O'lchov usullari turlarining xarakteristikasi. Asosiy xarakteristikalar va o'lchash usullari. Hisoblash usuli bilan taqsimlash

8. O'lchangan miqdorning tabiati bo'yicha:

mexanik

elektr va magnit

termofizik

optik

fizik va kimyoviy

akustik

radiatsiya

10. O'lchovlarning etarlilik darajasiga ko'ra:

zarur

ortiqcha

1. Texnik o'lchovlar - ishchi o'lchov asboblari yordamida amalga oshiriladigan o'lchovlar. Ular turli sanoat korxonalarida, ijtimoiy sohada, kundalik hayotda ishlab chiqarish jarayonida nazorat qilish va boshqarish maqsadida qo'llaniladi. Masalan, texnologik jarayon davomida haroratni o'lchash, formalin sifatini nazorat qilishda formaldegid eritmasining zichligini o'lchash, sportchining 100 metrga yugurish vaqti, bozorda uch oyoqning massasi. Texnik o'lchovlar bilan olingan natijalardagi xatolarni aniqlash va tahlil qilishning hojati yo'q. Shuning uchun o'lchov vositasi yoki o'lchash tartibiga tegishli xato qabul qilinadi, bu amaliy muammoni hal qilish uchun etarli. Texnik o'lchovlar o'lchovlarning eng keng tarqalgan turidir

Metrologik o'lchovlar - jismoniy kattaliklarning birliklarini ko'paytirish va ularning o'lchamlarini ishchi o'lchov vositalariga o'tkazish uchun etalon va namunali o'lchov vositalaridan foydalangan holda amalga oshiriladigan o'lchovlar. Yo'naltiruvchi o'lchovlar- bu muhandislik va texnologiyaning hozirgi rivojlanish darajasi bilan erishish mumkin bo'lgan eng yuqori aniqlikdagi o'lchovlar, masalan, fundamental fizik konstantalarni o'lchash - tortishish tezlashuvining mutlaq qiymati, kimyoviy elementlarning izotoplari massasi. V nazorat o'lchovlari xato aniqlanishi yoki tasdiqlanishi va belgilangan qiymatdan oshmasligi kerak. Bunga davlat metrologiya nazorati laboratoriyalari tomonidan amalga oshiriladigan o'lchovlar kiradi. Masalan,“GOST 8.024-75 GSI. Suyuqlik zichligini o'lchash asboblarini davlat birlamchi standarti va Butunittifoq tekshirish sxemasi.

Laboratoriya o'lchovlari texnik va metrologik o'rtasida oraliq bo'lib, tadqiqot maqsadiga qarab turli xil aniqlik bilan bajarilishi mumkin.

2. Kontaktni o'lchash usuli, kontakt usuli - qurilmaning sezgir elementi o'lchov ob'ekti bilan aloqa qiladi. Misollar: 1. Milning diametrini kalibr bilan o'lchash, o'lchash qisqichi yoki o'lchagichlar orqali tekshirish. 2. Termometr yordamida tana haroratini o'lchash.

Kontaktsiz o'lchash usuli, kontaktsiz usul - o'lchov vositasining sezgir elementi o'lchov ob'ekti bilan aloqa qilmasligiga asoslangan o'lchash usuli. Misollar: 1. Ob'ektgacha bo'lgan masofani radar bilan o'lchang 2. Domna pechidagi haroratni pirometr bilan o'lchang.

3. Statik o'lchov - o'lchov vaqtida o'zgarmagan holda ma'lum bir o'lchov vazifasiga muvofiq olingan jismoniy miqdorni o'lchash. Ruxsat etilgan og'ishlarning chegaralari o'lchangan miqdorning nominal qiymatiga nisbatan ahamiyatli emas. Misollar: 1. Doimiy haroratda elektrolitlar rastrining elektr o'tkazuvchanligini o'lchash. 2. Tuzni qoplarga qadoqlashda massasini o'lchash.

Dinamik o'lchov - hajmi jihatidan farq qiladigan jismoniy miqdorni o'lchash. Izohlar: 1. "Dinamik" atamasi o'lchanayotgan miqdorni bildiradi. 2. Qat'iy aytganda, barcha fizik miqdorlar vaqt ichida u yoki bu o'zgarishlarga duchor bo'ladi. Bu ilgari doimiy deb hisoblangan qiymatlardagi o'zgarishlarni aniqlashga imkon beradigan tobora ko'proq sezgir o'lchash vositalaridan foydalanish zarurligiga ishontirmoqda, shuning uchun o'lchovlarni dinamik va statiklarga bo'lish shartli..

Misollar: elektrotexnika, radiotexnika, elektronikada signallar amplitudasidagi o'zgaruvchilarni o'lchash. Analitik kimyoda bu xromatografiya, spektrometriya, voltametriyadagi signaldir. O'lchov natijasi vaqt bo'yicha o'zgaruvchan qiymat bilan ifodalanadi, bu qiymatlar mos keladigan vaqt nuqtalarini ko'rsatadi.

4. To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar - miqdorning kerakli qiymati bevosita olinadigan o'lchovlar. Masalan, uzunlik to'g'ridan-to'g'ri o'lchagich bilan, harorat termometr bilan, kuch dinamometr bilan, oqim ampermetr bilan, kuchlanish voltmetr bilan, elektr qarshiligi ohmmetr bilan, massalar tarozida. To'g'ridan-to'g'ri o'lchash tenglamasi: X= q, qayerdakX- o'lchov vositasining bo'linish qiymati.Bilvosita o'lchovlar . Izlangan qiymat bilan funktsional bog'liq bo'lgan boshqa fizik miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash natijalari asosida fizik miqdorning kerakli qiymatini aniqlash. Masalan, parallelepipedning hajmi uchta chiziqli miqdorni (uzunlik, kenglik va balandlik) ko'paytirish orqali topiladi; elektr qarshiligi - voltmetr bilan o'lchangan kuchlanishning pasayishini ampermetr bilan o'lchangan elektr tokining kuchiga bo'lish orqali, atomik yutilish spektrometriyasi usulidan foydalangan holda konservalangan baliqdagi qo'rg'oshin kontsentratsiyasi, yalang'och voltametriya - kalibrlash grafigiga muvofiq. koordinatalari o'lchanadi mulk qiymati - konsentratsiya. Bilvosita o'lchov tenglamasi: X= f(y 1 , y 2 ,…,y n ) , qayerda i - i qadriyatlar-Xqadriyatlar topildito'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar.

Kümülatif o'lchovlar - bir vaqtning o'zida bir nechta o'xshash (bir hil) miqdorlarni o'lchash, bunda kerakli qiymat ushbu miqdorlarni turli kombinatsiyalarda o'lchash natijasida olingan tenglamalar tizimini echish yo'li bilan topiladi. Masalan, yutilish spektridan ikkita komponentning kontsentratsiyasini aniqlashda tenglamalar tizimi tuziladi: 1 ( 1 )BILAN 1 +  2 ( 1 )BILAN 2 = A 1

 1 ( 2 )BILAN 1 +  2 ( 2 )BILAN 2 = A 2

bu erda A - to'lqin uzunliklarida eritmaning optik zichligi o'lchangan qiymati 1 va 2

 1 va 2 - yorug'likni yutishning molyar koeffitsientlari, jadval qiymatlari.

Birgalikda o'lchovlar - ikki yoki undan ortiq o'xshash (geterojen) miqdorlarni bir vaqtning o'zida (to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita) o'lchash, ular orasidagi funktsional munosabatni topish. Masalan, qarshilikR t belgilangan haroratda o'tkazgichtformula bilan aniqlanadiR t = R 0 (1 +  t), qayerdaR 0 va - ma'lum haroratda mos ravishda qarshilikt 0 (odatda 20 o C) va harorat koeffitsienti (bu miqdorlar doimiy va bilvosita usul bilan o'lchanadi); t = t - t 0 - harorat farqi;tto'g'ridan-to'g'ri usul bilan o'lchanadigan haroratning belgilangan nuqtasi.

5. O‘lchash usuli - amalga oshirilgan o'lchov printsipiga muvofiq o'lchangan jismoniy miqdorni uning birligi bilan taqqoslash usuli yoki usullari to'plami. O'lchov usuli odatda o'lchov vositalarining dizayni bilan belgilanadi.

To'g'ridan-to'g'ri baholash usuli - miqdorning qiymati to'g'ridan-to'g'ri ko'rsatuvchi o'lchov vositasi tomonidan aniqlanadigan o'lchash usuli. Misol: manometr bilan bosim, sekundomer bilan vaqt, terish shkalasidagi og'irlik, simob termometr bilan harorat va boshqalar.

