Точност на средствата за измерване и измерванията. Грешка, видове и точност на измерванията

ТОЧНОСТ НА ИЗМЕРВАНИЯТА

ТОЧНОСТ НА ИЗМЕРВАНИЯТА

Характеристика на качеството на измерванията, отразяваща степента на близост на резултатите от измерването до истинската стойност на измерената стойност. Колкото по-малко резултатът от измерването се отклонява от истинската стойност на количеството, т.е. колкото по-малка е неговата грешка, толкова по-висока е T. и., независимо дали грешката е систематична, случайна или съдържа и двата компонента (вижте ГРЕШКИ НА ИЗМЕРВАНЕ). Понякога в качествени количества. оценки Т. и. сочат грешка, но грешката е обратното понятие на точност и е по-логично като оценка на Т. и. посочете реципрочната стойност, свързана. грешка (без да се взема предвид нейният знак). Например, ако се отнася. грешката е ±10-5, тогава е равна на 105.

Физически енциклопедичен речник. - М.: Съветска енциклопедия. Главен редактор А. М. Прохоров. 1983 .

Вижте какво е "ТОЧНОСТ НА ИЗМЕРВАНЕТО" в други речници:

Точност на измерванията- Качество на измерванията, отразяващо близостта на техните резултати до истинската стойност на измерената стойност Източник: GOST 24846 81: Почви. Методи за измерване на деформации на основите на сгради и конструкции...

точност на измерванията- - [Л. Г. Суменко. Английско-руски речник по информационни технологии. M .: Държавно предприятие TsNIIS, 2003.] Теми информационни технологии като цяло EN точност на измерванията ...

Използването на така наречените измервателни инструменти непрекъснато се увеличава с развитието на науката (измерване; мерни единици, абсолютни системи). Сега зависи не само от внимателната подготовка на инструментите, но и от откриването на нови принципи на измерване. Така … Енциклопедичен речник F.A. Brockhaus и I.A. Ефрон

точност на измерванията- проверка. вярвам. Устройството лъже. виж часа на шоуто... Идеографски речник на руския език

GOST R EN 306-2011: Топлообменници. Измервания и точност на измерване при определяне на мощността- Терминология GOST R EN 306 2011: Топлообменници. Измервания и точност на измерване при определяне на мощността: 3.31 магнитуд на удара: Величина, която не е обект на измерване, но може да повлияе на получения резултат. Дефиниции на термина от... ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

точност на резултата от измерването- точност на измерване Една от характеристиките на качеството на измерване, отразяваща близостта до нула грешка на резултата от измерването. Забележка. Смята се, че колкото по-малка е грешката на измерване, толкова по-голяма е нейната точност. [RMG 29 99] Теми: метрология,... ... Ръководство за технически преводач

точност- 3.1.1 точност: Степента на близост на резултат от измерване до приета референтна стойност. Забележка Терминът "точност", когато се отнася до поредица от резултати от измерване, включва комбинация от произволни компоненти и цялостна систематична... ... Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация

Измервателни уреди Степента на съответствие между показанията на измервателното устройство и истинската стойност на измерваната величина. Колкото по-малка е разликата, толкова по-голяма е точността на устройството. Точността на стандарт или мярка се характеризира с грешка или степен ... ... Wikipedia

точност- Степента на близост на резултата от измерването до приетата референтна стойност. Забележка. Терминът "точност", когато се отнася до поредица от резултати от измерване (тестове), включва комбинация от произволни компоненти и цялостна систематична... ... Ръководство за технически преводач

точност на измервателния уред- точност Характеристика на качеството на измервателния уред, отразяваща близостта на неговата грешка до нула. Забележка. Смята се, че колкото по-малка е грешката, толкова по-точен е измервателният уред. [RMG 29 99] Теми метрология, основни понятия Синоними точност ... Ръководство за технически преводач

