Вопрос 2. Измерения, основные характеристики измерений.

Измерение - нахождение значения физической величины (параметра) опытным путем с помощью специальных технических средств.

Средства измерений - технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические характеристики. В число средств измерений входят меры, измерительные приборы и измерительные установки.

Мера - средство измерений в виде тела или устройства, предназначенного для воспроизведения величины одного или нескольких размеров, значения которых они содержат с необходимой для измерения точностью.

По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения подразделяются на четыре основные вида: прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямые - это измерения, при которых значение физической величины находят непосредственно из опытных данных, сравнивая измеряемую величину с мерой этой величины. (Измерение длины линейкой, термометром, взвешиванием).

Косвенные - это измерения, при которых размер искомой величины определяется путем прямых измерений других величин, связанных с искомой величиной

определенными зависимостями. (Времени прохождения ультразвукового импульса и расстояния между излучателем и приемником).

Совокупные - это производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением

уравнений, получаемых при прямых измерениях сочетаний этих величин. (При определении состава бетона, песок взвешивают до и после сушки, вторую пробу взвешивают до и после рассева с промыванием и просушиванием. Расход цемента определяют решая уравнение.)

Совместные - это производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения зависимостей между ними. (Для определения с необходимой точностью скорость ультразвука в бетонных образцах, определяют прочность разрушающим методом. Строят график зависимости).

Точность измерения - одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешность результата измерения.

Абсолютная погрешность измерения разность между полученным при

измерении (х) и истинным (Q) значениями измеряемой величины ∆= x-Q.

Относительная погрешность - погрешность, выраженная в °о или долях значения измеряемой величины

δ = (х – Q)|Q

Эталон единицы физической величины - средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и хранения единицы данной величины и установления их пригодности.

Поверка - совокупность действий, производимых с целью оценки погрешности средств измерений и установления их пригодности.

Тема 2. Международная система единиц (си). Эталоны единиц физических величин.

Вопрос 3. Установление си. Основные, дополнительные и производные единицы си. Особенности применения си в строительстве.

Международная система единиц физических величин (Systeme International(S1)) (СИ) является наиболее совершенной и универсальной из всех существовавших до настоящего времени. Она охватывает физические величины механики, электродинамики, термодинамики и оптики, которые связаны между собой физическими законами.

СИ содержит семь основных единиц:

Метр - расстояние проходимое светом в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды; Килограмм - единица массы, равная массе международного прототипа килограмма, хранимого в Международном бюро мер и весов.

Секунда - интервал времени, в течение которого совершается 9 192 631 770 колебаний, соответствующих резонансной частоте энергетического перехода между уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями.

Ампер- - сила неизменяющегося электрического тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создает

■7

между этими проводниками силу, равную 210^-7 Н на каждый метр длины.

Кельвин - единица термодинамической температуры, равная 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Кандела - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 10¹² Гц, энергетическая сила излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт ср^-1.

Моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в 0,012 кг углерода-12.

Дополнительные единицы СИ:

Радиан - угол между двумя радиусами окружности, дуга между которыми по длине равна радиусу. Один радиан составляет 57°17 44.8^/.

Стерадиан - телесный угол, вершина которого расположена в центре сферы и который вырезает на сфере поверхность, площадь которой равна площади квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.

Измеряют телесные углы путем определения плоских углов и проведения дополнительных расчетов по формуле:

Ώ = 2π (1 – соs α/2),

где Ώ - телесный угол; - α плоский угол при вершине конуса, образованного внутри сферы данным телесным углом.

Телесному углу 1 ср соответствует плоский угол, равный 65°32^/; углу π ср - плоский угол, равный 120 °; углу 2 π ср - плоский угол, равный 180 °.

Производные единицы системы СИ образуются на основании законов, устанавливающих связь между величинами, выражающего данный физический закон или определение, если другие величины выражаются в единицах СИ.

Применявшаяся ранее для оценки прочностных характеристик и напряжений материалов единица давления килограмм-сила на квадратный сантиметр была более удобной (долее «ощутимой»), чем мелкоразмерная единица паскаль, требующая приставки мега. Кроме того, при проведении ряда расчетов требуется вычислять вес конструкций с использованием коэффициента 9,81.

В производственных условиях при оперативном контроле за набором прочности бетона удобнее пользоваться старой характеристикой «марка» вместо введенной характеристики «класс бетона» по прочности, которая необходимо и используется

только при расчете железобетонных конструкций.