwert durch Vergleich mit dem von der Maßnahme reproduzierten Wert gefunden wird. Eine Besonderheit dieser Methode ist die direkte Beteiligung der Maßnahme am Messprozess.
Vergleichsmethoden werden je nach An- oder Abwesenheit beim Vergleich der Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem von der Messung reproduzierten Wert in Null und Differenz unterteilt. Bei beiden Verfahren wird zwischen den Verfahren der Opposition, der Substitution und der Koinzidenz unterschieden.
Nullmessverfahren - Dies ist eine Vergleichsmethode mit einem Maß , bei dem die resultierende Wirkung von Messwert und Maß auf das Vergleichsgerät zu Null gebracht wird. In diesem Fall wird der Wert der gemessenen Größe gleich dem Wert des Maßes genommen. Die Übereinstimmung der Werte von Messwert und Maß wird mit einem Nullzeiger (Nullindikator) markiert. Beispiele für das Nullmessverfahren: Wiegen auf einer gleicharmigen Waage; Messung von Widerstand, Induktivität und Kapazität mit einer symmetrischen Brücke; Temperaturmessung in einem optischen Pyrometer unter Verwendung einer beispielhaften Glühlampe (bzw. Skalen, Galvanometer und menschliches Auge sind Nullzeiger).
Differenzmessverfahren(auch Differenz genannt) ist ein Measure-to-Measure-Verfahren, bei dem eine Messgröße mit einer Kennzahl verglichen und die Differenz zwischen beiden gemessen wird. Das Maß sollte einen Wert haben, der geringfügig vom Wert der gemessenen Größe abweicht. Ein Beispiel für eine Differenzmethode: Messen der Länge eines Teils durch die Differenz zwischen der gemessenen Länge und dem Endmaß (im Bereich der Längen- und Winkelmessungen wird diese Methode als relativ bezeichnet); Messung von Widerstand, Induktivität und Kapazität mit einer unsymmetrischen Brücke; Wiegen auf ungleichen Waagen. Die Verwendung eines Nullzeigers ist in dieser Methode nicht erforderlich.
Kontrastmethode besteht darin, dass der Messwert und der durch die Messung reproduzierte Wert gleichzeitig auf das Vergleichsgerät einwirken, mit dessen Hilfe der Zusammenhang zwischen diesen Werten hergestellt wird. Ein Beispiel für die Nullmethode der Opposition ist das Wiegen der Last X auf einer gleicharmigen Waage (Abb. 1.6, a), wenn die gemessene Masse der Last X gleich der Masse der Gewichte ist, die sie ausgleichen. Der Gleichgewichtszustand wird durch die Position des Nullzeigers bestimmt (er muss auf der Nullmarke stehen). Beim Wiegen einer Last im Fall der Differentialmethode der Opposition wird die Masse der Last X durch die Masse des Gewichts und die Kraft der elastischen Verformung der Feder ausgeglichen (Abb. 1.6, b), deren Wert ist auf der Skala des Gerätes gemessen. Die Masse der Last wird als Summe der Masse des Gewichts und der auf der Waage gezählten Ablesungen bestimmt.
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| ein) |
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| B) |
Reis. 1.6. Messschema nach der Methode des Vergleichs mit einem Maß: a - Null, b - Differential
Die Kontrastmethode wird häufig verwendet, um verschiedene physikalische Größen zu messen. Es bietet in der Regel eine höhere Messgenauigkeit als das direkte Bewertungsverfahren, indem es den Einfluss des Messgerätefehlers und der Einflussgrößen auf das Messergebnis reduziert.
Zu den Varianten der Vergleichsmethode mit der Maßnahme gehören Substitutionsmethode in der Praxis der präzisen metrologischen Forschung weit verbreitet. Das Wesen der Methode besteht darin, dass der gemessene Wert durch ein Maß mit einem bekannten Wert der Größe ersetzt wird, d.h. der Messwert und das Maß wirken nacheinander auf das Messgerät. Bei der Nullmethode wird der Messwert vollständig durch ein Maß ersetzt und das Messergebnis gleich dem Wert des Maßes genommen. Bei der Differenzmethode ist es nicht möglich, eine vollständige Substitution durchzuführen, und um den Wert der gemessenen Größe zu erhalten, muss der Wert, um den sich der Messwert des Instruments geändert hat, zum Wert des Maßes addiert werden.