Книги

• Физически основи на измерванията в техниката. хранително-вкусовата и химическата промишленост. Учебник, Попов Генадий Василиевич, Земсков Юрий Петрович, Квашнин Борис Николаевич Поредица: Учебници за ВУЗ. Специална литература Издател: Lan,
• Физически основи на измерванията в технологиите на хранително-вкусовата и химическата промишленост. Учебник, Попов Генадий Василиевич, Земсков Юрий Петрович, Квашнин Борис Николаевич, Това ръководство предоставя кратка теоретична информация за законите на измерванията, измервателните системи, елементите на физическата картина на света, както и принципите на измерванията, основани на ... Поредица: Учебници за ВУЗ. Специална литератураИздател:

Великият руски учен Дмитрий Иванович Менделеев е казал: „Науката започва там, където започват измерванията“. По време на този урок ще научите какво е измерване, какво е разделението на скалата на измервателния уред и как да го изчислите, а също така ще научите как да определите грешката (неточността) на резултатите от измерването.

Тема: Въведение

Урок № 2: Физични величини и тяхното измерване.

Точност и грешка на измерванията.

Целта на урока: запознават се с понятието „физични величини”; научете се да измервате физически величини с помощта на прости измервателни инструменти и да определяте грешката на измерване.

Оборудване: линийка, чаша, термометър, амперметър, волтметър.

1. Проверка на домашното (15 минути).

1) Първият ученик решава задача № 5 на дъската.

2) Вторият ученик решава задача № 6 на дъската.

3) Останалите пишат физическа диктовка.

4) Как да задавате допълнителни въпроси от решаващите проблеми на дъската за въпроси относно параграфа и основните определения.

6) Като допълнителен въпрос задайте 7 „А“ за посланията на листа (какви изводи са направени).

2. Разучаване на нов материал (20 минути).

Вече знаете, че за да изучавате различни физически явления, протичащи с различни физически тела, трябва да провеждате експерименти. И по време на експерименти е необходимо да се измерват различни физически величини, като телесна маса, скорост, време, височина, дължина, ширина и т.н. За измерване на физически величини са необходими различни физически инструменти.

2.1. Какво означава да се измери физическо количество?

(PZ): Измерване на физическа величина - това означава да го сравните с друго подобно (както се казва, хомогенно) физическо количество, взето като единица.

Например, дължината на обект се сравнява с единица дължина, масата на тялото се сравнява с единица маса. Но ако един изследовател измерва дължината, например, на изминатото разстояние във фатоми, а друг изследовател го измерва във футове, тогава вероятно ще им бъде трудно да се разберат веднага.

Затова по целия свят се опитват да измерват физическите величини в едни и същи единици. През 1963 г. е приета Международната система единици SI (SI - System International). И в тази система от мерни единици на физическите величини ще продължим да работим.

Например, най-често срещаните физични величини са дължина, маса и време. Международната система единици SI приема:

Измерете дължината в метри (m); мерна единица - 1 m;

Измерете масата в килограми (kg), мерна единица - ​​1 kg;

Времето се измерва в секунди (s), мерната единица е 1 s.

Разбира се, вие знаете други, вторични мерни единици. Например времето може да се измерва в минути или часове. Но е важно да се вземе предвид, че ще се опитаме да извършим всички наши последващи изчисления в системата SI.

Често се използват единици, които са 10, 100, 1000, 1 000 000 и т.н. пъти по-големи от приетите единици (т.нар. кратни).

Например: дека (dk) – 10, хекто (g) – 100, килограм (k) – 1000, мега (M) – 1 000 000, деци (d) – 0,1, санти (s) – 0,01, мили (m) – 0,001.

Пример:дължина на масата 95 см. Необходими VИзразете дължината в метри (m)?

60 cm = 60 * 0,01 = 0,6 m

2.2. Стойност на скалното деление на измервателния уред

Когато правите измервания, е много важно да използвате правилно измервателните уреди. Вече сте запознати с някои инструменти, като линийка и термометър. С други тепърва ще се запознавате - с измервателния цилиндър, с волтметъра и с амперметъра. Но всички тези устройства имат едно общо нещо: имат скала.

