Характеристика измерений и их виды. Измерение: виды измерения

Слово имеет два разных смысла. В первом случае имеется в виду создание обозначения для какой-то единицы. Во втором же мера необходима для того, чтобы воспроизвести единичное значение параметра.

Общие сведения

Показателем физической величины называют необходимое для проведения измерений средство. Оно используется для того, чтобы воспроизводить и хранить заданные физические единицы. Сюда можно отнести, например, гирю или измерительное сопротивление. Во всем мире существует единое определение для понятия "метрология". Это раздел науки, изучающий измерения, методику их объединения, а также правила получения необходимого уровня точности. Термин "метрология" образован от слов греческого языка, которые вместе обозначают "изучение мер".

Единство измерений

Существуют определенные правила записи, при которых показатели регистрируются в единицах, принятых законом. При этом для погрешностей результатов существуют пределы. В этих рамках показатели считаются допустимыми. Поэтому создаются различные измерений, которые отличаются по степени отклонения. Главной задачей правил записи является преобразование всех результатов, полученных в разных точках, в разные моменты, с использованием различных приборов и методов, в единую систему. В наше время необходимо получение более точных и достоверных данных в сферах науки и экономики. Поэтому так усиленно изучаются виды измерений. Метрология имеет огромное значение.

Измерение. Виды измерения

Существуют различные взаимодействующие операции, задачей которых является установка типов отношений между величиной, которую оценивают, и той, что считают единицей. Последняя зафиксирована в устройстве для измерения. Числовое значение - это полученные данные. У них есть и другое название - показатель физической величины. Существуют различные виды средств измерений. К ним относятся и сами единицы, и приборы, и специальные преобразователи, а также системы и установки. Обширно и значение понятия "измерение". Виды измерения также очень разнообразны. Однако при этом есть некоторые общие моменты. Виды и объединены одной структурой. Процедуры оценки состоят из двух этапов. В первую очередь нужно сравнить измеряемую величину с эталонной единицей, после чего конвертировать в нужный формат, обратившись к определенному способу.

Вариативность

Разнообразием отличаются не только виды измерений. Классификация приборов для проведения данной процедуры также предполагает наличие разных разделов. Принята систематизация по назначению, например. Одну группу приборов называют образцовыми, а другую - рабочими. Первые необходимы для того, чтобы использовать их как эталон для проверки точности других измерений. К рабочим относятся те, которые предназначаются для оценки размеров конкретных величин, используемых человеком. Можно сказать, что смысл такой классификации заключается не в точности приборов, а в различиях по предназначению. Существуют различные средства, при помощи которых осуществляется измерение. Виды измерения включают в себя и специальные меры, при помощи которых воспроизводят какую-либо величину конкретного размера.

Однозначные и многозначные меры. Различия

Также существуют однозначные и многозначные меры. К первым относятся те, что способны показывать лишь величины с одним и тем же размером. С многозначными доступно воспроизведение последовательности различных размеров. Такой мерой можно назвать, скажем, миллиметровую линейку. Существуют также своеобразные наборы, которые формируются из различных совокупностей мер. Они воссоздают промежуточные и суммарные значения величин. Кроме того, меры, взаимодействуя, могут выполнять общую работу, а могут действовать и отдельно каждая. Для того чтобы с мерой, необходимо воспользоваться специальным устройством - компаратором. В роли этого средства часто выступают равноплечие весы и измерительный мост.

Если подробнее изучить однозначные меры, то можно будет сказать, что к ним также причисляют образцы и вещества, выступающие в этой роли. Они имеют определенный состав и свойства. Малейшие отклонения недопустимы. Такие эталонные вещества могут помочь оценить шероховатость, твердость, выявить любые другие свойства материалов. Образцы помогают создавать точки, формирующие шкалы. Цинк и золото, например, применяют, когда требуется воссоздать определенную температуру.

Разряды

Погрешность при оценке классифицирует все меры на несколько последовательных разрядов. В случае с отклонением от эталона самих мер образуется классовое деление. Единицами определенного разряда проверяются погрешности приборов измерения, благодаря чему их причисляют к образцам.

Преобразователи. Общие сведения

Прибор для измерения, который формирует из полученной после измерения информации такие данные, которые возможно конвертировать, хранить и обрабатывать, однако не открывает к ним визуального доступа, называется измерительным преобразователем. Что собой представляет его действие? Рассмотрим это подробнее.

Суть преобразования

Когда величина только подготавливается к обработке, ее называют входным значением. А полученная информация приобретает название "выходная". Преобразователь-усилитель - это такой прибор, который не меняет физическое состояние обрабатываемых данных, а преобразование имеет вид линейной функции. Термин "усилитель" используется вместе со словом, объясняющим его действие. Например, "усилитель напряжения". Если же во время преобразования величина конвертируется в другую, то название прибор получает от нового значения - "электромеханический".

Типы преобразователей

В зависимости от того, в какой части устройства он находится, преобразователь может быть первичным. Это значит, что измеряемая величина проходит сразу через него. Он может быть и передающим. При этом значения возникают после обработки. Преобразователь может быть и промежуточным. Он располагается следом за первичным.

Приборы. Общие сведения

Измерительные приборы считаются такими средствами получения данных о величине, которые представляют их в формате, доступном для визуального изучения. В зависимости от типа оценки они объединяются в определенные группы. Так, самыми распространенными считаются приборы, проводящие прямые измерения. Их особенностью является то, что они конвертируют исходные данные, не оставляя информации об их начальном состоянии. Существуют и приспособления, при помощи которых осуществляются и косвенные измерения.

