METROLOGIE
Abschnitt 1 METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vorlesung 2 Metrologie - die Wissenschaft der Messungen
ZERTIFIZIERUNG
1.
2.
3.
4.
5.
Wesen und Inhalt der Metrologie.
Messungen physikalischer Größen.
Messmittel.
Rationierung messtechnischer Merkmale.
Staatliches System industrieller Geräte und Mittel
Automatisierung.

2.1 Wesen und Inhalt des Messwesens
Metrologie - die Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel zur Bereitstellung
Einheitlichkeit der Messungen und Möglichkeiten, die erforderliche Genauigkeit zu erreichen.
Metrologieteile:
● wissenschaftliche und theoretische Metrologie;
● gesetzliches Messwesen;
● angewandte Metrologie.
Wissenschaftliche und theoretische Metrologie:
● allgemeine Messtheorie;
● Messmethoden und -mittel;
● Methoden zur Bestimmung der Messgenauigkeit;
● Standards und beispielhafte Messgeräte;
● Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen;
● Bewertungskriterien und Zertifizierung der Produktqualität.
Gesetzliches Messwesen:
● Standardisierung von Begriffen, Einheitensystemen, Maßen, Standards und SIT;
● Standardisierung von ME-Eigenschaften und Methoden zur Bewertung der Genauigkeit;
● Standardisierung von Methoden zur Überprüfung und Kontrolle von ME, Kontrollmethoden
und Zertifizierung der Produktqualität.

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

Angewandte Metrologie:
● Organisation des öffentlichen Dienstes für die Einheit von Maßen und Maßen;
● Organisation und Durchführung regelmäßiger Überprüfungen von ME und
staatliche Prüfung neuer Mittel;
● Organisation des öffentlichen Dienstes der Standardreferenz
Daten- und Standardmuster, Herstellung von Standardmustern;
● Organisation und Durchführung des Kontrolldienstes über die Durchführung
Normen und technische Produktionsbedingungen, Zustand
Prüfung und Zertifizierung der Produktqualität.
Zusammenhang von Metrologie und Normung:
Methoden und Methoden
Ausführungskontrolle
Normen
Metrologie
Standardisierung
Normen
Maße zu nehmen
und Messgeräte

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

2.2 Messungen physikalischer Größen
Messung, die eine physikalische Größe durch ihren Wert anzeigt
Experiment und Berechnungen mit speziellen
technische Mittel (DSTU 2681-94).
Messfehler Abweichung des Messergebnisses von herkömmlichen
der wahre Wert des Messwerts (DSTU 2681-94).
Numerische Fehlerschätzungen:
● absoluter Fehler
X meas X ;
relativer Fehler
100%
100%
X
X-Maß
reduzierter Fehler γ
100% .
Xn
Schätzung der Messunsicherheit, die den Bereich charakterisiert
Werte, was der wahre Wert ist
Messwert (DSTU 2681-94).
;

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

Das Ergebnis einer Messung ist der dem Gemessenen zugeordnete Zahlenwert
Wert, der die Messgenauigkeit angibt.
Numerische Genauigkeitsindikatoren:
● Konfidenzintervall (Konfidenzgrenzen) des Fehlers
● RMS-Fehlerschätzung
AP;
S.
Regeln zum Ausdrücken von Genauigkeitsindikatoren:
● Numerische Genauigkeitsindikatoren werden in Maßeinheiten ausgedrückt
Mengen;
● Numerische Genauigkeitsindikatoren sollten nicht mehr als zwei enthalten
bedeutende Zahlen;
● die kleinsten Stellen des Messergebnisses und Zahlenwerte
Genauigkeit sollte gleich sein.
Darstellung des Messergebnisses
~
XX, P
oder
~
X X R
Beispiel: U = 105,0 V, Δ0,95 = ± 1,5 V
oder
U = 105,0 ± 1,5 V.

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

2.3 Messgeräte
Messmittel (SIT) technische Mittel z
Durchführen von Messungen, die sich normalisiert haben
messtechnische Eigenschaften.
SITZEN:
● Messgeräte;
● Messgeräte.
Messgeräte:
● Messgeräte (elektromechanisch; Vergleiche;
elektronisch; Digital; virtuell);
● Aufzeichnungsmittel (Registrieren Sie die Signale der Messung
Information);
● Code bedeutet (ADC - analoge Messung umwandeln
Informationen im Codesignal);
● Messkanäle (Messgeräte, Kommunikationsmittel usw. für
Erstellen eines AI-Signals aus einem Messwert);
● Messsysteme (Satz von Messkanälen u
Messgeräte zur Erstellung von KI
mehrere Messgrößen).

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

Messinstrumente
● Standards, beispielhafte und funktionierende Maßnahmen (für Reproduktion und
Speicherung der Größe physikalischer Größen);
● Messumformer (zum Ändern der Größe
Messgröße oder Umrechnung
Messwert auf einen anderen Wert);
● Komparatoren (zum Vergleich homogener Werte);
● Computerkomponenten (eine Reihe von Computerhardware und
Software durchzuführen
Berechnungen während der Messung).
2.4 Standardisierung messtechnischer Merkmale
Metrologische Eigenschaften, die die Ergebnisse beeinflussen und
Messfehler und zur Auswertung bestimmt
technisches Niveau und Qualität der ME, die das Ergebnis bestimmen
und Schätzungen des instrumentellen Messfehlers.

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

Gruppen messtechnischer Merkmale:
1) Bestimmung des Umfangs der ME:
● Messbereich;
● Empfindlichkeitsschwelle.
2) Bestimmung der Messgenauigkeit:
● Fehler;
● Konvergenz (Nähe der Ergebnisse wiederholter Messungen in
die gleichen Bedingungen)
● Reproduzierbarkeit (Wiederholbarkeit von Messergebnissen
die gleiche Größe an verschiedenen Orten, zu verschiedenen Zeiten,
verschiedene Methoden, verschiedene Operatoren, aber in
ähnliche Bedingungen).
Genauigkeitsklasse - ein verallgemeinertes messtechnisches Merkmal,
bestimmt durch die Grenzen der zulässigen Fehler, sowie
andere Eigenschaften, die die Genauigkeit beeinflussen.
Bezeichnung der Genauigkeitsklassen:
K = |γmax |
a) 1,0;
K = |δmax |
a) 1, 0; b) 1,0/0,5
b) 1,0

Sektion 1 Metrologie 2. Vorlesung Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen

2.5 Staatliches System industrieller Geräte und Mittel
Automatisierung (GSP)
Zweck des GSP ist die Erstellung wissenschaftlich fundierter Geräteserien u
Geräte mit einheitlichen Eigenschaften und
konstruktive Leistung.
Hauptgruppen der SHG-Fonds:
● Mittel zum Erhalten von Messinformationen;
● Mittel zum Empfangen, Umwandeln und Übertragen von Informationen;
● Mittel zum Konvertieren, Verarbeiten und Speichern von Informationen und
Bildung von Führungsteams.
Systemtechnische Grundsätze von GSP:
● Minimierung der Nomenklatur und Menge;
● blockmodularer Aufbau;
● Aggregation (Bau komplexer Geräte und Systeme aus
einheitliche Einheiten, Blöcke und Module oder Standardausführungen
Konjugationsmethode);
● Kompatibilität (energetisch, funktional, metrologisch,
konstruktiv, operativ, informativ).

10. Metrologie, Standardisierung und Zertifizierung in der Elektrizitätswirtschaft

METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen
ZERTIFIZIERUNG
1. Messungen im Qualitätsbewertungssystem
Produkte.
2. Berechnung des Wertes des Messwertes.
3. Das Verfahren zur Schätzung des Fehlers.
4. Abschätzung des Fehlers von Einzelmessungen.
5. Schätzung des Testfehlers.
6. Bewertung von Qualitätskontrollfehlern.

