Метод измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений. По общим приемам получения результатов измерений методы различают на:
прямой метод измерений – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. Прямые измерения не требуют методики проведения измерений и проводятся по эксплуатационной документации на применяемое средство измерений; косвенный метод измерений – измерение, результат которого определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью. Косвенные измерения применяются в случаях, когда невозможно выполнить прямые измерения, например при определении плотности твердого тела, вычисляемой по результатам измерений объема и массы.
По условиям измерения:
контактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения (измерение температуры тела термометром); бесконтактный метод измерений – основан на том, что чувствительный элемент прибора не приводится в контакт с объектом измерения (измерение расстояния до объекта радиолокатором, измерение температуры в доменной печи пирометром).
Исходя из способа сравнения измеряемой величины с ее единицей, различают:
метод непосредственной оценки – метод при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству показывающего СИ (термометр, вольтметр и пр.). Мера, отражающая единицу измерения, в измерении не участвует. Ее роль играет в СИ шкала, проградуированная при его производстве с помощью достаточно точных СИ. метод сравнения с мерой – метод при котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой (измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями). Существует три разновидности этого метода:
нулевой метод – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля, например, измерения электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием; метод замещения – основан на сравнении с мерой, при котором измеряемую величину замещают измвестной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными, например взвешивание c поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов; метод совпадений – метод сравнения с мерой, в котором разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величин измеряют, используя совпадения отметок шкал или периодических сигналов, например при измерении с использованием штангенциркуляс нониусом наблюдают совпадение меток на шкалах штангенциркуля и нониуса;
дифференциальный метод – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
Что такое метод измерения и принцип измерения?
Измере́ние — совокупность действий для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой всеми участниками за единицу, хранящуюся в техническом средстве ( средстве измерений ). Числовым значением измеряемой величины называется число, получившееся в результате измерения.
- Принцип измерений — физическое явление или эффект, положенный в основу измерений.
- Метод измерений — приём или совокупность приёмов сравнения измеряемой физической величины с её единицей в соответствии с реализованным принципом измерений. Метод измерений обычно обусловлен устройством средств измерений.
Характеристикой точности измерения является его погрешность или неопределённость, Примеры измерений:
- В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают её размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчёт, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
- С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчёт.
В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая, или не определена единица измерений этой величины) практикуется оценивание таких величин по условным шкалам, например, Шкала Рихтера интенсивности землетрясений, Шкала Мооса — шкала твёрдости минералов,
Чем отличается метод измерения от методики?
Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по первичным референтным методикам измерений, референтным методикам измерений и другим аттестованным методикам измерений, за исключение методик измерений, предназначенных для выполнения прямых измерений, с применением средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку.
- Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин, допущенных к применению в российской Федерации.
- Необходимо отметить, что в федеральном законе «Об обеспечении единства измерений» и в ряде других документов, разработанных в его развитии, термины методика измерений и метод измерений используются, как синонимы, в то время как в РМГ 29-2913 «ГСИ.
Метрология. Основные термины и определения» этим двум терминам соответствуют различные определения. Метод измерений — прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей или соотнесения со шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений.
метод измерений замещением; дифференциальный метод измерений; нулевой метод измерений; метод прямых измерений; метод косвенных измерений и т.д.
Целесообразно пояснить, что метод прямых измерений — это такой метод, при котором, искомое значение физической величины получают непосредственно из результатов эксперимента. Например, измерение длины детали микрометром, измерение силы тока амперметром, измерение массы на весах.
Следует иметь ввиду, что процедура прямых измерений может быть и более сложной и включать в себя такие операции, как пробоотбор и пробоподготовка, которые могут влиять на показатели точности результата измерений. Например, определение средней плотности нефти плотномером в резервуаре, где температура нефти может изменяться по высоте резервуара, и усреднение осуществляется за счет заданной процедуры отбора проб.
Можно отметить, что термин прямое измерение возник как противоположный термину косвенное измерение. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. В этом случае лучше применять термин прямой метод измерений.
- Под косвенным методом измерений понимают определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других величин, функционально связанных с искомой величиной.
- Например, оценка величины тока по измерениям напряжения и сопротивления, с использованием зависимости I=U/R.
Весьма схож по определению с термином прямой метод измерений термин метод непосредственной оценки. Под этим термином понимают такой метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. В настоящее время средство измерений, в том числе измерительная система, могут реализовывать и косвенные методы измерений, за счет реализации вычисления результата измерений на основе данных об измерении исходных величин.
Какие существуют виды измерений?
Числовое значение величины находят путем измерения, т.е. узнают, во сколько раз значение данной величины больше или меньше значений величины, принятого равным единицы. По способу получения числового значения измеряемой величины все измерения делят на прямые, косвенные, совокупные и совместные. где А – значение измеряемой величины в принятых для нее единицах измерения; с – цена деления шкалы или единичного показания цифрового отсчетного устройства в единицах измеряемой величины; х – отсчет по индикаторному устройству в делениях шкалы. Например, измерение диаметра вала штангенциркулем будет прямым, так как оно дает непосредственно значение диаметра вала.
Если же вал имеет диаметр, равный нескольким метрам, то измерить его штангенциркулем очень сложно. В этом случае измеряют длину окружности, т.е. диаметр вала измеряют косвенно. Косвенным называют измерение, результат которого определяют на основании прямых измерений величин, связанных с измеряемой величиной известной зависимостью.
Уравнение косвенного измерения имеет вид Где А – искомая величина, являющаяся функцией аргументов, измеренных прямым методом. Например, удельное электрическое сопротивление проводника можно найти по его сопротивлению, длине и площади поперечного сечения. Косвенные измерения широко применяют в измерительной технике: при измерении сферической поверхности оптической линзы, когда реально существует лишь часть этой поверхности, или в тех случаях, когда выполнять прямые измерения невозможно, например при измерении плотности твердого тела, определяемой обычно по результатам измерений объема и массы.
- Совокупными называют проводимые одновременно измерения нескольких величин, при которых значения искомых величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях.
- Например, измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь.
Совместными называют производимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для нахождения функциональной зависимости между ними. Например, измерения, при которых электрическое сопротивление при температуре 20 °C и температурные коэффициенты измерительного резистора находят по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.