Приборы сравнения

Однако приспособления с прямым действием не являются самыми точными. Гораздо выше эта характеристика у прибора сравнения. Его работа основывается на сопоставлении данных, полученных при измерении изучаемой величины с уже известной информацией о других значениях. Этот способ и имеет название "косвенные измерения". Их получение возможно при наличии исходных данных. Другими словами, параметры формируются из показателей, которые выдает непосредственное измерение. Виды измерения имеют еще несколько категорий. Для того чтобы сравнить значения, необходимо воспользоваться компенсационными или мостовыми цепями. Первыми сравнивают те величины, которые обладают некоторой энергией или силой. Этот способ основывается на том, что сравниваемые величины подключают к контуру цепи и изучают их проявление. В том же случае, если величина считается пассивной, то есть обладает сопротивлением, применяют мостовые цепи.

Распределение по способу отсчета

У приборов существуют различные методы отсчета данных для изучаемых величин. Поэтому была создана специальная классификация. На ее основе можно сделать вывод о том, что существуют воспроизводящие приборы, к которым относятся не только аналоговые, но и цифровые. Другой вид устройств - те, что регистрируют информацию. Самыми популярными считаются аналоговые устройства. Их составляющая, отвечающая за ведение отсчета, формируется из двух деталей. Первой является шкала, которая подключена к движущейся части. Другой элемент прибора - это указатель, соединенный с корпусом устройства. Действие измерителей, работа которых основывается на цифровом принципе, является результатом действия механических и электронных элементов.

Вариативность по способу записи

Существует и другая классификация регистрирующих приборов. Например, по методу, при помощи которого записывают данные устройства регистрации. Встречаются приборы-самописцы, а также печатающие. Первые предоставляют полученную и обработанную информацию и совокупные измерения в виде графиков, схем и диаграмм. Регистраторы, работающие по второму принципу, выдают результаты работы на ленте бумаги, преобразуя их в числовые ряды. Очень часто встречаются приборы, работающие по модели сравнения, которые представляют собой комбинацию из всех указанных выше видов, то есть они представляют собой совокупность работы отсчета по шкале и цифровой методике. Регистрация данных, их обработка и печать могут производиться как в виде графиков с диаграммами, так и рядами цифровых значений и чисел.

Вспомогательные элементы оценки

Существуют также вспомогательные приборы и средства для проведения измерений. Особенностью таких устройств является то, что они не только проводят исследование величин самостоятельно. Они могут регулировать работу главного элемента, изменяя его действие в момент считывания информации, а также при ее обработке или выдаче. Данные, которые выдаются дополнительными средствами, помогают контролировать и редактировать показания устройств. Например, для более четкой работы термометров необходимо также установить манометры, измеряющие давление окружающей среды. Кроме того, вспомогательные приборы могут изменять настройки работы измерителя. Так, в случае с использованием прибора для регистрации уровня влажности нужно установить значения диапазона.

Установки

Бывают ситуации, когда, для того чтобы получить более точные данные измерения, одного устройства оказывается недостаточно. В этом случае собираются комплексные установки, состоящие из приспособлений разного назначения. Они располагаются в определенной последовательности на ограниченной территории. Некоторые из используемых устройств преобразуют совокупные измерения в единую систему. Она предоставляется ответственному за сбор, систематизацию и обработку информации наблюдателю.

Системы

На ином уровне находятся измерительные системы. Отличие таких комплексов от описанных выше установок в том, что они могут быть разбросаны по огромным территориям, а связываться посредством специальных информационных каналов. Данные в таких системах предоставляются в двух видах. Один из них доступнее для реального человека, изучающего результаты работы. Обработкой другого занимается компьютер.

Индикаторы

Существуют приборы, задачей которых является считывание проявлений физических свойств. Их называют индикаторами. Еще из школьного курса химии всем известны относящиеся к средствам индикации. Стрелка компаса тоже считается таким устройством. Более того, счетчик, отображающий уровень количества топлива в автомобильном бензобаке, также является индикатором.

Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств измерений.

А).Метод непосредственной оценки заключается в определения значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например – измерение напряжения вольтметром.Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

Б).Метод сравнения с мерой – в этом случае измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Точность измерения может быть выше, чем точность непосредственной оценки.

Различают следующие разновидности метода сравнения с мерой:

Метод противопоставления , при котором измеряемая и воспроизводимая величина одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Пример: измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.

Дифференциальный метод , при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом уравновешивание измеряемой величины известной производится не полностью. Пример: измерение напряжения постоянного тока с помощью дискретного делителя напряжения, источника образцового напряжения и вольтметра.

Нулевой метод , при котором результирующий эффект воздействия обеих величин на прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором. Пример: измерение сопротивления резистора с помощью четырехплечевого моста, в котором падение напряжения на резисторе с неизвестным сопротивлением уравновешивается падением напряжения на резисторе известного сопротивления.

Метод замещения , при котором производится поочередное подключение на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение измеряемой величины, а затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали. При этом методе может быть достигнута высокая точность измерений при высокой точности меры известной величины и высокой чувствительности прибора. Пример: точное точное измерение малого напряжения при помощи высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонение указателя, а затем с помощью регулируемого источника известного напряжения добиваются того же отклонения указателя. При этом известное напряжение равно неизвестному.