11. Sektion 1 Messtechnik Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.1 Messungen im Produktqualitätsbewertungssystem
Bewertung der Produktqualität bei der Bestimmung oder Kontrolle der quantitativen
und Qualitätsmerkmale von Produkten durch
Messungen, Analysen, Tests.
Der Zweck der Messung von Merkmalen besteht darin, den Wert des entsprechenden zu finden
physikalische Größe.
Der Zweck der Messkontrolle besteht darin, auf die Eignung von Produkten zu schließen und
Einhaltung von Vorschriften.
Messschritte:
● Auswahl und Anwendung einer geeigneten zertifizierten Methodik
Messungen (DSTU 3921.1-99);
● Auswahl und Schulung von vertrauenswürdigen ME;
● Durchführung von Messungen (einzeln; mehrfach;
statistisch);
● Verarbeitung und Analyse von Messergebnissen;
● Entscheidungsfindung zur Produktqualität (Produktzertifizierung).

12. Sektion 1 Messtechnik Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.2 Messwertberechnung
Lassen Sie das Modell des Objekts (des Messwerts)
Х = ƒ (X1, X2, …, Xm) – ∆met;
während der Messungen die Beobachtungsergebnisse Xij,
i = 1, …, m ist die Anzahl der direkt gemessenen Eingangswerte;
j = 1, …, n ist die Anzahl der Beobachtungen für jede Eingabevariable.
Messergebnis:
~
X:
~
X X p
Reihenfolge des Findens
1) Beseitigung bekannter systematischer Fehler durch Einführung
Korrekturen ∆c ij:
X΄ij \u003d Xij - ∆c ij;
2) Berechnung des arithmetischen Mittels jedes Eingangswerts:
n
Xij
~
X j 1 ;
ich
n

13. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3) Berechnung von RMS-Schätzungen der Beobachtungsergebnisse jeder Größe:
n
~ 2
(X ij X ich)
S(Xi)
j1
(n 1)
4) Beurteilung der Messgenauigkeit (Ausschluss grober Fehler)
- nach dem Smirnov-Kriterium
(Vergleich der Werte
Vij
~
X ij X ich
S(Xi)
mit Smirnov-Koeffizienten)
- nach Wrights Kriterium;
5) Verfeinerung des arithmetischen Mittels jedes Eingangswerts und
Berechnung des Messwertes:
~
~
~
X f X 1 ... X m Δmet.

14. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.3 Fehlerabschätzungsverfahren
1) Berechnung von RMS-Schätzungen
– Eingabewerte:
n
~
S(Xi)
~ 2
(X ij X ich)
j1
n(n1)
– Messergebnis:
S(X)
m
f
~
S(X)
ich
X
1
ich
2
2) Bestimmung der Vertrauensgrenzen der Zufallskomponente
Fehler:
Δ P t P (v) S (X) ,
tP(v) ist das Quantil der Student-Verteilung für einen gegebenen Рd
mit der Anzahl der Freiheitsgrade v = n – 1.

15. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3) Berechnung von Schranken und Standardabweichung der nicht ausgeschlossenen Systematik
Fehlerkomponente:
Δ ns k
f
Δnsi
X
1
ich
m
2
Sns
;
Ans
3k
k = 1,1 bei Pd = 0,95;
∆nsi wird aus verfügbaren Informationen ermittelt;
4) Berechnung des RMS des Gesamtfehlers:
5) Bewertung des Messfehlers
wenn ∆ns /
S(X)< 0,8
wenn ∆ns /
S(X) > 8
wenn 0,8 ≤ ∆ns /
S(X) ≤ 8
S
2
S (X) 2 Sns
;
∆P = ∆P;
∆P = ∆ns;
∆P
ΔR Δns
S
S (X) Sns

16. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.4 Abschätzung des Fehlers von Einzelmessungen
direkte Messungen (i = 1,
j = 1)
~
XX
R
~
X \u003d Hism - ∆c; ∆Р = ∆max,
(∆max durch Gerätegenauigkeitsklasse).
indirekte Messungen (i = 2, …, m,
j = 1)
~
XX
~
~
~
X f X 1 ... X m erfüllt.
R
∆P
2
f
∆ max i ;
X
1
ich
m

17. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

● wenn
X = ∑Xi
X
● wenn
∆P
X1 ... X
X 1 ... X m
m
2
Δ
1
max i
m
δX
● wenn
X = kY
∆Х = k ∆Ymax
● wenn
X=Yn
δХ = n δYmax
(∆max u
δmax
2
δ max i
1
∆P
∆Х = nYn-1∆Y max
werden über die Genauigkeitsklasse berechnet).
δXX
100%

18. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.5 Bewertung der Testunsicherheit
X
Sei X = f(Y).
ismus
∆set - der Fehler beim Einstellen des Y-Werts
ismus
Testfehler X
Spanischer ismus
Wenn X =
X
j
Y
Arsch
ƒ (X1, X2, …, Xm) maximaler Testfehler
Spanischer ismus
m
X
X ich
ich
ich 1
2
Arsch
Y

19. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 3 Verarbeitung von Messergebnissen

3.6 Bewertung von Qualitätskontrollfehlern
Qualitätskontrollfehler:
● Kontrollfehler Typ I: gutes Produkt
als ungültig identifiziert.
● Kontrollfehler Typ II: ungeeignete Produkte
als gültig identifiziert.
Statistiken:
Sei X kontrolliert.
B - die Anzahl der Einheiten von Produkten, die fälschlicherweise als geeignet akzeptiert wurden (in % von
Gesamtzahl gemessen);
G - die Anzahl der Produkteinheiten, die fälschlicherweise abgelehnt wurden.
S
Als
100%
X
ALS
B
G
1,6
3
5
0,37…0,39
0,87…0,9
1,6…1,7
0,7…0,75
1,2…1,3
2,0…2,25

20. Metrologie, Standardisierung und Zertifizierung in der Elektrizitätswirtschaft

METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vorlesung 4 Qualität elektrischer Energie
ZERTIFIZIERUNG
1. Elektrische Qualität
Energie und Arbeit der Verbraucher.
2. Leistungsqualitätsanzeigen.
3. Bestimmung von Netzqualitätsindikatoren.

21. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

4.1 Stromqualität und Verbraucherleistung
Elektromagnetische Umgebung Stromversorgungssystem und angeschlossen
ihre elektrischen Apparate und Geräte leitend verbunden und
stören sich gegenseitig in der Arbeit.
Elektromagnetische Verträglichkeit technischer Mittel
normaler Betrieb in der vorhandenen elektromagnetischen Umgebung.
Zulässige Störpegel im Stromnetz kennzeichnen die Qualität
Strom und werden Power Quality Indicators genannt.
Elektrische Energiequalität Konformitätsgrad seiner Parameter
etablierte Standards.
Indikatoren für die Qualität elektrischer Energie, Methoden zu ihrer Bewertung und Normen
GOST 13109-97: „Elektrische Energie. Kompatibilität von techn
bedeutet elektromagnetisch. Stromqualitätsnormen in
Allzweck-Stromversorgungssysteme.

22. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Eigenschaften der elektrischen Energie
Spannungsabweichung Tatsächliche Spannungsdifferenz in
Beharrungsbetrieb des Stromversorgungssystems von seiner
Nennwert bei langsamem Lastwechsel.
Spannungsschwankungen schnell wechselnde Spannungsabweichungen
Dauer von einem halben Zyklus bis zu mehreren Sekunden.
Spannungsasymmetrie Dreiphasige Spannungsasymmetrie
Nicht-sinusförmige Spannungsverzerrung der Sinusform.
Spannungsverlauf.
Frequenzabweichung Abweichung von der tatsächlichen AC-Frequenz
Spannung vom Nennwert im eingeschwungenen Zustand
Betrieb des Energieversorgungssystems.
Spannungseinbruch Ein plötzlicher und erheblicher Spannungsabfall (<
90% Un) von mehreren Perioden bis zu mehreren
Dutzende
Sekunden gefolgt von Spannungswiederkehr.
Temporäre Überspannung plötzlicher und deutlicher Anstieg
Spannung (> 110 % Un) für mehr als 10 Millisekunden.
Überspannung plötzlicher Spannungsanstieg
weniger als 10 Millisekunden lang.

23. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Eigenschaften elektrischer Energie und wahrscheinliche Schuldige für ihre Verschlechterung
Eigenschaften von Elektrizität
Die wahrscheinlichsten Schuldigen
Spannungsabweichung
Organisation der Energieversorgung
Spannungsschwankungen
Verbraucher mit variabler Last
Nicht sinusförmige Spannung Verbraucher mit nicht linearer Last
Spannungsunsymmetrie
Verbraucher mit asymmetrisch
Belastung
Frequenzabweichung
Organisation der Energieversorgung
Spannungseinbruch
Organisation der Energieversorgung
Spannungsimpuls
Organisation der Energieversorgung
Vorübergehende Überspannung
Organisation der Energieversorgung

24. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

E-Mail-Eigenschaften Energie

Spannungsabweichung Technologische Einstellungen:
Lebensdauer, Unfallwahrscheinlichkeit
Dauer des technologischen Prozesses und
Selbstkostenpreis
Elektrischer Antrieb:
Blindleistung (3…7% pro 1%U)
Drehmoment (25 % bei 0,85 Un), Stromaufnahme
Lebensdauer
Beleuchtung:
Lampenlebensdauer (4 mal bei 1,1 Un)
Lichtstrom (für 40% der Glühlampen u
für 15 % Leuchtstofflampen bei 0,9 Un),
LL flackern oder leuchten nicht, wenn< 0,9 Uн

25. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Der Einfluss der Eigenschaften von Elektrizität auf die Arbeit der Verbraucher
E-Mail-Eigenschaften Energie
Spannungsschwankungen
Auswirkungen auf die Arbeit der Verbraucher
Technologische Installationen und Elektroantrieb:
Lebensdauer, Leistung
Produktfehler
Möglichkeit von Geräteschäden
Vibrationen von Elektromotoren, Mechanismen
Abschaltung automatischer Steuerungssysteme
Abschalten von Startern und Relais
Beleuchtung:
Lichtimpuls,
Arbeitsproduktivität,
Gesundheit der Arbeitnehmer

26. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Qualität elektrischer Energie

Der Einfluss der Eigenschaften von Elektrizität auf die Arbeit der Verbraucher
E-Mail-Eigenschaften Energie
Auswirkungen auf die Arbeit der Verbraucher
Spannungsunsymmetrie
Elektrische Ausrüstung:
Netzwerkverluste,
Bremsmomente in Elektromotoren,
Lebensdauer (zweimal bei 4 % Rückwärtsgang
Sequenzen), Arbeitseffizienz
Phasenunsymmetrie und Folgen, wie bei einer Abweichung
Stromspannung
Nicht-Sinusförmigkeit
Stromspannung
Elektrische Ausrüstung:
einphasige Kurzschlüsse gegen Erde
Kabelübertragungsleitungen, Zusammenbruch
Kondensatoren, Leitungsverluste, Leitungsverluste
Elektromotoren und Transformatoren,
Leistungsfaktor
Frequenzabweichung
Zusammenbruch des Energiesystems
Notfallsituation

27. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

4.2 Leistungsqualitätsindikatoren
E-Mail-Eigenschaften Energie
Qualitätsniveau
Spannungsabweichung
Gleichmäßige Spannungsabweichung δUу
Spannungsschwankungen
Spanne der Spannungsänderung δUt
Flimmerdosis Pt
Nicht-Sinusförmigkeit
Stromspannung
Sinusförmiger Klirrfaktor
Spannungsverlauf KU
Koeffizient der n-ten Harmonischen
Spannungskomponente KUn
Asymmetrie
betont

umgekehrte Reihenfolge K2U
Spannungsunsymmetriefaktor gem
Nullfolge K0U

28. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

E-Mail-Eigenschaften Energie
Qualitätsniveau
Frequenzabweichung
Frequenzabweichung Δf
Spannungseinbruch
Spannungseinbruchdauer ΔUп
Tiefe des Spannungseinbruchs δUп
Spannungsimpuls
Stoßspannung Uimp
Vorübergehend
Anstieg
Temporärer Überspannungskoeffizient KperU
Dauer der vorübergehenden Überspannung ΔtperU

29. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

4.3 Bestimmung von Netzqualitätsindikatoren
Dauerspannungsabweichung δUу:
du u
Ui
U bei U nom
U nom
100%
n
2
U
in
– Effektivwert der Spannung
1
Ui-Werte werden durch Mittelung von mindestens 18 Messungen über das Intervall erhalten
Zeit 60 s.
Üblicherweise zulässig δUу = ±5 %, grenzwertig ±10 %.

30. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Bereich der Spannungsänderung δUt:
U
U ich U ich 1
U t
100%
U nom
Ui
Ui+1
t
t
Ui und Ui+1 sind die Werte aufeinander folgender Extrema U,
dessen Effektivwert die Form eines Mäanders hat.
Der maximal zulässige Bereich von Spannungsänderungen ist in angegeben
Standard in Form eines Diagramms
(davon z. B. δUt = ±1,6 % bei Δt = 3 min, δUt = ±0,4 % bei Δt = 3 s).

31. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Qualität elektrischer Energie

Der Klirrfaktor des sinusförmigen Spannungsverlaufs KU:
m
KU
2
U
n
n 2
U nom
100%
Un ist der Effektivwert der n-Harmonischen (m = 40);
Normal zulässig KU,%
Maximal zulässiger KU,%
bei Un, kV
bei Un, kV
0,38
6 – 20
35
0,38
6 – 20
35
8,0
5
4,0
12
8,0
6,0
KU wird gefunden, indem die Ergebnisse von n ≥ 9 Messungen über 3 s gemittelt werden.

32. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Der Koeffizient der n-ten harmonischen Komponente der Spannung КUn
KUn
Ut
100%
U nom
Normal zulässig ÊUn:
Ungerade Harmonische, keine Vielfachen von 3 Maximal zulässige KU bei Un
bei Un, kV
n
0,38
6 – 20
35
n
0,38
6 – 20
35
5
6,0%
4,0%
3,0%
3
2,5%
1,5%
1,5%
7
5,0%
3,0%
2,5%
9
0,75%
0,5%
0,5%
11
3,5%
2,0%
2,0%
Maximal zulässiges КUn = 1,5 КUn-Normen
KUn wird ermittelt, indem die Ergebnisse von n ≥ 9 Messungen über 3 s gemittelt werden.

33. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Qualität elektrischer Energie

Koeffizient der Spannungsasymmetrie auf der Rückseite
K2U-Sequenzen
K2U
U2
100%
U1
U1 und U2 sind Mit- und Gegensystemspannungen.
Normal zulässig K2U = 2,0 %, maximal zulässig K2U = 4,0 %
Spannungsasymmetriekoeffizient bei Null
K0U-Sequenzen
K0U
3U0
100%
U1
U0 - Nullspannung
Normal zulässig K0U = 2,0 %, maximal zulässig K0U = 4,0 % an
U = 380 V

34. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 4 Elektrische Energiequalität

Spannungseinbruchdauer ΔUп
Maximal zulässiger Wert ΔUp = 30 s bei U ≤ 20 kV.
Tiefe des Spannungseinbruchs
Hoch
U Nenn U min
100%
U nom
Temporärer Überspannungsfaktor
KperU
Um max
2HE nom
Um max - der größte Amplitudenwert während der Steuerung.
Frequenzabweichung
Δf = fcp – fnom
fcp ist der Durchschnitt von n ≥ 15 Messungen über 20 s.
Normalerweise zulässiges Δf = ±0,2 Hz, maximal zulässiges ±0,4 Hz.