O'lchovlarni taqqoslash usuli - o'lchanadigan miqdor o'lchov bilan takrorlanadigan miqdor bilan taqqoslanadigan o'lchash usuli. Misol: - massani tarozida og'irliklar (o'lchovlar) bilan o'lchash, namunadagi element tarkibini standart namunadagi kompozitsiya bilan solishtirish orqali o'lchash;

Nol o'lchash usuli - o'lchov bilan taqqoslash usuli, bunda o'lchov va o'lchovning solishtiruvchiga sof ta'siri nolga kamayadi. Misol: to'liq muvozanatli ko'prik yordamida elektr qarshilik, indüktans va sig'imlarni o'lchash, teng qo'l tarozida tortish

Siqilishni o'lchash usuli – o'lchov bilan taqqoslash usuli, bunda o'lchanadigan narsa miqdorning ma'lum qiymatiga ega bo'lgan o'lchov bilan almashtiriladi.

Qo'shimcha o'lchash usuli - o'lchov bilan taqqoslash usuli bo'lib, unda o'lchangan miqdorning qiymati bir xil miqdorning o'lchovi bilan to'ldiriladi, shunda solishtiruvchiga ularning yig'indisi oldindan belgilangan qiymatga teng bo'lgan ta'sir qiladi.

Differensial o'lchash usuli - o'lchov bilan taqqoslash usuli, bunda o'lchangan miqdor ma'lum qiymatga ega bo'lgan bir hil miqdor bilan taqqoslanadi. O'lchangan miqdorning qiymatidan bir oz farq qiladi. va bunda ikki miqdor o'rtasidagi farq o'lchanadi.

6. Mutlaq o'lchov - bir yoki bir nechta asosiy miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchashga va (yoki) fizik konstantalardan foydalanishga asoslangan o'lchov, ya'ni mutlaq birliklarda. Eslatma - "Mutlaq o'lchov" tushunchasi "nisbiy o'lchov" tushunchasidan farqli o'laroq qo'llaniladi va uning birliklarida miqdorning o'lchovi sifatida qaraladi.

Nisbiy o'lchov - miqdorning birlik rolini o'ynaydigan bir xil nomdagi miqdorga nisbatini o'lchash yoki miqdorni bir xil nomdagi miqdorga nisbatan boshlang'ich sifatida qabul qilingan o'lchov, ya'ni nisbiy birliklar. Misollar: infraqizil spektrometriyadagi uzatish qiymatini o'lchash, havoning nisbiy namligi - 1 m suv bug'ining miqdori nisbati. 3 havo 1 m to'yingan suv bug'ining miqdori 3 ma'lum bir haroratda havo. Nisbiy o'lchovlar, boshqa narsalar teng bo'lsa, mutlaqdan ko'ra aniqroq bajarilishi mumkin, chunki miqdor o'lchovidagi xato umumiy xatoga kiritilmaydi.

7. Ekvivalent o'lchovlar - bir xil sharoitlarda bir xil aniqlik bilan bir xil aniqlikdagi o'lchash asboblari tomonidan amalga oshiriladigan miqdorning o'lchovlari seriyasi. Eslatma: bir qator o'lchovlarni qayta ishlashdan oldin, ushbu seriyaning barcha o'lchovlari bir xil darajada aniq ekanligiga ishonch hosil qilishingiz kerak.. Teng va teng bo'lmagan o'lchovlarni qayta ishlash tartibi boshqacha, birinchi holatda u oddiyroq.

Teng bo'lmagan o'lchovlar - turli xil aniqlikdagi va (yoki) turli sharoitlarda o'lchov asboblari tomonidan amalga oshiriladigan ma'lum miqdordagi o'lchovlar seriyasi. Eslatma - Teng bo'lmagan o'lchovlar seriyasiga kiritilgan individual o'lchovlarning og'irligini hisobga olgan holda qayta ishlanadi.

8. Yagona o'lchov - o'lchov bir marta amalga oshiriladi. Eslatma – Ko'p hollarda amalda faqat bitta o'lchovlar amalga oshiriladi. Masalan, vaqtning ma'lum bir nuqtasini soat bo'yicha o'lchash odatda bir marta amalga oshiriladi. Ushbu turdagi o'lchovlarning amaliy qo'llanilishi har doim katta xatolar bilan bog'liq. Qo'pol xatoni bartaraf qilish uchun - o'tkazib yuborilgan, ikki yoki uchta bitta o'lchov o'tkazilishi kerak va yakuniy natija ikki yoki uchta o'lchovning o'rtacha arifmetik qiymati sifatida topilishi kerak.

Ko'p o'lchov - bir xil o'lchamdagi fizik miqdorni o'lchash, uning natijasi bir nechta ketma-ket o'lchovlar natijasida olinadi, ya'ni bir nechta yagona o'lchovlardan iborat, ko'pincha to'rtdan ortiq. Ko'p o'lchovlarning afzalligi tasodifiy omillarning o'lchov xatosiga ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishdir.

Hozirgi vaqtda o'lchanadigan miqdorning fizik tabiati va turli shartlar va o'lchash usullarini belgilaydigan omillar bilan ajralib turadigan ko'plab o'lchov turlari mavjud. Jismoniy miqdorlarni o'lchashning asosiy turlari, shu jumladan chiziqli burchakli (GOST 16263-70) Streyt, bilvosita, kümülatif, qo'shma, mutlaq va qarindosh.

Eng keng tarqalgan to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar , o'lchangan miqdorning kerakli qiymati o'lchov asboblari yordamida eksperimental ma'lumotlardan topilganligidan iborat. Chiziqli o'lcham to'g'ridan-to'g'ri o'lchagich, lenta o'lchovi, kaliper, mikrometr, ta'sir qiluvchi kuch - dinamometr bilan, harorat - termometr bilan va hokazolarda o'rnatilishi mumkin.

To'g'ridan-to'g'ri o'lchov tenglamasi quyidagi shaklga ega:

bu erda Q - o'lchangan qiymatning kerakli qiymati; X - to'g'ridan-to'g'ri o'lchov vositalarining o'qishlaridan olingan o'lchangan miqdorning qiymati.

Bilvosita- kerakli qiymat ushbu qiymat va to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar natijasida olingan boshqa miqdorlar o'rtasidagi ma'lum munosabat bilan belgilanadigan bunday o'lchovlar.

Bilvosita o'lchov tenglamasi quyidagi shaklga ega:

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

bu erda Q - bilvosita o'lchangan miqdorning istalgan qiymati; x 1 , x 2 , x 3 , ... - to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar turi bilan o'lchanadigan miqdorlarning qiymatlari.

Bilvosita o'lchovlar kerakli qiymatni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin bo'lmagan yoki juda qiyin bo'lgan hollarda qo'llaniladi, ya'ni. to'g'ridan-to'g'ri o'lchash yoki to'g'ridan-to'g'ri o'lchov kamroq aniq natija berganda.

To'g'ridan-to'g'ri o'lchov turidan foydalangan holda aniqlangan uchta chiziqli miqdorni (uzunlik, balandlik va kenglik) ko'paytirish orqali parallelepiped hajmini aniqlash, dvigatel quvvatini hisoblash, o'lchashning elektr qarshiligini aniqlash bilvosita o'lchov turiga misol bo'ladi. o'tkazgichning qarshiligi, uzunligi va tasavvurlar maydoni va boshqalar.

Bilvosita o'lchovning misoli, shuningdek, "uchta sim" usuli yordamida tashqi mahkamlash ipining o'rtacha diametrini o'lchashdir. Ushbu usul shartli silindrning diametri sifatida o'rtacha ip diametri d 2 ni eng aniq aniqlashga asoslangan bo'lib, uning avlodi ip profilini P / 2 teng qismlarga ajratadi (2.1-rasm):

bu erda D o'lchovi to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar bilan olingan masofa, shu jumladan sim diametrlari;

d 2 - generatrix d 2 ustida yotgan nuqtalarda ip profili bilan aloqa qilishni ta'minlaydigan sim diametri;

a - ip profilining burchagi;

P - ipning balandligi.

Kümülatif o'lchovlar bir xil nomdagi bir nechta miqdorlarni bir vaqtda o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi, bunda kerakli qiymat ushbu miqdorlarning turli kombinatsiyalarini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash yo'li bilan olingan tenglamalar tizimini echish yo'li bilan topiladi. Kumulyativ o'lchovlarga misol qilib, to'plamning og'irliklarini ulardan birining ma'lum massasi bo'yicha va turli xil og'irliklar birikmalarining massalarini to'g'ridan-to'g'ri taqqoslash natijalari bo'yicha kalibrlash mumkin.

Masalan, kuygan massani 1 ga kalibrlash kerak; 2; 5; 10 va 20 kg. Namunaviy vazn 1 kg, 1 rev bilan belgilangan.

