- •Роль и место метрологии в производстве и научных исследованиях.
- •Метрология как наука, предмет и задачи метрологии.
- •Взаимосвязь метрологии, квалиметрии, стандартизации и сертификации.
- •Актуальные проблемы метрологии.
- •Измерительное преобразование. Линейное измерительное преобразование.
- •Основные свойства, определяющие качество измерений. Единство, точность и достоверность измерений
- •Основные свойства, определяющие качество измерений. Точность, правильность, сходимость и воспроизводимость измерений.
- •Виды измерений (прямые и косвенные, совокупные и совместные измерения).
- •Виды измерений (абсолютные и относительные, однократные и многократные).
- •Виды измерений (статические и динамические измерения).
- •Виды измерений (технические и метрологические)
- •Виды измерений (равноточные и неравноточные, равнорассеянные и неравнорассеянные измерения).
- •Методы измерений. Метод непосредственной оценки.
- •Методы измерений. Метод сравнения с мерой(нулевой и дифференциальный методы, метод совпадения).
- •Методы измерений. Метод сравнения с мерой (метод противопоставления и метод замещения).
- •Шкалы измерений. Шкала наименований и шкала порядка. Использование шкалы наименований и шкалы порядка в метрологии.
- •Шкала интервалов и шкала отношений. "Абсолютная" шкала.
- •Математические операции с объектами шкал.
- •Средства измерений. Меры и индикаторы.
- •Средства измерений. Измерительные преобразователи и измерительные приборы.
- •Средства измерений. Устройства отображения измерительной информации средств измерений и их основные характеристики.
- •Средства измерений. Измерительные установки и измерительные системы.
- •Физическая величина(фв). Единица фв. Размер и значение фв.
- •Физическая величина. Размерность физической величины
- •Системы величин и системы единиц фв, принципы их построения.
- •Международная система единиц (си). Структура си, ее достоинства и недостатки.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по формам выражения.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по формам используемых оценок.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по степени интегративности.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по значимости.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по характеру изменения во времени.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по источникам возникновения. Инструментальные погрешности.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по источникам возникновения. Методические погрешности.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по источникам возникновения. Погрешности условий.
- •Нормальные и рабочие условия выполнения измерений.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по источникам возникновения. Субъективные погрешности.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по характеру проявления. Случайная погрешность измерения.
- •Случайная погрешность измерения. Механизм образования случайных погрешностей. Возможность рассмотрения случайной погрешности как случайной величины.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по характеру проявления. Систематическая погрешность измерения. Механизм образования систематических погрешностей.
- •Погрешность измерения. Классификация погрешностей измерений по характеру проявления. Систематическая погрешность измерения. Виды систематических погрешностей.
- •1) Элементарные
- •Грубые погрешности и промахи при измерениях. Методы отбраковывания результатов измерений с грубыми погрешностями.
- •Погрешность измерения. Определённые погрешности измерений.
- •Погрешность измерения. Неопределённые погрешности измерений. Невыявленные систематические погрешности.
- •Погрешность измерения. Неопределённые погрешности измерений. Неисключённые систематические погрешности.
- •Случайная погрешность измерения. Сущность вероятностного подхода к описанию случайных погрешностей.
- •Описание случайных погрешностей измерений с помощью функций распределения. Интегральная функция распределения.
- •Описание случайных погрешностей измерений с помощью функций распределения. Дифференциальная функция распределения.
- •Описание случайных погрешностей измерений с помощью функций распределения. Интегральная и дифференциальная функция распределения.
- •Оценка вида распределения случайных погрешностей измерений. Построение гистограммы и полигона статистического распределения, статистические характеристики распределения.
- •Оценка вида распределения случайных погрешностей измерений. Построение гистограммы и полигона статистического распределения. Аппроксимация статистических распределений.
- •Проверка нормальности распределения результатов наблюдений и случайных погрешностей. Критерий Пирсона.
- •Проверка нормальности распределения результатов наблюдений и случайных погрешностей. Составной критерий(w).
- •Общие методы выявления и оценки погрешностей измерений.
- •Статистическая обработка результатов прямых многократных измерений(при значимых случайных погрешностях измерений и пренебрежимо малых неисключённых систематических погрешностях).
- •Статистическая обработка результатов прямых многократных измерений(при значимых неисключенных систематических погрешностях измерений и пренебрежимо малых случайных погрешностях измерений).
- •Статистическая обработка результатов прямых многократных измерений(при значимых случайных и неисключённых систематических погрешностях).
- •Математическая обработка результатов косвенных измерений(при отсутствии корреляции между частными погрешностями измерений).
- •Математическая обработка результатов косвенных измерений(при наличии корреляции между частными погрешностями измерений).
- •Метрологические характеристики средств измерений.
- •Выбор методик выполнения измерений (мви). Основные требования, предъявляемые к мви.
- •1.Обеспечение требуемой точности измерений. 2.Обеспечение экономичности измерений. 3.Обеспечение представительности (валидности) результатов измерений. 4.Обеспечение безопасности измерений.
- •Выбор методик выполнения измерений(измерительный контроль, арбитражная перепроверка результатов приёмочного контроля).
- •Выбор методик выполнения измерений(сортировка объектов на группы по заданному параметру, приблизительная(ориентировочная) оценка параметров)
- •Выбор методик выполнения измерений(измерения при научных исследованиях)
- •Эталоны единиц физических величин. Виды эталонов.
- •Передача размеров единицы физических величин рабочим средствам измерений. Общегосударственные и локальные проверочные схемы.
- •Метрологическая аттестация, поверка и калибровка средств измерений.