Метод совпадения , при котором измеряют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Пример: измерение частоты вращения детали с помощью мигающей лампы стробоскопа: наблюдая положение метки на вращающейся детали в моменты вспышек лампы, по известной частоте вспышек и смещению метки определяют частоту вращения детали.

К видам измерений (если не разделять их по видам измеряемых физических величин на линейные, оптические, электрические и др.) можно отнести измерения:

• прямые и косвенные,
• совокупные и совместные,
• абсолютные и относительные,
• однократные и многократные,
• технические и метрологические,
• равноточные и неравноточные,
• равнорассеянные и неравнорассеянные,
• статические и динамические.

Прямые и косвенные измерения различают в зависимости от способа получения результата измерений.

При прямых измерениях искомое значение величины определяют непосредственно по устройству отображения измерительной информации применяемого средства измерений. Формально без учета погрешности измерения они могут быть описаны выражением

где Q – измеряемая величина,

Косвенные измерения – измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Формальная запись такого измерения

Q = F (X, Y, Z,…),

где X, Y, Z,… – результаты прямых измерений.

Измерение некоторого множества физических величин классифицируется в соответствии с однородностью (или неоднородностью) измеряемых величин.

При совокупных измерениях осуществляется измерение нескольких одноименных величин.

Совместные измерения подразумевают измерение нескольких неодноименных величин, например, для нахождения зависимости между ними.

При измерениях для отображения результатов могут быть использованы разные оценочные шкалы, в том числе градуированные либо в единицах измеряемой физической величины, либо в различных относительных единицах, включая и безразмерные. В соответствии с этим принято различать абсолютные и относительные измерения.

По числу повторных измерений одной и той же величины различают однократные и многократные измерения, причем многократные неявно подразумевают последующую математическую обработку результатов.

В зависимости от точности измерения делят на технические и метрологические, а также на равноточные и неравноточные, равнорассеянные и неравнорассеянные.

Технические измерения выполняют с заранее установленной точностью, иными словами, погрешность технических измерений не должна превышать заранее заданного значения.

Метрологические измерения выполняют с максимально достижимой точностью, добиваясь минимальной погрешности измерения.

Оценка равноточности и неравноточности, равнорассеянности и неравнорассеянности результатов нескольких серий измерений зависит от выбранной предельной меры различия погрешностей или их случайных составляющих, конкретное значение которой определяют в зависимости от задачи измерения.

Статические и динамические измерения правильнее характеризовать в зависимости от соизмеримости режима восприятия входного сигнала измерительной информации и его преобразования. При измерении в статическом (квазистатическом) режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи и все изменения фиксируются без дополнительных динамических искажений. При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные (динамические) погрешности, связанные со слишком быстрым изменением самой измеряемой физической величины или входного сигнала измерительной информации от постоянной измеряемой величины.

Измерения различают по способу получения информации, по характеру изменений измеряемой величины в процессе измерений, по количеству измерительной информации, по отношению к основным единицам.

По способу получения информации измерения разделяют на прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямые измерения - это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Например, при определении длины предмета линейкой происходит сравнение искомой величины (количественного выражения значения длины) с мерой, т.е. линейкой.

Косвенные измерения отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью, Так, если измерить силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, то по известной функциональной взаимосвязи всех трех названных величин можно рассчитать мощность электрической цепи.

Совокупные измерения сопряжены с решением системы уравнений, составляемых по результатам одновременных измерений нескольких однородных величин. Решение системы уравнений дает возможность вычислить искомую величину.

Совместные измерения - это измерения двух или более неоднородных физических величин для определения зависимости между ними.

Совокупные и совместные измерения часто применяют в измерениях различных параметров и характеристик в области электротехники.

По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерений бывают статистические, динамические и статические измерения.

Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня шумов и т.д.

Статические измерения имеют место тогда, когда измеряемая величина практически постоянна.

Динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные изменения.

Статические и динамические измерения в идеальном виде на практике редки.

По количеству измерительной информации различают однократные и многократные измерения.

Однократные измерения - это одно измерение одной величины, т.е. число измерений равно числу измеряемых величин. Практическое применение такого вида измерений всегда сопряжено с большими погрешностями, поэтому следует проводить не менее трех однократных измерений и находить конечный результат как среднее арифметическое значение.

Многократные измерения характеризуются превышением числа измерений количества измеряемых величин. Обычно минимальное число измерений в данном случае больше трех. Преимущество многократных измерений - в значительном снижении влияний случайных факторов на погрешность измерения.

По отношению к основным единицам измерения делят на абсолютные и относительные.

Абсолютными измерениями называют такие, при которых используются прямое измерение одной (иногда нескольких) основной величины и физическая константа . Так, в известной формуле Эйнштейна Е=тс 2 масса (m ) - основная физическая величина, которая может быть измерена прямым путем (взвешиванием), а скорость света (c ) - физическая константа .

Относительные измерения базируются на установлении отношения измеряемой величины к однородной, применяемой в качестве единицы. Естественно, что искомое значение зависит от используемой единицы измерений.

С измерениями связаны такие понятия, как "шкала измерений", "принцип измерений", "метод измерений".

Шкала измерений - это упорядоченная совокупность значений физической величины, которая служит основой для ее измерения. Поясним это понятие на примере температурных шкал.