Keling, har safar og'irliklar birikmasini o'zgartirib, o'lchovlarni olaylik:

1 = 1 06 + a; 1 + l taxminan = 2 + b; 2 = 2 + Bilan; 1+2 + 2 = 5 + d va hokazo.

Xatlar a, b, Bilan, d- choynakning massasiga qo'shilishi yoki ayirilishi kerak bo'lgan og'irliklarning noma'lum qiymatlari. Tenglamalar tizimini yechish orqali siz har bir vaznning qiymatini aniqlashingiz mumkin.

Birgalikda o'lchovlar- ikki yoki undan ortiq o'xshash bo'lmagan miqdorlarni bir vaqtning o'zida o'lchash, ular orasidagi bog'lanishni topish, masalan, jismning hajmini o'lchash, bu jism hajmining o'zgarishiga olib keladigan turli xil harorat o'lchovlari bilan amalga oshiriladi.

Har xil jismoniy miqdorlar uchun o'lchov natijalarining tabiati asosida o'lchovlarning asosiy turlari mutlaq va nisbiy o'lchovlarni o'z ichiga oladi.

Mutlaq o'lchovlar bir yoki bir nechta jismoniy miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchashga asoslangan. Mutlaq o'lchovga misol sifatida boncukning diametri yoki uzunligini kaliper yoki mikrometre bilan o'lchash yoki haroratni termometr bilan o'lchash mumkin.

Mutlaq o'lchovlar butun o'lchovni baholash bilan birga keladi.

Nisbiy o'lchovlar birlik rolini o'ynaydigan o'lchangan qiymatning nisbatini o'lchashga yoki qiymatni boshlang'ich sifatida qabul qilingan bir xil nomdagi qiymatga nisbatan o'lchashga asoslanadi. Namuna sifatida, ko'pincha uzunlikdagi tekis-parallel so'nggi bloklar ko'rinishidagi namunaviy o'lchovlar qo'llaniladi.

Nisbatan o'lchovlarga misol sifatida o'lchash asboblarini namunaviy o'lchovlarga muvofiq sozlash bilan gorizontal va vertikal optimetrlarda vilkalar va shtapellarning kalibrlarini o'lchash mumkin. Namunaviy o'lchovlar yoki namunaviy qismlardan foydalanganda, nisbiy o'lchovlar mutlaq o'lchovlarga nisbatan o'lchov natijalarining aniqligini oshirishi mumkin.

Ko'rib chiqilayotgan o'lchov turlariga qo'shimcha ravishda, asosiy xususiyati - o'lchov natijasini olish usuliga ko'ra, o'lchov turlari ham o'lchov natijalarining aniqligiga ko'ra tasniflanadi. ekvivalent va tengsiz, o'lchovlar soniga ko'ra bir nechta va yolg'iz, vaqt ichida o'lchangan qiymatning o'zgarishiga nisbatan - tomonidan statik va dinamik, o'lchov vositasining o'lchov yuzasining mahsulot yuzasi bilan aloqasi mavjudligi bilan - bo'yicha aloqa va kontaktsiz va boshq.

Metrologik maqsadiga qarab o'lchovlar quyidagilarga bo'linadi texnik- ishlab chiqarish o'lchovlari; nazorat qilish va kalibrlash va metrologik- fizik kattaliklarning o'lchamlarini ishchi o'lchov vositalariga o'tkazish uchun ularni qayta ishlab chiqarish uchun standartlardan foydalangan holda maksimal aniqlik bilan o'lchash.

O'lchash usullari

RMG 29-99 ga muvofiq, asosiy o'lchash usullari to'g'ridan-to'g'ri baholash va taqqoslash usullarini o'z ichiga oladi: differentsial, nol, almashtirish va tasodif.

to'g'ridan-to'g'ri usul- kattalikning qiymati to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiluvchi o'lchash moslamasining o'qish moslamasidan to'g'ridan-to'g'ri aniqlanadigan o'lchash usuli, masalan, milni mikrometr bilan o'lchash va mexanik dinamometr bilan kuch.

O'lchovlarni taqqoslash usullari- o'lchangan qiymatni o'lchov bilan takrorlanadigan qiymat bilan taqqoslash usullari:

differentsial usul o'lchangan qiymat va ma'lum qiymat o'rtasidagi farqni o'lchash bilan tavsiflanadi, takrorlanadigan o'lchov. Differensial usulning namunasi - ikkita kuchlanish orasidagi farqni voltmetr bilan o'lchash, ulardan biri katta aniqlik bilan ma'lum, ikkinchisi esa kerakli qiymatdir;

null usuli- bunda o'lchangan qiymat va o'lchov o'rtasidagi farq nolga kamayadi. Shu bilan birga, nol usulining afzalligi shundaki, o'lchov o'lchov qiymatidan bir necha baravar kam bo'lishi mumkin, masalan, tarozida tortish, agar tortilayotgan og'irlik bir qo'lda bo'lsa va mos yozuvlar og'irliklari to'plami yoqilgan bo'lsa. boshqa;

almashtirish usuli- o'lchov bilan taqqoslash usuli, bunda o'lchangan qiymat ma'lum qiymat bilan almashtiriladi, o'lchov bilan takrorlanadi. O'zgartirish usuli o'lchangan massa va og'irliklarni bir xil tarozi idishida muqobil joylashtirish bilan tortishda qo'llaniladi;

moslashish usuli- o'lchov bilan taqqoslash usuli, bunda o'lchangan qiymat va o'lchov bilan takrorlangan qiymat o'rtasidagi farq shkala belgilari yoki davriy signallarning mos kelishidan foydalangan holda o'lchanadi. Ushbu usuldan foydalanishga misol sifatida uzunlikni nonius bilan o'lchash mumkin.

Amaldagi o'lchov vositalarining turiga qarab o'lchashning instrumental, ekspert, evristik va organoleptik usullari mavjud.

instrumental usul avtomatlashtirilgan va avtomatlashtirilgan, shu jumladan, maxsus texnik vositalardan foydalanishga asoslangan.

ekspert usuli Baholash bir guruh mutaxassislarning xulosalaridan foydalanishga asoslanadi.

Evristik usullar taxminlar intuitsiyaga asoslanadi.

Organoleptik usullar Baholash inson sezgilaridan foydalanishga asoslangan. Ob'ektning holatini baholash element bo'yicha va kompleks o'lchovlar bilan amalga oshirilishi mumkin. Element bo'yicha usul har bir mahsulot parametrini alohida o'lchash bilan tavsiflanadi. Masalan, ekssentriklik, ovallik, silindrsimon milni kesish. Kompleks usul umumiy sifat ko'rsatkichini o'lchash bilan tavsiflanadi, bu uning alohida tarkibiy qismlari ta'sir qiladi. Masalan, ekssentriklik, ovallik va boshqalar ta'sir ko'rsatadigan silindrsimon qismning radiusli yugurishini o'lchash; chegara konturlari bo'ylab profil holatini nazorat qilish va boshqalar.

O'lchov xatolari

Umumiy holat. O'lchov jarayoni muqarrar ravishda o'lchov vositalarining nomukammalligi, o'lchash shartlarining beqarorligi, usulning o'zi va o'lchash texnikasining nomukammalligi, tajribaning etarli emasligi va bajaruvchi shaxsning his-tuyg'u organlarining nomukammalligi tufayli yuzaga keladigan xatolar bilan birga keladi. o'lchovlar, shuningdek, boshqa omillar.

O'lchov xatosi O'lchov natijasining o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymatidan chetlanishi deyiladi:

DX izi \u003d X i - X va,

bu erda X j - o'lchov natijasining i-qiymati;

X va - o'lchangan qiymatning haqiqiy qiymati.

O'lchangan miqdorning haqiqiy qiymati har doim noma'lum bo'lib qolganligi sababli, takroriy o'lchovlar bilan uning o'rtacha arifmetik qiymati olinadi:

, (2.1)

bu erda n - olingan o'lchovlar soni.

O'lchangan kattalik birliklarida ifodalangan o'lchov xatosi (DX izi) mutlaq deyiladi. Bu har doim ham ma'lumotga ega emas. Masalan, millimetrning o'ndan bir qismidagi qiymatlarni o'lchashda 0,01 mm mutlaq xato juda katta va bir necha metrdan kattaroq qiymatlarni o'lchashda kichik bo'lishi mumkin.

Mutlaq o'lchov xatosining uning haqiqiy qiymatiga (yoki matematik kutishga) nisbati sifatida tushuniladigan nisbiy xatolik yanada informatsion qiymatdir,%:

.

Bu o'lchov aniqligini tavsiflash uchun ishlatiladigan nisbiy xato.

Tabiatan ( namoyon bo'lish shakllari) o'lchash xatolari tizimli, tasodifiy va qo'pol xatolarga bo'linadi.