За да работите правилно с измервателния уред, първо трябва да обърнете внимание на неговата скала за измерване.

Например, помислете за измервателната скала на много обикновена линийка.

Нека да разгледаме заедно примера с линийката в клас.

С помощта на тази линийка можете да измерите дължината на всеки обект, но не в единици SI, а в сантиметри. Скалата на всяко устройство трябва да показва мерните единици.

На скалата виждате щрихи (това е името, дадено на линиите, отбелязани на скалата). Разстоянията между щрихите се наричат ​​мащабни деления. Не бъркайте щрихите с деленията!

До някои от щрихите има цифри.

За да започнете да работите с всяко устройство, е необходимо да определите стойността на делението на скалата на това устройство.

(PZ): Стойността на делението на скалата на измервателния уред е разстоянието между най-близките щрихи на скалата, изразено в единици от измерената стойност. (в сантиметри или милиметри за линийка, в градуси за термометър и т.н.).

За да определите стойността на деление на скалата на всеки измервателен уред, трябва да изберете двата най-близки реда, до които са написани цифровите стойности на стойността. Например две и едно. Сега трябва да извадите по-малката от по-голямата стойност. Резултатът трябва да бъде разделен на броя деления между избраните удари

В нашия пример ученически владетел.

Друг пример е скала на термометър.

Ориз. 2. Термометърна скала

Избираме двата най-близки удара с числа, например 20 и 10 градуса по Целзий (имайте предвид, че тази скала също показва мерни единици, °C). Между избраните щрихи има 2 деления. Така получаваме

2.3. Грешка при измерване и нейното определяне.

За да извършите правилно измерванията, не е достатъчно да можете да определите стойността на разделението на скалата на инструмента. Не забравяйте, че когато говорим за разстоянието от една точка до друга, понякога използваме изрази като „плюс или минус половин километър“. Това означава, че ние не знаем точното разстояние, че в измерването му е имало някаква неточност или, както се казва, грешка.

Във всяко измерване има грешка, абсолютно точни инструменти не съществуват. А големината на грешката може да се определи и от мащаба на измервателното устройство.

(PZ): Грешката на измерване е половината от скалното деление на измервателния уред.

Пример 1.Например, обикновен ученически владетел има стойност на разделението 1 мм. Да предположим, че сме го използвали, за да измерим дебелината на парче тебешир и сме получили 12 mm. Половината цена на линийка деление от 0,5 мм. Това е грешката на измерването. Ако означим дебелината на парче тебешир с буквата b, тогава резултатът от измерването се записва, както следва:

b = 12 + 0,5 (мм)

Знакът (плюс или минус) означава, че по време на измерването може да сме направили грешка нагоре или надолу, т.е. ширината на парче тебешир варира от 11,5 mm до 12,5 mm.

Рисувам пример № 2 на дъската с по-малък брой деления, заедно с класа изчисляваме централната стойност и намираме грешката.

Ориз. 1. Обикновена скала на владетеля

CD = (2 см – 1 см)/5 см = 0,2 см = 2 мм

Половината от цената на разделението на владетеля в този случай ще бъде равна на 1 mm.

Тогава ширината на парчето тебешир е b = 12 + 1(mm), т.е. в този случай ширината на парче тебешир варира от 11 mm до 13 mm. Разсейването на измерванията се оказа по-голямо.

И в двата случая направихме правилни измервания, но в първия случай грешката на измерване беше по-малка и точността беше по-висока, отколкото във втория, тъй като цената за разделяне на линийката беше по-малка.

Така че от тези два примера можем да заключим:

(PZ): Колкото по-ниско е делението на скалата на устройството, толкова по-голяма е точността (по-малка грешка) на измерванията, използващи това устройство.