В шкале Цельсия за начало отсчета принята температура таяния льда , а в качестве основного интервала (опорной точки) - температура кипения воды . Одна сотая часть этого интервала является единицей температуры (градус Цельсия). В температурной шкале Фаренгейта за начало отсчета принята температура таяния смеси льда и нашатырного спирта (либо поваренной соли), а в качестве опорной точки взята нормальная температура тела здорового человека. За единицу температуры (градус Фаренгейта) принята одна девяносто шестая часть основного интервала. По этой шкале температура таяния льда равна + 32°F, а температура кипения воды + 212°F. Таким образом, если по шкале Цельсия разность между температурой кипения воды и таяния льда составляет 100°С, то по Фаренгейту она равна 180°F. На этом примере мы видим роль принятой шкалы как в количественном значении измеряемой величины, так и в аспекте обеспечения единства измерений. В данном случае требуется находить отношение размеров единиц, чтобы можно было сравнить результаты измерений, т.е. t o F/t°C.

В метрологической практике известны несколько разновидностей шкал: шкала наименований, шкала порядка, шкала интервалов, шкала отношений и др.

Шкала наименований - это своего рода качественная, а не количественная шкала, она не содержит нуля и единиц измерений. Примером может служить атлас цветов (шкала цветов). Процесс измерения заключается в визуальном сравнении окрашенного предмета с образцами цветов (эталонными образцами атласа

цветов). Поскольку каждый цвет имеет немало вариантов, такое сравнение под силу опытному эксперту, который обладает не только практическим опытом, но и соответствующими особыми характеристиками зрительных возможностей

Шкала порядка характеризует значение измеряемой величины в баллах (шкала землетрясений, силы ветра, твердости физических тел и т.п.).

Шкала интервалов (разностей) имеет условные нулевые значения, а интервалы устанавливаются по согласованию. Такими шкалами являются шкала времени, шкала длины.

Шкала отношений имеет естественное нулевое значение, а единица измерений устанавливается по согласованию. Например, шкала массы (обычно мы говорим "веса"), начинаясь от нуля, может быть градуирована по-разному в зависимости от требуемой точности взвешивания . Сравните бытовые и аналитические

Как отмечалось выше, измерение – это процесс экспериментального получения одного или нескольких значений величины, которые могут быть обоснованно ей приписаны. Значение измеряемой величины зависит от условий измерений, выбранного метода, типа средства измерений и пр.

Основные характеристики измерений включают принципы измерений, методы измерений и точность измерений.

Принцип измерений – физическое явление (эффект), положенное в основу измерений тем или иным типом средств измерений.

В качестве принципов измерений применяется большое количество физических эффектов, открытых учеными при проведении исследований. Например, применение эффекта Доплера для измерения скорости; применение эффекта Холла для измерения индукции магнитного поля; использование силы тяжести при измерении массы взвешиванием.

Примеры применения разных принципов измерения – пьезоэлектрический эффект, термоэлектрический эффект и фотоэлектрический эффект.

Пьезоэлектрический эффект заключается в возникновении ЭДС на поверхности (гранях) некоторых кристаллов (кварц, турмалин, искусственные пьезоэлектрические материалы) под действием внешних сил. Наибольшее применение для измерений нашли кварц и пьезокерамика (например, титанат бария), обладающие достаточно высокой механической прочностью и стабильностью температуры (кварц до температуры 200°С; пьезокерамика – до 115°С).

Пьезоэлектрический эффект обратим: ЭДС, приложенная к пьезоэлектрическому кристаллу, вызывает механическое напряжение на его поверхности. Измерительные преобразователи на пьезоэлектрическом эффекте являются автогенерирующими для динамических измерений.

Термоэлектрический эффект применяется для измерений температуры, при этом используются два основных способа реализации этого эффекта.

В первом случае используется свойство изменения электрического сопротивления металлов и полупроводников при изменении температуры. Из металлов часто применяются медь (для обычных измерений) и платина (для высокоточных измерений). Соответствующий измерительный преобразователь называется терморезистором. Чувствительные элементы полупроводникового преобразователя – термистора – изготавливают из окислов различных металлов. С увеличением температуры сопротивление термистора уменьшается, в то время как у терморезистора – возрастает. Зависимость сопротивления термисторов при изменении температуры нелинейна, у медных терморезисторов – линейна, у платиновых аппроксимируется квадратным трехчленом.

Платиновые терморезисторы позволяют измерять температуру в пределах от -200°С до +1000°С.

Для целей измерения применяют внешний и внутренний фотоэлектрический эффекты. Внешний фотоэффект возникает в вакуумированном баллоне, имеющем анод и фотокатод. При освещении фотокатода под действием фотонов света эмитируются электроны. При наличии между анодом и фотокатодом электрического напряжения эмитируемые фотокатодом электроны образуют электрический ток, называемый фототоком.

Таким образом происходит преобразование световой энергии в электрическую.

Метод измерения – это совокупность используемых приемов (способов) сравнения измеряемой величины с ее единицей (или шкалой) в соответствии с выбранным принципом измерения.

Методы измерения делятся на методы непосредственной оценки и методы сравнения с мерой. Методы сравнения с мерой подразделяются на методы противопоставления, дифференциальный, нулевой, замещения и совпадения.

Метод непосредственной оценки заключается в определении значения физической величины по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например, измерение напряжения вольтметром. Этот метод является наиболее распространенным, но его точность зависит от точности измерительного прибора.