Tizimli xatolar. Tizimli xatolarga takroriy o'lchovlar doimiy bo'lib qoladigan yoki biron bir qonunga muvofiq o'zgarib turadigan xatolar kiradi. Xuddi shu usul va bir xil o'lchash asboblari bilan o'lchashdagi tizimli xatolar doimo doimiy qiymatlarga ega. Ularning paydo bo'lishining sabablari quyidagilardan iborat:

– usul xatolari yoki nazariy xatolar;

- instrumental xatolar;

- atrof-muhit va o'lchash sharoitlari ta'siridan kelib chiqqan xatolar.

Usul xatolari xatolar yoki o'lchash usulining etarli darajada rivojlanmaganligi tufayli yuzaga keladi. Bu, shuningdek, butun o'lchangan ob'ektga bitta o'lchov natijasida olingan mulkning noqonuniy ekstrapolyatsiyasini ham o'z ichiga oladi. Masalan, bitta o'lchov bilan milning yaroqliligi to'g'risida qaror qabul qilishda xatoga yo'l qo'yish mumkin, chunki silindrsimonlik, yumaloqlik, bo'ylama kesma profilidan og'ish kabi shakldagi xatolar hisobga olinmaydi.Shuning uchun o'lchash tartibida bunday tizimli xatolarni istisno qiling, o'lchovlarni qismlarning bir nechta joylarida va o'zaro perpendikulyar yo'nalishlarda amalga oshirish tavsiya etiladi.

Usul xatolar, shuningdek, asbobning ob'ektning xususiyatlariga ta'sirini (masalan, yupqa devorli qismning shaklini o'zgartiradigan muhim o'lchash kuchi) yoki o'lchov natijasini haddan tashqari qo'pol yaxlitlash bilan bog'liq xatolarni o'z ichiga oladi.

Instrumental xatolar ishlab chiqarish xatolari yoki o'lchov asbobining tarkibiy qismlarining eskirishi natijasida kelib chiqqan o'lchash asboblaridagi xatolar bilan bog'liq.

yuzaga kelgan xatolarga atrof-muhitning ta'siri va o'lchash sharoitlari, haroratga murojaat qiling (masalan, hali sovib ketmagan qismning o'lchovlari), tebranishlar, o'lchov asbobi o'rnatilgan sirtning qattiq emasligi va boshqalar.

Tizimli xatoni aniqlash usullaridan biri, agar u tizimli xatolik manbai bo'lishi kerak bo'lsa, o'lchov vositasini o'xshashiga almashtirish bo'lishi mumkin. Xuddi shunday, tashqi sharoitlardan kelib chiqqan tizimli xato aniqlanishi mumkin: masalan, o'lchash vositasi o'rnatilgan sirtni yanada qattiqroq bilan almashtirish.

Tizimli xatoning ko'rinishini o'lchov natijalarini belgilangan chegaralar (masalan, cheklovchi o'lchamlar) bilan belgilangan vaqt oralig'ida qog'ozga tushirish orqali statistik aniqlash mumkin. O'lchov natijasining chegaralardan biriga barqaror harakatlanishi tizimli xatoning paydo bo'lishini va texnologik jarayonga aralashuv zarurligini anglatadi.

Ishlab chiqarish sharoitida tizimli xatolarni bartaraf etish uchun o'lchov vositalari kalibrlanadi, atrof-muhit ta'siridan kelib chiqadigan sabablar yo'q qilinadi va o'lchovlarning o'zi tavsiya etilgan metodologiyaga qat'iy muvofiq ravishda amalga oshiriladi, agar kerak bo'lsa, uni yaxshilash choralari ko'riladi.

Doimiy tizimli xatolar o'lchovlarning o'rtacha arifmetik qiymatdan tasodifiy og'ish qiymatlariga ta'sir qilmaydi, shuning uchun ularni statistik usullar bilan aniqlash qiyin. Bunday xatolarni tahlil qilish faqat olingan xatolar to'g'risidagi aprior bilimlar asosida, xususan, o'lchov vositalarini tekshirish paytida mumkin. Masalan, chiziqli miqdorlarni o'lchash asboblarini tekshirishda o'lchangan qiymat odatda haqiqiy qiymati ma'lum bo'lgan namunaviy o'lchov (uzunlikning oxirgi o'lchovi) bilan takrorlanadi. Tizimli xatolar o'lchov natijalarining buzilishiga olib keladi va shuning uchun o'lchov natijalarini baholashda aniqlanishi va hisobga olinishi kerak. To'liq tizimli xatoni bartaraf etish deyarli mumkin emas; har doim o'lchash jarayonida ma'lum bir kichik miqdor qoladi, bu istisno qilinmagan tizimli xato deb ataladi. Ushbu qiymat tuzatishlar kiritish orqali hisobga olinadi.

O'lchov natijalarining o'rtacha arifmetik qiymati va uni sertifikatlash paytida xatolik bilan aniqlangan aniqlikdagi o'lchov qiymati o'rtasidagi farq deyiladi. tuzatish . U sertifikatlangan o'lchov vositasining sertifikatiga kiritiladi va kerakli tizimli xato sifatida qabul qilinadi.

Tasodifiy xatolar. Tasodifiy xatolar - bu har xil qiymatlarni takroriy o'lchovlarni qabul qiladigan, belgi va kattalik jihatidan mustaqil, hech qanday muntazamlikka bo'ysunmaydigan xatolar. Tasodifiy xatolarning sabablari ko'p bo'lishi mumkin; masalan, ishlov berish hajmidagi tebranishlar, materiallarning mexanik xususiyatlari, begona qo'shimchalar, qismlarni dastgohga o'rnatishning aniqligi, ishlov beriladigan qismni o'lchash asbobining aniqligi, qismni dastgohga mahkamlashning o'lchash kuchining o'zgarishi, kesish kuchlari, va boshqalar.

Qoida tariqasida, ushbu sabablarning har birining o'lchov natijalariga individual ta'siri kichik va uni baholash mumkin emas, ayniqsa, har qanday tasodifiy hodisa kabi, har bir aniq holatda bo'lishi mumkin yoki bo'lmasligi mumkin.

Tasodifiy xatolar bir qator shartlarga bog'liq:

- kichik tasodifiy xatolar katta xatolarga qaraganda tez-tez uchraydi;

- o'rtacha o'lchov qiymatiga nisbatan salbiy va ijobiy, xatoga teng, bir xil tez-tez sodir bo'ladi;

- har bir o'lchash usuli o'z chegarasiga ega, undan tashqarida xatolar deyarli yuzaga kelmaydi (aks holda bu xato qo'pol bo'ladi).

Tasodifiy xatolarni aniqlash, ayniqsa, aniq, masalan, laboratoriya o'lchovlari uchun zarurdir. Buning uchun bir xil miqdorning bir nechta o'lchovlari qo'llaniladi va ularning natijalari ehtimollar nazariyasi va matematik statistika usullari bilan qayta ishlanadi. Bu sizga o'lchov natijalarini aniqlashtirish imkonini beradi.

Tasodifiy xatolarning ta'siri olingan natijalarning matematik kutishga nisbatan tarqalishida ifodalanadi, shuning uchun tasodifiy xatolar mavjudligi standart og'ish (RMS) bilan yaxshi aniqlanadi.

Jismoniy miqdorning o'lchov natijalarining tarqalishini baholash uchun X i o'rtachaga nisbatan , (2.1) bilan aniqlangan, RMS formula bilan aniqlanadi.

n ≥ 20 uchun (2.2)

n ≤ 20 uchun, (2.3)

bu erda n - o'lchovlar soni.

Bir qator o'lchovlarning o'rtacha qiymati o'lchangan miqdorning haqiqiy qiymatiga tasodifiy yaqinlashganligi sababli, o'rtacha qiymatning mumkin bo'lgan og'ishlarini baholash uchun eksperimental RMS - S dan foydalaniladi:

. (2.4)

Yakuniy natijaning xatolarini baholashda S qiymatidan foydalaniladi.

Tasodifiy o'lchash xatolar, o'lchov natijasining aniqligini o'zgartirmasdan, shunga qaramay, uning ishonchliligiga ta'sir qiladi.

Bunday holda, bir qator o'lchovlarning arifmetik o'rtacha dispersiyasi har doim har bir aniq o'lchov xatosidan kichikroq xatolikka ega. (2.2) va (2.3) formulalardan kelib chiqadiki, agar natijaning aniqligini (tizimli xatoni chiqarib tashlagan holda) 2 marta oshirish zarur bo'lsa, u holda o'lchovlar sonini 4 marta oshirish kerak.