Dadurch, dass der Messwert und das Maß nacheinander im gleichen Teil des Messkreises des Gerätes enthalten sind, wird die Messgenauigkeit im Vergleich zu Messungen mit anderen Varianten des Vergleichsverfahrens deutlich erhöht, wobei die Asymmetrie der Schaltungen, in denen die verglichenen Größen enthalten sind, führt zum Auftreten von systematischen Fehlern. Die Substitutionsmethode wird häufig bei elektrischen Messungen mit Wechselstrombrücken verwendet.
Zufallsmethode ist eine Variation des Vergleichsverfahrens mit einem Maß, bei dem die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch das Maß wiedergegebenen Wert unter Verwendung der Koinzidenz der Skalenstriche oder periodischen Signale gemessen wird. Der Nonius basiert auf dem Prinzip des Koinzidenzverfahrens, das Teil einer Reihe von Messgeräten ist (z. B. eines Messschiebers).
Neben den betrachteten Messverfahren werden auch berührungslos und berührungslos unterschieden, je nachdem, ob ein direkter Kontakt zwischen dem empfindlichen Element des Messgeräts und dem Messobjekt vorliegt (oder nicht). Beispiele für die Kontaktmethode - Messung des Wellendurchmessers mit einem Messschieber, Messung der Körpertemperatur mit einem Thermometer. Beispiele für das berührungslose Verfahren sind die Temperaturmessung in einem Hochofen mit einem Pyrometer, die Messung der Entfernung zu einem Objekt mit einem Radar.
Messfehler
Das Ergebnis der Messung einer Größe hängt von vielen Faktoren ab: der Wahl des Verfahrens und des Messgeräts, den Bedingungen für seine Durchführung (z. B. Temperatur, Druck, Umgebungsfeuchte), der Art der Verarbeitung der Messergebnisse, der Qualifikation der Bediener, der die Messungen durchführt usw. Diese Faktoren führen zu einem Unterschied zwischen dem Ergebnis der Messung der Größe und ihrem wahren Wert, d.h. zum Fehler. Eine der Hauptaufgaben der Messtechnik ist die Entwicklung von Methoden zur Bestimmung von Messfehlern.
Je nach Annäherungsgrad an den objektiv vorhandenen Wert einer Größe ist zwischen dem wahren Wert der Größe und dem Ergebnis ihrer Messung sowie ihrem tatsächlichen Wert zu unterscheiden.
Wahre Bedeutung X und Größen bezeichnen einen Wert, der die entsprechende physikalische Größe qualitativ und quantitativ ideal charakterisiert. Sie kann nur als Ergebnis eines endlosen Messprozesses mit einer endlosen Verbesserung von Methoden und Messgeräten erreicht werden.
Messergebnis X meas wird der Wert genannt, der bei der Messung mit bestimmten Methoden und Messgeräten erhalten wird.
Messfehler(oder Messfehler) D ist die Abweichung des Messergebnisses vom wahren Wert der Messgröße, d.h.
D = X meas - X und.
Da aber der wahre Wert der Messgröße unbekannt ist, sind auch die Messfehler unbekannt, daher wird in der Praxis zur Ermittlung des Fehlers der sogenannte Realwert der Größe verwendet, der durch den wahren Wert ersetzt wird.