35. Metrologie, Standardisierung und Zertifizierung in der Elektrizitätswirtschaft

METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vortrag 5 Einheit sichern und
erforderliche Messgenauigkeit
1.
2.
3.
4.
ZERTIFIZIERUNG
Maßeinheit und ihre Aufrechterhaltung.
Wiedergabe und Übertragung von Einheiten physikalischer Größen.
SIT-Verifizierung.
SIT-Kalibrierung.

36. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 5 Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

5.1 Maßeinheit und ihre Bereitstellung
Die Hauptaufgabe der Organisation von Messungen ist das Erreichen von Vergleichbarkeit
Messergebnisse der gleichen Objekte durchgeführt in
zu unterschiedlichen Zeiten, an unterschiedlichen Orten, mit Hilfe unterschiedlicher Methoden und Mittel.
Gleichmäßigkeit der Messungen Messungen werden nach Norm oder durchgeführt
zertifizierte Methoden, die Ergebnisse werden in legal ausgedrückt
Einheiten, und die Fehler sind mit einer gegebenen Wahrscheinlichkeit bekannt.
Weil
Folge
Mit den falschen Techniken
Messungen, falsche Wahl
SITZEN
Verstoß gegen technologische
Prozesse, Energieverlust
Ressourcen, Notfälle, Ehe
Produkte usw.
Missverständnis
Messergebnisse
Nichtanerkennung von Messergebnissen
und Produktzertifizierung.

37. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 5 Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen:
● messtechnische Unterstützung;
● Rechtsbeistand.
Metrologische Unterstützung bei der Einrichtung und Anwendung von wissenschaftlichen und
organisatorische Grundlagen, technische Mittel, Regeln und Normen für
Erreichen der Einheit und der erforderlichen Genauigkeit der Messungen
(geregelt durch DSTU 3921.1-99).
Bestandteile der messtechnischen Unterstützung:
● wissenschaftliche Grundlage
Metrologie;
● technischer Hintergrund
System staatlicher Normen,
Einheitsgrößenübertragungssystem,
funktionierendes SIT, Standardsystem
Proben der Zusammensetzung und Eigenschaften von Materialien;
● Organisatorischer messtechnischer Dienst (network
Institutionen und Organisationen);
● Regulierungsrahmen
Gesetze der Ukraine, DSTU usw.
Vorschriften.

38. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 5 Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Rechtliche Unterstützung des Gesetzes der Ukraine „Über das Messwesen und
metrologische Tätigkeit“ und andere regulierende Rechtsakte.
Form der Gewährleistung der Einheitlichkeit des Messzustandes
messtechnische Kontrolle und Überwachung (MMC und N)
Der Zweck von MMC und N besteht darin, die Einhaltung der Anforderungen der Gesetze und Vorschriften der Ukraine und der regulatorischen Dokumente des Messwesens zu überprüfen.
Einrichtungen und Messmethoden von MMC und N SIT.
Arten von MMC und N:
Bergbau- und Hüttenkomplex ● Staatliche Prüfung von ME und Zulassung ihrer Typen;
● Staatliche messtechnische Zertifizierung von MI;
● Überprüfung von ME;
● Akkreditierung für das Recht zur Durchführung messtechnischer Arbeiten.
HMN ● Überwachung der Sicherstellung der Einheitlichkeit der Messungen Überprüfung:
– Stand und Anwendung von ME,
– Anwendung zertifizierter Messverfahren,
– die Richtigkeit der Messungen,
– Einhaltung der gesetzlichen Anforderungen, messtechnischen Normen und Regeln.

39. Sektion 1 Metrologie 5. Vorlesung Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

5.2 Wiedergabe und Übermittlung von Einheiten physikalischer Größen
Die Reproduktion einer Einheit ist eine Reihe von Aktivitäten für
Materialisierung einer physikalischen Einheit
Werte mit höchster Präzision.
Etalon ist ein Mittel der Messtechnik, das bietet
Vervielfältigung, Speicherung und Übermittlung der Einheitsgröße
physikalische Größe.
Verweise:
International
Zustand
zweitrangig
Staatliche Norm ist eine amtlich anerkannte Norm,
Einheit Reproduktion
Messungen und Übertragung seiner Größe auf die Sekundärseite
Standards mit der höchsten Genauigkeit im Land.

40. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 5 Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Sekundärstandards:
● Standardkopie;
● Arbeitsstandard.
Arbeitsnormal zur Überprüfung oder Kalibrierung von ME.
Übertragung der Einheitsgröße:
● direkte Vergleichsmethode;
● Vergleichsverfahren mit einem Komparator.
Einheitsgrößenübertragungsschema:
staatliche Norm
↓
Standard - Kopie
↓
Arbeitsnormen
↓
vorbildliche SIT
↓
arbeiten SIT
In jeder Phase des Gerätetransfers beträgt der Genauigkeitsverlust das 3- bis 10-fache.

41. Sektion 1 Metrologie 5. Vorlesung Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Die Einheit und Genauigkeit der Messung werden durch die Referenzbasis des Landes bestimmt.
Nationale Standardbasis der Ukraine 37 staatliche Standards.
Staatliche Standards für Einheiten elektrischer Größen:
● Standardeinheit der elektrischen Stromstärke
(S ≤ 4∙10-6, δс ≤ 8∙10-6 für Gleichstrom,
S ≤ 10-4, δс ≤ 2∙10-4 für Wechselstrom);
● Standardspannungseinheit
(S ≤ 5∙10-9, δс ≤ 10-8 für EMK und Gleichspannung,
S ≤ 5∙10-5, δс ≤ 5∙10-4 für Wechselspannung);
● Standardeinheit des elektrischen Widerstands
(S ≤ 5∙10-8, δс ≤ 3∙10-7);
● Zeit- und Frequenzbezug
(S ≤ 5∙10-14, δс ≤ 10-13);

42. Sektion 1 Metrologie 5. Vorlesung Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

5.3 Überprüfung von ME
Verifizierung der ME, Bestimmung der Gebrauchstauglichkeit der ME anhand von
Ergebnisse der Kontrolle ihrer messtechnischen Eigenschaften.
Der Zweck der Eichung ist die Feststellung von Fehlern und anderen messtechnischen
Eigenschaften der ME, geregelt durch TS.
Überprüfungsarten:
● primär (bei der Freigabe, nach der Reparatur, beim Import);
● periodisch (während des Betriebs)
● außergewöhnlich (wenn das Eichzeichen beschädigt ist,
Verlust der Eichbescheinigung, Inbetriebnahme
nach längerer Lagerung)
● Inspektion (während der Umsetzung des Staates
messtechnische Kontrolle)
● Sachverständiger (im Streitfall
bzgl. metrologischer Eigenschaften, Eignung
und korrekte Anwendung von SIT)

43. Sektion 1 Metrologie 5. Vorlesung Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Alle ME, die in Betrieb sind und für welche
unterliegen der staatlichen metrologischen Aufsicht.
Die Verifizierung unterliegt auch Arbeitsnormen, beispielhaften Messinstrumenten und diesen Mitteln
die bei staatlichen Tests verwendet werden und
staatliche Zertifizierung der SIT.
Die Verifizierung erfolgt:
● Gebietskörperschaften des staatlichen Standards der Ukraine akkreditiert
das Recht, es zu führen;
● akkreditierte messtechnische Dienste von Unternehmen und Organisationen.
Verifizierungsergebnisse werden dokumentiert.
5.3 Kalibrierung des MEMS
Kalibrierung der SIT-Bestimmung unter geeigneten Bedingungen oder
Kontrolle der messtechnischen Eigenschaften von ME, auf
die nicht vom Staat übernommen werden
messtechnische Überwachung.