Когато записвате стойности, като вземете предвид грешката, използвайте формулата:

(PZ): А = а + ∆a,

където A е измерената величина, a е резултатът от измерването, ∆a е грешката на измерването.

3. Затвърдяване на изучения материал (10 минути).

Учебник: Упражнение No1.

4. Домашна работа.

Учебник: § 4, 5.

Проблемна книга: № 17, № 39. (подробно описание на проблемите)

(обяснете как се записват подробни решения на задачи!!!)

Когато се използват определени измервания на практика, е важно да се оцени тяхната точност. Терминът "точност на измерване", т.е. степента на приближаване на резултатите от измерването до определена действителна стойност, няма строго определение и се използва за качествено сравнение на измервателните операции. За количествена оценка се използва понятието „грешка на измерване“ (колкото по-малка е грешката, толкова по-висока е точността).

Грешка е отклонението на резултата от измерването от действителната (истинската) стойност на измереното количество. Трябва да се има предвид, че истинската стойност на дадено физическо количество се счита за неизвестна и се използва в теоретични изследвания. Действителната стойност на физична величина се установява експериментално при предположението, че резултатът от експеримента (измерването) е възможно най-близо до истинската стойност. Оценяването на грешката при измерване е една от важните мерки за осигуряване на еднаквост на измерването.

Грешките при измерване обикновено се дават в техническата документация за измервателни уреди или в нормативни документи. Вярно е, че ако вземем предвид, че грешката зависи и от условията, при които се извършва самото измерване, от експерименталната грешка на техниката и субективните характеристики на човек в случаите, когато той е пряко включен в измерванията, тогава можем да говорим за няколко компонента на грешката на измерване или за общата грешка.

Броят на факторите, влияещи върху точността на измерване, е доста голям и всяка класификация на грешките на измерване (фиг. 2) е до известна степен произволна, тъй като различните грешки, в зависимост от условията на процеса на измерване, се появяват в различни групи.

2.2 Видове грешки

Грешка при измерване е отклонението на резултата от измерването X от истинския X и стойността на измереното количество. При определяне на грешките на измерване вместо истинската стойност на физичната величина X и действително се използва нейната действителна стойност X d.

В зависимост от формата на израза се разграничават абсолютни, относителни и намалени грешки на измерване.

Абсолютната грешка се определя като разликата Δ"= X - X и или Δ = X - X d, а относителната грешка като съотношението δ = ± Δ / X d · 100%.

Намалена грешка γ= ±Δ/Χ N ·100%, където Χ N е нормализиращата стойност на величината, която се използва като обхват на измерване на уреда, горна граница на измерване и др.

Дадената истинска стойност при многократни измервания на параметъра е средноаритметичната стойност:

= аз,

където Xi е резултатът от i-тото измерване, n е броят на измерванията.

величина , получена в една серия от измервания, е произволно приближение на X и. За да се оценят неговите възможни отклонения от X, се определя оценка на стандартното отклонение на средната аритметична стойност:

С( )=

За оценка на разсейването на отделните резултати от измерването Xi спрямо средноаритметичната стойност определя стандартното отклонение на извадката:

σ =

Тези формули се използват при условие, че измерената стойност остава постоянна по време на процеса на измерване.

Тези формули съответстват на централната гранична теорема на теорията на вероятностите, според която средноаритметичната стойност на поредица от измервания винаги има по-малка грешка от грешката на всяко конкретно измерване:

С( )=σ /

Тази формула отразява основния закон на теорията на грешките. От това следва, че ако е необходимо да се увеличи точността на резултата (с изключение на системната грешка) 2 пъти, тогава броят на измерванията трябва да се увеличи 4 пъти; ако точността трябва да се увеличи 3 пъти, тогава броят на измерванията

увеличаване с 9 пъти и т.н.

Необходимо е ясно да се разграничи използването на стойностите на S и σ: първата се използва при оценка на грешките на крайния резултат, а втората се използва при оценка на грешката на метода за измерване. Най-вероятната грешка на отделно измерване Δ в 0.67S.

