اندازه گیری مقادیر فیزیکی و طبقه بندی آنها اندازه گیری مقادیر فیزیکی اندازه گیری روشهای اندازه گیری کمیت های فیزیکی
ونل های فیزیکی واحدهای فیزیکی
توسعه و انتشار گسترده روشها و ابزارهای اندازه گیری منجر به ایجاد کل سیستم های واحد اندازه گیری سازمان های دولتی و بین المللی شد. در حال حاضر جهانی شدن عمومی ، نقش اندازه شناسی و پیچیدگی وظایف به طور قابل توجهی در حال افزایش است. هر ویژگی کیفی یک جسم فیزیکی را مقدار فیزیکی (طول ، جرم ، سرعت) می نامند. یک مقدار فیزیکی دارای اندازه خاصی است که از طریق واحد اندازه گیری بیان می شود. در میان کمیت های فیزیکی ، اساسی و تبدیل شده از اساسی متمایز می شوند. هر دوی این کمیت های فیزیکی یک سیستم واحد تشکیل می دهند. در زمان های مختلف ، سیستم های مختلف واحدهای اندازه گیری وجود داشت. سیستم ISS - متر ، کیلوگرم ، دوم. سیستم SGS شامل سانتی متر ، گرم ، ثانیه و غیره می باشد. بر اساس آنها ، سیستم بین المللی واحدها (SI) ساخته شد ، که در یازدهمین کنفرانس بین المللی وزن و اندازه گیری در سال 1960 برای معرفی یکنواختی در واحدهای اندازه گیری در سراسر جهان تصویب شد.
SI دارای هفت واحد اساسی است که با استفاده از آنها می توان تمام پارامترهای مکانیکی ، الکتریکی ، مغناطیسی ، صوتی ، نور و شیمیایی و همچنین ویژگی های تابش یونیزه را اندازه گیری کرد. واحدهای اصلی SI عبارتند از:
متر (متر) - برای اندازه گیری طول ؛
کیلوگرم (کیلوگرم) - برای اندازه گیری جرم ؛
دوم (ها) - برای اندازه گیری زمان ؛
آمپر (A) - برای اندازه گیری قدرت جریان الکتریکی ؛
کلوین (K) - برای اندازه گیری دمای ترمودینامیکی ؛
mol (mol) - برای اندازه گیری مقدار یک ماده ؛
candela (cd) - برای اندازه گیری شدت نور.
SI تعریف جدیدی از واحد طول - متر - تصویب کرد. قبل از معرفی SI ، اندازه گیری های خطی ساخته شده از آلیاژ پلاتین-ایریدیوم و دارای شکل X در مقطع به عنوان استانداردهای بین المللی و ملی متر مورد استفاده قرار گرفت. متر در دمای 20 درجه سانتی گراد بین محورهای دو خط وسط اندازه گیری با دقت 0.1 میکرومتر تعیین شد.
در سیستم جدید واحدها ، 1 متر در طول موج امواج نوری اتم کریپتون بیان می شود ، یعنی با کمی طبیعی همراه است. در حال حاضر یک متر برابر با 1،650،763.73 طول موج در خلاء تابش مربوط به خط نارنجی طیف کریپتون -86 است. با استاندارد جدید ، طول 1 متر در حال حاضر با خطای 0.002 میکرون تولید می شود ، که 50 برابر کمتر از خطای استاندارد مصنوعی قدیمی متر است.
روش اندازه گیری- دریافت یا مجموعه ای از روشها برای مقایسه کمیت فیزیکی اندازه گیری شده و واحد آن مطابق با اصل اندازه گیری اجرا شده.
روش اندازه گیری معمولاً با طراحی ابزار اندازه گیری تعیین می شود. چندین روش اندازه گیری اساسی وجود دارد: ارزیابی مستقیم ، مقایسه با اندازه گیری ، تفاوت یا تفاوت ، صفر ، تماسی و غیر تماسی.
ابزار اندازه گیری و تکنیک های استفاده از آن با هم یک روش اندازه گیری را تشکیل می دهند. با توجه به روش به دست آوردن مقادیر اندازه گیری شده ، دو روش اصلی اندازه گیری متمایز می شود: روش ارزیابی مستقیم و روش مقایسه با اندازه گیری.
روش ارزیابی مستقیم- یک روش اندازه گیری که در آن مقدار یک مقدار مستقیماً از دستگاه خواندن یک دستگاه اندازه گیری مستقیم اثر تعیین می شود.
به عنوان مثال ، با اندازه گیری طول با خط کش ، ابعاد قطعات با میکرومتر ، کالیپر ورنیه ، اندازه اندازه به دست آمد
شکل 7.1- طرح اندازه گیری با روش مقایسه با اندازه گیری
روش مقایسه با اندازه گیری- روش اندازه گیری که در آن مقدار اندازه گیری شده با مقدار تولید شده توسط استاندارد مقایسه می شود. به عنوان مثال ، برای اندازه گیری ارتفاع الجزئیات 1 (شکل 7.1) مینی متر 2 در قفسه ثابت شده است پیکان مینی متر بر اساس برخی نمونه ها (مجموعه ای از اندازه گیری های اندازه گیری) صفر است 3), داشتن ارتفاع N ،برابر با ارتفاع اسمی القسمتی که باید اندازه گیری شود سپس شروع به اندازه گیری دسته قطعات می کنند. درباره دقت ابعادی البا انحراف ± ar پیکان مینی متر نسبت به موقعیت صفر قضاوت می شود.
بسته به رابطه بین قرائت های دستگاه و مقدار فیزیکی اندازه گیری شده ، اندازه گیری ها به مستقیم و غیر مستقیم ، مطلق و نسبی تقسیم می شوند.
در مستقیمدر اندازه گیری ها ، مقدار مورد نظر مقدار به طور مستقیم در فرایند اندازه گیری یافت می شود ، به عنوان مثال ، اندازه گیری زاویه با یک گونیومتر ، قطر - با یک کولیس ، جرم - در یک ترازو.
در به طور غیر مستقیماندازه گیری ، مقدار کمیت را بر اساس رابطه بین این کمیت و مقادیر تحت اندازه گیری مستقیم تعیین می کند ، به عنوان مثال ، تعیین قطر متوسط نخ با استفاده از سه سیم در اندازه گیری طول عمودی ، زاویه با استفاده از خط کش سینوس ، و غیره.
هنگام اندازه گیری مقادیر خطی ، صرف نظر از روشهای در نظر گرفته شده ، روشهای اندازه گیری تماسی و غیر تماسی متمایز می شوند.
روش تماسبا تماس بین سطوح اندازه گیری ابزار یا دستگاه و قطعه مورد بررسی انجام می شود. نقطه ضعف آن نیاز به تلاش خاصی هنگام اندازه گیری است ، که باعث خطاهای اضافی می شود (به عنوان مثال ، اندازه گیری با کولیس ، میکرومتر ، دستگاه های اهرمی-مکانیکی).
روش غیر تماسیعاری از عدم تماس است ، زیرا در طول اندازه گیری هیچ تماسی بین وسایل کنترل و محصول وجود ندارد. این بررسی پروژکتورها ، میکروسکوپ ها ، با استفاده از دستگاه های پنوماتیک است.
اندازه گیری سطوح قطعات با شکل هندسی پیچیده (نخ ، اتصالات اسپلین) را می توان به صورت عنصر به عنصر یا به روش یکپارچه انجام داد.
به روش عنصر به عنصر ،به عنوان مثال ، نخ با قطر متوسط با روش سه سیم ، قطر خارجی با میکرومتر و زاویه پروفیل با یک میکروسکوپ جهانی بررسی می شود.
روش پیچیدهآنها هنگام بررسی نخ با کمک پیچ و حلقه ها برای آرایش مورد استفاده قرار می گیرند ، در عین حال گام ، زاویه پروفیل و متوسط قطر نخ را بررسی می کنند.
وسایل اندازه گیری (دستگاه ها) با توجه به هدف ، ویژگی های ساختاری و عملکردی و ویژگی های تکنولوژیکی تولید طبقه بندی می شوند. در کارخانه ها ، کارگاهها و بخشهای تخصصی گروههای زیر ابزار اندازه گیری را تولید می کنند.
1. دستگاه های نوری:
الف) دستگاههای اندازه گیری طول و زاویه - مترهای بلند ، پروفیلومترها ، کروی سنجها ، میکروسکوپهای اندازه گیری ابزاری و جهانی ، ابزارهای اندازه گیری خطی ، ماشین آلات ، سر تقسیم نوری ، گونیومتر ،
انکسار سنج ، لوله های خود جمع کننده ، کاتومتر و غیره ؛
ب) میکروسکوپ (دوچشمی ، تداخل ، بیولوژیکی و غیره) ؛
ج) دستگاه های مشاهده - دوربین دو چشمی گالیله ای و منشوری ، استریوسکوپ ها ، پریسکوپ ها ؛
د) ابزارهای ژئودتیک - سطوح ، تئودولیتها ، محدوده یابهای نوری ؛
ه) دستگاههای طیفی منشوری و پراش - میکروفتومترها ، تداخل سنجها ، طیف سنجها.
2. اهرم-دستگاه های نوری: بهینه سنج ها ، فوق مترها و غیره.
3. دستگاههای اهرمی-مکانیکی:
الف) در واقع اهرم (مینی متر و غیره) ؛
ب) چرخ دنده (نشانگرهای شماره گیری و غیره) ؛
ج) دندانه دار اهرمی (میکرومتر و غیره) ؛
د) اهرم پیچ (نشانگر-میکرومتر) ؛
ه) با انتقال فنر (میکروکتورها و غیره).
4. ابزارهای پنوماتیک با مانومتر و دورتر.
5. وسایل مکانیکی:
الف) خطوط تیره ، مجهز به ورنیه (ابزار ورنیه و گونیومترهای جهانی) ؛
ب) ریزسنجی ، بر اساس استفاده از گیربکس پیچ (میکرومتر ، میکرومتر ، سوراخ سنج ، عمق سنج و غیره).
6. وسایل برقی (القایی ، خازنی ، فتوولتائیک و ...).
7. دستگاه های خودکار: ماشین های کنترل و مرتب سازی ، دستگاه های کنترل فعال و غیره
نوع ابزار اندازه گیریمجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری است که برای اندازه گیری نوع معینی از کمیت فیزیکی در نظر گرفته شده است.
نوع ابزار اندازه گیری می تواند شامل چندین نوع باشد. به عنوان مثال ، آمپر متر و ولت متر (به طور کلی) به ترتیب انواع ابزار اندازه گیری جریان برق و ولتاژ هستند.
دستگاه خواندندستگاه نشانگر ممکن است دارای مقیاس و اشاره گر باشد. اشاره گردر قالب یک پیکان ، یک پرتو نور و غیره انجام می شود. در حال حاضر ، دستگاه های بازخوانی با نشان دیجیتال به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. مقیاسمجموعه ای از علامت ها است که بر روی برخی از آنها با اعداد مرجع یا سایر نمادها که مربوط به یک سری مقادیر پی در پی مقدار است ، چسبانده شده است. فاصله بین دو علامت مقیاس مجاور نامیده می شود تقسیم مقیاس
فاصله تقسیم مقیاس- فاصله بین دو علامت مقیاس مجاور. بیشتر ابزارهای اندازه گیری دارای فاصله مقیاس 1 تا 2.5 میلی متر هستند.
شکل 7.2- محدوده مقیاس
تقسیم مقیاس- تفاوت مقادیر مربوط به دو علامت مقیاس مجاور. به عنوان مثال (شکل را ببینید) ، شاخص دارای درجه فارنهایت 0.002 میلی متر است.
اولیهو مقدار مقیاس نهایی (حد اندازه گیری)- به ترتیب ، کوچکترین و بزرگترین مقادیر اندازه گیری شده نشان داده شده در مقیاس ، ویژگی های مقیاس ابزار اندازه گیری و تعیین محدوده نشانه ها را مشخص می کند.
1.5 اندازه گیری عدم قطعیت و منابع آن
هنگام تجزیه و تحلیل اندازه گیری ، مقادیر واقعی مقادیر فیزیکی با نتایج اندازه گیری مقایسه می شود. انحراف ∆ نتیجه اندازه گیری ایکساز مقدار واقعی سمقدار اندازه گیری نامیده می شود خطای اندازه گیری:
∆ = X-س
خطاهای اندازه گیری معمولاً بر اساس وقوع و بر اساس نوع خطا طبقه بندی می شوند. بسته به علل وقوع ، خطاهای اندازه گیری زیر متمایز می شوند.
خطای روش- این جزء خطای اندازه گیری است که نتیجه ناقص بودن روش اندازه گیری است. خطای کلی روش اندازه گیری با مجموع خطاهای اجزای جداگانه آن (قرائت ابزار ، بلوک های اندازه گیری ، تغییرات دما و غیره) تعیین می شود.
خطای بازخوانی- م errorلفه خطای اندازه گیری ، که در نتیجه قرائت دقیق کافی از قرائت ابزار اندازه گیری نیست و به توانایی های فردی مشاهده کننده بستگی دارد.
خطای ابزاری- جزء خطای اندازه گیری ، بسته به خطاهای ابزار اندازه گیری مورد استفاده. تفاوت بین خطاهای اساسی و اضافی ابزارهای اندازه گیری. مطابق خطای اساسیخطای ابزار اندازه گیری مورد استفاده در شرایط عادی را بپذیرید. خطای اضافیمجموع خطاهای اضافی مبدل اندازه گیری و اندازه ناشی از انحراف از شرایط عادی است.
اگر دمای مورد مورد آزمایش با دمایی که کنترل در آن انجام می شود متفاوت باشد ، باعث خطاهای ناشی از انبساط حرارتی می شود. برای جلوگیری از ظاهر آنها ، همه اندازه گیری ها باید در دمای معمولی (+ 20 درجه سانتی گراد) انجام شود.