Tatsächlicher Wert X d-Werte – es handelt sich um einen experimentell ermittelten Wert, der dem wahren Wert so nahe kommt, dass er im gegebenen Messproblem stattdessen verwendet werden kann. Der tatsächliche Wert wird durch genauere Methoden und Messgeräte ermittelt. Je höher die Genauigkeit des Instruments und der Messmethode, mit deren Hilfe X d bestimmt wird, desto sicherer wird es als wahrheitsgetreu angesehen. Daher wird der Messfehler D (hier meinen wir den absoluten Fehler) in der Praxis nach der Formel
D = X Mess - X d (1,6)
Es ist unmöglich, Fehler vollständig zu beseitigen, aber Sie können sie mit den unten beschriebenen Methoden reduzieren.
Meßgenauigkeit- Dies ist eines der wichtigsten Merkmale (Indikatoren) der Messqualität, das die Nähe zu Null des Messergebnisfehlers widerspiegelt. Indikatoren für die Qualität von Messungen sind darüber hinaus die Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit, Korrektheit und Verlässlichkeit der Messergebnisse, auf die im Folgenden eingegangen wird.
Die Three-Sigma-Regel
Eine charakteristische Eigenschaft der Normalverteilung ist, dass etwa 68 % aller ihrer Messergebnisse im ± 1s]-Intervall liegen. Im Bereich ± 2s] - 95 %. Im Bereich ± 3s] - 99,73 % (Abb. 1.12). Folglich liegen fast alle Messergebnisse im 6s-Intervall (drei s in jede Richtung von M [X]). Außerhalb dieses Intervalls können 0,27 % der Daten ihrer Gesamtzahl lokalisiert werden (etwa drei von tausend Messungen).
Reis. 1.12. Abbildung der Drei-Sigma-Regel
Daraus folgt, dass, wenn ein Wert der Größe ± 3s überschreitet, er mit hoher Wahrscheinlichkeit als fehlerhaft angesehen werden kann.
Darauf aufbauend wurde es formuliert die Drei-Sigma-Regel: wenn bei Mehrfachmessungen (n> 25 ... 30) gleicher konstanter Größe das zweifelhafte Ergebnis X Zweifel einer Einzelmessung (Maximum oder Minimum) um mehr als 3s vom Mittelwert abweicht, dann mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,7% es ist falsch, dh .e.
wenn> 3s, (1.12)
dann ist X zweifelhaft; er wird verworfen und bei der weiteren Verarbeitung der Messergebnisse nicht berücksichtigt.
Das Normalverteilungsgesetz funktioniert, wenn die Anzahl der Messergebnisse n = ¥ ist. In Wirklichkeit erhält man eine endliche Anzahl von Messungen, die dem Studentschen Verteilungsgesetz gehorchen. Für n > 25 tendiert die Student-Verteilung zur Normalität.
Kapitel 2. MESSINSTRUMENTE
Eines der wichtigsten Elemente des Messprozesses, mit dem Sie direkt Messinformationen erhalten, ist das Messgerät. Jeden Tag werden mit Hilfe einer ganzen „Armee“ verschiedenster Messgeräte eine Vielzahl von Messungen durchgeführt. Es gibt viele davon, sie können einfach zu bedienen sein wie ein Lineal oder stellen die komplexesten Geräte dar, die einen hochqualifizierten Service erfordern, wie ein Radio-Navigationssystem. Unabhängig von Komplexität, Zweck und Funktionsprinzip erfüllen sie alle dieselbe Funktion – sie vergleichen die unbekannte Größe einer physikalischen Größe mit ihrer Einheit. Gleichzeitig ist es wichtig, dass ein Messgerät eine Einheit einer physikalischen Größe „gekonnt“ so speichert (und reproduziert), dass die Forderung nach einer zeitlich unveränderten Größe der gespeicherten Einheit erfüllt wird. Es ist diese „gekonnte Aufbewahrung“, die Messgeräte von anderen technischen Mitteln unterscheidet. Auf diese Weise, Messinstrument ist ein technisches Mittel (oder ein Komplex), das für Messungen bestimmt ist, mit normierten metrologischen Eigenschaften, die eine Einheit einer physikalischen Größe reproduzieren und (oder) speichern, deren Größe unverändert angenommen wird (innerhalb