Метод сравнения с мерой использует сравнение измеряемой величины с величиной, воспроизводимой мерой. Точность измерения может быть выше, чем точность непосредственной оценки.

Метод противопоставления основан на одновременном воздействии измеряемой и воспроизводимой величины на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между величинами. Например, измерение веса с помощью рычажных весов и набора гирь.

В случае дифференциального метода на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой. При этом уравновешивание измеряемой величины известной производится не полностью. Например, измерение напряжения постоянного тока с помощью дискретного делителя напряжения, источника образцового напряжения и вольтметра.

При использовании нулевого метода результирующий эффект воздействия обеих величин па прибор сравнения доводят до нуля, что фиксируется высокочувствительным прибором – нуль-индикатором. Например, измерение сопротивления резистора с помощью четырехплечевого моста, в котором падение напряжения на резисторе с неизвестным сопротивлением уравновешивается падением напряжения на резисторе известного сопротивления.

Метод замещения основан на поочередном подключении на вход прибора измеряемой величины и известной величины, и по двум показаниям прибора оценивается значение измеряемой величины, а затем подбором известной величины добиваются, чтобы оба показания совпали.

При этом методе может быть достигнута высокая точность измерений при высокой точности меры известной величины и высокой чувствительности прибора. Например, точное измерение малого напряжения при помощи высокочувствительного гальванометра, к которому сначала подключают источник неизвестного напряжения и определяют отклонение указателя, а затем с помощью регулируемого источника известного напряжения добиваются того же отклонения указателя. При этом известное напряжение равно неизвестному.

Методом совпадения определяют разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Например, измерение частоты вращения детали с помощью мигающей лампы стробоскопа: наблюдая положение метки на вращающейся детали в моменты вспышек лампы, по известной частоте вспышек и смещению метки определяют частоту вращения детали.

Проверку соблюдения обязательных требований и правил осуществляют в порядке государственного контроля (надзора) за соблюдением обязательных требований.

Точность измерений определяется близостью к нулю погрешности измерений, т.е. близостью результатов измерений к истинному значению величины.

Истинное значение измеряемой величины – значение физической величины, которое идеальным образом отражало бы в количественном и качественном отношениях соответствующее свойство объекта.

Действительным значением измеряемой величины называют найденное экспериментальным путем значение, настолько близкое к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Вследствие особенностей наших органов чувств (зрения и слуха) и несовершенства измерительных приборов, которыми мы пользуемся, нельзя определить истинное значение измеряемой величины.

Можно только указать, что оно находится между некоторыми двумя значениями, одно из которых взято с недостатком, а другое – с избытком. Чем ближе к друг другу эти значения, чем меньше их разность, тем, следовательно, точнее произведено измерение.

Погрешность измерений можно количественно выразить в единицах измеряемой величины или в отношении погрешности к результату измерений, но точность измерений непосредственно из результатов измерений определить нельзя. Поэтому обычно говорят о высокой (средней, низкой) точности измерений в качественном отношении.

Именно поэтому удобнее количественно оценивать точность измерений с помощью погрешности.

Таким образом, задача экспериментатора не только определить ту или иную искомую величину, но и указать, какова точность определения этой величины, или, другими словами, каково значение допущенной погрешности.

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….3
1. Вопрос 1……………………………………………………………...4
2. Вопрос 2……………………………………………………………...8
3. Вопрос 3…………………………………………………………….12
4. Вопрос 4…………………………………………………………….15
5. Вопрос 5…………………………………………………………….16
Список использованной литературы…………………………………..20

1. Понятие и классификация измерений. Краткая характеристика основных видов измерений.

Измерение - совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений). Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины. Измерение физической величины опытным путём проводится с помощью различных средств измерений - мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, систем, установок и так далее. Измерение физической величины включает в себя несколько этапов:
1) сравнение измеряемой величины с единицей;
2) преобразование в форму, удобную для использования (различные способы индикации).
Принцип измерений - физическое явление (эффект), положенное в основу измерений.
Метод измерений - приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.
Характеристикой точности измерения является его погрешность или неопределённость. Примеры измерений:
В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают её размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчёт, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчёт.
В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая, или не определена единица измерений этой величины) практикуется оценка таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса - шкала твёрдости минералов.
Наука, предметом изучения которой являются все аспекты измерений, называется «Метрологией» .
1.1. Классификация измерений.
1. По видам измерений:
а) Прямое измерение - измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
б) Косвенное измерение - определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
в) Совместные измерения - проводимые одновременно измерения двух или нескольких не одноимённых величин для определения зависимости между ними.
г) Совокупные измерения - проводимые одновременно измерения нескольких одноимённых величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.
д) Избыточные измерения - измерения нескольких рядов однородных физических величин, размеры которых связаны между собой по закону арифметической или геометрической прогрессии, при неизменных или нормировано измененных значениях параметров нелинейной (в общем случае) функции преобразования сенсора (или измерительного канала в целом), при которых искомое значение физической величины получают приведенным ко входу измерительного канала путем обработки результатов промежуточных измерений по уравнению избыточных измерений, то есть опосредованно.
Совокупные измерения - частный случай избыточных измерений. Избыточные измерения обеспечивают автоматическое (естественное) исключение систематических составляющих погрешности конечного результата измерений.
2. По методам измерений:
а) Метод непосредственной оценки - метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.
б) Метод сравнения с мерой - метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
в) Нулевой метод измерений - метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
г) Метод измерений замещением - метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
д) Метод измерений дополнением - метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.
е) Дифференциальный метод измерений - метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
3. По условиям, определяющим точность результата:
Метрологические измерения - измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. В этот класс включены все высокоточные измерения и в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин. Сюда относятся также измерения физических констант, прежде всего универсальных, например измерение абсолютного значения ускорения свободного падения.
Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторого заданного значения. В этот класс включены измерения, выполняемые лабораториями государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов, а также состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями. Эти измерения гарантируют погрешность результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее заданного значения.
Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на промышленных предприятиях, в сфере услуг и др.
4. По результатам измерений:
Абсолютное измерение - измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
Относительное измерение - измерение отношения величины к одноимённой величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноимённой величине, принимаемой за исходную.