نصب نادرست قطعهتحت کنترل و خطاهای نصب دستگاههمچنین بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، یک کالیپر ورنیه باید عمود بر سطح نصب شود تا هنگام اندازه گیری اندازه گیری شود. با این حال ، ممکن است در طول فرآیند اندازه گیری اعوجاج وجود داشته باشد ، که منجر به خطاهای اندازه گیری می شود.
به خطاهای ذکر شده ، می توان خطاهایی را ایجاد کرد که وقتی مجری اندازه را به دلیل داده های ذهنی خود اندازه می گیرد ، خطاهایی از عدم تراکم تماس بین سطوح اندازه گیری و محصول را اضافه می کند.
همه خطاهای اندازه گیری بر اساس نوع به سیستماتیک ، تصادفی و ناخالص تقسیم می شوند.
زیر نظامدرک خطاهایی که ثابت یا مرتباً با اندازه گیری های مکرر یک مقدار تغییر می کند. تصادفیخطاها - اجزای خطای اندازه گیری که در صورت تکرار اندازه گیری یک مقدار به طور تصادفی تغییر می کنند. به بی ادببه خطاهای تصادفی اشاره دارد که بسیار بزرگتر از مواردی است که در شرایط اندازه گیری معین انتظار می رود (به عنوان مثال ، خواندن اشتباه ، تکان ها و ضربه های دستگاه).
کالیبراسیون عبارت است از تعیین ویژگی های اندازه شناسی ابزارهای اندازه گیری ، که تحت نظارت اندازه گیری دولتی نیستند. کالیبراسیون توسط آزمایشگاههای کالیبراسیون انجام می شود.
آستانه حساسیت (پاسخ) کوچکترین افزایش مقدار ورودی است که باعث تغییر محسوس در مقدار خروجی می شود.
خطای ابتدایی جزء خطایی است که در یک تحلیل معین ، نیازی به تقسیم بیشتر به اجزاء ندارد. هیچ روش جهانی برای تشخیص خطاهای سیستماتیک وجود ندارد. بنابراین ، روشهای مختلفی برای کاهش یا حذف آنها استفاده می شود. خطاهای فاحش نتایج اندازه گیری با استفاده از معیار نتایج غیرطبیعی حذف می شود که برای آنها فاصله را نسبت به مرکز توزیع در کسرهای انحراف استاندارد در نظر می گیرم. معمولاً ، اگر مقدار اندازه گیری بیش از 3 σ باشد ، چنین انحرافی غیر طبیعی نامیده می شود.
برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری اندازه گیری ها ، صدور گواهینامه اندازه گیری ابزار اندازه گیری در آزمایشگاه های اندازه گیری انجام می شود.
تایید- ایجاد مناسب بودن ابزار اندازه گیری برای استفاده بر اساس انطباق ویژگی های اندازه شناسی تجربی و کنترل با الزامات تعیین شده.
ویژگی اصلی اندازه گیری یک ابزار اندازه گیری ، که در هنگام تأیید تعیین می شود ، خطای آن است. به عنوان یک قاعده ، بر اساس مقایسه ابزار اندازه گیری کالیبره شده با یک وسیله اندازه گیری یا استاندارد نمونه ، یعنی با وسیله دقیق تری که برای تأیید در نظر گرفته شده است ، یافت می شود.
تمایز بین بررسی ها: دولتی و اداری ، دوره ای و مستقل ، فوق العاده و بازرسی ، پیچیده ، عنصر به عنصر ، و غیره. تأیید توسط خدمات اندازه گیری انجام می شود ، که به آنها این حق را به روش تجویز شده داده است. تأیید توسط متخصصان آموزش دیده و دارای مجوز برای انجام آن انجام می شود.
نتایج تأیید ابزارهای اندازه گیری که برای استفاده مناسب شناخته شده اند با صدور گواهینامه های تأیید ، اعمال علامت تأیید و غیره رسمی می شود. همه ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده در اقتصاد ملی مشمول تأیید هستند.
در بنگاه ها ، ابزار اصلی حفظ اندازه گیری طول ، اقدامات نهایی است. کلیه ابزارهای اندازه گیری کارگاهی در آزمایشگاه های کنترل و اندازه گیری با ابزارهای اندازه گیری نمونه مورد تأیید قرار می گیرند.
مقادیر فیزیکی واحدهای کمیت
کمیت فیزیکییک ویژگی است که از نظر کیفی برای بسیاری از اجسام فیزیکی مشترک است ، اما از نظر کمی برای هر یک از آنها فردی است.
مقدار کمی فیزیکیبرآورد کمی از اندازه یک مقدار فیزیکی است که در قالب تعداد معینی از واحدهای پذیرفته شده برای آن ارائه شده است (به عنوان مثال ، مقدار مقاومت هادی 5 اهم است).
تمیز دادن درست است، واقعیمقدار یک مقدار فیزیکی که به طور ایده آل ویژگی جسم را منعکس می کند ، و معتبربه طور تجربی به اندازه کافی نزدیک به مقدار واقعی است که به جای آن استفاده شود ، و اندازه گیری شدهمقدار اندازه گیری شده توسط دستگاه خواندن ابزار اندازه گیری.
مجموع کمیت ها ، که وابستگی ها را به هم متصل می کند ، سیستمی از کمیت های فیزیکی را تشکیل می دهد که در آن مقادیر اساسی و مشتق شده وجود دارد.
اصلیکمیت فیزیکی کمیتی است که در سیستم گنجانده شده و به طور عرفی مستقل از سایر مقادیر این سیستم پذیرفته شده است.
مشتقکمیت فیزیکی کمیتی است که در سیستم گنجانده شده و از طریق مقادیر اساسی این سیستم تعیین می شود.
ویژگی مهم یک کمیت فیزیکی ابعاد آن (کم نور) است. بعد، ابعاد، اندازه- این یک عبارت در قالب یک مونومال قدرت است که از محصولات نمادهای کمیت های فیزیکی اساسی تشکیل شده است و رابطه یک مقدار فیزیکی معین را با کمیت های فیزیکی گرفته شده در این سیستم مقادیر به عنوان مقادیر اساسی با ضریب تناسب برابر با یکی
واحد فیزیکی -این یک مقدار فیزیکی خاص است که طبق قرارداد تعریف شده و پذیرفته می شود و مقادیر مشابه دیگر با آن مقایسه می شود.
طبق روال تعیین شده ، از واحدهای کمیت سیستم بین المللی واحدها (SI) که توسط کنفرانس عمومی وزن ها و اندازه گیری ها ، توصیه شده توسط سازمان بین المللی اندازه گیری حقوقی پذیرفته شده است ، استفاده می شود.
بین واحدهای اساسی ، مشتقات ، چندگانه ، کسری ، منسجم ، سیستمی و غیر سیستمی تمایز قائل شوید.
واحد اساسی سیستم واحدها- یک واحد از مقدار فیزیکی اساسی که هنگام ساختن سیستم واحدها انتخاب می شود.
مترطول مسیری است که نور در خلا طی یک فاصله زمانی 1/299792458 کسری از ثانیه طی می کند.
کیلوگرم- واحد جرم برابر با جرم نمونه اولیه بین المللی کیلوگرم.
دومین- زمان برابر با 9192631770 دوره تابش ، مربوط به انتقال بین دو سطح فوق العاده حالت اولیه اتم سزیم -133.
آمپر- نیروی یک جریان ثابت ، که هنگام عبور از دو رسانای مستقیم مستقیم با طول بی نهایت و سطح مقطع ناچیز دایره ای که در خلاء در فاصله 1 متری از یکدیگر واقع شده اند ، باعث ایجاد نیروی متقابل معادل 2 خواهد شد. 10 پوند در هر بخش از یک هادی به طول 1 متر -7 N.
کلوین- واحد دمای ترمودینامیکی ، برابر 1 / 273.16 درجه حرارت ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب.
پروانه- مقدار ماده در یک سیستم حاوی تعداد زیادی عنصر ساختاری به اندازه اتمهای کربن -12 به وزن 0.012 کیلوگرم.
کاندلا- شدت نور در جهت معینی از منبع تابش تک رنگ با فرکانس 540 ∙ 10 12 هرتز ، شدت نورانی آن در این جهت 1/683 W / sr است.
همچنین دو واحد اضافی ارائه شده است.
رادیان- زاویه بین دو شعاع یک دایره ، طول قوس بین آنها برابر شعاع است.
استرادیان- یک زاویه جامد با یک راس در مرکز کره ، برش در سطح کره مساحتی برابر با مساحت یک مربع با ضلع برابر شعاع کره.
واحد مشتق شده از سیستم واحدها- واحدی از مقدار فیزیکی مشتق شده از سیستم واحدها ، مطابق معادله ای که آن را با واحدهای اساسی یا مشتقات اساسی و قبلاً تعریف شده تشکیل می دهد. به عنوان مثال ، یک واحد قدرت ، بیان شده در واحدهای SI ، 1W = m 2 ∙ kg ∙ s -3.
در کنار واحدهای SI ، قانون "در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری" اجازه استفاده از واحدهای خارج از سیستم را می دهد. واحدهایی که در هیچ یک از سیستم های موجود گنجانده نشده اند. مرسوم است که چندین نوع را تشخیص دهیم غیر سیستمیکواحدها:
واحدهای مجاز با واحدهای SI (دقیقه ، ساعت ، روز ، لیتر و غیره) ؛
واحدهای مورد استفاده در زمینه های خاص علم و فناوری
(سال نوری ، پارسک ، دیوپتر ، ولتاژ الکترون و غیره) ؛
واحدهای منسوخ (میلی متر جیوه ،
قدرت اسب و غیره)
واحدهای اندازه گیری چندگانه و فرعی ، که گاهی نامهای خود را دارند ، به عنوان مثال ، واحد جرم یک تن (t) است ، همچنین در تعداد واحدهای غیر سیستمیک گنجانده شده است. به طور کلی اعشار ، ضربها و زیر ضربها با استفاده از ضرب و پیشوند تشکیل می شوند.
ابزارهای اندازه گیری
زیر ابزار اندازه گیری(SI) به معنای دستگاهی است که برای اندازه گیری و داشتن آن در نظر گرفته شده است استاندارد اندازه گیریمشخصات.
ابزارهای اندازه گیری با توجه به هدف عملکردی خود به موارد زیر تقسیم می شوند: اندازه ها ، ابزارهای اندازه گیری ، مبدل های اندازه گیری ، تاسیسات اندازه گیری ، سیستم های اندازه گیری.
اندازه گرفتن- ابزار اندازه گیری که برای بازتولید و ذخیره مقدار فیزیکی یک یا چند بعد با دقت لازم طراحی شده است. یک اندازه را می توان به عنوان یک بدن یا یک دستگاه نشان داد.
دستگاه اندازه گیری(IP) - یک ابزار اندازه گیری است که برای استخراج و اندازه گیری اطلاعات اندازه گیری طراحی شده است
به شکل قابل دسترسی برای درک مستقیم توسط اپراتور تبدیل می شود. به طور معمول ، ابزارهای اندازه گیری شامل می شوند
اندازه گرفتن. با توجه به اصل عملکرد ، IP ها بین آنالوگ و دیجیتال متمایز می شوند. با توجه به روش ارائه اطلاعات اندازه گیری ، دستگاه های اندازه گیری یا نشان دهنده یا ثبت کننده هستند.
دستگاههای تبدیل مستقیم (عمل مستقیم) و دستگاههای تبدیل متعادل (مقایسه) بسته به روش تبدیل سیگنال اندازه گیری اطلاعات متمایز می شوند. در دستگاههای تبدیل مستقیم ، سیگنال اطلاعات اندازه گیری تعداد دفعات مورد نیاز را در یک جهت بدون استفاده از بازخورد تبدیل می کند. در متعادل سازی دستگاههای تبدیل ، به همراه یک مدار تبدیل مستقیم ، یک مدار تبدیل معکوس وجود دارد و مقدار اندازه گیری شده با یک مقدار شناخته شده مقایسه می شود ، که با مقدار اندازه گیری شده همگن است.
بسته به میزان میانگین گیری مقدار اندازه گیری شده ، دستگاه هایی متمایز می شوند که مقادیر لحظه ای مقدار اندازه گیری شده را قرائت می کنند و دستگاه های یکپارچه ای که قرائت آنها توسط انتگرال در طول زمان اندازه گیری تعیین می شود.
مبدل اندازه گیری- یک ابزار اندازه گیری که برای تبدیل مقدار اندازه گیری شده به مقدار دیگر یا یک سیگنال اندازه گیری مناسب برای پردازش ، ذخیره سازی ، تغییرات بیشتر ، نشانگر یا انتقال طراحی شده است.
بسته به مکان در مدار اندازه گیری ، مبدل های اولیه و متوسط متمایز می شوند. مبدلهای اولیه آنهایی هستند که مقدار اندازه گیری شده به آنها تغذیه می شود. اگر مبدلهای اولیه مستقیماً در شیء تحقیق ، دور از محل پردازش قرار داده شوند ، گاهی اوقات نامیده می شوند حسگرها.
بسته به نوع سیگنال ورودی ، مبدل ها به آنالوگ ، آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ تقسیم می شوند. مبدل های اندازه گیری در مقیاس بزرگ به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند ، طوری طراحی شده اند که اندازه یک مقدار را در دفعات معینی تغییر دهند.
اندازه گیری تنظیماتمجموعه ای از ابزارهای اندازه گیری عملکردی (اندازه گیری ، ابزار اندازه گیری ، مبدل های اندازه گیری) و دستگاه های کمکی (رابط ، منبع تغذیه و غیره) است که برای یک یا چند مقدار فیزیکی در نظر گرفته شده و در یک مکان قرار گرفته است.
