Основные метрологические термины

В метрологии, как и в любой другой науке, недопустима произвольная трактовка применяемых терминов. Поэтому перед рассмотрением основного материала авторы решили сконцентрировать внимание читателя на наиболее значимых понятиях метрологии. Одним из наиболее важных метрологических документов является Рекомендации РМГ 29-99 «Метрология. Основные термины и определения» [1], которая регламентирует терминологию в области метрологии. Приведем и рассмотрим наиболее значимые метрологические термины. 

Метрология–наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объекта и процессов с заданной точностью и достоверностью.

К метрологии относят общую теорию измерений физических величин, порядок передачи размеров единиц от эталонов образцовым и рабочим средствам измерений, методы и средства измерений, общие методы обработки результатов измерений и оценки их точности.

Метрология является научной основой измерительной техники–всех технических средств, с помощью которых выполняются измерения, и техники проведения измерений.

Измерение физической величины(РМГ 29-99) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

Под измерениямипонимают способ количественного познания физических объектов. Для качественной и количественной оценки физических объектов используются физические величины. Термин «измерение»также можно определить как нахождение значения физической величины опытным путем, с помощью специальных технических средств.

Физическая величина (РМГ 29-99) – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Количественное содержание свойства, соответствующее понятию «физическая величина», в данном объекте есть размерфизической величины.

Размер физической величины (РМГ 29-99) – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Проводя измерения человек получает знания об объектах в виде значений физических величин.

Единица физической величины – физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение равное единице.

В соответствии с международной системой единиц СИвсе единицы подразделяют на ос­новные и производные.

Шкала физической величины –это упорядоченная последовательность значений физической величины, принятая на основании результатов точных измерений.

Истинное значение физической величины (РМГ 29-99) – значение, которое идеальным образом характеризует в качественном или количественном отношении соответствующую физическую величину.

Действительное значение физической величины(РМГ 29-99)  – значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Результат измерения – значение величины найденное путём её измерения. Для осуществления измерений необходимо воспроизвести единицу физической величины, сравнить с ней измеряемые значения, зафиксировать результаты сравнения, оценить погрешность измерения.

Метод измерения – совокупность приёмов использования принципов и средств измерения.

Средства измерения (СИ) – технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства, то есть свойства, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерения.

Единство измерений – такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешность измерений известна с заданной вероятностью.

Единство измерений позволяет сопоставить результаты измерений выполненных с использованием различных методов и средств измерений, в различных местах и в разное время.

Измерительное преобразование – это такой вид преобразования, при котором устанавливается однозначное соответствие между значениями двух величин (входной и выходной). Зависимость между этими величинами стараются сде­лать линейной. Измерительное преобразование используют в тех случаях, когда измеряемую величину нельзя сравнить с воспроизводимой еди­ницей физической величины.

Измерительная информация–информация о значениях измеряемых величин.Современная наука рассматривает информацию как физическую величину и как свойство материи. Информация может характеризоваться объёмом, новизной, содержательностью, важностью, полезностью, ценностью. Наиболее широко применяемой единицей информации является бит.Информация, выраженная в определённой форме, представляет собой сообщение. Термин «сообщение» может быть определен как форма представления информации [2]: условные знаки, рисунки, цифровые данные, устное сообщение, письменное сообщение, телевизионное сообщение и т. д.

Достоверность измерений – определяется степенью доверия к результату измерения и характеризуется вероятностью того, что истинное значение измеряемой величины находится в указанных пределах. Данную вероятность называют доверительной.

Правильность измерений – это метрологическая характеристика, отображающая близость к нулю систематических погрешностей результатов измерений.

Классификация измерений

По способу нахождения численного значения физической величины выделяют четыре вида измерений (прямые, косвенные, совокупные и совмест-
ные) [3].

Прямыеизмерения – измерения, при которых искомое значение величины находится непосредственно из опытных данных.

Косвенныеизмерения – измерения, при которых искомое значение величины находится на основании известных зависимостей между этой величиной, и величинами, подтверждае­мыми прямыми измерениями.

Совокупныеизмерения – производимые одновременно измерения нескольких одно­имённых величин, при которых искомое значение величины находится решением системы уравнений, полученных при прямых измерениях различных состояний этих величин.

Пример 1.1. Значение массы отдельных гирь набора определяют по известному значению массы одной из гирь и по результатам измерений (сравнений) масс различных сочетаний гирь [1].

Совместныеизмерения – производимые одновременно измерения двух или нескольких не одноименных величин для нахождения зависимости между ними.

Каждая физическая величина может быть измерена несколькими методами, которые могут отличаться друг от друга особенностями как технического, так и методического характера. Все методы измерений делятся на методы непосредственной оценки и методы сравне­ния.