Qo'pol xatolar (o'tkazib yuborilgan). Yalpi xatolar - texnologik jarayon yoki natijaga xos bo'lmagan, o'lchov natijalarining aniq buzilishlariga olib keladigan xatolar. Ko'pincha, ular o'lchov asbobini noto'g'ri ishlatish, noto'g'ri o'qishlar, ro'yxatga olish xatolari yoki qismlarga ishlov berish uchun texnologik jarayonlarni amalga oshirish paytida to'satdan begona sabablar tufayli malakasiz xodimlar tomonidan ruxsat etiladi. Ular olingan natijalar orasida darhol ko'rinadi, chunki olingan qiymatlar o'lchovlar to'plamining qolgan qiymatlaridan farq qiladi.

Agar o'lchash jarayonida sezilarli farqlarni keltirib chiqaradigan sabablarni topish mumkin bo'lsa va bu sabablarni bartaraf etgandan so'ng, takroriy o'lchovlar bunday farqlarni tasdiqlamasa, bunday o'lchovlarni ko'rib chiqishdan chiqarib tashlash mumkin. Ammo boshqa natijalardan keskin farq qiluvchi o'lchovlarni o'ylamasdan rad etish o'lchov xususiyatlarining sezilarli darajada buzilishiga olib kelishi mumkin. Ba'zan, o'lchov natijalarini qayta ishlashda, ular olingan barcha holatlarni hisobga olish mumkin emas. Bunday holda, qo'pol xatolarni baholashda statistik gipotezalarni tekshirishning odatiy usullariga murojaat qilish kerak.

Sinovdan o'tgan gipoteza X i o'lchov natijasi qo'pol xatoni o'z ichiga olmaydi, lekin tasodifiy o'zgaruvchining qiymatlaridan biri ekanligini tasdiqlashdan iborat. Odatda o'lchov natijalarining eng katta X m ah va eng kichik X min qiymatlarini tekshiring. Gipotezalarni tekshirish uchun quyidagi mezonlardan foydalaniladi.

1) Agar o'lchovlar soni n ≤ 10 bo'lsa, u holda Shovin mezoni. Bunday holda, agar farq o'lchovlar soniga qarab belgilanadigan S qiymatlaridan oshsa, yalpi xato (o'tkazib yuborilgan) X i natijasidir:

bu erda s x - (2.3) formula bo'yicha olingan standart og'ish.

2) Romanovskiy mezoni, o'lchovlar soni 10 bo'lganda ishlatiladi< n < 20. При этом вычисляют отношение

va b ning olingan qiymati tanlangan q ahamiyatlilik darajasidagi nazariy b t bilan solishtiriladi (2.4-jadvalga qarang). Eslatib o'tamiz, muhimlik darajasi - bu statistik gipoteza testida to'g'ri gipotezani rad etish ehtimoli. Odatda, o'lchov natijalarini qayta ishlashda uning qiymati 0,05 ... 0,1 oralig'ida olinadi. Agar b b t dan oshsa, X i natijasi qo'pol xato hisoblanadi.

2.4-jadval

Qiymatlar jadvali b t = f(n)

3) mezon 3S - eng keng tarqalgan. O'lchovlar soni n ≥ 20…50 bo'lganda qo'llaniladi. Bunday holda, P = 0,003 ehtimollik bilan olingan natija dargumon deb hisoblanadi va uni o'tkazib yuborilgan deb tasniflash mumkin, ya'ni shubhali natija X i, agar bo'lsa, o'lchovlardan chiqarib tashlanishi kerak.

1-misol. Ø20H13 (+0,33) teshikni o'lchashda quyidagi natijalarga erishildi:

Ø20,32; Ø20.18; Ø20,26; Ø20.21; Ø20,28; Ø20,42 mm.

Ø20,42 mm o'lchamning o'tkazib yuborilganligini tekshirish kerak.

n = 6 bo'lgani uchun Shovine mezoni qo'llaniladi:

(2.1) tenglamadan topamiz

(2.3) tenglama bo‘yicha S ni topamiz

Bu shuni anglatadiki, natija belgilangan o'lcham chegarasidan tashqarida bo'lsa ham, uni o'tkazib yuborilgan deb hisoblash mumkin emas. Shuning uchun ob'ektni rad qilish kerak.

2-misol. Milni o'lchashda Ø40h12(-0,25) quyidagi natijalarga erishildi: 39,72; 39,75; 39,76; 39,80; 39,81; 39,82; 39,82; 39,83; 39,85; 39,87; 39,88; 39,88; 39,90; 39,91; 39,92; 39,92; 39,93; 39,94; 39,96; 39,98; 39,99 mm.

39,72 mm ning natijasi eng kichik o'lcham chegarasidan tashqarida bo'lgani uchun va qismni rad etish mumkinligi sababli, bu o'lchamning nazorati emasligini aniqlash kerak.

O'lchovlar soni 20 dan oshgani uchun siz S mezonidan foydalanishingiz mumkin.O'lchov natijalarini qayta ishlagandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:

39,91 mm, S=0,12 mm,

keyin 3S = 3 0,12 = 0,36 mm

Shuning uchun 39,72 mm o'lchov natijasini o'tkazib yuborilgan deb hisoblash mumkin emas va qismni rad etish kerak.

Kolchkov V.I. METROLOGIYA, STANDARTLASHTIRISH VA SERTIFIKATSIYA. M .: Qo'llanma

3. Metrologiya va texnik o'lchovlar

3.2. O'lchov turlari va usullari

O'lchov- o'lchov asboblari yordamida fizik miqdorning qiymatini empirik tarzda topish jarayoni.

Jarayonning natijasi jismoniy miqdorning qiymati hisoblanadi Q = qU, qayerda q- qabul qilingan birliklarda fizik miqdorning raqamli qiymati; U- fizik miqdor birligi. Jismoniy miqdorning qiymati Q o'lchov paytida topilgan deb ataladi yaroqli.

O'lchash printsipi- o'lchovlar asosidagi fizik hodisa yoki jismoniy hodisalar to'plami. Masalan, massaga proportsional tortishish yordamida tortish orqali tana vaznini o'lchash, termoelektrik effekt yordamida haroratni o'lchash.

O'lchash usuli- o'lchash tamoyillari va vositalaridan foydalanish usullari majmui.

O'lchov asboblari (SI) t ishlatiladi Normallashtirilgan metrologik xususiyatlarga ega texnik vositalar.

Har xillari bor o'lchov turlari. O'lchov turlarini tasniflash o'lchangan qiymatning vaqtga bog'liqligi tabiati, o'lchov tenglamasining turi, o'lchov natijasining to'g'riligini belgilovchi shartlar va bu natijalarni ifodalash usullari asosida amalga oshiriladi.

• O'lchangan qiymatning o'lchov vaqtiga bog'liqligi tabiatiga ko'ra, ular ajralib turadi statik va dinamik o'lchovlar.

Statik vaqt o'tishi bilan o'lchangan qiymat doimiy bo'lib qoladigan o'lchovlardir. Bunday o'lchovlar, masalan, mahsulot o'lchamlarini o'lchash, doimiy bosim, harorat va boshqalar.

Dinamik - Bu o'lchovlar bo'lib, ular davomida o'lchangan qiymat vaqt o'tishi bilan o'zgaradi, masalan, dvigatel tsilindrida gaz siqilganda bosim va haroratni o'lchash.

• O'lchov tenglamasining turi bilan aniqlangan natijalarni olish usuliga ko'ra, ular ajralib turadi bevosita, bilvosita, agregat va qo'shma o'lchovlar.

To'g'ridan-to'g'ri - Bu jismoniy miqdorning kerakli qiymati bevosita eksperimental ma'lumotlardan topiladigan o'lchovlardir. To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar formula bilan ifodalanishi mumkin Q = X, qayerda Q- o'lchangan miqdorning kerakli qiymati va X- eksperimental ma'lumotlardan bevosita olingan qiymat. Bunday o'lchovlarga misollar: o'lchagich yoki lenta o'lchovi bilan uzunlik o'lchash, diametrni kaliper yoki mikrometr bilan o'lchash, goniometr bilan burchak o'lchash, termometr bilan haroratni o'lchash va boshqalar.

Bilvosita - Bu miqdorning qiymati kerakli miqdor va qiymatlari to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar orqali topilgan miqdorlar o'rtasidagi ma'lum bog'liqlik asosida aniqlanadigan o'lchovlardir. Shunday qilib, o'lchangan miqdorning qiymati Q = formulasi bilan hisoblanadi F(x1, x2 ... xN), qayerda Q- o'lchangan miqdorning istalgan qiymati; F- ma'lum funktsional bog'liqlik; x1, x2, … , xN- to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar bilan olingan miqdorlarning qiymatlari. Bilvosita o'lchovlarga misollar: uning geometrik o'lchamlarini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash yo'li bilan jism hajmini aniqlash, o'tkazgichning elektr qarshiligini uning qarshiligi, uzunligi va tasavvurlar maydoni bo'yicha topish, uch simli usul yordamida o'rtacha ip diametrini o'lchash va boshqalar. . Bilvosita o'lchovlar istalgan qiymatni o'lchash mumkin bo'lmagan yoki to'g'ridan-to'g'ri o'lchash bilan o'lchash juda qiyin bo'lgan hollarda keng tarqalgan. Kattalikni faqat bilvosita o'lchash mumkin bo'lgan holatlar mavjud, masalan, astronomik yoki intraatomik tartibning o'lchamlari.

