Метрология. Некоторые термины и определения

1. Измерением называют нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

2. Измерения бывают прямые и косвенные. При прямом измерении искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Косвенным называют измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости, между этой величиной и величинами, полученными прямыми измерениями.

3. Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

4. Измерительный прибор – это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

5. Шкала средства измерения – это часть отсчетного устройства, представляющего собой совокупность отметок, соответствующих ряду последовательных значений величины.

6. Отметка шкалы – знак на шкале, соответствующий некоторому значению измеряемой величины.

7. Отсчет – это число, отсчитанное по отсчетному устройству средства измерения.

8. Делением шкалы называют промежуток между двумя соседними отметками шкалы.

9. Ценой деления шкалы называют разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.

10. Предел измерений – это наибольшее и наименьшее значения диапазона измерений.

11. Погрешностью измерения называют отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

12. Абсолютная погрешность измерения – это погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

13  Относительной погрешностью измерения называют отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению измеряемой величины.

14. Важнейшими составляющими погрешности измерения являются инструментальная, систематическая, случайная погрешности и погрешность отсчитывания.

15. Инструментальная погрешность измерения – это составляющая погрешности измерения, зависящая от погрешностей применяемых средств измерений.

16. Систематическая погрешность измерения – это составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. (Например, изначально стрелка прибора установлена не на нулевом делении измерительной шкалы.)

17. Случайная погрешность измерения – составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной той же величины.

18. Погрешность отсчитывания – составляющая погрешности измерения, происходящая – от недостаточно точного отсчитывания показаний средства измерений.

19. Поправкой называют значение величины, одноименной с измеряемой, прибавляемое к полученному при измерении значению величины с целью исключения систематической погрешности.

20. Точность измерений – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность измерений может быть выражена обратной величиной модуля относительной погрешности.

Описание технических средств измерения Штангенциркуль

Штангенциркуль является более точным измерительным прибором по сравнению с метрической линейкой. Его паспортные данные – пределы измерения и инструментальная погрешность прибора – выбиты на поверхности штангенциркуля. Более высокая точность штангенциркуля обеспечивается линейным нониусом.

Штангенциркуль (рис.1.) состоит из миллиметрового масштаба М (шкалы прибора), жестко связанного со щекой АА'. N – линейный нониус представляет собой небольшую линейку, нанесенную на подвижную щеку ВВ'. При сомкнутых щеках AA' и BB' нулевые отметки шкалы нониуса и масштабной линейки совпадают.

Для промера наружных размеров измеряемый предмет вводят между щеками AB, которые сдвигаются до соприкосновения с предметом; затем закрепляют подвижную щеку BB' зажимом C и производят отсчет. Число целых миллиметров отсчитывается непосредственно по шкале M прибора до нулевой метки нониуса. Число долей миллиметра отсчитывают по нониусу, пользуясь следующими правилами.

1) Находим метку нониуса, совпадающую с какой-либо меткой шкалы M прибора (на рис. 1 - это вторая метка).

2) Умножаем номер метки нониуса, совпадающей с меткой шкалы прибора, на инструментальную погрешность прибора, выбитую на его поверхности. Полученное произведение дает число долей миллиметра:

2 • 0,1 мм = 0,2 мм.

Результатом измерения является сумма показаний, снятых со шкалы прибора и шкалы нониуса. В примере на рис.1. диаметр детали, измеряемой щеками АВ, равен:

D = 8 мм + 0,2 мм = 8,2 мм.

При однократном измерении погрешность измерения равна инструментальной погрешности измерения. Тогда результат измерения, учитывающий абсолютную погрешность, следует представить так:

D = (8,2  0,1) мм или D = (8,2  0,1) · 10^–3 м.

Относительная погрешность:

Стандартные приборы с линейным нониусом позволяют производить измерения с точностью от 0,1 до 0,01 мм.

Для измерения диаметров внутренних отверстий и других внутренних промерах используются щеки A'В'. Отсчет результата производится по тем же правилам, что и при измерении щеками AВ (на рис.1. диаметр отверстия d также равен 8,2 мм).

При измерениях H – глубины отверстий в деталях применяют рейку F, которая вдвигается в отверстие до упора (на рис.1. глубина отверстия H также равна 8,2 мм).