Reklamimi në portal

Llojet dhe metodat e matjeve. Llojet e matjeve dhe karakteristikat e tyre Karakteristikat e llojeve të metodave të matjes

Metodat e matjes (MI)- një mënyrë për të marrë një rezultat matjeje duke përdorur parimet dhe mjetet e matjes.

MI ndahen në

Metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë

Vlera e sasisë së matur merret direkt nga pajisja e leximit të pajisjes matëse direkte.

Avantazhi- shpejtësia e matjeve, e cila e bën atë të domosdoshëm për përdorim praktik. Disavantazhi është saktësia e kufizuar.

Metoda e krahasimit të masës

Vlera e matur krahasohet me vlerën e riprodhuar nga matja. Shembull: matja e gjatësisë me vizore.

Avantazhi– saktësi më e madhe e matjes sesa me metodën e vlerësimit të drejtpërdrejtë. Disavantazhi është koha e madhe e shpenzuar për zgjedhjen e masave.

Metoda e kundërshtimit

Vlera e matur dhe vlera e riprodhuar nga masa veprojnë njëkohësisht në pajisjen e krahasimit, me ndihmën e së cilës përcaktohet raporti midis këtyre vlerave.

Për shembull, peshimi në peshore me krahë të barabartë, në të cilin matet masa, përcaktohet si shuma e masës së peshave që e balancojnë atë dhe leximeve në peshoren e peshores.

Avantazhi– uljen e ndikimit në rezultatet e matjes të faktorëve që ndikojnë në shtrembërimin e sinjaleve të informacionit të matjes. Disavantazhi është rritja e kohës së peshimit.

Metoda diferenciale (diferencë).

Karakterizohet nga diferenca midis vlerave të matura dhe të njohura (masa e riprodhueshme). Për shembull, matja në krahasim me një standard pune në një kompator, që kryhet kur kontrollohen masat e gjatësisë.

Avantazhi- Marrja e rezultateve me saktësi të lartë, edhe kur përdoren mjete relativisht të papërpunuara për matjen e diferencës.

Metoda zero

Një metodë krahasimi me një masë në të cilën efekti neto i ekspozimit ndaj krahasuesit reduktohet në zero.

Metoda e ndeshjes

Një metodë krahasimi me një masë në të cilën diferenca midis vlerave të masës së dëshiruar dhe të riprodhueshme të sasive matet duke përdorur koincidencën e shenjave të shkallës ose sinjaleve periodike.

Avantazhi- metoda lejon të rritet ndjeshëm saktësia e krahasimit me masën. Disavantazhi është kostoja e blerjes së mediave më komplekse, nevoja që operatori të ketë aftësi profesionale.

metoda e zëvendësimit

Ai bazohet në një krahasim me një masë, në të cilën vlera e matur zëvendësohet nga një vlerë e njohur, një masë e riprodhueshme, duke i mbajtur të gjitha kushtet të pandryshuara. Për shembull, peshimi me vendosje alternative të masës dhe peshave të matura në të njëjtën peshore.

Përparësitë- Gabimi i matjes është i vogël, pasi përcaktohet kryesisht nga gabimi i masës dhe zona e vdekur e pajisjes (zero - tregues). Disavantazhi është nevoja për të aplikuar masa me shumë vlera.

Metoda indirekte e matjes I

Matja e sasisë fizike të një artikulli, e shoqëruar me një sasi tjetër të dëshiruar, e përcaktuar nga një varësi funksionale, me llogaritjen e mëvonshme duke zgjidhur kontrollin. Metodat indirekte përdoren gjerësisht në metodat e testimit kimik.

Përparësitë- aftësia për të matur sasitë për të cilat nuk ka metoda të vlerësimit të drejtpërdrejtë ose ato nuk japin rezultate të besueshme ose shoqërohen me kosto të konsiderueshme. Disavantazhet - rritja e kohës dhe kostos për matje.

1.6. Organizimi i Shërbimit Metrologjik Shtetëror

Shërbimi Metrologjik Shtetëror i Rusisë (GMS)është një grup organesh metrologjike shtetërore dhe është krijuar për të menaxhuar aktivitetet për të siguruar uniformitetin e matjeve.

Menaxhimi i përgjithshëm i HMS kryhet nga Standardi Shtetëror i Federatës Ruse, të cilit i janë besuar funksionet e mëposhtme me Ligjin "Për Sigurimin e Uniformitetit të Matjeve":

  • Koordinimi ndërrajonal dhe ndërsektorial i aktiviteteve për të siguruar uniformitetin e matjeve;
  • Vendosja e rregullave për krijimin, miratimin, ruajtjen dhe përdorimin e standardeve të njësive të sasive;
  • Përcaktimi i kërkesave të përgjithshme metrologjike për mjetet, metodat dhe rezultatet e matjeve;
  • Kontrolli dhe mbikëqyrja metrologjike shtetërore;
  • Monitorimi i pajtueshmërisë me kushtet e traktateve ndërkombëtare të Federatës Ruse për njohjen e rezultateve të provës dhe verifikimin e instrumenteve matëse;
  • Miratimi i dokumenteve rregullatore për të siguruar uniformitetin e matjeve;
  • Miratimi i standardeve shtetërore;
  • Vendosja e intervaleve të kalibrimit për instrumentet matëse;
  • Caktimi i pajisjeve teknike për instrumentet matëse;
  • Vendosja e procedurës për zhvillimin dhe certifikimin e metodave për kryerjen e matjeve;
  • Kryerja dhe bashkërendimi i veprimtarive të Qendrave Metrologjike Shkencore Shtetërore (QSHMS).
  • Akreditimi i qendrave shtetërore për testimin e instrumenteve matëse;
  • Miratimi i llojit të instrumenteve matëse;
  • Mbajtja e Regjistrit Shtetëror të Instrumenteve Matëse;
  • Vendosja e procedurës për licencimin e veprimtarisë së personave juridikë dhe fizikë në prodhimin, riparimin, shitjen dhe dhënien me qira të instrumenteve matëse;
  • Organizimi i aktiviteteve dhe akreditimi i shërbimeve metrologjike të personave juridikë për të drejtën e kryerjes së punës së kalibrimit;
  • Planifikimi dhe organizimi i kryerjes së punëve metrologjike;

GMS përfshin shtatë qendra metrologjike shkencore shtetërore, Institutin Kërkimor Gjith-Rus të Shërbimit Metrologjik (VNIIMS) dhe rreth 100 qendra për standardizimin dhe metrologjinë.