Kümülatif - Bu o'lchovlar bo'lib, unda o'lchangan miqdorlarning qiymatlari bir xil nomdagi bir yoki bir nechta miqdorlarni turli xil o'lchovlar yoki bu miqdorlar bilan takroriy o'lchash natijalari bilan aniqlanadi. Kerakli miqdorning qiymati bir nechta to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar natijalaridan tuzilgan tenglamalar tizimini echish yo'li bilan aniqlanadi. Kümülatif o'lchovlarga misol - to'plamning alohida og'irliklarining massasini aniqlash, ya'ni. ulardan birining ma'lum massasiga ko'ra va to'g'ridan-to'g'ri o'lchash natijalariga ko'ra kalibrlashni o'tkazish va og'irliklarning turli birikmalarining massalarini solishtirish. Massasi 1, 2, 2*, 5, 10 va 20 kg bo'lgan og'irliklardan tashkil topgan og'irlikni kalibrlashdan iborat bo'lgan kümülatif o'lchovlar misolini ko'rib chiqing. Bir qator og'irliklar (2 * dan tashqari) turli o'lchamdagi namunaviy og'irliklarni ifodalaydi. Yulduzcha aniq qiymati 2 kg dan boshqa qiymatga ega bo'lgan vaznni belgilaydi. Kalibrlash har bir vaznning massasini bitta standart og'irlik yordamida, masalan, 1 kg og'irlik yordamida aniqlashdan iborat. Og'irliklar birikmasini o'zgartirib, biz o'lchovlarni olamiz. Keling, tenglamalar tuzamiz, bu erda biz individual og'irliklarning massasini raqamlar bilan belgilaymiz, masalan, 1abr standart og'irlik 1 kg massasini bildiradi, keyin: 1 = 1abr + a; 1 + 1 aylanish = 2 + b; 2* = 2 + c; 1 + 2 + 2* = 5 + d va hokazo. Tarozilarni muvozanatlash uchun tenglamaning o'ng tomonida ko'rsatilgan og'irlik massasiga qo'shilishi yoki olib tashlanishi kerak bo'lgan qo'shimcha og'irliklar ko'rsatilgan. a B C D. Ushbu tenglamalar tizimini yechish orqali siz har bir vaznning massa qiymatini aniqlashingiz mumkin.

Birgalikda - bu ikki yoki undan ortiq qarama-qarshi kattaliklarning bir vaqtning o'zida ular orasidagi funktsional munosabatni topish uchun o'lchovlar. Qo'shma o'lchovlarga misollar - novda uzunligini uning haroratiga qarab aniqlash yoki o'tkazgichning elektr qarshiligining bosim va haroratga bog'liqligi.

• Natijaning aniqligini aniqlaydigan shartlarga ko'ra, o'lchovlar bo'linadi uchta sinf.

1. Mumkin bo'lgan eng yuqori aniqlikdagi o'lchovlar, san'atning hozirgi holati bilan erishish mumkin. Ushbu sinf barcha yuqori aniqlikdagi o'lchovlarni va birinchi navbatda, belgilangan jismoniy miqdor birliklarining maksimal mumkin bo'lgan takror ishlab chiqarish aniqligi bilan bog'liq mos yozuvlar o'lchovlarini o'z ichiga oladi. Bu shuningdek, fizik konstantalarni o'lchashni, birinchi navbatda universallarni, masalan, tortishish tezlashuvining mutlaq qiymatini o'lchashni o'z ichiga oladi.

2. Nazorat va tekshirish o'lchovlari, xatosi ma'lum bir ehtimollik bilan ma'lum bir qiymatdan oshmasligi kerak. Ushbu sinfga texnik reglamentlar talablariga rioya etilishini davlat nazorati (nazorati) laboratoriyalari tomonidan amalga oshiriladigan o'lchovlar, shuningdek, o'lchov uskunalari va zavod o'lchov laboratoriyalari holati kiradi. Ushbu o'lchovlar ma'lum bir ehtimollik bilan natijaning xatosini kafolatlaydi, ba'zi bir oldindan belgilangan qiymatdan oshmaydi.

3. Texnik o'lchovlar , unda natijaning xatosi o'lchov vositalarining xususiyatlari bilan belgilanadi. Sanoat korxonalarida, xizmat ko'rsatish sohasida va hokazolarda ishlab chiqarish jarayonida bajariladigan o'lchovlar texnik o'lchovlarga misol bo'ladi.

• O'lchov natijalarini ifodalash usuliga qarab, mavjud mutlaq va nisbiy o'lchovlar.

Mutlaq bir yoki bir nechta asosiy miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchashga yoki fizik konstantalar qiymatlaridan foydalanishga asoslangan o'lchovlarni anglatadi. Mutlaq o'lchovlarga misollar: metrlarda uzunlikni aniqlash, amperdagi elektr tokining kuchini, sekundiga kvadrat metrda tortishishning tezlashishini aniqlash.

Qarindosh o'lchovlar deb ataladi, unda kerakli qiymat bir xil nomdagi qiymat bilan taqqoslanadi, birlik rolini o'ynaydi yoki asl nusxa sifatida olinadi. Nisbiy o'lchovlarga misollar: o'lchash rolikining aylanishlar soni bo'yicha qobiq diametrini o'lchash, havoning nisbiy namligini o'lchash, 1 kubometr havodagi suv bug'ining miqdori miqdoriga nisbati sifatida aniqlanadi. ma'lum bir haroratda 1 kubometr havoni to'yingan suv bug'i.

• Istalgan miqdorlarning qiymatlarini aniqlash usuliga qarab, ikkita asosiy o'lchash usuli ajratiladi. to'g'ridan-to'g'ri baholash usuli va o'lchov bilan taqqoslash usuli.

To'g'ridan-to'g'ri baholash usuli - to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qiluvchi o'lchash moslamasining o'qish moslamasidan to'g'ridan-to'g'ri miqdorning qiymati aniqlanadigan o'lchash usuli. Bunday o'lchovlarga misollar: uzunlikni o'lchagich bilan o'lchash, qismlarni mikrometr, goniometr bilan o'lchash, bosim o'lchagich bilan va boshqalar.

O'lchovlarni taqqoslash usuli - o'lchov usuli, bunda o'lchangan qiymat o'lchov bilan takrorlangan qiymat bilan taqqoslanadi. Masalan, kalibrning diametrini o'lchash uchun o'lchov bloklari bloki tomonidan optimetr nolga o'rnatiladi va o'lchov natijasi noldan og'ish bo'lgan optimetr ko'rsatkichining ko'rsatkichidan olinadi. Shunday qilib, o'lchangan qiymat oxirgi blok blokining o'lchami bilan taqqoslanadi.Taqqoslash usulining bir nechta navlari mavjud:

a) usul qarama-qarshilik, bunda o'lchangan qiymat va o'lchov bilan takrorlangan qiymat bir vaqtning o'zida taqqoslash moslamasida ishlaydi, bu sizga ushbu miqdorlar o'rtasidagi munosabatni o'rnatishga imkon beradi, masalan, ko'rsatkich moslamasining diagonalini kiritish bilan ko'prik zanjirida qarshilikni o'lchash. ko'prik;

b) differensial o'lchanadigan kattalikni o'lchov bilan takrorlanadigan ma'lum miqdor bilan taqqoslash usuli. Bu usul, masalan, o'lchov bloklari bloki tomonidan nolga o'rnatilgandan so'ng, optimetrdagi qismning boshqariladigan diametrining og'ishini aniqlaydi;

v) null usul - shuningdek, o'lchov bilan taqqoslash usulining bir turi, bunda miqdorlarning taqqoslash moslamasiga ta'sirining natijasi nolga tenglashtiriladi. Ushbu usul ko'prik sxemasiga muvofiq elektr qarshiligini to'liq muvozanatlash bilan o'lchaydi;

d) usul bilan tasodiflar o'lchangan qiymat va o'lchov bilan qayta ishlab chiqarilgan qiymat o'rtasidagi farq shkala belgilari yoki davriy signallarning mos kelishi yordamida aniqlanadi. Masalan, kalibr bilan o'lchashda asosiy va nonius shkalasi belgilarining mos kelishidan foydalaniladi.