В зависимост от естеството на проявата, причините за възникване и възможностите за отстраняване се разграничават систематични и случайни грешки при измерване, както и груби грешки (пропуски).

Систематичната грешка остава постоянна или се променя естествено при многократни измервания на същия параметър.

Случайната грешка се променя произволно при едни и същи условия на измерване.

Груби грешки (пропуски) възникват поради погрешни действия на оператора, неизправност на измервателните уреди или внезапни промени в условията на измерване. По правило грубите грешки се идентифицират в резултат на обработка на резултатите от измерванията по специални критерии.

Случайните и систематичните компоненти на грешката на измерване се появяват едновременно, така че тяхната обща грешка е равна на сумата от грешките, когато са независими.

Стойността на случайната грешка е предварително неизвестна, възниква поради много неуточнени фактори. Случайните грешки не могат да бъдат изключени от резултатите, но тяхното влияние може да бъде намалено чрез обработка на резултатите от измерването.

За практически цели е много важно да можете правилно да формулирате изискванията за точност на измерването. Например, ако приемем Δ = 3σ като допустима производствена грешка, тогава чрез увеличаване на изискванията за точност (например до Δ = σ), като същевременно поддържаме технологията на производство, увеличаваме вероятността от дефекти.

Обикновено се смята, че системните грешки могат да бъдат открити и отстранени. В реални условия обаче е невъзможно напълно да се отстранят тези грешки. Винаги има някои неизключени остатъци, които трябва да се вземат предвид, за да се оценят техните граници. Това ще бъде системната грешка при измерване.

С други думи, по принцип системната грешка също е случайна и посоченото разделение се дължи единствено на установените традиции на обработка и представяне на резултатите от измерванията.

За разлика от случайната грешка, която се идентифицира като цяло, независимо от нейните източници, систематичната грешка се разглежда в нейните компоненти в зависимост от източниците на нейното възникване. Има субективен, методологичен и инструментален компонент на грешката.

Субективният компонент на грешката е свързан с индивидуалните характеристики на оператора. Обикновено тази грешка възниква поради грешки при четене (приблизително 0,1 деление на скалата) и неправилни умения на оператора. Основно системната грешка възниква поради методологични и инструментални компоненти.

Методологичният компонент на грешката се дължи на несъвършенството на метода на измерване, методите за използване на измервателни уреди, неправилни формули за изчисление и закръгляване на резултатите.

Инструменталният компонент възниква поради присъщата грешка на средствата за измерване, определена от класа на точност, влиянието на средствата за измерване върху резултата и ограничената разделителна способност на средствата за измерване.

Целесъобразността на разделянето на системната грешка на методологичен и инструментален компонент се обяснява със следното:

За да се повиши точността на измерванията, могат да се идентифицират ограничаващи фактори и следователно може да се вземе решение за подобряване на методологията или избор на по-точни инструменти за измерване;

Става възможно да се определи компонентът на общата грешка, който се увеличава с времето или под въздействието на външни фактори, и следователно целенасочено да се извършва периодична проверка и сертифициране;

Инструменталният компонент може да бъде оценен преди разработването на метода, а потенциалната точност на избрания метод ще се определя само от методологичния компонент.

2.3 Показатели за качество на измерването

Еднаквостта на измерванията обаче не може да се осигури само от съвпадението на грешките. При извършване на измервания е важно да се знаят и показателите за качество на измерванията. Качеството на измерванията се разбира като набор от свойства, които определят получаването на резултати с необходимите характеристики на точност, в необходимата форма и навреме.

Качеството на измерванията се характеризира с такива показатели като точност, коректност и надеждност. Тези показатели следва да се определят чрез оценки, които са предмет на изискванията за последователност, безпристрастност и ефективност.

Истинската стойност на измереното количество се различава от средноаритметичната стойност на резултатите от наблюдението с размера на системната грешка Δ c, т.е. X = -Δ s. Ако систематичният компонент е изключен, тогава X = .