Këto shërbime menaxhohen Gosstandart i Federatës Ruse e cila bashkërendon punën e tyre me punën e HMS mbi bazën e një politike teknike të unifikuar.

Të drejtat dhe detyrimet

Të drejtat dhe detyrimet nënndarjet strukturore të shërbimit metrologjik në zyrën qendrore, në organizatat drejtuese dhe bazë të shërbimit metrologjik, si dhe në ndërmarrje e organizata, përcaktohen nga rregullorja për shërbimin metrologjik të organit qeverisës shtetëror ose të personit juridik, të miratuar nga kokën e tyre.

Aktivitetet e shërbimeve metrologjike mbështeten nga dokumente legjislative dhe rregullatore që rregullojnë fusha të ndryshme, duke përfshirë mbështetjen metrologjike për prodhimin dhe certifikimin e sistemeve të cilësisë; standardet dhe mjetet e matjes, kontrollit dhe testimit; specialistë me formim special profesional, kualifikim dhe përvojë në kryerjen e punëve dhe shërbimeve metrologjike.

Financimi

Financimi i punës për kryerjen e detyrave nga organizata mëmë kryhet nga fondet e centralizuara të organit përkatës shtetëror drejtues, dhe për organizatën bazë - nga fondet ekstra-buxhetore të krijuara posaçërisht.

Shërbimet metrologjike të ndërmarrjeve mund të akreditohen për të drejtën e kalibrimit të instrumenteve matëse në bazë të kontratave të lidhura me qendrat metrologjike shkencore shtetërore ose organet e SMS-ve.

Siç u përmend më lart, matja është procesi i marrjes eksperimentale të një ose më shumë vlerave të një sasie që në mënyrë të arsyeshme mund t'i atribuohet asaj. Vlera e sasisë së matur varet nga kushtet e matjes, metoda e zgjedhur, lloji i instrumentit matës etj.

Karakteristikat kryesore të matjeve përfshijnë parimet e matjes, metodat e matjes dhe saktësinë e matjes.

Parimi i matjeve është një fenomen fizik (efekt) në themel të matjeve nga një ose një lloj tjetër instrumentesh matëse.

Një numër i madh i efekteve fizike të zbuluara nga shkencëtarët në kërkimet e tyre përdoren si parime matëse. Për shembull, aplikimi i efektit Doppler për të matur shpejtësinë; aplikimi i efektit Hall për të matur induksionin e fushës magnetike; përdorimi i gravitetit gjatë matjes së masës me peshim.

Shembuj të zbatimit të parimeve të ndryshme të matjes janë efekti piezoelektrik, efekti termoelektrik dhe efekti fotoelektrik.

Efekti piezoelektrikështë shfaqja e EMF në sipërfaqen (facet) e disa kristaleve (kuarci, turmalinë, materiale piezoelektrike artificiale) nën veprimin e forcave të jashtme. Kuarci dhe piezoqeramika (për shembull, titanati i bariumit), të cilat kanë një forcë mjaftueshëm të lartë mekanike dhe qëndrueshmëri të temperaturës (kuarci deri në një temperaturë prej 200°C; piezoqeramika deri në 115°C), kanë gjetur aplikimin më të madh për matje.

Efekti piezoelektrik i kthyeshëm: EMF i aplikuar në një kristal piezoelektrik shkakton stres mekanik në sipërfaqen e tij. Transduktorët piezoelektrikë janë vetë-gjenerues për matje dinamike.

efekt termoelektrik përdoret për matjet e temperaturës dhe përdoren dy mënyra kryesore për realizimin e këtij efekti.

Në rastin e parë, përdoret vetia e ndryshimit të rezistencës elektrike të metaleve dhe gjysmëpërçuesve me një ndryshim në temperaturë. Nga metalet, bakri (për matje normale) dhe platini (për matje me saktësi të lartë) përdoren shpesh. Transduktori matës përkatës quhet termistor. Elementet e ndjeshme të një konverteri gjysmëpërçues - një termistor - janë bërë nga oksidet e metaleve të ndryshme. Me rritjen e temperaturës, rezistenca e termistorit zvogëlohet, ndërsa ajo e termistorit rritet. Varësia e rezistencës së termistorëve me ndryshimin e temperaturës është jolineare, për termistorët e bakrit është lineare, për platinin përafrohet me një trinom katror.

Termistorët e platinit ju lejojnë të matni temperaturat në intervalin nga -200°C deri në +1000°C.

Për qëllime matjeje, përdoren efektet fotoelektrike të jashtme dhe të brendshme. Efekti i jashtëm fotoelektrik ndodh në një cilindër të evakuuar që ka një anodë dhe një fotokatodë. Kur një fotokatodë ndriçohet, elektronet emetohen nën veprimin e fotoneve të dritës. Nëse ka një tension elektrik midis anodës dhe fotokatodës, elektronet e emetuara nga fotokatoda formojnë një rrymë elektrike, të quajtur fotorrymë.

Kështu, energjia e dritës shndërrohet në energji elektrike.

Mënyra e matjes- ky është një grup teknikash (metodash) të përdorura për krahasimin e sasisë së matur me njësinë (ose shkallën) e saj në përputhje me parimin e zgjedhur të matjes.