• O'lchov ma'lumotlari qanday olinganiga qarab, o'lchovlar bo'lishi mumkin aloqa va kontaktsiz.
• Turiga qarab , qo'llaniladigan o'lchash asboblari , farqlash instrumental, ekspert, evristik va organoleptik o'lchash usullari.

instrumental usul avtomatlashtirilgan va avtomatlashtirilgan, shu jumladan, maxsus texnik vositalardan foydalanishga asoslangan.

ekspert usuli Baholash bir guruh mutaxassislarning xulosalaridan foydalanishga asoslanadi.

Evristik usullar taxminlar intuitsiyaga asoslanadi.

Organoleptik usullar Baholash inson sezgilaridan foydalanishga asoslangan. Ob'ektning holatini baholash amalga oshirilishi mumkin elementma-element va kompleks o'lchovlar. Element bo'yicha element usul mahsulotning har bir parametrini alohida o'lchash bilan tavsiflanadi. Masalan, ekssentriklik, ovallik, silindrsimon milni kesish. Kompleks usul uning alohida komponentlari ta'sir qiladigan umumiy sifat ko'rsatkichini o'lchash bilan tavsiflanadi. Masalan, ekssentriklik, ovallik va boshqalar ta'sir ko'rsatadigan silindrsimon qismning radiusli yugurishini o'lchash; chegara konturlari bo'ylab profil holatini nazorat qilish va boshqalar.

Nazariya Seminar Vazifalar Ma `lumot

Guruch. 3. O'lchov turlarining tasnifi

To'g'ridan-to'g'ri o'lchash- o'lchov, unda kerakli miqdorning qiymati to'g'ridan-to'g'ri eksperimental ma'lumotlardan topiladi. To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlarga misol sifatida chiziqli o'lchovlar yoki termometr yordamida haroratni aniqlash mumkin. To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar yanada murakkab bilvosita o'lchovlarning asosini tashkil qiladi.

Bilvosita o'lchash - o'lchov, bunda miqdorning kerakli qiymati ushbu miqdor va to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar natijasida olingan miqdorlar o'rtasidagi ma'lum munosabat asosida topiladi, masalan, burchaklarni o'lchashning trigonometrik usullari, bunda to'g'ri burchakli uchburchakning o'tkir burchagi aniqlanadi. oyoq va gipotenuzaning o'lchangan uzunliklari yoki uch simli usul yordamida o'rtacha ip diametrini o'lchash yoki, ma'lum munosabatlardan foydalangan holda, voltmetr bilan o'lchanadigan kuchlanish va ampermetr bilan oqim kuchiga ko'ra elektr zanjirining quvvati. Ba'zi hollarda bilvosita o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlarga qaraganda aniqroq natijalarni olish imkonini beradi. Masalan, goniometrlar bilan burchaklarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash xatolari sinus o'lchagichlar yordamida burchaklarni bilvosita o'lchash xatolaridan kattaroq tartibdir.

qo'shma ikki yoki undan ortiq qarama-qarshi miqdorlarning bir vaqtning o'zida o'lchovlari deb ataladi. Ushbu o'lchovlarning maqsadi kattaliklar orasidagi funktsional munosabatni topishdir.

1-misol Kalibrlash xarakteristikasini yaratish y = f(x) qiymatlar to'plami bir vaqtning o'zida o'lchanganda transmitter:

X 1 , X 2 , X 3 , …, Xi , …, X n

Y 1 , Y 2 , Y 3 , …, Y i , …, Y n

2-misol. Qarshilikni bir vaqtning o'zida o'lchash orqali qarshilikning harorat koeffitsientini aniqlash R va harorat t va keyin qaramlik ta'rifi a(t) = DR/Dt:

R 1 , R 2 , …, R i , …, R n

t 1 , t 2 , …, t i , …, t n

Kümülatif o'lchovlar bir vaqtning o'zida bir xil nomdagi bir nechta miqdorlarni o'lchash yo'li bilan amalga oshiriladi, bunda kerakli qiymat ushbu miqdorlarning turli kombinatsiyalarini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash natijasida olingan tenglamalar tizimini echish orqali topiladi.

Misol: to'plamning alohida og'irliklari massasining qiymati og'irliklardan birining massasining ma'lum qiymati va og'irliklarning turli birikmalarining massalarini o'lchash (taqqoslash) natijalari bilan aniqlanadi.

Massalari bo'lgan og'irliklar mavjud m1, m2, m3.

Birinchi og'irlikning massasi quyidagicha aniqlanadi:

Ikkinchi og'irlikning massasi birinchi va ikkinchi og'irliklarning massalari orasidagi farq sifatida aniqlanadi M 1.2 va birinchi og'irlikning o'lchangan massasi:

Uchinchi vaznning massasi birinchi, ikkinchi va uchinchi og'irliklarning massalari orasidagi farq sifatida aniqlanadi ( M 1,2,3) va birinchi va ikkinchi og'irliklarning o'lchangan massalari ():

Bu ko'pincha o'lchov natijalarining aniqligini oshirishning yo'lidir.

Yig'ma o'lchovlar qo'shma o'lchovlardan faqat bir xil nomdagi bir nechta miqdorlar bir vaqtning o'zida yig'ilgan o'lchovlar bilan va qarama-qarshi o'lchovlar bilan o'lchanishi bilan farq qiladi.

Kümülatif va qo'shma o'lchovlar ko'pincha elektrotexnika sohasida turli parametrlar va xususiyatlarni o'lchashda qo'llaniladi.

O'lchangan qiymatning o'zgarishi tabiati bo'yicha Statik, dinamik va statistik o'lchovlar mavjud.

Statik- vaqt o'zgarmas PV o'lchovlari, masalan, normal haroratda qismning uzunligini o'lchash.

Dinamik- vaqt bo'yicha o'zgaruvchan PV o'lchovlari, masalan, tushayotgan samolyotdan yer sathigacha bo'lgan masofani yoki o'zgaruvchan tok tarmog'idagi kuchlanishni o'lchash.

Statistik o'lchovlar tasodifiy jarayonlarning xususiyatlarini, tovush signallarini, shovqin darajasini va boshqalarni aniqlash bilan bog'liq.

Aniqlik bo'yicha mumkin bo'lgan eng yuqori aniqlik, nazorat va tekshirish va texnik bilan o'lchovlar mavjud.

Mumkin bo'lgan eng yuqori aniqlik bilan o'lchovlar- bular fizik miqdor birliklarini ko'paytirishning aniqligi, fizik konstantalar o'lchovlari bilan bog'liq mos yozuvlar o'lchovlari. Ushbu o'lchovlar texnikaning holati bilan belgilanadi.

Tekshirish va tekshirish- xatosi ma'lum bir belgilangan qiymatdan oshmasligi kerak bo'lgan o'lchovlar. Bularga standartlarning bajarilishi va ularga rioya etilishi ustidan davlat nazorati laboratoriyalari tomonidan amalga oshiriladigan o'lchovlar va o'lchov vositalarining holati, zavod o'lchov laboratoriyalari tomonidan o'lchovlar va oldindan belgilangan qiymatdan oshmaydigan xatolikni kafolatlaydigan vositalar va usullardan foydalangan holda amalga oshiriladigan o'lchovlar kiradi.

Texnik o'lchovlar- natijaning xatosi o'lchov vositalarining (MI) xususiyatlari bilan belgilanadigan o'lchovlar. Bu ishchi o'lchash asboblari yordamida amalga oshiriladigan eng keng tarqalgan o'lchov turi bo'lib, uning xatosi oldindan ma'lum va ushbu amaliy vazifani bajarish uchun etarli deb hisoblanadi.

O'lchov natijalarini ifodalash yo'li bilan o'lchovlar mutlaq va nisbiy bo'lishi ham mumkin.

Mutlaq o'lchov- bir yoki bir nechta asosiy miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchashga, shuningdek fizik konstantalar qiymatlaridan foydalanishga asoslangan o'lchash. Chiziqli va burchakli mutlaq o'lchovlar bilan, qoida tariqasida, bitta jismoniy miqdor topiladi, masalan, kaliperli milning diametri. Ba'zi hollarda o'lchangan miqdorning qiymatlari o'lchov birliklarida kalibrlangan asbob shkalasida to'g'ridan-to'g'ri o'qish orqali aniqlanadi.

Nisbiy o'lchov- birlik rolini o'ynaydigan miqdorning bir xil nomdagi miqdorga nisbatini o'lchash. Da nisbiy usul o'lchovlar, o'lchov standarti yoki namunasi o'lchamiga nisbatan o'lchangan qiymatning og'ish qiymatini baholash amalga oshiriladi. Misol sifatida optimetr yoki minimetrda o'lchash mumkin.