2. Государственный метрологический контроль и надзор: сферы распространения, характеристика видов. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений. Ответственность за нарушение метрологических правил.

Государственный метрологический контроль и надзор осуществляются Государственной метрологической службой Госстандарта России.
Государственный метрологический контроль включает:
- утверждение типа средств измерений;
- поверку средств измерений, в том числе эталонов;
- лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.
Государственный метрологический надзор осуществляется:
- за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм;
- за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;
- за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже .
Государственный метрологический контроль и надзор, осуществляемые с целью проверки соблюдения метрологических правил и норм, распространяются на:
- здравоохранение, ветеринарию, охрану окружающей среды, обеспечение безопасности труда;
- торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе на операции с применением игровых автоматов и устройств;
- государственные учетные операции;
- обеспечение обороны государства;
- геодезические и гидрометеорологические работы;
- банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;
- производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации;
- испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации;
- обязательную сертификацию продукции и услуг;
- измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации;
- регистрацию национальных и международных спортивных рекордов.
Нормативными актами республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт-Петербурга государственный метрологический контроль и надзор могут быть распространены и на другие сферы деятельности .
Государственный метрологический контроль и надзор осуществляют должностные лица Госстандарта России - главные государственные инспекторы и государственные инспекторы по обеспечению единства измерений Российской Федерации, республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт-Петербурга (далее - государственные инспекторы).
Осуществление государственного метрологического контроля и надзора может быть возложено на государственных инспекторов по надзору за государственными стандартами, действующих в соответствии с законодательством Российской Федерации и прошедших аттестацию в качестве государственных инспекторов по обеспечению единства измерений. Государственные инспекторы, осуществляющие поверку средств измерений, подлежат аттестации в качестве поверителей.
Государственные инспекторы, осуществляющие на соответствующей территории государственный метрологический контроль и надзор, вправе беспрепятственно, при предъявлении служебного удостоверения:
- посещать объекты, где эксплуатируются, производятся, ремонтируются, продаются, содержатся или хранятся средства измерений независимо от подчиненности и форм собственности этих объектов;
- проверять соответствие используемых единиц величин допущенным к применению;
- поверять средства измерений, проверять их состояние и условия применения, а также соответствие утвержденному типу средств измерений;
- проверять применение аттестованных методик выполнения измерений, состояние эталонов, применяемых для поверки средств измерений;
- проверять количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;
- отбирать образцы продукции и товаров, а также фасованные товары в упаковках любого вида для осуществления надзора;
- использовать технические средства и привлекать персонал объекта, подвергаемого государственному метрологическому контролю и надзору.
При выявлении нарушений метрологических правил и норм государственный инспектор имеет право:
- запрещать применение и выпуск средств измерений неутвержденных типов или не соответствующих утвержденному типу, а также неповеренных;
- аннулировать свидетельство о поверке в случаях, когда средство измерений дает неправильные показания или просрочен меж поверочный интервал;
- при необходимости изымать средство измерений из эксплуатации;
- представлять предложения по аннулированию лицензий на изготовление, ремонт, продажу и прокат средств измерений в случаях нарушения требований к этим видам деятельности;
- давать обязательные предписания и устанавливать сроки устранения нарушений метрологических правил и норм;
- составлять протоколы о нарушении метрологических правил и норм.

2.1 Ответственность государственных инспекторов.
Государственные инспекторы, осуществляющие государственный метрологический контроль и надзор, обязаны строго соблюдать законодательство Российской Федерации, а также положения нормативных документов по обеспечению единства измерений и государственного метрологического контроля и надзора.
За невыполнение или ненадлежащее выполнение должностных обязанностей, превышение полномочий и за иные нарушения, включая разглашение государственной или коммерческой тайны, государственные инспекторы могут быть привлечены к ответственности в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Жалобы на действия государственных инспекторов подаются в 20-дневный срок со дня принятия ими решений в тот орган Государственной метрологической службы, которому они непосредственно подчинены, или в вышестоящий орган. Жалобы рассматриваются и решения по ним принимаются в месячный срок со дня подачи жалобы.
Действия государственных инспекторов могут также быть в установленном порядке обжалованы в суд.
Обжалование действий государственных инспекторов не приостанавливает реализацию их предписаний .
Юридические и физические лица, а также государственные органы управления Российской Федерации, виновные в нарушении положений Закона «Об обеспечении единства измерений», несут в соответствии с действующим законодательством уголовную, административную либо гражданско-правовую ответственность

3. Государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований технических регламентов и государственных стандартов. Права, обязанности и ответственность государственных инспекторов.