Metodat e matjes ndahen në metoda të vlerësimit të drejtpërdrejtë dhe metoda të krahasimit me një masë. Metodat e krahasimit me një masë ndahen në metoda të kundërshtimit, diferencialit, zeros, zëvendësimit dhe rastësisë.

Metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë konsiston në përcaktimin e vlerës së një sasie fizike duke përdorur pajisjen e leximit të një pajisjeje matëse me veprim të drejtpërdrejtë. Për shembull, matja e tensionit me një voltmetër. Kjo metodë është më e zakonshme, por saktësia e saj varet nga saktësia e instrumentit matës.

Metoda e krahasimit të masës përdor një krahasim të vlerës së matur me vlerën e riprodhuar nga masa. Saktësia e matjes mund të jetë më e lartë se saktësia e vlerësimit të drejtpërdrejtë.

Metoda e kontrastit bazohet në veprimin e njëkohshëm të vlerës së matur dhe të riprodhueshme në pajisjen krahasuese, me ndihmën e së cilës vendoset raporti ndërmjet sasive. Për shembull, matja e peshës me një peshore ekuilibri dhe një grup peshash.

Kur metodë diferenciale instrumenti matës ndikohet nga diferenca midis vlerës së matur dhe vlerës së njohur të riprodhuar nga matja. Në këtë rast, balancimi i vlerës së matur të të njohurit nuk kryhet plotësisht. Për shembull, matja e tensionit DC duke përdorur një ndarës diskrete të tensionit, një burim tensioni referencë dhe një voltmetër.

Duke përdorur metodë null efekti rezultues i ndikimit të të dy sasive në pajisjen e krahasimit çohet në zero, i cili regjistrohet nga një pajisje shumë e ndjeshme - një tregues zero. Për shembull, matja e rezistencës së një rezistence duke përdorur një urë me katër krahë, në të cilën rënia e tensionit në një rezistencë me rezistencë të panjohur balancohet nga rënia e tensionit në një rezistencë me rezistencë të njohur.

metoda e zëvendësimit bazohet në lidhjen e alternuar të një vlere të matur dhe një vlere të njohur me hyrjen e pajisjes, dhe vlera e vlerës së matur vlerësohet nga dy lexime të pajisjes, dhe më pas duke zgjedhur një vlerë të njohur, të dyja leximet përputhen.

Me këtë metodë, saktësia e lartë e matjes mund të arrihet me një saktësi të lartë të një mase të një vlere të njohur dhe një ndjeshmëri të lartë të instrumentit. Për shembull, një matje e saktë e një tensioni të vogël duke përdorur një galvanometër shumë të ndjeshëm, me të cilin fillimisht lidhet një burim i panjohur tensioni dhe përcaktohet devijimi i treguesit, dhe më pas i njëjti devijim i treguesit arrihet duke përdorur një burim të rregullueshëm të tensionit të njohur. Në këtë rast, voltazhi i njohur është i barabartë me të panjohurën.

Metoda e ndeshjes përcaktoni ndryshimin midis vlerës së matur dhe vlerës së riprodhuar nga matja, duke përdorur koincidencën e shenjave të shkallës ose sinjaleve periodike. Për shembull, matja e shpejtësisë së rrotullimit të një pjese duke përdorur një llambë strobe ndezëse: duke vëzhguar pozicionin e shenjës në pjesën rrotulluese në momentet e ndezjes së llambës, shpejtësia e rrotullimit të pjesës përcaktohet nga frekuenca e njohur e blicit dhe zhvendosja të markës.

Verifikimi i respektimit të kërkesave dhe rregullave të detyrueshme kryhet në rendin e kontrollit (mbikëqyrjes) shtetërore mbi respektimin e kërkesave të detyrueshme.

Saktësia e matjeve përcaktohet nga afërsia me zero e gabimit të matjes, d.m.th. afërsia e matjes rezulton me vlerën e vërtetë të sasisë.

Vlera e vërtetë e vlerës së matur- vlera e një sasie fizike, e cila në mënyrë ideale do të pasqyronte vetinë përkatëse të objektit në aspektin sasior dhe cilësor.

Vlera aktuale e sasisë së matur quhet një vlerë e gjetur eksperimentalisht që është aq afër vlerës së vërtetë sa mund të përdoret në vend të saj për këtë qëllim.

Për shkak të veçorive të organeve tona shqisore (vizioni dhe dëgjimi) dhe papërsosmëria e instrumenteve matëse që përdorim, është e pamundur të përcaktohet vlera e vërtetë e sasisë së matur.

Mund të tregohet vetëm se është midis dy vlerave, njëra prej të cilave merret me një mangësi dhe tjetra merret me tepricë. Sa më afër të jenë këto vlera me njëra-tjetrën, aq më i vogël është diferenca e tyre, aq më e saktë është matja.

Gabimi i matjes mund të shprehet në mënyrë sasiore në njësi të sasisë së matur ose në lidhje me gabimin ndaj rezultatit të matjes, por saktësia e matjes nuk mund të përcaktohet drejtpërdrejt nga rezultatet e matjes. Prandaj, zakonisht flitet për saktësi të lartë (të mesme, të ulët) të matjes në aspektin cilësor.

Kjo është arsyeja pse është më e përshtatshme të përcaktohet saktësia e matjeve duke përdorur gabimin.

Kështu, detyra e eksperimentuesit nuk është vetëm të përcaktojë një ose një vlerë tjetër të dëshiruar, por edhe të tregojë se cila është saktësia e përcaktimit të kësaj vlere, ose, me fjalë të tjera, cila është vlera e gabimit të lejuar.

Aktualisht, ekzistojnë shumë lloje të matjeve, të dalluara nga natyra fizike e sasisë së matur dhe faktorëve që përcaktojnë kushte dhe mënyra të ndryshme matëse. Llojet kryesore të matjeve të sasive fizike, duke përfshirë ato lineare-këndore (GOST 16263-70), janë drejt, indirekte, kumulative, të përbashkët, absolute Dhe i afërm.