Въпреки това, поради ограничения брой наблюдения, стойността Също така е невъзможно да се определи точно. Можете само да оцените стойността му и да посочите с известна вероятност границите на интервала, в който се намира. Оценка Числената характеристика на закона за разпределение X, изобразена с точка на числовата ос, се нарича точкова характеристика. За разлика от числените характеристики, оценките са случайни променливи и тяхната стойност зависи от броя на наблюденията n. Последователна оценка е тази, която при n→∞ намалява вероятността до оценяваната стойност.

Безпристрастна оценка е тази, чието математическо очакване е равно на оценяваната стойност.

Оценка, която има най-малка дисперсия σ 2 = min, се нарича ефективна.

Изброените изисквания се удовлетворяват от средноаритметичната стойност резултатиn наблюдения.

По този начин резултатът от индивидуално измерване е случайна променлива. Тогава точността на измерване е близостта на резултатите от измерването до истинската стойност на измерената стойност. Ако компонентите на систематичната грешка са изключени, тогава точността на резултата от измерването характеризира се със степента на дисперсия на неговата стойност, т.е. дисперсия. Както е показано по-горе, дисперсията на средноаритметичната стойност σ е n пъти по-малка от дисперсията на индивидуалния резултат от наблюдението.

н Фигура 3 показва плътността на разпределението на индивидуалните и общите резултати от измерването. По-тясната защрихована област се отнася до разпределението на плътността на вероятността на средната стойност. Точността на измерванията се определя от близостта до нулата на системната грешка.

Надеждността на измерванията се определя от степента на доверие в резултата и се характеризира с вероятността истинската стойност на измерената стойност да се намира в определената близост до действителната стойност. Тези вероятности се наричат ​​доверителни граници, а границите (съседства) се наричат ​​доверителни граници. С други думи, надеждността на едно измерване е близостта до нулата на неизключената систематична грешка.

Доверителен интервал с граници (или доверителни граници) от – Δ d до + Δ d е интервалът от стойности на произволна грешка, който с дадена доверителна вероятност P d покрива истинската стойност на измерената стойност.

R d ( - Δ d ≤,Х ≤ + Δ d).

С малък брой измервания (n 20) и използвайки нормалния закон, не е възможно да се определи доверителният интервал, тъй като нормалният закон за разпределение описва поведението на случайна грешка по принцип за безкрайно голям брой измервания.

Следователно, с малък брой измервания, се използва разпределението на Студент или t - разпределение (предложено от английския статистик Госет, който публикува под псевдонима "студент"), което позволява да се определят доверителни интервали за ограничен брой измервания . Границите на доверителния интервал се определят по формулата:

Δ d = t S( ),

където t е коефициентът на разпределение на Стюдънт, в зависимост от определената доверителна вероятност P d и броя на измерванията n.

С увеличаването на броя на наблюденията n разпределението на Стюдънт бързо се доближава до нормалното и съвпада с него вече за n ≥30.

Трябва да се отбележи, че резултатите от измерванията, които нямат надеждност, тоест степен на увереност в тяхната коректност, нямат стойност. Например, датчик на измервателна верига може да има много високи метрологични характеристики, но влиянието на грешки от неговата инсталация, външни условия, методи за запис и обработка на сигнала ще доведе до голяма крайна грешка при измерване.

Наред с такива показатели като точност, надеждност и коректност, качеството на измервателните операции се характеризира и със сближаване и възпроизводимост на резултатите. Тези показатели са най-често срещани при оценка на качеството на тестовете и характеризират тяхната точност.

Очевидно два теста на един и същ обект, използвайки един и същ метод, не дават идентични резултати. Тяхната обективна мярка могат да бъдат статистически базирани оценки на очакваното сходство на резултатите от два или повече теста, получени при стриктно спазване на тяхната методология. Конвергенцията и възпроизводимостта се приемат като такива статистически оценки на последователността на резултатите от изпитването.