Государственный контроль и надзор за соблюдением субъектами хозяйственной деятельности обязательных требований государственных стандартов осуществляется на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, ее изготовления, реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хранения, транспортирования и утилизации, а также при выполнении работ и оказании услуг.
Порядок осуществления государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов устанавливает Госстандарт России в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Должностные лица субъектов хозяйственной деятельности обязаны создавать все условия, необходимые для осуществления государственного контроля и надзора.
Органами, осуществляющими государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов, являются Госстандарт России, иные специально уполномоченные государственные органы управления в пределах их компетенции.
Осуществление государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов проводится должностными лицами государственных органов управления в пределах их компетенции.
Непосредственное осуществление государственного контроля и надзора за соблюдением обязательных требований государственных стандартов от имени Госстандарта России проводится его должностными лицами - государственными инспекторами:
главным государственным инспектором Российской Федерации по надзору за государственными стандартами;
главными государственными инспекторами республик в составе Российской Федерации, краев, областей, автономной области, автономных округов, городов по надзору за государственными стандартами;
государственными инспекторами по надзору за государственными стандартами.
Государственные инспектора, осуществляющие государственный контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных стандартов, являются представителями государственных органов управления и находятся под защитой государства.
Государственный инспектор имеет право:
свободного доступа в служебные и производственные помещения субъекта хозяйственной деятельности;
получать от субъекта хозяйственной деятельности документы и сведения, необходимые для проведения государственного контроля и надзора;
использовать технические средства и специалистов субъекта хозяйственной деятельности при проведении государственного контроля и надзора;
проводить в соответствии с действующими нормативными документами по стандартизации отбор проб и образцов продукции и услуг для контроля их соответствия обязательным требованиям государственных стандартов с отнесением стоимости израсходованных образцов и затрат на проведение испытаний (анализов, измерений) на издержки производства проверяемых субъектов хозяйственной деятельности;
выдавать предписания об устранении выявленных нарушений обязательных требований государственных стандартов на стадиях разработки, подготовки продукции к производству, ее изготовления, реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации), хранения, транспортирования и утилизации, а также при выполнении работ и оказании услуг;
выдавать предписания о запрете или приостановке реализации (поставки, продажи), использования (эксплуатации) проверенной продукции, а также выполнения работ и оказания услуг в случаях несоответствия продукции, работ и услуг обязательным требованиям государственных стандартов;
запрещать реализацию продукции, выполнение работ и оказание услуг в случае уклонения субъекта хозяйственной деятельности от предъявления продукции, работ и услуг для проверки.
Главный государственный инспектор Российской Федерации по надзору за государственными стандартами, главные государственные инспектора республик в составе Российской Федерации, краев, областей, автономной области, автономных округов, городов по надзору за государственными стандартами имеют право выдавать субъекту хозяйственной деятельности предписания, указанные в абзацах седьмом и восьмом настоящего пункта, а также имеют право:
принимать постановления о применении к субъектам хозяйственной деятельности штрафов за нарушения обязательных требований государственных стандартов;
запрещать реализацию импортной продукции и оказание импортных услуг, не соответствующих обязательным требованиям государственных стандартов и не прошедших государственную регистрацию в соответствии с законодательством Российской Федерации.
Государственные инспектора в случае невыполнения выданных ими предписаний и постановлений субъектами хозяйственной деятельности направляют необходимые материалы в арбитражный суд, органы прокуратуры или суд для принятия мер, установленных законодательством Российской Федерации.
Государственные инспектора при осуществлении возложенных на них обязанностей должны защищать интересы потребителей, субъектов хозяйственной деятельности и государства, руководствуясь законодательством.
Государственные инспектора несут установленную законодательством ответственность за невыполнение и ненадлежащее выполнение возложенных на них обязанностей, разглашение государственной или коммерческой тайных.

ОАО"ДЭЛА" получил достоверную информацию о том, что партия замороженных полуфабрикатов, поставленных ЧП "Соколов и К", не соответствует требованиям технических регламентов. Директор ОАО "ДЭЛА" снял с реализации данную продукцию, своим транспортом доставил ее изготовителю с целью возврата. Кроме того, покупатель потребовал компенсации стоимости товара и возмещения расходов по транспортировке. На что получил отказ. Оцените правомочность действия сторон. Ответ подтвердите статьей закона.

Потребитель в случае обнаружения в товаре недостатков, если они не были оговорены продавцом, по своему выбору вправе:
потребовать замены на товар этой же марки (этих же модели и (или) артикула);
потребовать замены на такой же товар другой марки (модели, артикула) с соответствующим перерасчетом покупной цены;
потребовать соразмерного уменьшения покупной цены; потребовать незамедлительного безвозмездного устранения недостатков товара или возмещения расходов на их исправление потребителем или третьим лицом;
отказаться от исполнения договора купли-продажи и потребовать возврата уплаченной за товар суммы. По требованию продавца и за его счет потребитель должен возвратить товар с недостатками.
При этом потребитель вправе потребовать также полного возмещения убытков, причиненных ему вследствие продажи товара ненадлежащего качества. Убытки возмещаются в сроки, установленные настоящим Законом для удовлетворения соответствующих требований потребителя.