Më e përdorur gjerësisht matje direkte , që konsiston në faktin se vlera e dëshiruar e sasisë së matur gjendet nga të dhënat eksperimentale duke përdorur instrumente matëse. Madhësia lineare mund të vendoset drejtpërdrejt në shkallët e vizores, masës shirit, kaliperit, mikrometrit, forcës vepruese - me një dinamometër, temperaturës - me një termometër, etj.

Ekuacioni i matjes direkte ka formën:

ku Q është vlera e dëshiruar e vlerës së matur; X është vlera e sasisë së matur që merret drejtpërdrejt nga leximet e instrumenteve matëse.

indirekte- matje të tilla në të cilat vlera e dëshiruar përcaktohet nga marrëdhënia e njohur ndërmjet kësaj vlere dhe sasive të tjera të marra nga matjet e drejtpërdrejta.

Ekuacioni i matjes indirekte ka formën:

Q \u003d f (x 1, x 2, x 3, ...),

ku Q është vlera e dëshiruar e sasisë së matur në mënyrë indirekte; х 1 , х 2 , х 3 , ... janë vlerat e sasive të matura nga lloji i drejtpërdrejtë i matjeve.

Matjet indirekte përdoren në rastet kur vlera e dëshiruar është e pamundur ose shumë e vështirë të matet drejtpërdrejt, d.m.th. matje direkte, ose kur matja direkte jep një rezultat më pak të saktë.

Shembuj të një lloji të tërthortë të matjes janë vendosja e vëllimit të një paralelipipedi duke shumëzuar tre sasi lineare (gjatësi, lartësi dhe gjerësi) të përcaktuara duke përdorur llojin e drejtpërdrejtë të matjes, llogaritjen e fuqisë së motorit, përcaktimin e rezistencës elektrike të një përcjellësi nga rezistenca, gjatësia dhe sipërfaqja e prerjes tërthore etj.

Një shembull i një matjeje indirekte është gjithashtu matja e diametrit mesatar të një filli të jashtëm të fiksimit duke përdorur metodën "tre tela". Kjo metodë bazohet në përcaktimin më të saktë të diametrit mesatar të fillit d 2 si diametri i një cilindri të kushtëzuar, gjeneratori i të cilit ndan profilin e fillit në pjesë të barabarta P / 2 (Fig. 2.1):

ku D meas është distanca, duke përfshirë diametrat e telit, të marra nga matje direkte;

d 2 - diametri i telit, duke siguruar kontakt me profilin e fillit në pikat që shtrihen në gjeneratorin d 2;

α është këndi i profilit të fillit;

P - hapi i fillit.


Matjet kumulative kryhet me matje të njëkohshme të disa sasive me të njëjtin emër, në të cilat vlera e dëshiruar gjendet duke zgjidhur një sistem ekuacionesh të përftuara nga matjet e drejtpërdrejta të kombinimeve të ndryshme të këtyre sasive. Një shembull i matjeve kumulative është kalibrimi i peshave të një grupi nga masa e njohur e njërit prej tyre dhe nga rezultatet e krahasimeve të drejtpërdrejta të masave të kombinimeve të ndryshme të peshave.

Për shembull, është e nevojshme të kalibroni një masë të djegur prej 1; 2; 5; 10 dhe 20 kg. Një peshë shembullore është 1 kg, e shënuar 1 rev.

Le të bëjmë matje, duke ndryshuar kombinimin e peshave çdo herë:

1 = 1 06 + A; 1 + l rreth = 2 + b; 2 = 2 + Me; 1+2 + 2 = 5 + d etj.

letra A, b, Me, d– vlera të panjohura të peshave që duhen shtuar ose zbritur nga masa e kazanit. Duke zgjidhur një sistem ekuacionesh, mund të përcaktoni vlerën e secilës peshë.

Matjet e përbashkëta- matje të njëkohshme të dy ose më shumë sasive jo identike për të gjetur lidhjen midis tyre, për shembull, matjet e vëllimit të një trupi të bëra me matje të temperaturave të ndryshme, duke shkaktuar një ndryshim në vëllimin e këtij trupi.

Llojet kryesore të matjeve, në bazë të natyrës së rezultateve të matjeve për sasi të ndryshme fizike, përfshijnë matjet absolute dhe relative.

Matjet absolute bazohen në matjet e drejtpërdrejta të një ose më shumë madhësive fizike. Një shembull i një matjeje absolute është matja e diametrit ose gjatësisë së një rruaze me një kaliper ose mikrometër, ose matja e temperaturës me një termometër.

Matjet absolute shoqërohen me një vlerësim të të gjithë masës.

Matjet relative bazohen në matjen e raportit të vlerës së matur, që luan rolin e një njësie, ose në matjen e vlerës në raport me vlerën me të njëjtin emër, të marrë si fillestare. Si mostra, shpesh përdoren masa shembullore në formën e blloqeve fundore paralele të gjatësisë.

Një shembull i matjeve relative mund të jenë matjet e kalibrave të prizave dhe kapëseve në optimetrat horizontale dhe vertikale me rregullimin e instrumenteve matëse sipas masave shembullore. Kur përdoren masa shembullore ose pjesë shembullore, matjet relative mund të përmirësojnë saktësinë e rezultateve të matjeve në krahasim me matjet absolute.

Përveç llojeve të konsideruara të matjeve, sipas veçorisë kryesore - metodës së marrjes së rezultatit të matjes, llojet e matjeve klasifikohen gjithashtu sipas saktësisë së rezultateve të matjes - në ekuivalente Dhe të pabarabartë, sipas numrit të matjeve të shumëfishta Dhe beqare, në lidhje me ndryshimin e vlerës së matur në kohë - nga statike Dhe dinamike, nga prania e kontaktit të sipërfaqes matëse të instrumentit matës me sipërfaqen e produktit - në kontakt Dhe pa kontakt dhe etj.