سیستم اندازه گیری- مجموعه ای از اقدامات ترکیبی عملکردی ، اندازه گیری مبدل ها ، رایانه ها و سایر وسایل فنی که در نقاط مختلف شی کنترل شده به منظور اندازه گیری یک یا چند کمیت فیزیکی واقع شده اند.
انواع و روشهای اندازه گیری
در اندازه شناسی ، اندازه گیری به عنوان مجموعه ای از عملیات انجام شده با استفاده از تکنیک + تعریف می شود - به این معنی که یک واحد از یک مقدار فیزیکی را ذخیره می کند ، به این ترتیب فرد می تواند مقدار اندازه گیری شده را با واحد آن مقایسه کرده و مقدار این مقدار را بدست آورد.
طبقه بندی انواع اندازه گیری ها با توجه به ویژگی های اصلی طبقه بندی در جدول 2.1 ارائه شده است.
جدول 2.1 - انواع اندازه گیری
اندازه گیری مستقیم- اندازه گیری ، که در آن مقدار اولیه مقدار به طور مستقیم از داده های تجربی در نتیجه اندازه گیری پیدا می شود. به عنوان مثال ، اندازه گیری قدرت جریان با آمپرمتر.
غیر مستقیماندازه گیری - اندازه گیری که در آن مقدار مطلوب یک کمیت بر اساس رابطه شناخته شده بین این کمیت و مقادیری که مستقیماً اندازه گیری می شوند ، یافت می شود. به عنوان مثال ، اندازه گیری مقاومت یک مقاومت با آمپرمتر و ولت متر با استفاده از رابطه ای که مقاومت را به ولتاژ و جریان مرتبط می کند.
مشترکاندازه گیری ها اندازه گیری دو یا چند کمیت غیر یکسان برای یافتن رابطه بین آنها است. یک مثال کلاسیک از اندازه گیری های مشترک یافتن وابستگی مقاومت یک مقاومت به دما است.
تجمیعاندازه گیری ها اندازه گیری چندین کمیت به همین نام است ، که در آنها مقادیر موردنظر کمیت ها با حل یک سیستم معادلات بدست آمده از اندازه گیری های مستقیم و ترکیبات مختلف این مقادیر یافت می شود.
به عنوان مثال ، یافتن مقاومتهای دو مقاومت با اندازه گیری مقاومتهای سری و اتصالات موازی این مقاومتها.
مطلقاندازه گیری - اندازه گیری بر اساس اندازه گیری مستقیم یک یا چند مقدار و با استفاده از مقادیر ثابت های فیزیکی ، به عنوان مثال ، اندازه گیری جریان در آمپر.
نسبت فامیلیاندازه گیری - اندازه گیری نسبت مقدار یک مقدار فیزیکی به مقدار با همان نام یا تغییر در مقدار مقدار در رابطه با مقدار به همان نام ، به عنوان مقدار اولیه.
به ایستااندازه گیری شامل اندازه گیری است که در آن SI در حالت ایستا عمل می کند ، به عنوان مثال هنگامی که سیگنال خروجی آن (به عنوان مثال ، انحراف اشاره گر) در طول زمان اندازه گیری بدون تغییر می ماند.
به پویااندازه گیری ها شامل اندازه گیری های انجام شده توسط SI در حالت پویا است ، به عنوان مثال هنگامی که خواندن آن به ویژگی های پویا بستگی دارد. خواص دینامیکی SI در این واقعیت آشکار می شود که سطح تأثیر متغیر بر آن در هر لحظه از زمان سیگنال خروجی SI را در لحظه بعدی در زمان تعیین می کند.
اندازه گیری با بالاترین دقت ممکندر سطح کنونی توسعه علم و فناوری به دست آمده است. چنین اندازه گیری هایی هنگام ایجاد استانداردها و اندازه گیری ثابت های فیزیکی انجام می شود. برآورد خطاها و تجزیه و تحلیل منابع وقوع آنها مشخصه چنین اندازه گیری هایی است.
فنیاندازه گیری ها اندازه گیری هایی هستند که تحت شرایط خاصی با توجه به یک روش خاص انجام می شوند و در همه بخشهای اقتصاد ملی انجام می شوند ، به استثنای تحقیقات علمی.
مجموعه تکنیک های استفاده از ابزارهای اصلی و اندازه گیری نامیده می شود روش اندازه گیری(شکل 2.1).
بدون استثنا ، همه روشهای اندازه گیری بر اساس مقایسه مقدار اندازه گیری شده با مقدار تولید شده توسط اندازه گیری (تک ارزشی یا چند ارزشی) است.
روش ارزیابی مستقیم با این واقعیت مشخص می شود که مقادیر مقدار اندازه گیری شده مستقیماً از دستگاه خواندن دستگاه اندازه گیری مستقیم اثر خوانده می شود. مقیاس دستگاه از قبل با استفاده از اندازه گیری چند ارزشی در واحدهای مقدار اندازه گیری شده از قبل کالیبره شده است.
روشهای مقایسه با اندازه شامل مقایسه یک مقدار قابل اندازه گیری و یک مقدار تولید شده توسط یک اندازه گیری است. روشهای مقایسه زیر رایج ترین هستند: دیفرانسیل ، تهی ، جایگزینی ، تصادف.
شکل 2.1 - طبقه بندی روشهای اندازه گیری
با روش اندازه گیری صفر ، تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار شناخته شده در طول اندازه گیری به صفر کاهش می یابد ، که توسط یک شاخص صفر بسیار حساس ثابت می شود.
در روش دیفرانسیل ، در مقیاس دستگاه اندازه گیری ، تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه گیری محاسبه می شود. مقدار ناشناخته از مقدار شناخته شده و تفاوت اندازه گیری شده تعیین می شود.
روش جایگزینی مقادیر اندازه گیری شده و شناخته شده را به ورودی نشانگر متصل می کند. اندازه گیری ها در دو مرحله انجام می شود. کوچکترین خطای اندازه گیری زمانی حاصل می شود که در نتیجه انتخاب یک مقدار شناخته شده ، نشانگر همان مقدار را با مقدار ناشناخته می دهد.
روش همزمانی بر اساس اندازه گیری تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه گیری است. هنگام اندازه گیری ، از همزمانی علائم مقیاس ها یا سیگنال های دوره ای استفاده کنید. این روش برای مثال هنگام اندازه گیری فرکانس و زمان از سیگنالهای مرجع استفاده می شود.
اندازه گیری ها با مشاهدات تک یا چندگانه انجام می شود. مشاهده در اینجا به عنوان یک عملیات آزمایشی انجام می شود که در فرایند اندازه گیری انجام می شود ، که در نتیجه آن یک مقدار از مقدار بدست می آید ، که همیشه ماهیت تصادفی دارد. در اندازه گیری با مشاهدات متعدد ، پردازش آماری نتایج مشاهده برای به دست آوردن نتیجه اندازه گیری مورد نیاز است.
روشهای اندازه گیری با توجه به نوع مقادیر اندازه گیری شده ، ابعاد آنها ، دقت مورد نیاز نتیجه ، سرعت مورد نیاز فرآیند اندازه گیری و سایر داده ها تعیین می شود.
روشهای اندازه گیری زیادی وجود دارد و با پیشرفت علم و فناوری تعداد آنها در حال افزایش است.
با توجه به روش بدست آوردن مقدار عددی مقدار اندازه گیری شده ، همه اندازه گیری ها به سه نوع اصلی تقسیم می شوند: مستقیم ، غیر مستقیم و تجمعی.
سر راستاندازه گیری هایی گفته می شود که در آنها مقدار مورد نظر به طور مستقیم از داده های تجربی بدست می آید (به عنوان مثال ، اندازه گیری جرم در یک صفحه یا ترازوی بازوی مساوی ، دما - با دماسنج ، طول - با استفاده از اندازه گیری های خطی).
غیر مستقیم اندازه گیری نامیده می شود که در آن مقدار مورد نظر مقدار بر اساس رابطه شناخته شده بین این کمیت و مقادیر تحت اندازه گیری مستقیم (به عنوان مثال ، چگالی یک جسم همگن بر اساس جرم و ابعاد هندسی آن ؛ تعیین الکتریکی) مقاومت در برابر نتایج اندازه گیری افت ولتاژ و قدرت جریان).
تجمیع اندازه گیری ها اندازه گیری هایی نامیده می شوند که در آن چندین کمیت با یک نام همزمان اندازه گیری می شوند و مقدار مورد نظر کمیت ها با حل یک سیستم معادلات بدست آمده از اندازه گیری مستقیم ترکیبات مختلف این مقادیر (به عنوان مثال ، اندازه گیری هایی که در آنها جرم وزنهای جداگانه یک مجموعه با توجه به جرم شناخته شده یکی از آنها و با توجه به نتایج خطوط مستقیم مقایسه توده های ترکیبات مختلف وزن).
پیشتر گفته شد که در عمل اندازه گیری های مستقیم به دلیل سادگی و سرعت اجرا بیشترین گستردگی را دارند. اجازه دهید توضیح مختصری از اندازه گیری های مستقیم ارائه دهیم.
اندازه گیری مستقیم مقادیر را می توان با روش های زیر انجام داد:
1) روش ارزیابی مستقیم - مقدار مقدار مستقیماً توسط دستگاه خواندن دستگاه اندازه گیری تعیین می شود (اندازه گیری فشار - با فشار سنج فنر ، جرم - با مقیاس های شماره گیری ، جریان الکتریکی - با آمپرمتر).
2) روش مقایسه با اندازه گیری – مقدار اندازه گیری شده با مقدار تولید شده توسط اندازه گیری مقایسه می شود (اندازه گیری جرم با تراز پرتو با متعادل سازی وزن).
3) روش دیفرانسیل - روش مقایسه با اندازه گیری ، که در آن تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار شناخته شده تولید شده توسط اندازه بر دستگاه اندازه گیری تأثیر می گذارد (اندازه گیری هایی که هنگام بررسی اندازه های طول با مقایسه با اندازه گیری مرجع در مقایسه کننده انجام می شود).
4) روش صفر - روش مقایسه با اندازه گیری ، هنگامی که تأثیر حاصله از تأثیر مقادیر بر مقایسه کننده به صفر برسد (اندازه گیری مقاومت الکتریکی توسط پل با تعادل کامل آن).
5) روش تصادفی - روش مقایسه با اندازه گیری ، که در آن تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه گیری با استفاده از همزمانی علامت های مقیاس یا سیگنال های دوره ای (اندازه گیری طول با کولیس ورنی ، هنگام همزمانی) اندازه گیری می شود. علائم روی ترازو کالیپر و ورنیه مشاهده می شود).
6) روش جایگزینی – روش مقایسه با اندازه گیری ، هنگامی که مقدار اندازه گیری شده با یک مقدار شناخته شده که با اندازه گیری قابل تکرار است جایگزین می شود (وزن با قرار دادن متناوب جرم و وزن اندازه گیری شده بر روی یک تابه).
پایان کار -
این مبحث متعلق به بخشی است:
اندازه شناسی
مفهوم اندازه شناسی به عنوان یک علم اندازه شناسی ، علم اندازه گیری ، روش ها و .. مفاهیم اساسی مرتبط با اشیاء اندازه گیری است.
اگر به مطالب بیشتری در این زمینه نیاز دارید ، یا آنچه را که بدنبال آن بودید پیدا نکردید ، توصیه می کنیم از جستجو در اساس آثار ما استفاده کنید:
با مواد دریافتی چه خواهیم کرد:
اگر این مطالب برای شما مفید بود ، می توانید آن را در صفحه خود در شبکه های اجتماعی ذخیره کنید:
| توییت |
همه موضوعات این بخش:
مفهوم اندازه شناسی به عنوان یک علم
مترولوژی علم اندازه گیری ها ، روش ها و ابزارهای حصول اطمینان از وحدت آنها و راه هایی برای دستیابی به دقت مورد نیاز است. در زندگی عملی ، شخص چنین است
مفهوم ابزارهای اندازه گیری
یک ابزار اندازه گیری (SI) یک وسیله فنی (یا مجموعه ای از وسایل فنی) است که برای اندازه گیری در نظر گرفته شده است و دارای ویژگی اندازه گیری نرمال است
ویژگی های اندازه گیری ابزار اندازه گیری
ویژگی های اندازه گیری ابزار اندازه گیری ، ویژگی هایی است که بر نتایج و خطاهای اندازه گیری تأثیر می گذارد. کنتور اطلاعات قرار ملاقات
عوامل م Resultsثر بر نتایج اندازه گیری
در عمل اندازه گیری ، هنگام انجام اندازه گیری ها ، لازم است تعدادی از عوامل موثر بر نتایج اندازه گیری را در نظر بگیریم. این یک شی و موضوع اندازه گیری است ، یک روش اندازه گیری ، نک.
شکل گیری نتیجه اندازه گیری خطاهای اندازه گیری
روش اندازه گیری شامل مراحل اصلی زیر است: 1) اتخاذ مدل اندازه گیری شی. 2) انتخاب روش اندازه گیری ؛ 3) انتخاب ابزارهای اندازه گیری ؛
ارائه نتایج اندازه گیری
یک قانون وجود دارد: نتایج اندازه گیری به نزدیکترین "خطا" گرد می شود. در اندازه شناسی عملی ، قوانینی برای گرد کردن نتایج و خطاهای اندازه گیری ایجاد شده است. زنبورها
دلایل خطاهای اندازه گیری
تعدادی از اصطلاحات خطا وجود دارد که بر کل خطای اندازه گیری غالب هستند. این موارد عبارتند از: 1) خطاهای وابسته به اندازه گیری. ولی
پردازش اندازه گیری چندگانه
ما فرض می کنیم که اندازه گیری ها به همان اندازه دقیق هستند ، به عنوان مثال توسط یک آزمایشگر ، در شرایط مشابه ، با یک دستگاه انجام می شود. این تکنیک به موارد زیر خلاصه می شود: n مشاهدات انجام می شود (یکی
توزیع دانش آموزان (t-test)
n / α 0.40 0.25 0.10 0.05 0.025 0.025 0.01 0.005 0.0005
تکنیک های اندازه گیری
از دست دادن اصلی دقت در طول اندازه گیری ها نه به دلیل نقص احتمالی اندازه گیری ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده ، بلکه عمدتا به دلیل نقص روش است
مفهوم پشتیبانی اندازه شناسی
پشتیبانی اندازه شناسی (MO) به عنوان ایجاد و استفاده از مبانی علمی و سازمانی ، وسایل فنی ، قوانین و هنجارها ، ضروری است.