44. 1. Abschnitt Metrologie Vorlesung 5 Sicherstellung der Einheitlichkeit und notwendigen Genauigkeit der Messungen

Kalibrierungsarten:
● metrologisch (durchgeführt vom metrologischen
Labor);
● technisch (durchgeführt vom Experimentator).
Metrologische Kalibrierfunktionen:
● Ermittlung von Ist-Werten messtechnischer
Eigenschaften des SIT;
● Bestimmung und Bestätigung der Gebrauchstauglichkeit der ME.
Technische Kalibrierfunktion:
● Ermittlung der tatsächlichen Werte einzelner Merkmale
Setzen Sie sich unmittelbar vor der Verwendung in Messungen.
Die Notwendigkeit einer Kalibrierung im Betrieb von ME, die nicht sind
erweitert die staatliche metrologische Aufsicht,
von ihrem Benutzer definiert.
Die metrologische Kalibrierung wird von akkreditierten Labors durchgeführt.
Die technische Kalibrierung wird vom Benutzer der ME durchgeführt.

45. Metrologie, Standardisierung und Zertifizierung in der Elektrizitätswirtschaft

METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie
ZERTIFIZIERUNG
1. Bewertung der Produktqualität.
2. Expertenmethoden zur Bestimmung
Qualitätsindikatoren.
3. Methoden zur Einholung von Gutachten.
4. Verarbeitung von Gutachtendaten.

46. ​​Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

6.1 Bewertung der Produktqualität
Qualimetrische Bewertung der Produktqualität.
Produktqualität ist eine mehrdimensionale Produkteigenschaft, verallgemeinert
Merkmale seiner Verbrauchereigenschaften;
nicht-physische Größe, geschätzt
Qualitätsindikatoren.
Qualitätsbewertung versus Qualitätsindikatoren versus Indikatoren
beispielhafte Produkte.
Qualitätsstufe:
● physikalische Größe (gemessen durch Messmethoden);
● nicht-physikalische Größe (geschätzt durch Expertenmethoden).
Qualitätsindikatoren:
● Single;
● komplex (aus einzelnen gebildet).

47. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

Umfassende Indikatoren:
● einstufig;
● mehrstufig;
● verallgemeinert.
Bildung komplexer Indikatoren:
● nach bekannter funktionaler Abhängigkeit;
● entsprechend der vertraglich akzeptierten Abhängigkeit;
● nach dem Prinzip des gewichteten Durchschnitts:
n
- arithmetisch gewichteter Durchschnitt:
QciQi
;
ich 1
n
– gewichtetes geometrisches Mittel:
Q
n
Cі - Gewichtskoeffizienten: normalerweise
c
ich 1
ich
zi
Q
ich
ich 1
n
c
ich
ich 1
1
.
.

48. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

6.2 Expertenmethoden zur Bestimmung von Qualitätsindikatoren
Expertenmethoden, wenn Messungen nicht möglich sind oder
wirtschaftlich nicht gerechtfertigt.
Experte
Methoden
Organoleptisch
Methode
Soziologische
Methode
Organoleptische Methode zur Bestimmung der Eigenschaften eines Objekts mit
menschliche Sinnesorgane
(Sehen, Hören, Fühlen, Riechen, Schmecken).
Die soziologische Methode zur Bestimmung der Eigenschaften eines Objekts basiert auf
Massenbefragungen der Bevölkerung oder ihrer Gruppen
(jeder einzelne fungiert als Experte).

49. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

Die Expertenbewertung ist das Ergebnis einer groben Einschätzung.
Um die Zuverlässigkeit der Bewertung zu erhöhen, wird die Gruppenbewertungsmethode verwendet
(Expertenausschuss).
Bildung einer Expertenkommission durch Prüfung
(Befähigungstest).
Die notwendigen Voraussetzungen:
● Kohärenz der Expertenbewertungen;
● Unabhängigkeit von Experteneinschätzungen.
Die Größe der Gutachtergruppe beträgt ≥ 7 und ≤ 20 Personen.
Überprüfung der Konsistenz von Schätzungen
bei Bildung einer Expertengruppe:
● nach der Konsistenz der Bewertungen
(Smirnov-Kriterium);
● nach dem Konkordanzkoeffizienten.

50. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

1. Überprüfung der Konsistenz von Expertenschätzungen durch das Smirnov-Kriterium β
Arithmetischer Mittelwert der Punktzahl
m ist die Anzahl der Experten;
RMS-Schätzungen
S
~ 2
Q
Q
ich)
m 1
.
Eine Schätzung gilt als konsistent, wenn
~
Q
qi
~
QiQ
S
m
,
.
2. Überprüfung der Konsistenz von Expertenschätzungen zum Konkordanzkoeffizienten
Übereinstimmungskoeffizient
W
12S
m 2 (n 3 n)
n ist die Anzahl der bewerteten Faktoren (Produkteigenschaften).
Schätzungen sind konsistent, wenn
(n 1)tW 2
χ2 – Gütekriterium (Quantil der χ2-Verteilung)

51. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

6.3 Methoden zur Einholung von Gutachten
Bewertungsaufgaben:
● Ranking von homogenen Objekten nach Grad
die Schwere eines bestimmten Qualitätsindikators;
● quantitative Bewertung von Qualitätsindikatoren
in willkürlichen Einheiten oder Gewichtskoeffizienten.
Aufbau einer Rangliste:
a) Paarweises Matching aller Objekte
(„mehr“ - „weniger“, „besser“ - „schlechter“);
b) Erstellen einer Rangliste
(in absteigenden oder aufsteigenden Vergleichswerten).
Quantitative Expertenbewertung in Bruchteilen einer Einheit oder Punkten.
Das Hauptmerkmal der Bewertungsskala ist die Anzahl der Abstufungen
(Bewertungspunkte).
Es werden 5-, 10-, 25- und 100-Punkte-Skalen verwendet.

52. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

Ein Beispiel für den Aufbau einer Bewertungsskala.
1) die maximale Gesamtbewertung von Produkten in Punkten Qmax wird festgelegt;
2) Jedem einzelnen Qualitätsindikator wird ein Gewicht zugeordnet
Koeffizient ci ;
3) gemäß ci , basierend auf Qmax, die maximale Punktzahl festlegen
jeder Indikator Qi max = сi Qmax ;
4) Abschläge werden von der idealen Schätzung des Indikators beim Reduzieren festgelegt
Qualität Ki;
5) für jeden Indikator wird eine Punktzahl bestimmt Qi = ki сi Qmax ;
6) Die Gesamtbewertung der Produkte in Punkten wird ermittelt
n
QΣ =
Q
ich 1
ich
;
7) Bestimmen Sie anhand der möglichen Punktzahlen die Anzahl der Abschlüsse
Qualität (Kategorien, Sorten).

53. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

6.4 Umgang mit Peer-Review-Daten
1. Überprüfung der Homogenität des Arrays von Schätzungen durch die Gesamtschätzung der Ränge:
R Rij
j 1 ich 1
n
m
2
j = 1, 2, 3 … n – Rangnummer;
I = 1, 2, 3 … m – Nummer des Sachverständigen;
Rij - Ränge, die von jedem Experten zugewiesen werden.
Ein Array gilt als homogen, wenn RΣ ≥ Rcr
(kritische Bewertung Rcr gemäß Tabelle für Rd = 0,95).
Wenn die Bedingung nicht erfüllt ist, neu auswerten oder
Bildung einer neuen Expertengruppe.
2. Aufbau einer Rangliste
m
RJ
m
Ri1; ........Rin
ich 1
ich 1

54. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 6 Grundlagen der Expertenqualimetrie

Schätztabelle Rkr für Konfidenzwahrscheinlichkeit Рd = 0,95
Anzahl Experten
Anzahl der Ränge
3
4
5
6
7
8
9
2
6,6
1,2
2,2
3,6
5,0
7,1
9,7
3
12,6
2,6
4,7
7,6
11,1
15,8
21,6
4
21,7
4,5
8,1
13,3
19,7
28,1
38,4
5
33,1
6,9
12,4
20,8
30,8
43,8
60,0
6
47,0
9,8
17,6
30,0
44,4
63,1
86,5
7
63,0
13,1
23,8
40,7
60,5
85,0
115,0
8
81,7
17,0
29,8
48,3
73,2
105,0
145,0
9
102,6
21,4
37,5
60,9
92,8
135,0
185,0
10
126,1
26,3
46,2
75,0
113,8
160,0
225,0
M (Multiplikator)
10
100
100
100
100
100
100
Rcr = k (m, n)M.

55. Metrologie, Normung und Zertifizierung in der Elektrizitätswirtschaft

METROLOGIE
STANDARDISIERUNG
QUALITÄT
Vorlesung 7 Metrologischer Dienst
ZERTIFIZIERUNG
1. Staatliches Messwesen
Ukrainisches System.
2. Metrologischer Dienst der Ukraine.
3. Internationale und regionale Metrologieorganisationen.

56. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

7.1 Staatliches Metrologiesystem der Ukraine
Staatliches Metrologiesystem der Ukraine:
● Rechtsrahmen;
● messtechnischer Dienst.
● Umsetzung einer einheitlichen technischen Politik im Bereich Metrologie
● Schutz der Bürger und der Volkswirtschaft vor den Folgen
unzuverlässige Messergebnisse
● Einsparung aller Arten von materiellen Ressourcen
Funktionen ● Anhebung des Niveaus der Grundlagenforschung und wissenschaftlichen
GMSU
Entwicklungen
● Gewährleistung der Qualität und Wettbewerbsfähigkeit der inländischen
Produkte
● Schaffung von wissenschaftlichen, technischen, regulatorischen und organisatorischen
Grundlagen zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen im Staat

57. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

Rechtsgrundlage des metrologischen Systems der Ukraine
● Gesetz der Ukraine „Über Metrologie und metrologische Tätigkeit“
● staatliche Standards der Ukraine (DSTU);
● Industriestandards und Spezifikationen;
● Einheitliche Verordnung über metrologische Dienstleistungen der zentralen Behörden
Exekutive, Unternehmen und Organisationen.

● staatliches Metrologiesystem
● Anwendung, Reproduktion und Speicherung von Maßeinheiten
● Anwendung von ME und Verwendung von Messergebnissen
● Struktur und Aktivitäten des Staates und der Ressorts
Hauptsächlich
messtechnische Dienstleistungen
Bestimmungen
● Landes- und Abteilungs metrologisch
Gesetz
Kontrolle und Überwachung
● Organisation von staatlichen Prüfungen, metrologisch
Zertifizierung und Verifizierung von Messgeräten
● Finanzierung metrologischer Aktivitäten

58. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

Normative Dokumente zur Metrologie
● Entwicklung und Zulassung normativer Dokumente zur Metrologie
in Übereinstimmung mit dem Gesetz durchgeführt.

Gospotrebstandart der Ukraine sind bindend
zentrale und lokale Exekutivbehörden, Organe
lokale Selbstverwaltung, Unternehmen, Organisationen, Bürger -
Unternehmen und ausländische
Hersteller.
● Anforderungen normativer Dokumente zur Metrologie, genehmigt
zentrale Exekutivbehörden sind obligatorisch
zur Ausführung durch fachverwandte Unternehmen und Organisationen
Verwaltung dieser Gremien.
● Unternehmen und Organisationen können entwickeln und genehmigen
in ihrem Tätigkeitsbereich Dokumente zur Metrologie, die
spezifizieren die regulatorischen Standards, die von den staatlichen Verbraucherstandards der Ukraine genehmigt wurden
Dokumente und widersprechen ihnen nicht.
Gesetz der Ukraine „Über Metrologie und metrologische Tätigkeit“

59. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

7.2 Metrologischer Dienst der Ukraine
Metrologischer Dienst der Ukraine:
● staatlicher metrologischer Dienst;
● Metrologischer Dienst der Abteilung.
Der Staatliche Metrologische Dienst organisiert, implementiert und
koordiniert die Aktivitäten zur Sicherstellung der Einheitlichkeit der Messungen.
● Staatliches Komitee für technische Regulierung und
Verbraucherpolitik (Gospotrebstandart der Ukraine)
● staatliche wissenschaftliche metrologische Zentren
● territoriale metrologische Stellen von Gospotrebstandart
Struktur ● Öffentlicher Dienst mit gemeinsamer Zeit und Referenz
HMS
Frequenzen
● Staatlicher Dienst für Referenzmaterialien von Stoffen und
Materialien
● Standardreferenzdaten des öffentlichen Dienstes an
Physikalische Konstanten und Eigenschaften von Stoffen und Materialien

60. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

Hauptfunktionen von HMS:
● Entwicklung von wissenschaftlichen, technischen, rechtlichen und organisatorischen
Grundlagen messtechnischer Unterstützung
● Entwicklung, Verbesserung und Pflege der Referenzbasis
● Entwicklung von Regulierungsdokumenten zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen
● Standardisierung von Normen und Regeln zur metrologischen Unterstützung
● Erstellung von Systemen zur Übertragung von Größen von Maßeinheiten
● Entwicklung und Zertifizierung von Messverfahren
● Organisation der staatlichen Überprüfung und Kalibrierung von ME
● staatliche messtechnische Kontrolle und Überwachung der Produktion und
die Verwendung von ME, die Einhaltung metrologischer Normen und Regeln
● Gewährleistung der Einheit von Zeit- und Frequenzmessungen und -ermittlungen
Parameter der Erdrotation
● Entwicklung und Umsetzung von Standardmustern für Zusammensetzung und Eigenschaften
Substanzen und Materialien
● Entwicklung und Implementierung von Standard-Referenzdaten zu physischen
Konstanten und Eigenschaften von Stoffen und Materialien

61. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

Messtechnischer Dienst der Abteilung:
● zentrale Exekutivbehörden (Ministerien, Ämter);
● Wirtschaftsverbände;
● Unternehmen und Organisationen;
● Sicherstellung der Einheitlichkeit der Messungen in ihrem Tätigkeitsbereich
● Entwicklung und Implementierung moderner Messverfahren,
SIT, Standardproben der Zusammensetzung und Eigenschaften von Stoffen und
Materialien
Hauptsächlich
Funktionen
Marine
● Organisation und Durchführung von Abteilungs
messtechnische Kontrolle und Überwachung
● Entwicklung und Zertifizierung von Messverfahren,
messtechnische Zertifizierung, Verifizierung und Kalibrierung von Messgeräten
● Organisation und Durchführung von staatlichen Prüfungen,
Abteilungsprüfung, Kalibrierung und Reparatur von ME
● Organisation der metrologischen Unterstützung für Tests und
Produktzertifizierung
● Durchführung der Akkreditierung von Messungen und Kalibrierungen
Labore

62. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

● Metrologische Dienstleistungen von Unternehmen und Organisationen werden mit erstellt
Zweck der Organisation und Durchführung von Arbeiten zur metrologischen Unterstützung
Entwicklung, Herstellung, Prüfung, Verwendung von Produkten.
● Der messtechnische Dienst des Unternehmens und der Organisation umfasst
metrologische Abteilung und (oder) andere Abteilungen.
● Arbeiten zur Sicherstellung der Einheitlichkeit der Messungen gehören zu den wichtigsten
Arten von Arbeiten und Unterabteilungen des messtechnischen Dienstes - zum Wesentlichen
Produktionsabteilungen.
Musterverordnung über metrologische Dienstleistungen der zentralen
Exekutivbehörden, Unternehmen und Organisationen
Für das Führungsrecht:
● Zustandsprüfungen,
● Verifizierung und Kalibrierung von ME,
● Zertifizierung von Messverfahren,
● verantwortliche Messungen
Akkreditierung

63. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

7.3 Internationale und regionale Metrologieorganisationen
Wichtigste internationale metrologische Organisationen:
● Internationale Organisation für Maß und Gewicht;
● Internationale Organisation für gesetzliches Messwesen;
● Internationale Elektrotechnische Kommission.
Internationale Organisation für Maß und Gewicht (OIPM)
(erstellt auf der Grundlage der Metric Convention von 1875, 48 teilnehmende Länder).
Oberstes Organ: Generalkonferenz für Maß und Gewicht.
Verwaltungsrat: Internationales Komitee für Maß und Gewicht (CIPM):
Zusammensetzung: 18 größte Physiker und Metrologen der Welt;
Struktur: 8 Beiräte:
- auf Strom,
– Thermometrie,
- Definition des Zählers,
- die Definition einer Sekunde,
- nach Einheiten physikalischer Größen usw.

64. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

Beim CIPM International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
Hauptaufgaben des BIPM:
● Bewahrung internationaler Maßeinheiten und Vergleich mit ihnen
nationale Normen;
● Verbesserung des metrischen Maßsystems;
● Koordinierung der Aktivitäten des nationalen Messwesens
Organisationen.
Internationale Organisation für gesetzliches Messwesen (OIML)
(seit 1956, mehr als 80 teilnehmende Länder).
Oberstes Organ: Internationale Gesetzgebende Konferenz
Metrologie.
Federführendes Gremium: International Legislative Committee
Metrologie (ICML).
Unter ICML International Bureau of Legal Metrology.

65. Sektion 1 Metrologie Vorlesung 7 Metrologischer Dienst

OIML-Ziele:
● Herstellung der Einheitlichkeit von Messungen auf internationaler Ebene;
● Gewährleistung der Konvergenz von Mess- und Forschungsergebnissen in
verschiedene Länder, um die gleichen Produkteigenschaften zu erzielen;
● Entwicklung von Empfehlungen zur Bewertung von Messunsicherheiten,
Theorie der Messungen, Methoden zur Messung und Überprüfung von ME usw.;
● SIT-Zertifizierung.
Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC)
(seit 1906, 80 teilnehmende Länder) wichtigstes internationales Gremium
zur Normung auf dem Gebiet der Elektrotechnik, Funkelektronik und Nachrichtentechnik
und Zertifizierung elektronischer Produkte.
Wichtigste regionale Organisationen
COOMET -
Metrologische Organisation der Länder Mittel- und Osteuropas
Europa (einschließlich Ukraine);
EUROMET ist die metrologische Organisation der EU;
VELMET – Europäische Vereinigung für gesetzliches Messwesen;
EAL-
europäischer Größenverband. BILDUNGSMINISTERIUM DER REGION NISCHNI NOWGOROD

GBPOU "URENSK INDUSTRIE- UND ENERGIE-HOCHSCHULE"

Einverstanden:

im Methodenrat

T. I. Solowjewa

"____" ______________ 201 gr

Ich bin damit einverstanden:

Stellvertretender Direktor für SD

TA Maralova

"____" ______________ 201 gr

Arbeitsprogramm der Disziplin

OP.03. Metrologie, Normung, Zertifizierung

von Beruf 13.02.07 Energieversorgung (nach Branchen)

Uren

Arbeitsprogramm der wissenschaftlichen Disziplin OP.03. Messtechnik, Normung, Zertifizierung wurde auf der Grundlage des Landesbildungsstandards (im Folgenden - FSES) im Fachbereich Berufsbildende Sekundarstufe (im Folgenden - SVE) entwickelt 13.02.07 Energieversorgung (durch die Industrie) einer erweiterten Gruppe von Fachrichtungen 13.00. 00 Elektrische und thermische Energietechnik.

Organisationsentwickler: GBPOU "Urensker Industrie- und Energiefachschule"

Entwickler: Ledneva Marina Michailowna,

besondere Lehrerin Disziplinen,

GBPOU "Urensker Industrie- und Energiefachschule".

Betrachtet:

MO der pädagogischen Mitarbeiter

spezielle Disziplinen

№ 1 aus28.8 2017

Leiter des Verteidigungsministeriums _________

INHALT

1. PASS DES PROGRAMMS DER BILDUNGSDISZIPLIN

OP .03. Metrologie, Normung, Zertifizierung

1.1 Umfang des Beispielprogramms

Das Arbeitsprogramm des Faches ist Teil des beruflichen Hauptausbildungsprogramms nach dem Landesbildungsstandard in der Fachrichtung SPO 13.02.07 Energieversorgung (industriell) einer erweiterten Fachgruppe 13.00.00 Elektrische und thermische Energietechnik.

1.2 Der Platz der akademischen Disziplin in der Struktur des Hauptberufsbildungsprogramms: akademische Disziplin OP.03. Metrologie, Normung, Zertifizierungin den Berufszyklus aufgenommen,ist einallgemein beruflichoh Disziplinen oh.

1.3 Ziele und Zielsetzungen des Faches – Anforderungen an die Ergebnisse der Beherrschung des Faches:

Das Ergebnis der Beherrschung der akademischen Disziplin ist die Beherrschung der Art der beruflichen Tätigkeit durch die Studierenden, einschließlich der Bildung von beruflichen (PC) und allgemeinen (OK) Kompetenzen: OK 1-9, PC 1.1 - 1.5, 2.1 - 2.6, 3.1 - 3.2.

OK1. Verstehen Sie das Wesen und die gesellschaftliche Bedeutung Ihres künftigen Berufs, zeigen Sie stetiges Interesse daran.

OK2. Organisieren Sie ihre eigenen Aktivitäten, wählen Sie typische Methoden und Methoden zur Erfüllung beruflicher Aufgaben aus und bewerten Sie deren Wirksamkeit und Qualität.

OK 3. Entscheidungen in Standard- und Nicht-Standard-Situationen treffen und dafür verantwortlich sein.

OK 4. Suchen und verwenden Sie die Informationen, die für die effektive Umsetzung beruflicher Aufgaben, berufliche und persönliche Entwicklung erforderlich sind.

OK 5. Verwenden Sie Informations- und Kommunikationstechnologien bei beruflichen Aktivitäten.

OK 6. Arbeiten Sie in einem Team und Team, kommunizieren Sie effektiv mit Kollegen, Management, Verbrauchern.

OK 7. Übernehmen Sie die Verantwortung für die Arbeit der Teammitglieder (Untergebenen), das Ergebnis der Erledigung von Aufgaben.

OK 8. Aufgaben der fachlichen und persönlichen Weiterentwicklung selbstständig bestimmen, Selbstbildung betreiben, Weiterbildung bewusst planen.

OK 9. Navigieren Sie unter Bedingungen des häufigen Technologiewechsels in der beruflichen Tätigkeit.

PC1.2. Führen Sie die wichtigsten Arten der Wartung von Transformatoren und Konvertern für elektrische Energie durch.

PC1.3. Führen Sie die wichtigsten Arten von Arbeiten zur Wartung von Schaltanlagen von elektrischen Anlagen, Relaisschutzsystemen und automatisierten Systemen durch.

PC1.4. Führen Sie grundlegende Wartungsarbeiten an Freileitungen und Kabelstromleitungen durch.