Në varësi të qëllimit metrologjik, matjet ndahen në teknike- matjet e prodhimit, kontrollin dhe kalibrimin Dhe metrologjike- matje me saktësinë më të madhe të mundshme duke përdorur standarde për të riprodhuar njësi të sasive fizike për të transferuar madhësinë e tyre në instrumentet matëse të punës.

Metodat e matjes

Në përputhje me RMG 29–99, metodat kryesore të matjes përfshijnë metodën e vlerësimit të drejtpërdrejtë dhe metodat e krahasimit: diferencial, zero, zëvendësim dhe rastësi.

metodë e drejtpërdrejtë- një metodë matjeje në të cilën vlera e një sasie përcaktohet drejtpërdrejt nga pajisja lexuese e një pajisjeje matëse me veprim të drejtpërdrejtë, për shembull, matja e një boshti me një mikrometër dhe forca me një dinamometër mekanik.

Metodat e krahasimit të masës- metodat në të cilat vlera e matur krahasohet me vlerën e riprodhuar nga matja:

metodë diferenciale karakterizohet nga matja e diferencës ndërmjet vlerës së matur dhe vlerës së njohur, masës së riprodhueshme. Një shembull i një metode diferenciale është matja me një voltmetër të diferencës midis dy tensioneve, nga të cilat njëri njihet me saktësi të madhe dhe tjetri është vlera e dëshiruar;

metodë null- në të cilën diferenca ndërmjet vlerës së matur dhe masës zvogëlohet në zero. Në të njëjtën kohë, metoda zero ka avantazhin se masa mund të jetë shumë herë më e vogël se vlera e matur, për shembull, peshimi në një peshore, kur pesha që peshohet është në njërin krah dhe një grup peshash referuese është në tjetri;

metoda e zëvendësimit- një metodë krahasimi me një masë, në të cilën vlera e matur zëvendësohet nga një vlerë e njohur, e riprodhueshme me masën. Metoda e zëvendësimit përdoret kur peshohet me vendosjen alternative të masës dhe peshave të matura në të njëjtën peshore;

metoda e ndeshjes- një metodë krahasimi me një masë, në të cilën diferenca midis vlerës së matur dhe vlerës së riprodhuar nga matja matet duke përdorur koincidencën e shenjave të shkallës ose sinjaleve periodike. Një shembull i përdorimit të kësaj metode është matja e gjatësisë me një kaliper vernier.

Në varësi të llojit të instrumenteve matëse të përdorura, dallohen metoda të matjes instrumentale, eksperte, heuristike dhe organoleptike.

metodë instrumentale bazuar në përdorimin e mjeteve të veçanta teknike, duke përfshirë të automatizuara dhe automatike.

metodë eksperte Vlerësimi bazohet në përdorimin e gjykimeve të një grupi specialistësh.

Metodat heuristike vlerësimet bazohen në intuitë.

Metodat organoleptike vlerësimet bazohen në përdorimin e shqisave njerëzore. Vlerësimi i gjendjes së objektit mund të kryhet me matje element-pas-element dhe komplekse. Metoda element pas elementi karakterizohet nga matja e secilit parametër produkti veç e veç. Për shembull, ekscentriciteti, ovaliteti, prerja e një boshti cilindrik. Metoda komplekse karakterizohet nga matja e indeksit total të cilësisë, i cili ndikohet nga komponentët e tij individualë. Për shembull, matja e rrjedhjes radiale të një pjese cilindrike, e cila ndikohet nga ekscentriciteti, ovaliteti, etj.; kontrolli i pozicionit të profilit përgjatë kontureve të kufirit, etj.

Metoda e matjes - një grup metodash për përdorimin e parimeve dhe mjeteve të matjes.

A) Metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë konsiston në përcaktimin e vlerës së një sasie fizike duke përdorur pajisjen e leximit të një pajisjeje matëse me veprim të drejtpërdrejtë. Për shembull matja e tensionit me voltmetër Kjo metodë është më e zakonshme, por saktësia e saj varet nga saktësia e instrumentit matës.

B) Metoda e krahasimit me masën - në këtë rast, vlera e matur krahasohet me vlerën e riprodhuar nga masa. Saktësia e matjes mund të jetë më e lartë se saktësia e vlerësimit të drejtpërdrejtë.

Ekzistojnë varietetet e mëposhtme të metodës së krahasimit me një masë:

Metoda e kontrastit, në të cilën vlera e matur dhe e riprodhueshme njëkohësisht veprojnë në pajisjen e krahasimit, me ndihmën e së cilës vendoset raporti ndërmjet sasive. Shembull: matja e peshës me një peshore ekuilibri dhe një grup peshash.

Metoda diferenciale, në të cilën instrumenti matës ndikohet nga diferenca midis vlerës së matur dhe vlerës së njohur të riprodhuar nga matja. Në këtë rast, balancimi i vlerës së matur të të njohurit nuk kryhet plotësisht. Shembull: Matja e tensionit DC duke përdorur një ndarës diskrete të tensionit, burimin e tensionit referencë dhe voltmetër.

Metoda Zero, në të cilën efekti rezultues i ndikimit të të dy sasive në pajisjen e krahasimit sillet në zero, i cili regjistrohet nga një pajisje shumë e ndjeshme - një tregues zero. Shembull: matja e rezistencës së një rezistence duke përdorur një urë me katër krahë në të cilën rënia e tensionit në një rezistencë me rezistencë të panjohur balancohet nga rënia e tensionit në një rezistencë me rezistencë të njohur.

metoda e zëvendësimit, në të cilën vlera e matur dhe vlera e njohur janë të lidhura në mënyrë alternative me hyrjen e pajisjes, dhe vlera e vlerës së matur vlerësohet nga dy lexime të pajisjes, dhe më pas duke zgjedhur vlerën e njohur, të dyja leximet përputhen. Me këtë metodë, saktësia e lartë e matjes mund të arrihet me një saktësi të lartë të një mase të një vlere të njohur dhe një ndjeshmëri të lartë të instrumentit. Shembull: matje e saktë e saktë e tensionit të vogël duke përdorur një galvanometër shumë të ndjeshëm, me të cilin fillimisht lidhet një burim i panjohur tensioni dhe përcaktohet devijimi i treguesit, dhe më pas i njëjti devijim i treguesit arrihet duke përdorur një burim të rregullueshëm të tensionit të njohur. Në këtë rast, voltazhi i njohur është i barabartë me të panjohurën.