Конвергенцията е близостта на резултатите от две изпитвания, получени по един и същи метод, на идентични инсталации, в една и съща лаборатория. Възпроизводимостта се различава от повторяемостта по това, че и двата резултата трябва да бъдат получени в различни лаборатории.

Точност на измерванее степента на приближаване на резултатите от измерването до някаква действителна стойност на физическо количество. Колкото по-ниска е точността, толкова по-голяма е грешката на измерване и съответно колкото по-малка е грешката, толкова по-висока е точността.

Дори и най-точните инструменти не могат да покажат действителната стойност на измерената стойност. Определено има грешка в измерването, която може да бъде причинена от различни фактори.

Грешките могат да бъдат:

систематичен,например, ако съпротивлението на деформация е лошо залепено към еластичния елемент, тогава деформацията на неговата решетка няма да съответства на деформацията на еластичния елемент и сензорът постоянно ще реагира неправилно;

случаен,причинени например от неправилно функциониране на механичните или електрическите елементи на измервателния уред;

груб,По правило те се допускат от самия изпълнител, който поради неопитност или умора неправилно чете показанията на инструмента или прави грешки при обработката на информация. Те могат да бъдат причинени от неизправност на измервателните уреди или внезапна промяна в условията на измерване.

Почти невъзможно е напълно да се премахнат грешките, но е необходимо да се установят границите на възможните грешки при измерване и следователно точността на тяхното прилагане

Класификация и метрологични характеристики на средствата за измерване

Измервателните уреди, одобрени от Госстандарт на Русия, се регистрират в Държавния регистър на измервателните уреди, удостоверяват се със сертификати за съответствие и едва след това се разрешават за използване на територията на Руската федерация.

Справочните публикации приемат следната структура за описание на средствата за измерване: регистрационен номер, наименование, номер и срок на валидност на сертификата за одобрение на типа средство за измерване, местоположение на производителя и основни метрологични характеристики. Последните оценяват пригодността на измервателните уреди за измервания в известен диапазон с известна точност.

Метрологичните характеристики на средствата за измерване осигуряват:

Възможност за установяване на точност на измерване;

Постигане на взаимозаменяемост и сравняване на средствата за измерване помежду си;

Избор на необходимите средства за измерване на точност и други характеристики;

Определяне на грешки на измервателни системи и инсталации;

Оценка на техническото състояние на средствата за измерване при тяхната проверка.

Установените от документите метрологични характеристики се считат за валидни. В практиката най-често се срещат следните метрологични характеристики на средствата за измерване:

обхват на измерване- диапазон от стойности на измереното количество, за които се нормализират допустимите граници на грешката SI;

граница на измерване- най-голямата или най-малката стойност на обхвата на измерване. За мерките това е номиналната стойност на възпроизводимото количество.

Метър скала- градуиран набор от маркировки и цифри върху четящото устройство на измервателен уред, съответстващи на редица последователни стойности на измерваната величина

Цена на скалното деление- разликата в стойностите на количествата, съответстващи на две съседни марки на скалата. Устройствата с еднаква скала имат постоянна скала, докато тези с неравномерна скала имат променлива скала. В този случай минималната цена на разделяне се нормализира.

Основната стандартизирана метрологична характеристика на средствата за измерване е грешка,т.е. разликата между показанията на измервателните уреди и истинските (действителните) стойности на физическите величини.

Всички грешки в зависимост от външни условиясе делят на основни и допълнителни.

Основна грешка -Това е грешка при нормални работни условия.

На практика, когато има по-широк диапазон от въздействащи величини, той също се нормализира допълнителна грешкаизмервателни уреди.

Границата на допустимата грешка е най-голямата грешка, причинена от промяна на въздействащата величина, при която средството за измерване може да бъде одобрено за използване съгласно техническите изисквания.