- •Общие методы выявления и оценки погрешностей измерений. Аналитические методы. Уровни и этапа оценки погрешностей измерений.
- •Общие методы выявления и оценки погрешностей измерений. Экспериментальные методы. Методы, основанные на измерении "точной" меры и на измерении с помощью "точной" мви.
- •Общие методы выявления и оценки погрешностей измерений. Экспериментальные методы. Методы, основанные на анализе массивов результатов наблюдений.
- •Методы исключения систематических погрешностей. Метод симметричных наблюдений, метод поверки си в рабочих условиях, метод вспомогательных измерений.
- •Методы исключения систематических погрешностей. Метод образцовых сигналов, тестовый метод и метод инвертирования сигнала.
- •Формы представления результатов измерений. Правила оформления результатов измерений.
Выбор методик выполнения измерений (мви). Основные требования, предъявляемые к мви.
Требования, предъявляемые к методике выполнения измерений (МВИ):
1.Обеспечение требуемой точности измерений. 2.Обеспечение экономичности измерений. 3.Обеспечение представительности (валидности) результатов измерений. 4.Обеспечение безопасности измерений.
Точность измерений является необходимым условием для использования их результатов. Несоблюдение этого условия делает невозможным получение действительного значения измеряемой физической величины и бессмысленным проведение измерений. Обеспечение точности измерений заключается в установлении требуемого соотношения допустимой погрешности измерений [Δ] и предельного значения реализуемой в ходе измерений погрешности Δ: Δ ≤ [Δ].
При оценке экономичности измерений учитывают производительность и себестоимость измерительной операции, необходимую квалификацию оператора, наличие конкурирующих СИ, цену универсальных СИ, стоимость разработки и изготовления нестандартизованного СИ, возможность многоцелевого использования данных СИ и др.
При многократных измерениях одной и той же ФВ представительность результата измерений обусловлена его достоверностью и связана с числом наблюдений при измерениях – чем больше (в разумных пределах) наблюдений в серии, тем более четко проявляются систематические составляющие погрешности измерений и тем достовернее становятся статистические оценки средних значений и границ случайной погрешности. Представительность результата измерений при многократных наблюдениях одной и той же ФВ зависит также от выбранной доверительной вероятности. Уровень представительности тем выше, чем больше вероятность накрытия истинного значения полученной интервальной оценкой.
При рассмотрении безопасности измерений следует анализировать опасности, связанные с измеряемым объектом, а также и те, которыемогут нести средства измерений. Опасны высокие давления, механические и электрические напряжения, сила электрического тока, радиоактивность и многие другие. Источниками опасности применяемых средств измерений могут быть используемые для измерительных преобразований подвижные механические элементы, когерентные пучки оптических частот и другие энергетически насыщенные явления.
Выбор методик выполнения измерений(измерительный контроль, арбитражная перепроверка результатов приёмочного контроля).
Формулирование возможных измерительных задач осуществляется прежде всего с позиций точности. С этой позиции можно рассматривать такие задачи, как обеспечение точности измерений, необходимой для использования результатов:
- при измерительном приемочном контроле заданного параметра;
-при арбитражной перепроверке результатов приемочного контроля;
-при сортировке объектов на группы по заданному параметру;
-при проведении научного исследования;
-при ориентировочной (приблизительной) оценке заданного параметра.
В принципе возможны и другие подходы, но абсолютное большинство тривиальных измерительных задач сводится к перечисленным.
При решении любой из поставленных частных измерительных задач необходимо:
Установить необходимую точность измерения.
Убедиться в том, что реализуемая в процессе измерения точность соответствует установленной.
Необходимую точность измерения, как правило, нормируют значением допустимой погрешности измерения [Δ]. Значение [Δ] зависит от поставленной измерительной задачи, которая может быть сформулирована в разных вариантах.
Для случая приемочного контроля объекта по заданному параметру, если заданы два его предельных значения, допустимая погрешность измерений не должна превышать 1/3 части допуска (Т) параметра:
[Δ] ≤ Т/3,
где Т – допуск параметра, равный разности между двумя его нормированными предельными значениями наибольшим (Аmax) и наименьшим (Аmin)
Т = Аmax – Аmin.
Соотношение [Δ] ≤ Т/3 будет удовлетворительным при случайном характере контролируемого параметра и случайной погрешности измерений. Если принять, что распределение контролируемого параметра на множестве реальных объектов случайно и технология обеспечивает соответствие поля рассеяния параметра полю допуска
6σтехн ≤ T,
где σтехн – оценка с к о технологического процесса,
то возможное значение поля допуска T' с искажением из-за наложения на допуск Т предельной погрешности приемочного контроля [Δ] можно определить по правилу сложения дисперсий случайных величи
_________
T' = √ T2 + [Δ] 2 .
Элементарные расчеты показывают, что искажение поля допуска для принятого соотношения [Δ] и Т не превысит 5 % допуска. Такое искажение в технической практике вполне допустимо, следовательно, выбранное значение [Δ] может считаться пренебрежимо малым по сравнению со значением допуска Т контролируемого параметра. Аналогичное допущение о пренебрежимой малости допустимой погрешности измерений по отношению к норме неопределенности измеряемого параметра положено в основу всех последующих случаев ее назначения.
При арбитражной перепроверке результатов приемочного контроля, с учетом уже приведенных допущений, предельно допустимая погрешность измерений [Δ]а не должна превышать 1/3 часть погрешности измерений параметра при его приемочном контроле (Δпр):
[Δ]а ≤ Δпр/3 .