O'lchovlar soni bo'yicha bitta va bir nechta o'lchovlarni farqlash.

Yagona o'lchovlar- bu bitta miqdorning bir o'lchovidir, ya'ni. o'lchovlar soni o'lchangan qiymatlar soniga teng. Ushbu turdagi o'lchovlarni amaliy qo'llash har doim katta xatolar bilan bog'liq, shuning uchun kamida uchta bitta o'lchov o'tkazilishi kerak va yakuniy natija o'rtacha arifmetik sifatida topilishi kerak.

Ko'p o'lchovlar o'lchangan miqdorlar sonining o'lchovlari sonining ortishi bilan tavsiflanadi. Odatda bu holda o'lchovlarning minimal soni uchdan ortiq. Ko'p o'lchovlarning afzalligi tasodifiy omillarning o'lchov xatosiga ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishdir.

Berilgan o'lchov turlari turli usullarni o'z ichiga oladi, ya'ni. qabul qilingan metodologiya bo'yicha nazariy asoslash bilan o'lchov masalasini hal qilish usullari.

O'lchovlar ma'lumot olish usuli, o'lchov jarayonida o'lchov qiymatining o'zgarishi tabiati, o'lchov ma'lumotlarining miqdori, asosiy birliklarga nisbatan farqlanadi.

Axborot olish usuliga ko'ra o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri, bilvosita, yig'ma va qo'shma bo'linadi.

To'g'ridan-to'g'ri o'lchovlar - bu fizik miqdorni uning o'lchovi bilan to'g'ridan-to'g'ri taqqoslashdir. Masalan, o'lchagich bilan ob'ektning uzunligini aniqlashda kerakli qiymat (uzunlik qiymatining miqdoriy ifodasi) o'lchov bilan taqqoslanadi, ya'ni. hukmdor.

Bilvosita o'lchovlar to'g'ridan-to'g'ri qiymatlardan farq qiladi, chunki kattalikning istalgan qiymati kerakli o'ziga xos bog'liqlik bilan bog'liq bo'lgan bunday miqdorlarni to'g'ridan-to'g'ri o'lchash natijalaridan belgilanadi.Demak, agar siz oqim kuchini ampermetr bilan va kuchlanishni voltmetr bilan o'lchasangiz, keyin barcha uchta nomdagi miqdorlarning ma'lum funktsional munosabati bilan siz quvvatni hisoblashingiz mumkin elektr davri .

Kümülatif o'lchovlar bir nechta bir hil miqdorlarni bir vaqtda o'lchash natijalaridan tuzilgan tenglamalar tizimini echish bilan bog'liq. Tenglamalar tizimining yechimi kerakli qiymatni hisoblash imkonini beradi.

Birgalikda o'lchovlar - bu ikki yoki undan ortiq bir hil bo'lmagan jismoniy miqdorlarning o'lchovlari bo'lib, ular orasidagi munosabatni aniqlash uchun.

Kümülatif va qo'shma o'lchovlar ko'pincha elektrotexnika sohasida turli parametrlar va xususiyatlarni o'lchashda qo'llaniladi.

O'lchov jarayonida o'lchangan qiymatning o'zgarishi xarakteriga ko'ra statistik, dinamik va statik o'lchovlar mavjud.

Statistik o'lchovlar tasodifiy jarayonlarning xususiyatlarini, tovush signallarini, shovqin darajasini va boshqalarni aniqlash bilan bog'liq.

Statik o'lchovlar o'lchangan qiymat amalda doimiy bo'lganda yuzaga keladi.

Dinamik o'lchovlar o'lchash jarayonida ma'lum o'zgarishlarga uchragan bunday miqdorlar bilan bog'liq.

Ideal statik va dinamik o'lchovlar amalda kam uchraydi.

O'lchov ma'lumotlarining miqdori bo'yicha bitta va ko'p o'lchovlar ajratiladi.

Yagona o'lchovlar- bu bitta miqdorning bir o'lchovidir, ya'ni. o'lchovlar soni o'lchangan qiymatlar soniga teng. Ushbu turdagi o'lchovlarni amaliy qo'llash har doim katta xatolar bilan bog'liq, shuning uchun kamida uchta bitta o'lchov o'tkazilishi kerak va yakuniy natija o'rtacha arifmetik sifatida topilishi kerak.

Ko'p o'lchovlar o'lchangan miqdorlar sonining o'lchovlari sonining ortishi bilan tavsiflanadi. Odatda bu holda o'lchovlarning minimal soni uchdan ortiq. Ko'p o'lchovlarning afzalligi tasodifiy omillarning o'lchov xatosiga ta'sirini sezilarli darajada kamaytirishdir.

Asosiy o'lchov birliklariga nisbatan ular mutlaq va nisbiy bo'linadi.

Mutlaq o'lchovlar bir (ba'zan bir nechta) asosiy miqdor va fizik konstantani to'g'ridan-to'g'ri o'lchash qo'llaniladiganlar deyiladi. Shunday qilib, Eynshteynning taniqli formulasida E \u003d mc 2 vazn ( m) - to'g'ridan-to'g'ri o'lchash mumkin bo'lgan asosiy fizik miqdor va yorug'lik tezligi ( c) fizik konstanta hisoblanadi.

Nisbiy o'lchovlar o'lchangan miqdorning birlik sifatida ishlatiladigan bir hil miqdorga nisbatini belgilashga asoslanadi. Tabiiyki, kerakli qiymat ishlatiladigan o'lchov birligiga bog'liq.

"O'lchovlar shkalasi", "o'lchovlar printsipi", "o'lchov usuli" kabi tushunchalar o'lchovlar bilan bog'liq.

O'lchov shkalasi jismoniy miqdorning tartiblangan qiymatlari to'plami bo'lib, uni o'lchash uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Keling, bu tushunchani harorat shkalasi misolida tushuntiramiz.

Selsiy shkalasida muzning erish harorati mos yozuvlar nuqtasi sifatida, suvning qaynash nuqtasi esa asosiy interval (mos yozuvlar nuqtasi) sifatida qabul qilinadi. Bu oraliqning yuzdan bir qismi harorat birligidir (Selsiy gradus). Farengeyt shkalasida muz va ammiak (yoki oddiy tuz) aralashmasining erish harorati mos yozuvlar nuqtasi sifatida, sog'lom odamning normal tana harorati esa mos yozuvlar nuqtasi sifatida olinadi. Harorat birligi (Farengeyt darajasi) asosiy intervalning to'qson oltidan bir qismidir. Ushbu shkalada muzning erish nuqtasi +32 ° F va suvning qaynash nuqtasi + 212 ° F. Shunday qilib, agar Selsiy shkalasida suvning qaynash nuqtasi va muzning erishi o'rtasidagi farq 100 ° C bo'lsa, Farengeytda u 180 ° F ni tashkil qiladi. Ushbu misolda biz qabul qilingan shkalaning o'lchov qiymatining miqdoriy qiymatida ham, o'lchovlarning bir xilligini ta'minlash jihatida ham rolini ko'ramiz. Bunday holda, o'lchov natijalarini solishtirish uchun birlik o'lchamlari nisbatini topish talab qilinadi, ya'ni. t o F/t°C.

Metrologik amaliyotda bir necha turdagi shkalalar ma'lum: nomlar shkalasi, tartib shkalasi, intervallar shkalasi, nisbatlar shkalasi va boshqalar.

Ism shkalasi - bu miqdor emas, balki sifat ko'lamining bir turi bo'lib, unda nol va o'lchov birliklari mavjud emas. Bunga misol gullar atlasi (rang shkalasi). O'lchov jarayoni bo'yalgan ob'ektni rangli namunalar bilan vizual taqqoslashdan iborat (atlasning mos yozuvlar namunalari).

ranglar). Har bir rangning ko'p variantlari borligi sababli, bunday taqqoslash nafaqat amaliy tajribaga, balki vizual imkoniyatlarning tegishli maxsus xususiyatlariga ega bo'lgan tajribali mutaxassisning kuchiga kiradi.

buyurtma shkalasi o'lchangan miqdorning ballardagi qiymatini tavsiflaydi (zilzilalar shkalasi, shamol kuchi, jismoniy jismlarning qattiqligi va boshqalar).

Intervalli shkala(farqlar) shartli nol qiymatlarga ega va intervallar kelishuv bilan belgilanadi. Bunday masshtablar vaqt shkalasi, uzunlik masshtabidir.

Munosabatlar shkalasi tabiiy nol qiymatiga ega va o'lchov birligi kelishuv bilan belgilanadi. Masalan, noldan boshlanadigan massa shkalasi (odatda biz "vaznlar" deb aytamiz) talab qilinadigan tortish aniqligiga qarab turli yo'llar bilan tugatilishi mumkin. Uy xo'jaligi va analitikni solishtiring