5. Для обеспечения технологического процесса в предприятиях общественного питания используют различные технические средства измерений. Как лицо, ответственное за состояние и применение в предприятии весоизмерительного оборудования, укажите место установки поверительного клейма на гирях и циферблатных настольных весах. Поясните, какие документы подтверждают пригодность средств измерений к использованию Какой документ составляется в предприятиях для обеспечения своевременности проверки средств измерений Порядок его составления. Копии необходимых документов приложите.

Поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (органами ГМС) или другими уполномоченными на то органами и организациями с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям. В соответствии с Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Допускается продажа только поверенных средств измерений. Результат поверки – подтверждение пригодности средств измерений к применению или признание средства измерений непригодным к применению. Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается «Свидетельство о поверке». Если по результатам поверки средство измерений признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) «Свидетельство о поверке» аннулируются и выписывается «Извещение о непригодности» или делается соответствующая запись в технической документации.
Положительные результаты государственной и ведомственной первичной и периодической поверок оформляют:
а) при выпуске весов из производства - записью в паспорте (руководстве по эксплуатации) предприятия-изготовителя, заверенной поверителем с нанесением оттиска поверительного клейма;
б) при периодической ведомственной поверке - отметкой в документе, составленном ведомственной метрологической службой и согласованном с Госстандартом;
в) при выпуске из производства весов, поставляемых в сборе после ремонта и на месте эксплуатации - нанесением оттиска клейма в зависимости от типа весов и их конструктивных особенностей на:
пробку основной шкалы; закрепительную пробку основной гири, пробки дополнительной шкалы и гири; закрепительную пробку передаточного рычага; закрепительные пробки стоек, удерживающих тарировочный груз коромыслового указателя, если стопки имеют устройство, позволяющее изменять положение центра тяжести коромысла, - для весов с коромысловым указателем;
закрепительные пробки встроенных гирь промежуточного механизма весов; пломбы циферблатного указателя и дискретного отсчетного устройства с обеих сторон; салазку передаточного рычага - для весов с циферблатным указателем и дискретным отсчетным устройством;
закрепительные пробки встроенных гирь промежуточного механизма весов; винты проекционного указателя; салазки передаточного рычага - для весов с проекционным указателем;
пломбы силоизмерительного датчика и регулятор цены деления на указательном приборе - для электромеханических весов;
съемные чашки, несквозную пробку, запрессованную в основном рычаге гирных весов с открытым механизмом;
съемные чашки, сургуч, залитый в специальное приспособление, укрепленное на кожухе гирных весов с закрытым механизмом;
пробку, запрессованную в коромысле, а также пробку, закрывающую подгоночную полость передвижной гири, - для безменов.
Ответственность за эксплуатацию, хранение и ремонт измерительного оборудования в соответствии с требованиями технической документации изготовителя возложена на руководителей подразделений, непосредственно использующих их в своей работе.
Разработка ежегодных графиков госповерки СИ и графиков метрологической аттестации испытательного оборудования осуществляется ответственными исполнителями за метрологическое обеспечение на основании Перечней измерительного оборудования, которые они ведут. Форма графика госповерки СИ приведена ниже. Данные графики подписываются ответственными исполнителями по метрологическому обеспечению и утверждаются главным инженером предприятия в конце текущего года на планируемый период.
На основе графиков госповерки СИ, подаваемых ответственными исполнителями по метрологическому обеспечению, ответственным по метрологии разрабатывается общий по предприятию график периодической поверки средств измерений. Разработанный график периодической поверки СИ подписывается ответственным по метрологии, утверждается генеральным директором предприятия и отдается на согласование в аккредитованный орган (ЦСМ).

Форма графика периодической поверки СИ

ГРАФИК ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ПОВЕРКИ СРЕСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ
____________________ _________________
______________ ____________
_______________ 200_ г. _______________ 200_ г.

№ п/п
Код
средств
измерений

Наименование,
тип Метрологические
характеристики
Периодичность
поверки
(мес.)
Дата
последней
поверки
Место проведения поверок
Наличие СИ на 01.01.
200_г.
кол.
Подлежит поверке в 200_ г.
кол. в том числе по месяцам Примечание

Я
1 ф
2 м
3 а
4 м
5 и
6 и
7 а
8 с
9 о
10 н
11 д
12
Класс, разряд Предел
(диапазон
измерений)

Подпись

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Электронный ресурс. Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%C8%E7%EC%E5%F0%E5%ED%E8%E5
2. Закон РФ от 27 апреля 1993г.№4871-1 «Об обеспечении единства измерений». Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.femida.info/25/zo27a1993N4871Ip003.htm
3. Закон РФ от 10 июня1993г. №5154-1 «О стандартизации»(с изменениями от 27 декабря 1995г.,30 декабря 2001г.,10, 25 июля 2002г.). Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.femida.info/26/zo10i1993N5154Ip002.htm.
4. Закон «О защите прав потребителей», (с изменениями от 2 июня 1993 г., 9 января 1996 г., 17 декабря 1999 г., 30 декабря 2001 г., 22 августа, 2 ноября, 21 декабря 2004 г., 27 июля, 16 октября, 25 ноября 2006 г., 25 октября 2007 г., 23 июля 2008 г., 3 июня, 23 ноября 2009. Электронный ресурс. Режим доступа: http://ozpp.ru/laws/zpp.php
5. ГОСТ 8.453-82. Государственная система обеспечения единства измерений. Весы для статического взвешивания. Методы и средства поверки. Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.complexdoc.ru/text/%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%208.453-82