یک رویکرد سیستماتیک برای توسعه پشتیبانی اندازه شناسی
هنگام توسعه MO ، لازم است از یک رویکرد سیستماتیک استفاده شود ، ماهیت آن این است که MO را به عنوان مجموعه ای از فرآیندهای مرتبط با یکدیگر ، با یک هدف متحد در نظر بگیرید - به دست آمده
مبانی پشتیبانی اندازه شناسی
پشتیبانی اندازه گیری دارای چهار پایه علمی ، سازمانی ، نظارتی و فنی است. محتوای آنها در شکل 1 نشان داده شده است. جنبه های خاصی از ML در توصیه در نظر گرفته شده است
قوانین RF در مورد اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها
چارچوب نظارتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها در شکل 2 نشان داده شده است.
سیستم ملی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها
سیستم ملی تضمین یکنواختی اندازه گیری ها (NSOEI) مجموعه ای از قوانین برای انجام کار است تا از یکنواختی اندازه گیری ها ، شرکت کنندگان و قوانین آن اطمینان حاصل شود.
انواع اصلی فعالیتهای اندازه گیری برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها
یکنواختی اندازه گیری ها به عنوان وضعیت اندازه گیری ها در نظر گرفته می شود که در آن نتایج آنها در واحد های مجاز و خطا (به طور نامحدود) بیان می شود.
ارزیابی انطباق ابزارهای اندازه گیری
هنگام انجام اندازه گیری های مربوط به حوزه مقررات دولتی برای اطمینان از یکنواختی اندازه گیری ها ، در قلمرو روسیه ، ابزارهای اندازه گیری که شرایط را برآورده می کنند
تأیید نوع ابزارهای اندازه گیری
تأیید نوع (به جز SOCCVM) بر اساس نتایج مثبت آزمایش انجام می شود. تأیید نوع SOCCVM بر اساس نتایج مثبت atte انجام می شود
صدور گواهینامه روشهای اندازه گیری
تکنیک اندازه گیری مجموعه ای از عملیات و قوانین است که اجرای آنها نتیجه اندازه گیری را با خطای مشخص شده تضمین می کند.
تأیید و کالیبراسیون ابزارهای اندازه گیری
تأیید ابزارهای اندازه گیری مجموعه ای از عملیات است که به منظور تأیید انطباق مقادیر واقعی ویژگی های اندازه شناسی انجام می شود.
ساختار و عملکرد خدمات اندازه گیری یک شرکت ، سازمان ، موسسات که اشخاص حقوقی هستند
خدمات اندازه گیری یک شرکت ، سازمان و موسسه که از حقوق یک شخص حقوقی برخوردار است ، صرف نظر از شکل مالکیت (از این پس به عنوان شرکت) ، شامل یک بخش (خدمات) است
مفهوم تعویض پذیری
قابلیت تعویض خاصیت قطعات ، واحدها یا مجموعه های مشابه ماشین ها و غیره است که امکان نصب قطعات (مجموعه ها ، مجموعه ها) را هنگام مونتاژ یا
ویژگی ها ، انحرافات اصلی ، کاشت
دقت قطعات با دقت ابعادی ، ناهمواری سطح ، دقت شکل سطح ، دقت مکان و موج دار شدن سطح تعیین می شود. فراهم كردن
تعیین زمینه های تحمل ، حداکثر انحراف و فرود در نقشه ها
انحرافات محدودی از ابعاد خطی در نقشه ها با نامگذاری های معمولی (حروف) زمینه های تحمل یا مقادیر عددی حداکثر انحرافات و همچنین با حروف نشان داده شده است.
انحراف محدود نامعلوم ابعاد
انحرافات محدودی را که بلافاصله پس از ابعاد اسمی نشان داده نشده اند ، اما توسط شرایط کلی در الزامات فنی نقشه مشخص شده اند ، حداکثر انحراف نامشخص نامیده می شوند.
توصیه هایی برای استفاده از فرودهای ترخیص
فرود H5 / h4 (Smin = 0 و Smax = Td + Td) برای جفت هایی با مرکز و جهت دقیق که در آن چرخش و حرکت طولی مجاز است ، اختصاص داده شده است.
توصیه هایی برای استفاده از فرودهای انتقالی
فرودهای انتقالی N / js ، N / k ، N / m ، N / n در اتصالات قابل جدا شدن ثابت برای محور قرار دادن قطعات یا قطعات قابل تعویض استفاده می شوند که در صورت لزوم می توانند بصورت vd منتقل شوند
توصیه هایی برای استفاده از تداخل مناسب
فرود N / R ؛ Р / h - "پرس پرس" - با حداقل تداخل تضمین شده مشخص می شود. نصب شده در دقیق ترین شرایط (شفت 4 - 6 ، سوراخ 5 - 7-
مفهوم زبری سطح
زبری سطح مطابق با GOST 25142 - 82 مجموعه ای از بی نظمی های سطح با مراحل نسبتاً کوچک است که با استفاده از طول پایه برجسته شده است. بازووا
پارامترهای زبری
با توجه به GOST 2789 - 73 ، زبری سطح محصولات ، صرف نظر از مواد و روش تولید ، با پارامترهای زیر برآورد می شود (شکل 10):
اصطلاحات و تعاریف کلی
تحمل شکل و محل سطوح قطعات و دستگاههای دستگاه ، اصطلاحات ، تعاریف مربوط به انواع اصلی انحرافات توسط GOST 24642- 81 استاندارد می شود.
انحراف و تحمل فرم
انحراف در شکل شامل انحراف صاف بودن ، صاف بودن ، گرد بودن ، طول طولی و استوانه بودن است. انحراف از شکل سطوح صاف
انحراف و تحمل مکان
انحراف محل سطح یا پروفیل ، انحراف محل واقعی سطح (نمای) از محل اسمی آن است. از نظر کمی انحراف محل در مورد
انحرافات کلی و تحمل شکل و محل سطوح
انحراف کلی شکل و محل ، انحراف نامیده می شود که نتیجه تجلی مشترک انحراف شکل و انحراف محل عنصر مورد نظر است (نوبت
تحمل وابسته و مستقل به شکل و مکان
موقعیت یا تحمل شکل برای شافت ها یا سوراخ ها می تواند وابسته یا مستقل باشد. وابسته به تحمل شکل یا محل ، حداقل مقدار است
مقادیر عددی تحمل شکل و محل سطوح
طبق GOST 24643 - 81 ، 16 درجه دقت برای هر نوع تحمل شکل و محل سطوح تعیین شده است. مقادیر عددی تحمل ها از یک درجه به درجه دیگر تغییر می کند
تعیین در نقشه های تحمل شکل و مکان
نوع تحمل فرم و محل مطابق با GOST 2.308 - 79 باید روی نقاشی با علائم (نمادهای گرافیکی) داده شده در جدول 4 نشان داده شود. من علامت و مقدار عددی تحمل را وارد می کنم
عدم تحمل فرم و موقعیت نامشخص
به طور مستقیم در نقاشی ، به عنوان یک قاعده ، مهمترین تحمل شکل و محل سطوح را نشان می دهد. مطابق با GOST 25069 - 81 ، همه شاخص های دقت شکل و موقعیت
قوانین تعریف پایه
1) اگر قطعه دارای بیش از دو عنصر است که برای آنها موقعیت نامشخص یا تحمل رانندگی تعیین شده است ، این تحمل ها باید به یک پایه نسبت داده شوند.
قوانین تعیین تحمل اندازه تعیین می شود
تعریف تحمل ابعادی به شرح زیر است: 1) هنگام تعیین تحمل نامشخص عمود بر یا دور برگشت - تحمل اندازه هماهنگ کننده
موج دار شدن سطح
موج سطحی به عنوان مجموعه ای از بی نظمی های دوره ای تکرار می شود که در آن فاصله بین تپه ها یا دره های مجاور از طول پایه l بیشتر می شود.
تحمل بلبرینگ نورد
کیفیت یاتاقان ها ، در موارد دیگر برابر است: 1) دقت ابعاد اتصال و عرض حلقه ها ، و برای یاتاقان های تماس زاویه ای غلتکی e
انتخاب فرودهای بلبرینگ نورد
تناسب بلبرینگ نورد بر روی شافت و در محفظه بسته به نوع و اندازه بلبرینگ ، شرایط عملکرد آن ، مقدار و ماهیت بارهای وارد بر آن و نوع بارگذاری حلقه ها انتخاب می شود.
راه حل
1) با یک محور دوار و یک نیروی ثابت Fr ، حلقه داخلی با گردش و حلقه خارجی - با بارهای محلی بارگیری می شود. 2) شدت بار
قراردادهای تحمل
سیستم تعیین یاتاقان های توپ و غلتک توسط GOST 3189 - 89 ایجاد شده است. تعیین بلبرینگ تصویر کاملی از ابعاد کلی ، طراحی ، دقت تولید را ارائه می دهد
تحمل زاویه ای
تحمل ابعاد زاویه ای مطابق با GOST 8908 - 81 تعیین می شود. تحمل زاویه AT (از تحمل زاویه انگلیسی) باید بسته به طول اسمی L1 طرف کوتاه تر تعیین شود
سیستم تحمل و مناسب برای اتصالات مخروطی
اتصال مخروطی در مقایسه با استوانه دارای مزایایی است: می توان اندازه فاصله یا تنگی را با جابجایی نسبی قطعات در امتداد محور تنظیم کرد. با اتصال ثابت
پارامترهای اساسی نخ های متریک متصل کننده
پارامترهای نخ استوانه ای (شکل 36 ، a): متوسط d2 (D2) ؛ قطرهای d (D) خارجی و d1 (D1) داخلی روشن است
اصول کلی تعویض رزوه های استوانه ای
سیستم های تحمل و تناسب که متقابل بودن متریک ، ذوزنقه ، رانش ، لوله و سایر نخ های استوانه ای را تضمین می کند بر اساس یک اصل واحد است: آنها وجود متقابل را در نظر می گیرند
تحمل و تناسب موضوعات با شکاف
تحمل نخهای متریک با گودهای درشت و کوچک برای قطرهای 1 - 600 میلی متر توسط GOST 16093 - 81. تنظیم می شود. این استاندارد حداکثر انحرافات را برای قطر نخ در
تداخل و تحمل نخ انتقالی
در صورت عدم استفاده از اتصالات پیچ و مهره ای ، اتصالات مورد بررسی عمدتا برای اتصال ناودانی با قسمتهای بدن استفاده می شود. از این فرودها در بست ها استفاده می شود
نخ های استاندارد برای مقاصد عمومی و خاص
جدول 9 نام رشته های استاندارد عمومی را نشان می دهد ، که بیشترین رایج را در مهندسی مکانیک و ساخت ابزار دارد و نمونه هایی از تعیین آنها در نقشه ها آورده شده است. به بیشترین
دقت انتقال سینماتیک
برای اطمینان از دقت سینماتیکی ، استانداردهایی ارائه می شود که خطای سینماتیکی گیربکس و خطای سینماتیکی چرخ را محدود می کند. حرکتی
صافی انتقال
این مشخصه انتقال توسط پارامترهایی تعیین می شود که خطاهای آن بارها (به صورت چرخه ای) در هر دور چرخ دنده آشکار می شود و همچنین بخشی از خطی سینماتیکی را تشکیل می دهد
تماس دندانها در دنده
برای افزایش مقاومت در برابر سایش و دوام چرخ دنده ها ، لازم است که سطح تماس سطوح کناری جفت شدن دندان های چرخ بیشتر باشد. با ناقص و بی اثر
ترخیص جانبی
برای از بین بردن گرفتگی احتمالی هنگام گرم شدن چرخ دنده ، برای اطمینان از شرایط جریان روان کننده و محدود کردن عکس العمل هنگام معکوس شمارش و تقسیم چرخ دنده های واقعی
تعیین دقیق چرخ ها و چرخ دنده ها
دقت تولید چرخ دنده ها و چرخ دنده ها بر اساس میزان دقت و الزامات ترخیص جانبی - بر اساس نوع جفت گیری مطابق با هنجارهای ترخیص جانبی تعیین می شود. نمونه هایی از نمادهای تعیین:
انتخاب درجه دقت و پارامترهای کنترل شده چرخ دنده ها
میزان دقت چرخ ها و چرخ دنده ها بسته به الزامات دقت سینماتیکی ، صافی ، قدرت انتقال یافته و همچنین سرعت محیطی چرخ ها تعیین می شود. هنگام انتخاب درجه دقت
تحمل چرخ دنده های مورب و هیپوئید
اصول ایجاد سیستم تحمل برای چرخ دنده (GOST 1758 - 81) و چرخ دنده های هیپوئید (GOST 9368 - 81) مشابه اصول ساخت سیستم برای چرخ دنده های استوانه ای است
تحمل چرخ دنده های کرم مارپیچ
برای چرخ دنده های کرم استوانه ای ، GOST 3675 - 81 12 درجه دقت را ایجاد می کند: 1 ، 2 ،. ... . ، 12 (به ترتیب کاهش دقت). برای کرم ها ، چرخ های کرم و چرخ دنده های کرم هر کدام
تحمل و تناسب اتصالات مستقیم پهلو
مطابق با GOST 1139 - 80 ، تحمل برای مفاصل با محوریت قطر D داخلی و خارجی ، و همچنین در کناره های جانبی دندانها تعیین می شود b. از آنجا که نمای مرکز است
تحمل و تطابق مفاصل اسپلین با مشخصات دندان درگیر
ابعاد اسمی اتصالات اسپلین با مشخصات درگیر (شکل 58) ، ابعاد اسمی غلطک ها (شکل 59) و طول نرمال مشترک برای اندازه گیری های جداگانه شفت ها و بوش ها باید
کنترل دقیق اتصالات اسپلاین
اتصالات پیچ خورده با ابزارهای پیچیده سوراخ (شکل 61) و ابزارهای اندازه گیری بدون سوراخ عنصر به عنصر کنترل می شوند.