Metoda e ndeshjes, në të cilën matet diferenca midis vlerës së matur dhe vlerës së riprodhuar nga matja, duke përdorur koincidencën e shenjave të shkallës ose sinjaleve periodike. Shembull: matja e shpejtësisë së rrotullimit të një pjese duke përdorur një llambë strobe ndezëse: duke vëzhguar pozicionin e shenjës në pjesën rrotulluese në momentet e ndezjeve të llambës, shpejtësia e pjesës përcaktohet nga frekuenca e njohur e blicit dhe zhvendosja të markës.

Llojet e matjeve (nëse nuk i ndani sipas llojeve të madhësive fizike të matura në lineare, optike, elektrike, etj.) përfshijnë matjet:

  • direkte dhe indirekte,
  • të përbashkët dhe të përbashkët
  • absolute dhe relative
  • të vetme dhe të shumëfishta
  • teknike dhe metrologjike,
  • të barabartë dhe të pabarabartë,
  • njëlloj të shpërndara dhe të shpërndara në mënyrë të pabarabartë,
  • statike dhe dinamike.

Matjet direkte dhe indirekte dallohen në varësi të mënyrës së marrjes së rezultatit të matjes.

Në matjet direkte, vlera e dëshiruar e sasisë përcaktohet drejtpërdrejt nga pajisja për shfaqjen e informacionit të matjes së instrumentit matës të përdorur. Formalisht, pa marrë parasysh gabimin e matjes, ato mund të përshkruhen nga shprehja

ku Q është vlera e matur,

Matjet indirekte janë matje në të cilat vlera e dëshiruar e një sasie gjendet në bazë të një marrëdhënieje të njohur midis kësaj sasie dhe sasive që i nënshtrohen matjeve direkte. Shënimi zyrtar i një matjeje të tillë

Q = F (X, Y, Z,…),

ku X, Y, Z,… janë rezultatet e matjeve direkte.

Matja e një grupi të caktuar madhësish fizike klasifikohet sipas homogjenitetit (ose heterogjenitetit) të madhësive të matura.

Me matje kumulative maten disa sasi me të njëjtin emër.

Matjet e përbashkëta përfshijnë matjen e disa sasive të ndryshme, për shembull, për të gjetur marrëdhënien midis tyre.

Gjatë matjes, për të shfaqur rezultatet, mund të përdoren shkallë të ndryshme vlerësimi, duke përfshirë shkallët e shkallëzuara ose në njësi të sasisë fizike të matur, ose në njësi të ndryshme relative, përfshirë ato pa dimensione. Në përputhje me këtë, është zakon të bëhet dallimi midis matjeve absolute dhe relative.

Sipas numrit të matjeve të përsëritura të së njëjtës vlerë, dallohen matje të vetme dhe të shumëfishta, dhe matjet e shumta nënkuptojnë në mënyrë implicite përpunimin e mëvonshëm matematik të rezultateve.

Në varësi të saktësisë së matjeve, ato ndahen në teknike dhe metrologjike, si dhe të barabarta dhe të pabarabarta, të shpërndara dhe të shpërndara në mënyrë të barabartë.

Matjet teknike kryhen me një saktësi të paracaktuar, me fjalë të tjera, gabimi i matjeve teknike nuk duhet të kalojë një vlerë të paracaktuar.

Matjet metrologjike kryhen me saktësinë maksimale të arritshme, duke arritur gabimin minimal të matjes.

Vlerësimi i saktësisë së barabartë dhe të pabarabartë, shpërndarjes uniforme dhe shpërndarjes së pabarabartë të rezultateve të disa serive matëse varet nga masa kufizuese e zgjedhur e diferencës së gabimit ose përbërësit e tyre të rastësishëm, vlera specifike e të cilave përcaktohet në varësi të detyrës së matjes.

Është më e saktë të karakterizohen matjet statike dhe dinamike në varësi të krahasueshmërisë së mënyrës së perceptimit të sinjalit hyrës të informacionit të matjes dhe transformimit të tij. Kur matet në një mënyrë statike (kuazi-statike), shkalla e ndryshimit të sinjalit të hyrjes është në mënyrë të pakrahasueshme më e ulët se shkalla e konvertimit të tij në qarkun matës, dhe të gjitha ndryshimet regjistrohen pa shtrembërime dinamike shtesë. Kur matni në një modalitet dinamik, shfaqen gabime shtesë (dinamike), të shoqëruara me një ndryshim shumë të shpejtë në vetë sasinë fizike të matur ose sinjalin hyrës të informacionit matës nga një vlerë e matur konstante.

Kolchkov V.I. METROLOGJIA, STANDARDIZIMI DHE CERTIFIKIMI. M.: Tutorial

3. Metrologjia dhe matjet teknike

3.2. Llojet dhe metodat e matjeve

Matja- procesi i gjetjes së vlerës së një sasie fizike në mënyrë empirike duke përdorur instrumente matëse.

Rezultati i procesit është vlera e sasisë fizike Q = qU, Ku q- vlera numerike e një sasie fizike në njësi të pranuara; U- njësia e sasisë fizike. Vlera e një sasie fizike P që gjendet gjatë matjes quhet e vlefshme.