Клас на точност -това е обобщена метрологична характеристика, която определя различни свойства на измервателния уред. Например, за показване на електрически измервателни уреди, класът на точност, в допълнение към основната грешка, включва и вариация в показанията, а за мерките за електрически величини - количеството нестабилност (процентна промяна в стойността на мярката през годината ).

Класът на точност на измервателния уред вече включва систематични и случайни грешки. Това обаче не е пряка характеристика на точността на измерванията, извършени с тези измервателни уреди, тъй като точността на измерване зависи и от техниката на измерване, взаимодействието на измервателния уред с обекта, условията на измерване и т.н.

Грешкае отклонението на резултата от измерване на физична величина (например: налягане) от истинската стойност на измерената величина. Грешка възниква в резултат на несъвършенство на метода или технологията. средства за измерване, недостатъчно отчитане на влиянието на външните условия върху процеса на измерване, спецификата на самите измервани величини и други фактори.

Точността на измерванията се характеризира с близостта на резултатите от тях до истинската стойност на измерваните величини. Има концепция за абсолютна и относителна грешка при измерване.

Абсолютната грешка на измерване е разликата между резултата от измерването и действителната стойност на измереното количество:

DX=Q-X,(6.16)

Абсолютната грешка се изразява в единици на измерената стойност (kgf/cm2 и т.н.)

Относителната грешка на измерване характеризира качеството на резултатите от измерването и се определя като съотношението на абсолютната грешка DX към действителната стойност на количеството:

d X=DX/ X , (6.17)

Относителната грешка обикновено се изразява като процент.

В зависимост от причините, водещи до грешка в измерването, има систематиченИ случаенгрешки.

Систематичните грешки в измерването включват грешки, които при многократни измервания при едни и същи условия се проявяват по един и същ начин, т.е. остават постоянни или техните стойности се променят според определен закон. Такива грешки при измерване се определят доста точно.

Случайните грешки са грешки, чиито стойности се измерват по време на многократни измервания на физическо количество, извършени по същия начин.

Грешката на инструментите се оценява в резултат на тяхната проверка, т.е. набор от действия (мерки), насочени към сравняване на показанията на инструмента с действителната стойност на измерената стойност. При проверка на работещи инструменти действителната стойност на измереното количество се приема като стойност на стандартни мерки или показания на стандартни инструменти. При оценка на грешката на стандартните измервателни уреди стойността на стандартните мерки или показанията на стандартните инструменти се приемат като действителна стойност на измерването на количеството.

Основната грешка е грешката, присъща на измервателния уред при нормални условия (атмосферно налягане, Тair = 20 градуса, влажност 50-80%).

Допълнителна грешка е грешка, причинена от измерване на една от влияещите величини извън нормалните условия. (например температура, средно измерване)

Концепцията за класове на точност. Класът на точност е обобщена характеристика на средствата за измерване, определени от границите на допустимите основни и допълнителни грешки, както и други свойства на тези инструменти, които могат да повлияят на тяхната точност. Класът на точност се изразява с число, което съвпада със стойността на допустимата грешка.

Стандартен манометър (сензор) с клас на точност 0,4 има допустима грешка = 0,4% от границата на измерване, т.е. грешката на стандартен манометър с граница на измерване 30 MPa не трябва да надвишава +-0,12 MPa.

Класове на точност на уредите за измерване на налягането: 0,16; 0,25; 0,4; 0,6; 1.0; 1,5; 2.5.

Чувствителностустройства се нарича отношението на движението на неговия показалец D n (посока на стрелката) към промяната в стойността на измереното количество, което е причинило това движение. По този начин, колкото по-висока е точността на устройството, толкова по-голяма е чувствителността, като правило.

Основните характеристики на измервателните уреди се определят в процеса на специални тестове, включително калибриране, по време на което се определя калибровъчната характеристика на устройството, т.е. връзката между неговите показания и стойностите на измереното количество. Характеристиката на калибриране се съставя под формата на графики, формули или таблици.