روش طراحی زنجیره ابعادی برای قابلیت تعویض کامل
برای اطمینان از قابلیت تعویض کامل ، زنجیره های ابعادی با روش حداکثر-حداقل محاسبه می شوند ، که در آن تحمل اندازه بسته شدن با افزودن حسابی تلورانس ها تعیین می شود.
روش نظری احتمالات برای محاسبه زنجیره های ابعادی
هنگام محاسبه زنجیره های ابعادی با استفاده از روش حداکثر - حداقل ، فرض بر این بود که در طول پردازش یا مونتاژ ، امکان ترکیب همزمان بزرگترین بزرگترین و کوچکترین اندازه های کاهشی وجود دارد.
روش تعویض گروه مونتاژ انتخابی
ماهیت روش قابل تعویض گروهی ، ساخت قطعاتی با تحمل نسبتاً وسیع از نظر فنی امکان پذیر است که از استانداردهای مربوطه انتخاب شده اند.
روش تنظیم و تناسب
روش تنظیم. روش کنترل به عنوان محاسبه زنجیره های ابعادی شناخته می شود ، که در آن دقت مورد نیاز پیوند اولیه (بسته شدن) با تغییرات عمدی به دست می آید
محاسبه زنجیره های ابعادی مسطح و فضایی
زنجیره های ابعادی و فضایی با استفاده از روشهای مشابه خطی محاسبه می شوند. فقط لازم است آنها را به شکل زنجیره های ابعادی خطی درآورید. این امر با طراحی به دست می آید
مبانی تاریخی توسعه استانداردسازی
بشر از زمان های قدیم در حال استانداردسازی بوده است. به عنوان مثال ، نوشتن حداقل 6 هزار سال قدمت دارد و بر اساس آخرین یافته ها در سومر یا مصر بوجود آمده است.
مبنای قانونی استانداردسازی
اساس قانونی استانداردسازی در فدراسیون روسیه توسط قانون فدرال "در مورد مقررات فنی" مورخ 27 دسامبر 2002 ایجاد شده است. برای همه سازمانهای دولتی اجباری است.
اصول مقررات فنی
در حال حاضر ، اصول زیر ایجاد شده است: 1) اعمال قوانین یکنواخت برای ایجاد الزامات برای محصولات یا فرآیندهای طراحی مرتبط (از جمله تحقیقات) ، تولید
اهداف مقررات فنی
قانون مقررات فنی سند جدیدی را تنظیم می کند - مقررات فنی. مقررات فنی - سندی که توسط یک معاهده بین المللی روسیه تصویب شده است
انواع مقررات فنی
در فدراسیون روسیه ، دو نوع مقررات فنی اعمال می شود: - مقررات فنی عمومی ؛ - مقررات فنی ویژه مقررات فنی عمومی ra
مفهوم استانداردسازی
محتوای اصطلاحات استانداردسازی مسیر طولانی تکاملی را طی کرده است. پالایش این اصطلاح به موازات توسعه استانداردسازی صورت گرفت و سطح دستیابی به توسعه آن را بر روی p نشان داد
اهداف استانداردسازی
استانداردسازی به منظور: 1) افزایش سطح ایمنی: - زندگی و سلامت شهروندان انجام می شود. - اموال اشخاص حقیقی و حقوقی ؛ - دولت
هدف ، جنبه و محدوده استانداردسازی سطوح استانداردسازی
هدف استانداردسازی محصول ، خدمات ، فرایند تولید (کار) یا گروهی از محصولات ، خدمات و فرآیندهای مشابه است که الزامات آنها برای آنها ایجاد می شود.
اصول و کارکردهای استانداردسازی
اصول اساسی استانداردسازی در فدراسیون روسیه ، حصول اطمینان از دستیابی به اهداف و اهداف توسعه آن ، عبارتند از: 1) استفاده داوطلبانه از اسناد در زمینه استانداردسازی
استانداردسازی بین المللی
استانداردسازی بین المللی (IS) فعالیتی است که شامل دو یا چند دولت مستقل است. MS نقش برجسته ای در تعمیق همکاری های اقتصادی جهان دارد
مجموعه ای از استانداردهای سیستم استاندارد ملی
برای اجرای قانون فدرال "در مورد مقررات فنی" از سال 2005 ، 9 استاندارد ملی مجموعه "استانداردسازی فدراسیون روسیه" در حال اجرا است که جایگزین مجموعه "سیستم استانداردسازی دولتی" شده است. آی تی
ساختار دستگاهها و خدمات استانداردسازی
نهاد استاندارد ملی آژانس فدرال مقررات فنی و اندازه گیری (Rostekhregulirovanie) است که جایگزین Gosstandat شد. مستقیما اطاعت می کند
اسناد هنجاری در مورد استانداردسازی
اسناد هنجاری در مورد استانداردسازی (ND) - اسناد حاوی قوانین ، اصول کلی مورد استانداردسازی و در دسترس طیف وسیعی از کاربران است. ND شامل: 1)
دسته بندی استانداردها نماد استاندارد
طبقه بندی استانداردها بر اساس سطح پذیرش و تصویب استانداردها است. چهار دسته تاسیس شده است: 1) بین المللی ؛ 2) بینابینی
انواع استانداردها
بسته به هدف و جنبه استانداردسازی ، GOST R 1.0 انواع زیر را ایجاد می کند: 1) استانداردهای اساسی ؛ 2) استانداردهای محصول ؛
کنترل دولت بر رعایت الزامات مقررات و استانداردهای فنی
کنترل دولتی توسط مقامات دستگاه کنترل دولتی فدراسیون روسیه بر اساس رعایت الزامات TR در مورد مرحله گردش محصول انجام می شود. نهادهای کنترل دولتی منطقه
استانداردهای سازمان (STO)
سازمان و روش توسعه STO در GOST R 1.4 - 2004 موجود است. سازمان - گروهی از کارگران و بودجه لازم با توزیع مسئولیت ، اختیارات و روابط
اعداد ترجیحی مورد نیاز (IF)
معرفی اینورتر با ملاحظات زیر ایجاد می شود. استفاده از مبدل فرکانس به شما امکان می دهد تا بهترین پارامترها و ابعاد یک محصول واحد را با همه موارد مرتبط هماهنگ کنید
سری بر اساس پیشرفت حساب
اغلب ، سری IF بر اساس یک پیشرفت هندسی ، کمتر در یک پیشرفت محاسباتی ساخته می شوند. علاوه بر این ، انواع ردیف هایی وجود دارد که بر اساس "طلا و
سری بر اساس پیشرفت هندسی
عملکرد طولانی مدت استانداردسازی نشان داده است که راحت ترین آنها مجموعه هایی هستند که بر اساس پیشرفت هندسی ساخته شده اند ، زیرا در این مورد تفاوت نسبی یکسان بین
ویژگیهای سری شماره ترجیحی
سری اینورتر دارای خواص پیشرفت هندسی است. سری IF در هر دو جهت محدود نیست ، در حالی که اعداد کمتر از 1.0 و بیشتر از 10 با تقسیم یا ضرب در 10 ، 100 و غیره بدست می آیند.
سری محدود ، نمونه ، مرکب و تقریبی
رتبه های محدود در صورت لزوم ، محدود کردن سری اصلی و اضافی در تعیین آنها نشان دهنده شرایط محدود کننده است ، که همیشه در سری محدود قرار می گیرد. مثال. R10 (
مفهوم و انواع وحدت
در طول وحدت ، حداقل تعداد مجاز ، اما کافی انواع ، انواع ، اندازه ها ، محصولات ، واحدهای مونتاژ و قطعات با شاخص های کیفیت بالا تعیین می شود
شاخص های سطح وحدت
سطح یکسان سازی محصولات به عنوان اشباع آنها با عناصر تشکیل دهنده یکپارچه درک می شود. جزئیات ، ماژول ها ، گره ها. شاخصهای کمی اصلی سطح یکپارچه سازی محصول
تعیین شاخص سطح وحدت
ارزیابی سطح وحدت بر اساس اصلاح فرمول زیر است:
سابقه توسعه گواهینامه
"گواهی" ترجمه شده از لاتین به معنی "درست انجام شده است". اگرچه اصطلاح "صدور گواهینامه" در زندگی روزمره و شیوه های تجاری رایج شده است
اصطلاحات و تعاریف در زمینه گواهی انطباق
ارزیابی انطباق ، تعیین مستقیم یا غیر مستقیم انطباق با الزامات یک شی است. یک مثال معمولی از فعالیت ارزیابی است
اهداف ، اصول و اشیاء تأیید انطباق
تأیید انطباق به منظور: - تأیید انطباق محصولات ، مراحل طراحی (شامل نظرسنجی ها) ، تولید ، ساخت ، نصب و راه اندازی انجام می شود.
نقش گواهینامه در بهبود کیفیت محصول
بهبود اساسی کیفیت محصول در شرایط مدرن یکی از وظایف کلیدی اقتصادی و سیاسی است. به همین دلیل ترکیبی از همان است
طرح های صدور گواهینامه محصول برای مطابقت با الزامات مقررات فنی
طرح صدور گواهینامه مجموعه ای از اقدامات است که به طور رسمی به عنوان اثبات انطباق محصول با الزامات مشخص پذیرفته شده است.
طرح هایی برای اعلام مطابقت با رعایت الزامات مقررات فنی
جدول 17 - طرحهای اعلام مطابقت با رعایت الزامات مقررات فنی
طرح های صدور گواهینامه خدمات
جدول 18 - طرح های صدور گواهینامه خدمات شماره شماره
طرح های ارزیابی انطباق
جدول 19 - طرح های صدور گواهینامه محصول شماره طرح آزمایش در آزمایشگاه های آزمایش معتبر و سایر روش های اثبات
تأیید اجباری انطباق
تأیید اجباری انطباق تنها در مواردی که توسط مقررات فنی تعیین شده است و صرفاً برای رعایت الزامات آنها انجام می شود. که در آن
اعلامیه انطباق
قانون فدرال "در مورد مقررات فنی" شرایطی را تنظیم می کند که تحت آن می توان بیانیه انطباق را تصویب کرد. اول از همه ، این شکل تأیید انطباق d
صدور گواهینامه اجباری
صدور گواهینامه اجباری مطابق با قانون فدرال "در مورد مقررات فنی" توسط یک سازمان صدور گواهینامه معتبر بر اساس توافق با متقاضی انجام می شود.
تأیید داوطلبانه انطباق
تأیید داوطلبانه مطابقت باید فقط در قالب صدور گواهینامه داوطلبانه انجام شود. صدور گواهینامه داوطلبانه به ابتکار متقاضی بر اساس یک قرارداد انجام می شود
سیستم های صدور گواهینامه
یک سیستم صدور گواهینامه به عنوان مجموعه ای از شرکت کنندگان در صدور گواهینامه که در یک منطقه خاص طبق قوانین تعریف شده در سیستم عمل می کنند ، درک می شود. مفهوم "سیستم صدور گواهینامه" در
روش صدور گواهینامه
صدور گواهینامه محصول مراحل اصلی زیر را طی می کند: 1) ارائه درخواست برای صدور گواهینامه ؛ 2) بررسی و تصمیم گیری در مورد برنامه ؛ 3) انتخاب ، شناسه
نهادهای صدور گواهینامه
نهاد صدور گواهینامه - یک شخص حقوقی یا کارآفرین فردی که مطابق روش تعیین شده برای انجام کار صدور گواهینامه معتبر است.
آزمایشگاه های آزمایش
آزمایشگاه آزمایش - آزمایشگاهی که آزمایشات (انواع خاصی از آزمایشات) برخی محصولات را انجام می دهد. هنگام هدایت سر
تأیید اعتبار نهادهای صدور گواهینامه و آزمایشگاه های آزمایش
با توجه به تعریفی که در قانون فدرال "در مورد مقررات فنی" ارائه شده است ، اعتباربخشی "به رسمیت شناختن رسمی صلاحیت فیزیکی توسط نهاد اعتباربخشی است.
گواهینامه خدمات
صدور گواهینامه توسط نهادهای صدور گواهینامه خدمات معتبر در محدوده اعتبار آنها انجام می شود. در طول صدور گواهینامه ، ویژگی های خدمات بررسی می شود و از روش ها استفاده می شود.
گواهینامه سیستم های کیفیت
در سال های اخیر ، تعداد شرکت هایی در جهان که سیستم های کیفیت خود را مطابق با استانداردهای سری ISO 9000 تأیید کرده اند ، به سرعت در حال افزایش است. در حال حاضر ، این استانداردها اعمال می شود
فصل 1. اندازه گیری مقدارهای فیزیکی
طیف گسترده ای از پدیده هایی که فرد باید در عمل با آنها روبرو شود ، طیف وسیعی از کمیت ها را برای اندازه گیری تعیین می کند. هدف اصلی مطالعه در اندازه شناسی اندازه گیری مقادیر فیزیکی است. در همه موارد اندازه گیری ، صرف نظر از اندازه ، روش و ابزار اندازه گیری ، یک چیز مشترک وجود دارد که اساس اندازه گیری ها را تشکیل می دهد - این مقایسه اندازه یک مقدار معین با واحد ذخیره شده توسط ابزار اندازه گیری است. با هر اندازه گیری ، با کمک یک آزمایش ، ما از نظر کمی یک مقدار فیزیکی را در قالب تعداد معینی از واحدهای در نظر گرفته شده برای آن تعیین می کنیم ، به عنوان مثال. ما مقدار اندازه کمیت فیزیکی را پیدا می کنیم. اندازه گیری با استفاده از مقیاس انجام می شود - مجموعه ای از پیش تعیین شده از توالی مقادیر فیزیکی ، که با توافق پذیرفته شده است.