Parimi i matjes- një fenomen fizik ose një grup dukurish fizike që qëndrojnë në themel të matjeve. Për shembull, matja e peshës trupore duke peshuar duke përdorur gravitetin proporcional me masën, matja e temperaturës duke përdorur efektin termoelektrik.

Metoda e matjes- një grup metodash për përdorimin e parimeve dhe mjeteve të matjes.

Instrumentet matëse (SI) përdoren t Mjete teknike që kanë veti metrologjike të normalizuara.

Ka të ndryshme llojet e matjeve. Klasifikimi i llojeve të matjeve kryhet në bazë të natyrës së varësisë së sasisë së matur nga koha, llojit të ekuacionit të matjes, kushteve që përcaktojnë saktësinë e rezultatit të matjes dhe metodave të shprehjes së këtyre rezultateve.

  • Sipas natyrës së varësisë së vlerës së matur nga koha e matjes, dallohen matjet statike dhe dinamike.

Statike janë matje në të cilat vlera e matur mbetet konstante me kalimin e kohës. Matje të tilla janë, për shembull, matjet e dimensioneve të produktit, presioni konstant, temperatura, etj.

dinamike - këto janë matje gjatë të cilave vlera e matur ndryshon me kohën, për shembull, matja e presionit dhe temperaturës kur gazi kompresohet në një cilindër motori.

  • Sipas metodës së marrjes së rezultateve, të përcaktuara nga lloji i ekuacionit të matjes, ato dallohen direkt, indirekt, matjet e agregatit dhe të përbashkët.

Direkt - Këto janë matje në të cilat vlera e dëshiruar e një sasie fizike gjendet drejtpërdrejt nga të dhënat eksperimentale. Matjet e drejtpërdrejta mund të shprehen me formulë P = X, Ku P- vlera e dëshiruar e sasisë së matur, dhe X- vlera e marrë drejtpërdrejt nga të dhënat eksperimentale. Shembuj të matjeve të tilla janë: matja e gjatësisë me vizore ose matës shiriti, matja e diametrit me kaliper ose mikrometër, matja e këndit me gonometër, matja e temperaturës me termometër, etj.

indirekte - Këto janë matje në të cilat vlera e një sasie përcaktohet në bazë të një marrëdhënieje të njohur midis sasisë së dëshiruar dhe sasive, vlerat e të cilave gjenden me matje të drejtpërdrejta. Kështu, vlera e sasisë së matur llogaritet me formulën Q = F(x1, x2 ... xN), Ku P- vlera e dëshiruar e sasisë së matur; F- varësia e njohur funksionale, x1, x2, … , xN- vlerat e sasive të marra nga matje të drejtpërdrejta. Shembuj të matjeve indirekte: përcaktimi i vëllimit të një trupi me matjet e drejtpërdrejta të dimensioneve të tij gjeometrike, gjetja e rezistencës elektrike të një përcjellësi nga rezistenca, gjatësia dhe zona e prerjes tërthore, matja e diametrit mesatar të fillit duke përdorur metodën me tre tela, etj. . Matjet indirekte janë të përhapura në rastet kur vlera e dëshiruar nuk mund të matet ose është shumë e vështirë të matet me matje direkte. Ka raste kur madhësia mund të matet vetëm në mënyrë indirekte, për shembull, dimensionet e rendit astronomik ose intraatomik.

Kumulative - këto janë matje në të cilat vlerat e sasive të matura përcaktohen nga rezultatet e matjeve të përsëritura të një ose më shumë sasive me të njëjtin emër me kombinime të ndryshme masash ose këto sasi. Vlera e sasisë së dëshiruar përcaktohet duke zgjidhur një sistem ekuacionesh të përpiluara nga rezultatet e disa matjeve direkte. Një shembull i matjeve kumulative është përcaktimi i masës së peshave individuale të një grupi, d.m.th. kryerja e kalibrimit sipas masës së njohur të njërit prej tyre dhe sipas rezultateve të matjeve të drejtpërdrejta dhe krahasimit të masave të kombinimeve të ndryshme të peshave. Konsideroni një shembull të matjeve kumulative, i cili konsiston në kalibrimin e një peshe, të përbërë nga pesha me një masë prej 1, 2, 2*, 5, 10 dhe 20 kg. Një numër peshash (përveç 2*) përfaqësojnë masa shembullore të madhësive të ndryshme. Një yll shënon një peshë që ka një vlerë të ndryshme nga vlera e saktë prej 2 kg. Kalibrimi konsiston në përcaktimin e masës së secilës peshë duke përdorur një peshë standarde, për shembull, duke përdorur një peshë prej 1 kg. Duke ndryshuar kombinimin e peshave, ne do të marrim matje. Le të bëjmë ekuacione, ku shënojmë masën e peshave individuale me numra, për shembull, 1abr nënkupton masën e një peshe standarde prej 1 kg, atëherë: 1 = 1abr + a; 1 + 1 rrotullim = 2 + b; 2* = 2 + c; 1 + 2 + 2* = 5 + d etj. Tregohen peshat shtesë që duhet t'i shtohen ose të zbriten nga masa e peshës së treguar në anën e djathtë të ekuacionit për të balancuar peshoren a, b, c, d. Duke zgjidhur këtë sistem ekuacionesh, mund të përcaktoni vlerën e masës së secilës peshë.

E përbashkët - këto janë matje të bëra njëkohësisht nga dy ose më shumë madhësi të kundërta për të gjetur një marrëdhënie funksionale midis tyre. Shembuj të matjeve të bashkimit janë përcaktimi i gjatësisë së një shufre në varësi të temperaturës së saj ose varësisë së rezistencës elektrike të një përcjellësi nga presioni dhe temperatura.

  • Sipas kushteve që përcaktojnë saktësinë e rezultatit, matjet ndahen në tre klasa.

