Метрология. Шкалы, эталоны, практика

Купить бумажную книгу и читать

Название: Метрология. Шкалы, эталоны, практика

Автор: Брянский Л.Н., Дойников А.С., Крупин Б.Н.

Издательство: М.:ВНИИФТРИ

Год: 2004

Страниц: 151

Формат: PDF

Размер: 5.2 Mб

Язык: русский

Изложены результаты развития теории шкал измерений до уровня прикладной метрологии. Классифицированы применяемые шкалы измерений всевозможных количественных свойств (величин) и качественных свойств. На примерах показаны особенности применения стандартизованных метрических и неметрических шкал измерений. Рассмотрены единицы измерений и их системы, включая достоинства и недостатки SI.

Особое внимание уделено внесистемным и безразмерным единицам и средствам измерительной техники, в первую очередь мерам и эталонам, особенностям представления результатов измерений в шкалах различных типов. Рассмотрена возможность непротиворечивого использования понятий «погрешность» и «неопределенность» результата измерений в метрологической практике.

Книга адресована метрологам и специалистам, занимающимся практическими аспектами измерений. Может быть рекомендована в качестве пособия для студентов и аспирантов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Глава 1. Общая характеристика метрологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.1. Научные и правовые основы метрологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.2. Организационно-практическая деятельность по обеспечению

единства измерений в РФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3. Государственная система обеспечения единства измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Литература к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Глава 2. Шкалы измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.1. Соотношения понятий мера, единица и шкала измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.2. Классификация измеряемых свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.3. Общие принципы измерения свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.4. Основы теории шкал измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Литература к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Глава 3. Единицы измерений и их системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1. История развития систем единиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2. Принципы построения систем единиц измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.3. Размерность измеряемых величин и единиц измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.4. Международная система единиц – SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.5. Другие системы единиц измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3.6. Внесистемные и безразмерные единицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

3.7 Системы единиц измерений и ФФК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Литература к главе 3 . . . . . . . . . . .. . … . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Глава 4. Показатели точности измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.1. Регламентированные показатели точности измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

4.2. Международное Руководство по выражению неопределенности в измерениях . . . . 38

4.2.1. История появления Руководства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.2.2. Структура Руководства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.2.3. Сравнительный анализ Руководства и нормативных документов отечественной

Государственной системы измерений (ГСИ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 40

4.2.4. Проблемы, не нашедшие отражения в Руководстве . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.2.5. Заключение . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3. Принципы правильного применения понятий "неопределённость измерений" и

"погрешность измерений" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

4.3.1. Описание ситуации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.3.2. Различие смысла понятий «неопределенность измерений» и

«погрешность измерений» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.3.3. Разъяснение определений неопределенности и погрешности . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.3.4. Варианты применения понятий: неопределенность и погрешность . . . . . . . . . . . . . . 48

4.4. Особенности представления результатов измерений в шкалах различных типов. . . 50

4.4.1. Общие закономерности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.4.2. Конкретные рекомендации по шкалам различных типов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

4.4.3. Выводы и рекомендации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Литература к главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Глава 5. Средства измерительной техники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

5.1. Средства измерений, испытаний и вспомогательные принадлежности . . . . . . . . . . . . 57

5.2. Меры количественных и качественных свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

5.3. Измерительные преобразователи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.4. Средства сравнения, компараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

5.5. Характеристики средств измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

5.6. Выбор методов измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Литература к главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Глава 6. Эталоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6.1. Общая характеристика эталонов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6.2. Метрологические исследования, сличения и поверки эталонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

6.3. Пути оптимизации национальной эталонной базы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Литература к главе 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Глава 7. Шкалы измерений в прикладной метрологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

7.1. Общие вопросы реализации шкал измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

7.2. Шкалы времени, частоты и больших длин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

7.3. Шкалы пространственных свойств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

7.4. Шкалы механических величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

7.5. Шкалы температуры и теплофизических величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

7.6. Шкалы электрических, магнитных и электромагнитных величин . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

7.7. Фотометрические, колориметрические, сенситометрические и оптические шкалы . . . 97

7.8. Акустические шкалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

7.9. Шкалы величин, характеризующих ионизирующие излучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

7.10. Шкалы физико-химического состава и свойств веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

7.11. Некоторые специальные шкалы, используемые в науке, технике и производстве . 122

7.12. Шкалы, используемые в информационных технологиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Литература к главе 7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Глава 8. Некоторые проблемы прикладной метрологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

8.1. Общие замечания о методиках выполнения измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

8.2. Метрологическая экспертиза технологий на основе теории шкал измерений .. . . . . . 136

8.3. Поверка и калибровка средств измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

Литература к главе 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141

Приложение. Основные метрологические термины и определения применительно

к теории шкал измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142.