انتخاب واحدهای اندازه گیری مقادیر برای مقایسه نتایج انجام شده با استفاده از روشها ، وسایل مختلف و در شرایط اندازه گیری متفاوت اهمیت زیادی دارد. بنابراین ، معمول است که اندازه آنها را با استفاده از روشهای قانونی تعیین کنید. سیستم بین المللی واحدها ، تأیید شده توسط یازدهمین کنفرانس عمومی وزن ها و اندازه گیری ها ، چشم اندازهای واقعی برای وحدت کامل واحدهای اندازه گیری در همه کشورهای جامعه جهانی ایجاد کرده است.
اشیاء اندازه گیری
مقیاس های اندازه گیری
مقیاس اندازه گیریبه عنوان پایه اولیه برای اندازه گیری این مقدار عمل می کند. این مجموعه ای منظم از مقادیر کمیت است.
فعالیت های عملی منجر به تشکیل انواع مختلف مقیاس برای اندازه گیری مقادیر فیزیکی شده است که اصلی ترین آنها چهار مورد است که در زیر مورد بحث قرار می گیرد.
1. مقیاس سفارش (رتبه)یک سری رتبه بندی شده است – یک دنباله صعودی یا نزولی از ارزشها که ویژگی مورد مطالعه را مشخص می کند. این به شما امکان می دهد نسبت ترتیب را در صعود یا کاهش مقادیر تعیین کنید ، اما راهی برای قضاوت در مورد اینکه چند بار (یا چقدر) یک مقدار بیشتر یا کمتر از دیگری است ، وجود ندارد. در مقیاس های ترتیب ، در تعدادی از موارد ، ممکن است صفر (نمره صفر) وجود داشته باشد. اندازه آن را نمی توان تعیین کرد ؛ در این مقیاس ها نمی توان عملیات ریاضی (ضرب ، جمع) را بر روی مقادیر انجام داد.
نمونه ای از مقیاس مرتبه ، مقیاس Mohs برای تعیین سختی اجسام است. این مقیاس دارای نقاط مرجع است که شامل 10 کانی مرجع (مرجع) با اعداد سختی مشروط متفاوت است. نمونه هایی از این گونه مقیاس ها نیز مقیاس بوفور برای اندازه گیری قدرت (سرعت) باد و مقیاس زلزله ریشتر (مقیاس لرزه ای) است.
2. مقیاس فواصل (تفاوت)تفاوت در مقیاس نظم در این است که نه تنها روابط نظم برای مقادیر اندازه گیری شده ، بلکه جمع فواصل (تفاوت) بین تجلیات کمی کمی از خواص نیز ایجاد می شود. مقیاس های تفاوت می توانند دارای نقاط مرجع صفر مرسوم و واحدهای اندازه گیری باشند که با توافق تعیین می شوند. در مقیاس فواصل ، می توانید تعیین کنید که یک مقدار چقدر بیشتر یا کمتر از مقدار دیگر است ، اما نمی توانید چند بار بگویید. مقیاس های فاصله زمانی ، مسافت (اگر ابتدای مسیر مشخص نیست) ، دما در درجه سانتیگراد و غیره را اندازه گیری می کند.
مقیاس های فاصله ای کاملتر از ترازوهای نظمی هستند. در این مقیاس ها ، عملیات ریاضی افزایشی (جمع و تفریق) را می توان روی کمیت ها انجام داد ، اما عملیات ضرب (ضرب و تقسیم) مجاز نیست.
3.مقیاس رابطهویژگیهای مقادیری را که ترتیب ، جمع فواصل و تناسب برای آنها کاربرد دارد ، توصیف می کند. در این مقیاس ها ، صفر طبیعی وجود دارد و با توافق ، واحد اندازه گیری تعیین می شود. مقیاس نسبت ها برای نشان دادن نتایج اندازه گیری های به دست آمده مطابق با معادله اندازه گیری اساسی (1.1) با مقایسه تجربی مقدار مجهول Q با واحد آن [Q] ارائه می شود. نمونه هایی از مقیاس های نسبت عبارتند از مقیاس های جرم ، طول ، سرعت ، دمای ترمودینامیکی.
مقیاس نسبت کاملترین و رایج ترین مقیاس اندازه گیری است. این تنها مقیاسی است که به وسیله آن می توانید مقدار اندازه گیری شده را تعیین کنید. هرگونه عملیات ریاضی در مقیاس نسبت تعریف شده است ، که به شما امکان می دهد اصلاحات ضربی و افزایشی را برای قرائت ترسیم شده در مقیاس انجام دهید.
4. مقیاس مطلقدارای تمام علائم مقیاس روابط است ، اما علاوه بر این یک تعریف بی ابهام طبیعی از واحد اندازه گیری در آن وجود دارد. چنین مقیاس هایی برای اندازه گیری مقادیر نسبی (افزایش ، تضعیف ، کارایی ، بازتاب ، جذب ، تعدیل دامنه و غیره) استفاده می شود. تعدادی از این مقیاس ها بین صفر و یک مرز دارند.
مقیاس فاصله ها و نسبت ها با اصطلاح "مقیاس های متریک" متحد می شوند. مقیاس سفارش به عنوان مقیاس شرطی نامیده می شود ، یعنی مقیاس هایی که در آنها واحد اندازه گیری تعریف نشده است و گاهی اوقات غیر متریک نامیده می شود. مقیاس های مطلق و متریک به صورت خطی طبقه بندی می شوند. اجرای عملی مقیاس های اندازه گیری با استانداردسازی خود مقیاس ها و واحدهای اندازه گیری و در صورت لزوم روشها و شرایط بازتولید بدون ابهام آنها انجام می شود.
واحدهای پایه SI
واحد پایهمقدار را واحد مقدار فیزیکی پایه می نامند ، یعنی ارزش ، که به طور معمول به عنوان مستقل از سایر ارزشهای سیستم پذیرفته شده است. هنگام انتخاب واحدهای اصلی SI ، ما از این واقعیت استفاده کردیم که: 1) سیستم باید تمام زمینه های علم و فناوری را پوشش دهد. 2) ایجاد مبنایی برای تشکیل واحدهای مشتق شده برای مقادیر مختلف فیزیکی ؛ 3) پذیرش اندازه واحدهای اصلی ، که قبلاً گسترده بوده و برای تمرین مناسب است ؛ 4) واحدهایی از این قبیل را انتخاب کنید ، که بازتولید آنها با کمک استانداردها با بیشترین دقت امکان پذیر است.
واحدهای اصلی SI با ذکر نام اختصاری در حروف روسی و لاتین در جدول آورده شده است. 1.1
جدول 1.1.
واحدهای پایه SI
تعاریف واحدهای پایه ، مطابق با تصمیمات کنفرانس عمومی وزن و اندازه گیری ، به شرح زیر است.
متربرابر طول مسیری است که نور در خلا در 1/299 792 458 کسر ثانیه طی می کند.
کیلوگرمبرابر با جرم کیلوگرم نمونه اولیه بین المللی است.
دومینبرابر با 9 192 631 770 دوره تابش مربوط به انتقال بین دو سطح فوق العاده از حالت اولیه اتم سزیم -133 است.
آمپربرابر است با قدرت یک جریان ثابت ، که هنگام عبور از دو رسانای مستقیم مستقیم با طول بی نهایت و سطح مقطع ناچیز ناچیز ، که در فاصله 1 متر از یکدیگر در خلا واقع شده اند ، باعث ایجاد نیروی متقابل معادل 2 می شود. -10 -7 در هر بخش از یک هادی به طول 1 متر N
کلوینبرابر است با 1 / 273.16 درجه حرارت ترمودینامیکی نقطه سه گانه آب.
پروانهبرابر است با مقدار ماده در یک سیستم حاوی تعداد زیادی عنصر ساختاری به اندازه اتمهای موجود در کربن 12 به وزن 0.012 کیلوگرم.
کاندلابرابر با شدت نورانی در جهت معینی از منبع تابش کننده تک رنگ با فرکانس 1040 × 540 40 540 است که شدت نور آن در این جهت 1/683 W / sr است.
سه واحد SI اول (متر ، کیلوگرم و دوم) امکان ایجاد واحدهای مشتق شده برای اندازه گیری مقادیر مکانیکی و صوتی را فراهم می کند. هنگام اضافه کردن واحد دما (کلوین) به آنها ، می توانید واحدهای مشتق شده برای اندازه گیری مقادیر حرارتی را تشکیل دهید.
متر ، کیلوگرم ، دوم و آمپر به عنوان پایه ای برای تشکیل واحدهای مشتق شده در زمینه اندازه گیری های الکتریکی ، مغناطیسی و اندازه گیری تابش یونیزه کننده عمل می کنند و از خال برای تشکیل واحدها در زمینه اندازه گیری های فیزیکوشیمیایی استفاده می شود.
واحدهای مشتق شده از SI
واحدهای مشتق شده سیستم بین المللی واحدها از واحدهای اصلی با استفاده از معادلات رابطه بین کمیت ها تشکیل می شوند ، که در آنها ضرایب عددی برابر یک است. به عنوان مثال ، برای ایجاد واحد سرعت خطی v ، باید از معادله حرکت یکنواخت راست استفاده کرد
جایی که l طول مسیر تحت پوشش است (به متر) ؛ t - زمان (بر حسب ثانیه).
در نتیجه ، واحد سرعت SI - متر بر ثانیه - سرعت یک نقطه مستقیم و متحرک است که در آن 1 متر در زمان 1 ثانیه حرکت می کند.
واحدهای مشتق شده ممکن است به نام دانشمندان معروف نامگذاری شوند. بنابراین ، واحد فشار 1 N / m 2 نام خاصی - پاسکال (Pa) به نام ریاضی دان و فیزیکدان فرانسوی بلز پاسکال داده شد. واحدهای مشتق شده با نامهای خاص در جدول آورده شده است. 1.2
جدول 1.2.
واحدهای مشتق شده از SI با نامهای خاص
| کمیت | واحد | |||
| نام | بعد، ابعاد، اندازه | نام | تعیین | بیان در واحدهای SI |
| فرکانس | T -1 | هرتز | هرتز | s -1 |
| قدرت ، وزن | LMT -2 | نیوتن | ح | متر کیلوگرم در -2 |
| فشار ، تنش مکانیکی | L -1 MT -2 | پاسکال | Pa | متر -1 کیلوگرم s -2 |
| انرژی ، کار ، مقدار گرما | L 2 MT -2 | ژول | ج | متر 2 کیلوگرم در -2 |
| قدرت | L 2 MT -3 | وات | W | متر 2 کیلوگرم s -3 |
| مقدار برق | TI | آویز | CL | s A |
| ولتاژ الکتریکی ، پتانسیل | L 2 MT -3 I -1 | ولت | V | متر 2 کیلوگرم s -3 A -1 |
| ظرفیت الکتریکی | L -2 M -1 T 4 I 2 | فاراد | اف | متر -2 کیلوگرم -1 ثانیه 4 A 2 |
| مقاومت الکتریکی | L 2 MT -3 I -2 | اه | اوهام | متر 2 کیلوگرم s -3 A -2 |
| رسانایی الکتریکی | L -2 M -1 T 3 I 2 | زیمنس | سانتی متر | متر -2 کیلوگرم -1 ثانیه 3 A 2 |
| شار القایی مغناطیسی | L 2 MT -2 I -1 | وبر | Wb | متر 2 کیلوگرم s -2 A -1 |
| القای مغناطیسی | MT -2 I -1 | تسلا | تی | کیلوگرم s -2 A -1 |
| القاء | L 2 MT -2 I -2 | هنری | آقای. | متر 2 کیلوگرم s -2 A -2 |
| فعالیت رادیونوکلئیدی | T -1 | بکرل | Bq | s -1 |
| دوز تابش جذب شده | L 2 T -2 | خاکستری | گر | متر مربع -2 |
| دوز معادل تابش | L 2 T -2 | سیورت | Sv | متر مربع -2 |
برای اندازه گیری زاویه های صفحه و زاویه های جامد در SI ، به ترتیب رادیان و استرادیان در نظر گرفته شده است.
رادیان(rad) - واحد زاویه صفحه زاویه بین دو شعاع یک دایره است که قوس بین آنها برابر شعاع است. از نظر درجه ، رادیان 57 درجه 17 "48" است.
استرادیان(cf) - واحد زاویه جامد زاویه جامد است که راس آن در مرکز کره قرار دارد و مساحتی برابر با مساحت مربع با سطح کره را برش می دهد. طول جانبی برابر با شعاع کره.
رادیان و استرادیان عمدتا برای محاسبات نظری استفاده می شوند ؛ در عمل ، زاویه ها در درجه زاویه ای (دقیقه ، ثانیه) اندازه گیری می شوند. در این واحدها است که اکثر ابزارهای اندازه گیری گونیومتری کالیبره می شوند.
چندگانه و زیر چندگانه
بین واحدهای چندگانه و زیر چندگانه تفاوت قائل شوید. واحد چندگانهواحد کمیت فیزیکی است که یک عدد صحیح چندین برابر بیشتر از یک واحد سیستم یا غیرسیستم است. به عنوان مثال ، واحد طول ، کیلومتر ، برابر 10 3 متر است ، به عنوان مثال. مضرب یک متر واحد کسری- واحد کمیت فیزیکی ، که مقدار آن یک عدد صحیح چند برابر کمتر از واحد سیستم یا غیر سیستم است. به عنوان مثال ، واحد طول ، میلی متر ، برابر با 10-3 متر است ، یعنی کسری است
برای سهولت استفاده از واحدهای SI از مقادیر فیزیکی ، پیشوندهایی برای تشکیل نامهای چند برابر اعشاری واحدها و واحدهای کسری ، جدول در نظر گرفته شده است. 1.3
جدول 1.3.