1. Matjet e saktësisë më të lartë të mundshme, të arritshme me gjendjen aktuale të artit. Kjo klasë përfshin të gjitha matjet me saktësi të lartë dhe, para së gjithash, matjet referuese që lidhen me saktësinë maksimale të mundshme të riprodhimit të njësive të përcaktuara të sasive fizike. Kjo përfshin gjithashtu matjet e konstantave fizike, kryesisht ato universale, të tilla si matja e vlerës absolute të nxitimit gravitacional.

2. Matjet e kontrollit dhe verifikimit, gabimi i të cilit me një probabilitet të caktuar nuk duhet të kalojë një vlerë të caktuar të caktuar. Kjo klasë përfshin matjet e kryera nga laboratorët e kontrollit (mbikëqyrjes) shtetërore mbi respektimin e kërkesave të rregulloreve teknike, si dhe gjendjen e pajisjeve matëse dhe laboratorëve matëse të fabrikës. Këto matje garantojnë gabimin e rezultatit me një probabilitet të caktuar, duke mos tejkaluar një vlerë të paracaktuar.

3. Matjet teknike , në të cilën gabimi i rezultatit përcaktohet nga karakteristikat e instrumenteve matëse. Shembuj të matjeve teknike janë matjet e kryera gjatë procesit të prodhimit në ndërmarrjet industriale, në sektorin e shërbimeve etj.

  • Varësisht nga mënyra e shprehjes së rezultateve të matjeve, ekzistojnë absolute dhe relative matjet.

Absolute i referohet matjeve që bazohen në matjet e drejtpërdrejta të një ose më shumë sasive themelore ose në përdorimin e vlerave të konstantave fizike. Shembuj të matjeve absolute janë: përcaktimi i gjatësisë në metra, fuqia e rrymës elektrike në amper, nxitimi i gravitetit në metra për sekondë në katror.

I afërm quhen matje në të cilat vlera e dëshiruar krahasohet me vlerën me të njëjtin emër, duke luajtur rolin e një njësie ose merret si origjinale. Shembuj të matjeve relative janë: matja e diametrit të guaskës me numrin e rrotullimeve të rulit matës, matja e lagështisë relative të ajrit, e përcaktuar si raporti i sasisë së avullit të ujit në 1 metër kub ajër me sasinë e avujt e ujit që ngopin 1 metër kub ajër në një temperaturë të caktuar.

  • Në varësi të metodës së përcaktimit të vlerave të sasive të dëshiruara, ekzistojnë dy metoda kryesore të matjes metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë dhe metoda e krahasimit me masën.

Metoda e vlerësimit të drejtpërdrejtë - një metodë matjeje në të cilën vlera e një sasie përcaktohet drejtpërdrejt nga pajisja lexuese e një pajisjeje matëse me veprim të drejtpërdrejtë. Shembuj të matjeve të tilla janë: matja e gjatësisë me vizore, matja e pjesëve me mikrometër, gonometër, presioni me manometër etj.

Metoda e krahasimit të masës - një metodë matjeje në të cilën vlera e matur krahasohet me vlerën e riprodhuar nga matja. Për shembull, për të matur diametrin e kalibrit, optimetri vendoset në zero nga blloku i blloqeve të matësit dhe rezultati i matjes merret nga treguesi i treguesit të optimetrit, i cili është një devijim nga zero. Kështu, vlera e matur krahasohet me madhësinë e bllokut fundor. Ekzistojnë disa lloje të metodës së krahasimit:

a) metodë opozita, në të cilën vlera e matur dhe vlera e riprodhuar nga masa, veprojnë njëkohësisht në pajisjen e krahasimit, e cila ju lejon të vendosni marrëdhënien midis këtyre sasive, për shembull, matjen e rezistencës në një qark urë me përfshirjen e një diagonaleje të urës të pajisjes treguese;

b) diferencial një metodë në të cilën një matës krahasohet me një sasi të njohur të riprodhueshme me masën. Kjo metodë, për shembull, përcakton devijimin e diametrit të kontrolluar të pjesës në optimer pasi vendoset në zero nga blloku i blloqeve të matësit;

V) i pavlefshëm metodë - gjithashtu një lloj metode krahasimi me një masë, në të cilën efekti rezultues i ndikimit të sasive në pajisjen e krahasimit sillet në zero. Kjo metodë mat rezistencën elektrike sipas qarkut të urës me balancimin e plotë të tij;

d) me metodën rastësi diferenca midis vlerës së matur dhe vlerës së riprodhuar nga matja përcaktohet duke përdorur koincidencën e shenjave të shkallës ose sinjaleve periodike. Për shembull, kur matet me një kaliper, përdoret koincidenca e shenjave të shkallëve kryesore dhe vernier.

  • Në varësi të mënyrës se si merret informacioni i matjes, matjet mund të jenë kontakti dhe moskontakti.
  • Në varësi të llojit , instrumente matëse të aplikuara , të dallojë instrumentale, eksperte, heuristike dhe organoleptike metodat e matjes.

metodë instrumentale bazuar në përdorimin e mjeteve të veçanta teknike, duke përfshirë të automatizuara dhe automatike.

metodë eksperte Vlerësimi bazohet në përdorimin e gjykimeve të një grupi specialistësh.

Metodat heuristike vlerësimet bazohen në intuitë.

Metodat organoleptike vlerësimet bazohen në përdorimin e shqisave njerëzore. Mund të bëhet vlerësimi i gjendjes së objektit element pas elementi dhe kompleks matjet. Element për Element metoda karakterizohet nga matja e secilit parametër të produktit veç e veç. Për shembull, ekscentriciteti, ovaliteti, prerja e një boshti cilindrik. Metoda komplekse karakterizohet nga matja e treguesit total të cilësisë, i cili ndikohet nga përbërësit e tij individualë. Për shembull, matja e rrjedhjes radiale të një pjese cilindrike, e cila ndikohet nga ekscentriciteti, ovaliteti, etj.; kontrolli i pozicionit të profilit përgjatë kontureve të kufirit, etj.

Teoria Punëtori Detyrat Informacion