МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Учебно-методический комплект разработан с целью унификации преподавания данной дисциплины, облегчения работы преподавателя и содержит необходимый минимум теоретического и практического материала. Работу можно рассматривать как конспект преподавателя для проведения занятий.


ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

Наименование тем Количество часов
Всего Практические занятия
  Тема 1.1. Метрология, основные понятия  
Метрология как наука. Основные понятия метрологии. Физические величины и их единицы. Уравнение связи между величинами.  
  Тема 1.2. Методы и средства проведения измерений  
Методы и средства проведения измерений. Классификация и основные характеристики измерений.  
  Тема 1.3 Основные понятия теории погрешностей
Классификация погрешностей. Правила округления результатов измерений.  
Грубые погрешности измерений (промахи).  
Методы обнаружения и уменьшения систематических погрешностей измерений.
Методы уменьшения инструментальных погрешностей. Внесение поправок в результат измерений.
Методы исключения грубых погрешностей измерений.
Классы точности измерительного прибора.
  Тема 1.4 Поверка измерительных приборов  
Поверка измерительных приборов  
  Тема 1.5 Основы обработки результатов  
Основы обработки результатов измерений  
Контрольная работа
  Тема 1.6 Стандартизация  
Понятие о стандартизации  
Национальные стандарты  
Межгосударственные стандарты  
Комплексные системы стандартов  
  Итого:

 

Тема 1.1. Метрология, основные понятия

Лекция №1 Метрология как наука. Основные понятия метрологии. Физические величины и их единицы. Уравнение связи между величинами

 

Метрология: (от греческого Μέτρο - мера и λόγος - слово, учение, рассуждение, понятие) - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.[1]

 

Основной задачей метрологии является обеспечение единства и точности измерений.

 

До середины 19 века носила описательный характер далее, в связи с потребностями практики, стала приобретать черты науки основанной на развитом математическом аппарате. Одним из основателей современной метрологии является Д.И. Менделеев, с 1892 г. он руководил «Депо образцовых гирь и весов», в дальнейшем — «Главная палата мер и весов».

 

Метрология состоит из трех разделов теоретического, законодательного и практического.

 

Теоретическая метрология разрабатывает основы метрологии, поэтому иногда её называют фундаментальной.

 

Законодательная метрология устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений.

 

Предметом практической метрологии являются вопросы применения 2-х предыдущих разделов.

 

Основными понятиями метрологии являются:

- физическая величина;

- измеряемая физическая величина;

- размер физической величины;

- значение физической величины;

- числовое значение физической величины;

- истинное значение физической величины;

- действительное значение физической величины;

- измерение физической величины.

 

Физическая величина

Одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них[2].

В "Международном словаре основных и общих терминов метрологии" (VIM-93) применено понятие величина (измеримая), раскрываемое как "характерный признак (атрибут) явления, тела или вещества, которое может выделяться качественно и определяться количественно"

Измеряемая физическая величина

Физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи.

Размер физической величины

Количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Значение физической величины

Выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Числовое значение физической величины

Отвлеченное число, входящее в значение величины.

Истинное значение физической величины

Значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.

Действительное значение физической величины

Значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Измерение физической величины[3]

Если физическая величина не измеряется, но влияет на размер измеряемой величины и (или) результат измерений она называется влияющей, а если при измерении используется в качестве вспомогательной, то носит название физического параметра[4].

 

Физические величины сведены в систему физических величин, в настоящее время систему СИ (Systeme International d'Unites)[5].

Система физических величин определяется как совокупность физических величин образованная по следующему принципу: одни величины определяются, как основные и независимые, все остальные образуются, как производные от них.

 

В системе СИ семь основных физических величин[6]

 

Физическая величина Символ Наименование Единица измерения
Длина L метр м
Масса M килограмм кг
Время T секунда с
Температура Θ Кельвин К
Сила тока I Ампер А
Сила Света J кандела кд
Количество вещества N моль моль

 

Для пяти единиц (метр, килограмм, секунда, кельвин и кандела) реализованы эталоны в соответствии с определением этих величин. Эталон Ампера представляет собой источник электрического потенциала. Эталон моля — не создан т.е. его нет.

Для расширения диапазона использования величин используют дольные и кратные приставки (санти..., милли..., кило... и т.п.)

 

Размерность производных физических величин выражается в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1. Размерность обозначается - dim.

 

Пример №1

Определить размерность линейной скорости.

Решение

- Запишем уравнение связи (т .е уравнение, отражающее связь между величинами, обусловленную законами природы, в котором под буквенными символами понимают физические величины)

V=l/t

- определим размерность линейной скорости

dim V = [l]/[t]=»LT-1

Пример №2

Определить размерность линейного ускорения

(решение аналогично)

Ответ: dim a = LT-2

 

Пример №3

Определить размерность силы

Ответ: dim F=LMT-2; 1Ньютон=кг*M/c2

 

Пример №4

Определить размерность мощности

Ответ: L2MT-3

1Ватт=1Дж/c=кг*м2/c3

Задачи для самостоятельного решения

 

Определить размерность Ответ
Давления (Паскаль) L-1MT-2
Работы (Джоуль) L2MT-2
Электрического напряжения (Вольт) L2MT-3I-1
Электрического сопротивления (Ом) L2MT-3I-2
Электрической проводимости (Сименс) L-2M-1T3I2

 

Тема 1.2. Методы и средства проведения измерений








Дата добавления: 2014-12-04; просмотров: 795;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.018 сек.