ضرب و پیشوند برای تشکیل ضربهای اعشاری و زیر ضربها و نام آنها
| عامل | پیشوند | تعیین پیشوند | |
| روسی | بین المللی | ||
| 10 24 | iotta | Y | و |
| 10 21 | زتا | Z | Z |
| 10 18 | اگزا | NS | ه |
| 10 15 | پتا | NS | R |
| 10 12 | ترا | تی | تی |
| 10 9 | گیگا | G | G |
| 10 6 | عظیم | م | م |
| 10 3 | کیلو | به | ک |
| 10 2 | هکتو | G | ساعت |
| 10 1 | کمان ویولن و تار | آره | دا |
| 10 -1 | دسی | د | د |
| 10 -2 | سانتی | با | ج |
| 10 -3 | میلی | متر | متر |
| 10 -6 | کوچک | mk | متر |
| 10 -9 | نانو | n | n |
| 10 -12 | پیکوت | NS | پ |
| 10 -15 | فمتو | f | f |
| 10 -18 | اتو | آ | آ |
| 10 -21 | زپتو | z | s |
| 10 -24 | iokto | y | و |
مطابق با قوانین بین المللی ، ضرب های چندگانه و فرعی واحدهای مساحت و حجم باید با پیوست پیشوندها به واحدهای اصلی تشکیل شوند. بنابراین ، درجه ها به آن واحدهایی اطلاق می شود که در نتیجه اتصال پیشوندها به دست می آیند. به عنوان مثال ، 1 کیلومتر 2 = 1 (کیلومتر) 2 = (10 3 متر) 2 = 10 6 متر مربع.
انواع و روشهای اندازه گیری
مفهوم اندازه گیری
اندازه گیری مهمترین مفهوم در اندازه شناسی است. همانطور که در بالا ذکر شد ، این فرایند یافتن مقدار یک مقدار فیزیکی با استفاده از ابزارهای فنی خاص (ابزارهای اندازه گیری) است. هنگام اندازه گیری ، انجام دهید مشاهدهپشت شیء اندازه گیری به منظور شمارش به موقع و درست. هدف اندازه گیری می تواند یک دستگاه فنی (به عنوان مثال ، کوره محفظه ای) ، فرآیندهای تکنولوژیکی ، محیط ، مصرف مواد و مواد ، شاخص های فعالیتهای حیاتی انسان و غیره باشد. مقدار فیزیکی که برای اندازه گیری انتخاب می شود نامیده می شود. ارزش اندازه گیری شده.
علاوه بر مقدار اندازه گیری شده ، اندازه گیری و بر این اساس ، نتیجه اندازه گیری ، تحت تأثیر سایر کمیت های فیزیکی قرار می گیرد که توسط این ابزار اندازه گیری اندازه گیری نمی شود. آنها نامیده می شوند تأثیر بر کمیت های فیزیکی... مقادیر تأثیر به گروه های زیر تقسیم می شوند:
آب و هوا (دمای محیط ، رطوبت هوا ، فشار جو) ؛
الکتریکی و مغناطیسی (نوسانات جریان الکتریکی ، ولتاژ در مدار الکتریکی ، فرکانس جریان متناوب ، میدان مغناطیسی) ؛
بارهای خارجی (ارتعاشات ، بارهای شوک ، تشعشعات یونیزان).
تأثیر این مقادیر بر نتیجه اندازه گیری و همچنین ناقص بودن ساخت ابزار اندازه گیری ، خطاهای ذهنی اپراتور انسانی و تعدادی عوامل دیگر دلایل ظاهر اجتناب ناپذیر خطای اندازه گیری است.
فرایند حل هر مشکل اندازه گیری ، به طور معمول ، شامل سه مرحله است:
1) آماده سازی برای اندازه گیری (انتخاب روش ها و ابزارهای اندازه گیری ، ارائه شرایط اندازه گیری و غیره) ؛
2) انجام اندازه گیری (آزمایش اندازه گیری) ؛
3) پردازش نتایج اندازه گیری.
در طول آزمایش اندازه گیری نشان داده شده در شکل. 1.2 ، شیء اندازه گیری و ابزار اندازه گیری در تعامل هستند. در این مورد ، مقدار اندازه گیری شده ، بر روی ابزار اندازه گیری ، به سیگنالی تبدیل می شود که توسط شخص یا دستگاههای مختلف فنی - مصرف کنندگان اندازه گیری اطلاعات درک می شود.
برنج. 1.2 نمودار روند اندازه گیری
این سیگنال از لحاظ عملکردی با مقدار فیزیکی اندازه گیری شده مرتبط است ، بنابراین آن سیگنال اندازه گیری نامیده می شوداطلاعات رایج ترین سیگنال ها عبارتند از:
سیگنالهای سطح ثابت (جریان و ولتاژ الکتریکی ثابت ، فشار هوای فشرده ، شار نوری) ؛
سیگنال های سینوسی (متناوب جریان الکتریکی و ولتاژ) ؛
دنباله ای از پالس های مستطیلی (الکتریکی ، نور).
سیگنالهای دریافتی اطلاعات اندازه گیری را می توان بیشتر پردازش کرد تا نتیجه اندازه گیری را به راحت ترین شکل ارائه دهد. چنین پردازشی ممکن است شامل پردازش آماری (با اندازه گیری های متعدد یک مقدار) ، محاسبات اضافی (با اندازه گیری غیر مستقیم) ، گرد کردن و غیره باشد. مسائل مربوط به پردازش نتایج اندازه گیری در زیر در نظر گرفته شده است (بند 2.4).
طبقه بندی اندازه گیری
اندازه گیری ها بسیار متنوع هستند و می توان آنها را بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی کرد که مهمترین آنها در شکل نشان داده شده است. 1.3
برنج. 1.3 طبقه بندی اندازه گیری
در مرحله اول ، اندازه گیری ها با توجه به ماهیت فیزیکی پدیده ها (فرایندها) تعیین می شود ، مطابق با آن مجموعه ای از مقادیر فیزیکی توسعه یافته اند که از نظر ماهیت یا کاربرد در زمینه های خاصی از علم و فناوری - اندازه گیری های مکانیکی ، حرارتی ، فیزیکوشیمیایی و دیگر اندازه گیری می شوند.
ثانیاً ، اندازه گیری ها ، بسته به روش بدست آوردن نتایج اندازه گیری ، به مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. مستقیم- این اندازه گیری هایی است که در آنها مقدار مورد نظر مقدار فیزیکی به طور مستقیم از داده های تجربی یافت می شود. در این حالت ، شیء اندازه گیری با ابزار اندازه گیری در تعامل است و با توجه به نشانه های آن ، مقدار کمیت اندازه گیری تعیین می شود. نمونه هایی از اندازه گیری مستقیم: اندازه گیری طول با خط کش ، زمان با ساعت ، جرم با ترازو ، دما - با دماسنج ، جریان - با آمپرمتر و غیره. اندازه گیری مستقیم شامل اندازه گیری اکثریت قریب به اتفاق پارامترهای فرایندهای تکنولوژیکی است.
غیر مستقیم- اینها اندازه گیری هایی هستند که در آنها مقدار مورد نظر بر اساس نتایج اندازه گیری های مستقیم ، مرتبط با عملکرد آن ، تعیین می شود. مقدار Q با محاسبه فرمول یافت می شود
Q = f (X 1 ، X 2 ، ... X متر) ، (1.5)
جایی که X 1 ، X 2 ، ... X m - مقادیر ، اندازه آنها از اندازه گیری مستقیم تعیین می شود
نمونه هایی از اندازه گیری های غیر مستقیم: تعیین چگالی یک جسم همگن بر اساس جرم و حجم آن ، مقاومت الکتریکی یک هادی بر اساس افت ولتاژ و قدرت جریان ، قدرت بر اساس قدرت و ولتاژ جریان.
اندازه گیری های غیر مستقیم در مواردی که مقدار مورد نظر غیرممکن است یا اندازه گیری آن بسیار دشوار است ، یا هنگامی که اندازه گیری مستقیم نتیجه کمتری می دهد ، بسیار گسترده است. نقش آنها هنگام اندازه گیری مقادیری که برای مقایسه تجربی غیرقابل دسترسی هستند ، به عنوان مثال ، ابعاد نظم نجومی یا درون اتمی ، بسیار مهم است.
با توجه به هدف اندازه گیری آنها ، اندازه گیری ها به اندازه گیری های فنی و اندازه شناسی تقسیم می شوند. فنیاندازه گیری ها با استفاده از ابزارهای اندازه گیری به منظور تعیین مقدار مقدار اندازه گیری شده و همچنین در طول کنترل آن انجام می شود. این اندازه گیری ها رایج ترین هستند و در همه شاخه های صنعت و علم انجام می شود. مترولوژیکیاندازه گیری ها با استفاده از استانداردها به منظور بازتولید واحدهای مقادیر فیزیکی و انتقال اندازه آنها به ابزارهای اندازه گیری کار (در حین انجام عملیات تأیید و کالیبراسیون انجام شده توسط خدمات اندازه گیری) انجام می شود.
با توجه به تعداد اندازه گیری های انجام شده برای بدست آوردن نتیجه ، می توان بین اندازه گیری های تک و چند متمایز شد. سر وقتبه اندازه گیری یکبار اندازه گیری اشاره دارد. به عنوان مثال ، اندازه گیری زمان بر ساعت. اگر به نتیجه بدست آمده اطمینان بیشتری دارید ، این کار را انجام دهید چندگانهاندازه گیری از همان مقدار ، که نتیجه آن معمولاً به عنوان میانگین حساب اندازه گیری های فردی در نظر گرفته می شود. معمولاً برای اندازه گیری های متعدد ، تعداد اندازه گیری ها n -3 است.
با توجه به وابستگی مقدار اندازه گیری شده به زمان ، اندازه گیری ها به استاتیک و پویا تقسیم می شوند. در ایستادر اندازه گیری ها ، مقدار فیزیکی در طول زمان اندازه گیری بدون تغییر در نظر گرفته می شود (به عنوان مثال ، اندازه گیری طول یک قطعه در دمای معمولی). اگر اندازه یک مقدار فیزیکی در طول زمان تغییر کند ، چنین اندازه گیری هایی نامیده می شوند پویا(به عنوان مثال ، اندازه گیری فاصله زمین تا هواپیمای نزولی).
بسته به دقت ابزارهای اندازه گیری مورد استفاده و شرایط اندازه گیری ، آنها به مساوی و نابرابر تقسیم می شوند. برابراشاره به اندازه گیری مقدار انجام شده با ابزار اندازه گیری دقیق دقیق در شرایط یکسان با دقت کامل است. اگر اندازه گیری ها با ابزارهای اندازه گیری متفاوت در دقت و (یا) در شرایط مختلف انجام شود ، آنها را نامیده می شوند نابرابر.
علاوه بر موارد نشان داده شده در شکل. 1.3 برای موارد خاص ، موارد دیگری وجود دارد که در صورت لزوم برای طبقه بندی اندازه گیری ها استفاده می شود. به عنوان مثال ، اندازه گیری ها را می توان بسته به موقعیت مکانی به آزمایشگاهی و صنعتی تقسیم بندی کرد. بسته به شکل ارائه نتایج - به صورت مطلق و نسبی.
اندازه گیری های فوق را می توان با استفاده از روش های مختلف انجام داد ، به عنوان مثال روشهای حل مسئله اندازه گیری
روشهای اندازه گیری
روش اندازه گیرییک تکنیک یا مجموعه ای از تکنیک ها برای مقایسه مقدار اندازه گیری شده با واحد آن مطابق با اصل اندازه گیری اجرا شده است. زیر اصل اندازه گیریدرک اثرات فیزیکی (پدیده ها) اندازه گیری های زیرین. به عنوان مثال ، اندازه گیری دما با استفاده از اثر ترموالکتریک. روش اندازه گیری معمولاً با طراحی ابزار اندازه گیری تعیین می شود.
روشهای اندازه گیری زیادی وجود دارد و با پیشرفت علم و فناوری تعداد آنها افزایش می یابد. به عنوان یک قاعده ، هر مقدار فیزیکی را می توان با چندین روش اندازه گیری کرد. برای نظام بندی آنها ، لازم است ویژگی های مشترک مشترک مشخص شود. یکی از این علائم وجود یا عدم وجود اندازه گیری هنگام اندازه گیری است. بسته به این ، دو روش اندازه گیری متمایز می شود: روش ارزیابی مستقیم و روش مقایسه با اندازه گیری (شکل 1.4). اندازه گرفتناشاره به یک ابزار اندازه گیری است که برای تکثیر و (یا) ذخیره یک مقدار فیزیکی در یک یا چند بعد تعیین شده طراحی شده است ، مقادیر آن در واحدهای تعیین شده بیان شده و با دقت مورد نیاز شناخته می شوند. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع اقدامات ، به صفحه 3.1 مراجعه کنید.
برنج. 1.4 طبقه بندی روشهای اندازه گیری
رایج ترین روش ارزیابی مستقیم... ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که مقدار کمیت اندازه گیری شده مستقیماً توسط دستگاه خواندن دستگاه اندازه گیری تعیین می شود ، به عنوان مثال ، اندازه گیری ولتاژ با ولت متر ، وزن یک بار در تراز فنر (شکل 1.5). در این حالت ، جرم بار X بر اساس تغییر اندازه گیری با توجه به مقدار تغییر شکل d فنر تعیین می شود.
برنج. 1.5 راه اندازی اندازه گیری مستقیم
اندازه گیری مستقیم اندازه گیری عموماً ساده است و نیازی به صلاحیت اپراتور بالا ندارد ، زیرا نیازی به ایجاد تنظیمات اندازه گیری خاص و انجام هرگونه محاسبات پیچیده نیست. با این حال ، به دلیل تأثیر مقدارهای تأثیرگذار و نیاز به کالیبراسیون مقیاس ابزار ، دقت اندازه گیری اغلب کم است.
بیشترین گروه ابزارهایی که برای اندازه گیری با روش ارزیابی مستقیم استفاده می شوند ، ابزارهای نشانگر (از جمله ابزارهای اشاره گر) هستند. اینها شامل فشارسنج ، دینامومتر ، فشارسنج ، آمپر متر ، ولت متر ، وات متر ، جریان سنج ، دماسنج مایع و بسیاری دیگر است. اندازه گیری با یک متر یا ضبط کننده یکپارچه نیز ارزیابی مستقیم نامیده می شود.
هنگام اندازه گیری دقیق تر ، ترجیح داده می شود روش مقایسه با اندازه گیری، که در آن مقدار اندازه گیری شده در مقایسه با مقدار تولید شده توسط اندازه گیری یافت می شود. ویژگی بارز این روش مشارکت مستقیم اندازه گیری در فرایند اندازه گیری است.
روشهای مقایسه ، بسته به وجود یا عدم وجود ، هنگام مقایسه تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه گیری ، به صفر و دیفرانسیل تقسیم می شوند. در هر دوی این روشها ، بین روشهای تقابل ، جایگزینی و تصادف تمایز قائل می شوند.
روش اندازه گیری صفر -این یک روش مقایسه با اندازه گیری است , که در آن اثر حاصل از اندازه گیری و اندازه گیری بر روی دستگاه مقایسه به صفر می رسد. در این مورد ، مقدار کمیت اندازه گیری شده برابر با مقدار اندازه گیری است. همزمانی مقادیر مقدار اندازه گیری شده و اندازه گیری با استفاده از نشانگر صفر (شاخص صفر) مشخص می شود. نمونه هایی از روش اندازه گیری صفر: توازن بازوی مساوی. اندازه گیری مقاومت ، سلف و ظرفیت با استفاده از یک پل متعادل ؛ اندازه گیری دما در یک فشارسنج نوری با استفاده از یک لامپ رشته ای نمونه (به ترتیب ، ترازو ، گالوانومتر و چشم انسان نشانگر صفر هستند).
روش اندازه گیری افتراقی(تفاوت نیز نامیده می شود) یک روش اندازه گیری برای اندازه گیری است که در آن یک اندازه گیری با یک اندازه مقایسه می شود و تفاوت بین این دو اندازه گیری می شود. اندازه گیری باید دارای مقداری متفاوت از مقدار مقدار اندازه گیری شده باشد. نمونه ای از روش دیفرانسیل: اندازه گیری طول یک قسمت با تفاوت بین طول اندازه گیری شده و بلوک گیج (در زمینه اندازه گیری های خطی و زاویه ای ، این روش نسبی نامیده می شود) ؛ اندازه گیری مقاومت ، سلف و ظرفیت با استفاده از یک پل نامتعادل ؛ وزن بر مقیاس های نابرابر در این روش استفاده از نشانگر تهی مورد نیاز نیست.
روش کنتراستاین شامل این واقعیت است که مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه به طور همزمان بر دستگاه مقایسه تأثیر می گذارد ، که به کمک آن رابطه بین این مقادیر برقرار می شود. یک مثال از روش تضاد صفر ، وزن بار X بر روی ترازوی بازوی مساوی است (شکل 1.6 ، الف) ، هنگامی که جرم اندازه گیری شده بار X برابر جرم وزنی است که آن را متعادل می کند. حالت تعادل با موقعیت نشانگر شاخص صفر تعیین می شود (باید در نقطه صفر باشد). هنگام وزن دهی در مورد روش دیفرانسیل مخالفت ، جرم بار X با جرم وزن و نیروی تغییر شکل الاستیک فنر متعادل می شود (شکل 1.6 ، ب) ، که مقدار آن در مقیاس دستگاه اندازه گیری می شود. جرم بار به عنوان مجموع جرم وزن و قرائت های شمارش شده در مقیاس تعیین می شود.
 |
| آ) |
 |
| ب) |
برنج. 1.6 طرح اندازه گیری با روش مقایسه با اندازه گیری: a - صفر ، b - دیفرانسیل
روش کنتراست به طور گسترده ای برای اندازه گیری مقادیر مختلف فیزیکی استفاده می شود. به عنوان یک قاعده ، با اندازه گیری تاثیر خطای ابزار اندازه گیری و مقادیر تأثیرگذار ، بر اندازه گیری دقیق ، دقت اندازه گیری بیشتری را نسبت به روش ارزیابی مستقیم ارائه می دهد.
انواع روش مقایسه با اندازه گیری شامل روش جایگزینیبه طور گسترده ای در عمل تحقیقات دقیق اندازه شناسی مورد استفاده قرار می گیرد. اصل روش این است که مقدار اندازه گیری شده با اندازه ای با مقدار شناخته شده مقدار جایگزین می شود ، یعنی مقدار اندازه گیری شده و اندازه گیری به ترتیب بر روی دستگاه اندازه گیری عمل می کند. در روش صفر ، جایگزینی کامل مقدار اندازه گیری شده با اندازه گیری انجام می شود و نتیجه اندازه گیری برابر با مقدار اندازه گیری می شود. در روش دیفرانسیل ، امکان انجام جایگزینی کامل وجود ندارد و برای بدست آوردن مقدار مقدار اندازه گیری شده ، مقداری که قرائت دستگاه تغییر کرده است باید به مقدار اندازه گیری اضافه شود.
با توجه به این که مقدار اندازه گیری شده و اندازه گیری یکی پس از دیگری در همان قسمت از مدار اندازه گیری دستگاه گنجانده شده است ، دقت اندازه گیری در مقایسه با اندازه گیری هایی که با استفاده از انواع دیگر روش مقایسه انجام می شود ، به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. عدم تقارن مدارهایی که مقادیر مقایسه شده در آنها وجود دارد منجر به بروز خطاهای سیستماتیک می شود. روش جایگزینی اغلب در اندازه گیری های الکتریکی با پل AC استفاده می شود.
روش تصادفینوعی از روش مقایسه با اندازه گیری است که در آن تفاوت بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار تولید شده توسط اندازه گیری با استفاده از همزمانی علامت های مقیاس یا سیگنال های دوره ای اندازه گیری می شود. ورنیه بر اساس روش همزمانی ساخته شده است که بخشی از تعدادی از ابزارهای اندازه گیری است (به عنوان مثال ، یک کالیپر ورنیه).
بسته به وجود (یا عدم) تماس مستقیم بین عنصر حساس ابزار اندازه گیری و جسم اندازه گیری ، علاوه بر روش های اندازه گیری در نظر گرفته شده ، تماس و غیر تماس نیز متمایز می شوند. نمونه هایی از روش تماس - اندازه گیری قطر شافت با کولیس ، اندازه گیری دمای بدن با دماسنج. نمونه هایی از روش غیر تماسی ، اندازه گیری دما در کوره بلند با فشارسنج ، اندازه گیری فاصله تا جسم با رادار است.
خطاهای اندازه گیری
نتیجه اندازه گیری مقدار به عوامل زیادی بستگی دارد: انتخاب روش و ابزار اندازه گیری ، شرایط اجرای آن (به عنوان مثال دما ، فشار ، رطوبت محیط) ، روش پردازش نتایج اندازه گیری ، صلاحیت اپراتور انجام اندازه گیری ها و غیره این عوامل منجر به تفاوت در مقدار حاصل از اندازه گیری مقدار و مقدار واقعی آن می شوند ، به خطا یکی از وظایف اصلی اندازه شناسی توسعه روش هایی برای تعیین خطاهای اندازه گیری است.
بسته به میزان تقریب به مقدار موجود عینی یک مقدار ، باید بین ارزش واقعی کمیت و نتیجه اندازه گیری آن و همچنین مقدار واقعی آن تمایز قائل شد.
معنی واقعی X و مقادیر مقداری را تعیین می کنند که به طور ایده آل کمیت فیزیکی مربوطه را از نظر کمی و کیفی مشخص می کند. فقط در نتیجه یک فرایند اندازه گیری بی پایان با بهبود بی پایان روشها و ابزارهای اندازه گیری می توان آن را بدست آورد.
نتیجه اندازه گیری X اندازه به مقداری گفته می شود که هنگام اندازه گیری با استفاده از روش های خاص و ابزارهای اندازه گیری بدست می آید.
خطای اندازه گیری(یا خطای اندازه گیری) D انحراف نتیجه اندازه گیری از مقدار واقعی مقدار اندازه گیری شده است ، یعنی
D = X اندازه - X و.
اما از آنجا که مقدار واقعی مقدار اندازه گیری ناشناخته است ، خطاهای اندازه گیری نیز ناشناخته است ، بنابراین ، در عمل ، برای تعیین خطا ، از ارزش به اصطلاح مقدار استفاده می شود که با مقدار واقعی جایگزین می شود.
ارزش واقعیمقادیر X d – این مقدار به صورت تجربی بدست می آید و آنقدر به مقدار واقعی نزدیک است که می توان به جای آن در مسئله اندازه گیری داده شده از آن استفاده کرد. مقدار واقعی با روشهای دقیق تر و ابزارهای اندازه گیری بدست می آید. هرچه دقت ابزار و روش اندازه گیری که X d تعیین می شود بیشتر باشد ، با اطمینان بیشتر به حقیقت نزدیک می شود. بنابراین ، در عمل ، خطای اندازه گیری D (در اینجا منظور ما خطای مطلق است) با فرمول یافت می شود
D = X اندازه - X د (1.6)
حذف خطاها به طور کامل غیرممکن است ، اما می توانید با استفاده از روش هایی که در زیر مورد بحث قرار گرفته است ، آنها را کاهش دهید.
دقت اندازه گیری- این یکی از مهمترین ویژگی ها (شاخص ها) کیفیت اندازه گیری است که نشان دهنده نزدیک بودن به صفر خطای نتیجه اندازه گیری است. علاوه بر این ، شاخص های کیفیت اندازه گیری ها عبارتند از تکرارپذیری ، تکرارپذیری ، درستی و قابلیت اطمینان نتایج اندازه گیری ، که در زیر مورد بحث قرار می گیرد.
قانون سه سیگما
ویژگی بارز توزیع نرمال این است که حدود 68٪ از نتایج اندازه گیری آن در فاصله 1 ± 1s هستند. در محدوده s 2s] - 95. در محدوده ± 3s] - 99.73 ((شکل 1.12). در نتیجه ، تقریباً همه نتایج اندازه گیری در فاصله 6s (سه ثانیه در هر جهت از M [X]) قرار دارند. خارج از این فاصله ، 0.27 of از داده های کل آنها ممکن است واقع شده باشد (تقریباً سه مورد از هزار اندازه گیری).
برنج. 1.12 تصویر سه سیگما
از اینجا نتیجه می شود که اگر هر مقدار از مقدار فراتر از 3 ثانیه باشد ، با احتمال زیاد می توان آن را اشتباه تلقی کرد.
بر این اساس ، تدوین شد قانون سه سیگما: اگر با اندازه گیری های متعدد (n> 25 ... 30) از یک اندازه ثابت ، نتیجه مشکوک X شک در اندازه گیری فردی (حداکثر یا حداقل) با مقدار متوسط بیش از 3 ثانیه متفاوت است ، پس با احتمال 99.7 اشتباه است ، یعنی .e.
اگر> 3 ثانیه ، (1.12)
سپس X مشکوک است ؛ آن را کنار گذاشته و در پردازش بیشتر نتایج اندازه گیری در نظر گرفته نمی شود.
قانون توزیع عادی زمانی کار می کند که تعداد نتایج اندازه گیری n = باشد. در حقیقت ، تعداد محدودی اندازه گیری بدست می آید که از قانون توزیع دانشجو تبعیت می کنند. برای n> 25 ، توزیع دانشجو به حالت عادی متمایل است.
فصل 2. ابزارهای اندازه گیری
یکی از مهمترین عناصر فرایند اندازه گیری ، که به شما امکان می دهد مستقیماً اطلاعات اندازه گیری را بدست آورید ، ابزار اندازه گیری است. روزانه تعداد زیادی از اندازه گیری ها با کمک کل "ارتش" از ابزارهای مختلف اندازه گیری انجام می شود. بسیاری از آنها وجود دارد ، استفاده از آنها می تواند آسان باشد ، مانند خط کش ، یا نمایانگر پیچیده ترین دستگاه هایی هستند که به خدمات بسیار واجد شرایط نیاز دارند ، مانند سیستم ناوبری رادیویی. صرف نظر از پیچیدگی ، هدف و اصل عملکرد ، همه آنها عملکرد یکسانی را انجام می دهند - آنها اندازه ناشناخته یک مقدار فیزیکی را با واحد آن مقایسه می کنند. در عین حال ، مهم است که ابزار اندازه گیری "ماهرانه" یک واحد مقدار فیزیکی را ذخیره (و بازتولید کند) به گونه ای که نیاز به اندازه تغییرناپذیر واحد ذخیره شده در طول زمان برآورده شود. این "ذخیره سازی ماهرانه" است که ابزارهای اندازه گیری را از سایر وسایل فنی متمایز می کند. بدین ترتیب، ابزار اندازه گیرییک وسیله فنی (یا مجموعه آنها) است که برای اندازه گیری ها در نظر گرفته شده است ، دارای ویژگی های مترولوژی نرمال ، تولید و (یا) ذخیره یک واحد مقدار فیزیکی ، که اندازه آن بدون تغییر فرض می شود (در