PC1.5. Entwickeln und Ausführen von technologischer Dokumentation und Berichtsdokumentation.

PC 2.2. Suchen und reparieren Sie Geräteschäden.

PC 2.3. Elektroreparaturen durchführen.

PC 2.4. Schätzen Sie die Kosten für die Reparatur von Stromversorgungsgeräten.

PC2.5. Überprüfen und analysieren Sie den Zustand von Geräten und Instrumenten, die bei der Reparatur und Einstellung von Geräten verwendet werden.

PC2.6. Führen Sie die Einstellung und Einstellung von Geräten und Instrumenten für die Reparatur von Geräten elektrischer Anlagen und Netze durch.

PC2.1. Planung und Organisation von Wartungsarbeiten an der Ausrüstung.

PC3.1. Stellen Sie die sichere Produktion von planmäßigen und Notfallarbeiten in elektrischen Anlagen und Netzen sicher.

PC3.2. Erstellen Sie Dokumentationen zum Arbeitsschutz und zur elektrischen Sicherheit beim Betrieb und der Reparatur von elektrischen Anlagen und Netzen.

in der Lage sein:

die Anforderungen der Regulierungsdokumente auf die wichtigsten Arten von Produkten (Dienstleistungen) und Prozessen anwenden;

Als Ergebnis der Beherrschung der akademischen Disziplin muss der Studentwissen :

Formulare zur Qualitätssicherung

Die maximale Studienbelastung eines Studenten beträgt 96 Stunden, einschließlich:

obligatorisches Präsenzlehrpensum des Studierenden 64 Stunden;

selbstständige Arbeit des Studierenden 32 Stunden.

2. STRUKTUR UND INHALT DER PÄDAGOGISCHEN DISZIPLIN

2.1 Umfang der wissenschaftlichen Disziplin und Arten der Bildungsarbeit

Laborarbeiten

praktische Arbeit

Eigenständige Arbeit des Studierenden (gesamt)

32

einschließlich:

außerschulische Arbeit

individuelle Aufgaben

Abschlussprüfung in Form vonPrüfung

Themenplan u die Inhalte der akademischen Disziplin OP.03. Metrologie, Normung und Zertifizierung

Name der Abschnitte und Themen

Inhalte des Lehrmaterials, Labor- und Praktikumsarbeiten, Eigenständiges Arbeiten der Studierenden, Hausarbeiten (Projekt)

Lautstärke beobachten

Erlernte Kompetenzen

Entwicklungsstufe

1

2

3

4

5

Abschnitt 1. Metrologie

44

Thema 1.1

Grundlagen der Theorie der Messungen

6

Hauptmerkmale der Messungen. Der Begriff einer physikalischen Größe. Der Wert physikalischer Einheiten. Physikalische Größen und Messungen. Standards und exemplarische Messgeräte.

OK 1-9

PC 1.1-1.5

PC 2.1-2.6

PC 3.1-3.2

Thema 1.2

Messgeräte

16

Messgeräte und ihre Eigenschaften. Klassifizierung von Messgeräten.

OK 1-9

PC 1.1-1.5

PC 2.1-2.6

PC 3.1-3.2

Messtechnische Eigenschaften von Messgeräten und deren Regelung. Messtechnische Unterstützung und ihre Grundlagen.

Selbstständige Arbeit

Schreiben Sie eine Zusammenfassung der Zusammenstellung eines Maßnahmenblocks in der erforderlichen Größe.

Thema 1.3Messtechnische Absicherung der Messungen

22

Die Wahl der Messgeräte. Methoden zur Bestimmung und Bilanzierung von Fehlern. Verarbeitung und Präsentation von Messergebnissen.

OK 1-9

PC 1.1-1.5

PC 2.1-2.6

PC 3.1-3.2

Labor Nr. 1 : Identifizierung von Messfehlern.

Labor Nr. 2: Die Einrichtung und Anwendung von Messgeräten für besondere Zwecke.

Labor Nr. 3: Messen der Abmessungen von Teilen mit Endmaßen.

Labor Nr. 4: Messen der Parameter von Teilen mit Hilfe von Stäben - Werkzeugen.

Labor Nr. 5 : Messung der Parameter von Teilen mit einem Mikrometer.

Labor Nr. 6: Aufbau von Instrumenten zur Messung elektrischer Größen.

Selbstständige Arbeit

Schreiben Sie eine Zusammenfassung, die die Parameter für das Aussortieren von Teilen beschreibt.

Demos:

Computer.

Beamer.

Geräte:

Bremssattel ØÖ-I-150-0,05.

Glatter Mikrometer MK25.

Hebelmikrometer MP25.

KMD-Satz Nr. 2 Klasse 2 .

Plakate:

Klassifizierung von Messgeräten

Messtechnische Eigenschaften von Messgeräten:

a) Transformationsfunktion.

b) Der Mechanismus der Bildung der Haupt- und Nebenfehler von SI.

c) Abhängigkeit des MI-Fehlers vom Pegel des Eingangssignals.

d) Grundlegende Fehler- und Genauigkeitsklassen von SI nach GOST 8.401-80.

Poster: Messunsicherheiten

1. Normalverteilung zufälliger Fehler.

2. Intervallschätzung des Zufallsfehlers.

3. Normalverteilungsgesetz bei Vorliegen eines systematischen Fehlers.

4. Bestimmung des Konfidenzintervalls durch die Integralverteilungsfunktion des Fehlers.

5. Systematisierung von Fehlern.

Abschnitt 2. Grundlagen der Normung

30

Thema 2.1 Staatliches Normungssystem

14

Normative Dokumente zur Normung, ihre Kategorien. Arten von Standards. Allrussische Klassifikatoren. Anforderungen und Verfahren für die Entwicklung von Standards.

OK 1-9

PC 1.1-1.5

PC 2.1-2.6

PC 3.1-3.2

Labor Nr. 7: Studium der Konstruktion des Standards.

Labor Nr. 8: Erstellen einer Liste von Objekten und Themen der Normung.

Selbstständige Arbeit

Zeichnen Sie ein Schema zur Konstruktion parametrischer Reihen.

Thema 2.2Indikatoren für die Produktqualität

16

1 .

Klassifizierung von Beherbergungsbetrieben. Standardisierungsmethoden.

OK 1-9

PC 1.1-1.5

PC 2.1-2.6

PC 3.1-3.2

Methoden zur Bestimmung von Qualitätsindikatoren. Grundlegende staatliche Standards.

Labor Nr. 9: Bestimmung der Qualität von Stromversorgungsprodukten.

Selbstständige Arbeit

einen Aufsatz zum Thema "Die Qualität von Elektromaterialien und -produkten" schreiben.

Demos:

Computer.

Beamer.

Plakate:

Die wichtigsten Bestimmungen des staatlichen Normungssystems (SSS).

Rechtsgrundlagen der Normung.

Organisationsstruktur der internationalen Organisation für Normung ISO.

Ermittlung des optimalen Vereinheitlichungs- und Standardisierungsgrades.

Verantwortung des Herstellers, Ausführenden, Verkäufers für die Verletzung von Verbraucherrechten.

Blockstruktur der wichtigsten Bestimmungen des "Gesetzes zum Schutz der Verbraucherrechte".

Abschnitt 3 Zertifizierungs- und Lizenzierungsgrundlagen

22

Thema 3.1

Allgemeine Konzepte der Zertifizierung

6

Gegenstände und Zwecke der Zertifizierung. Bedingungen für die Zertifizierung.

Thema 3.2 Zertifizierungssystem

Inhalt des Unterrichtsmaterials

16

Das Konzept der Produktqualität. Schutz der Verbraucherrechte. Zertifizierungssystem.

Obligatorische Zertifizierung. Freiwillige Zertifizierung.

Labor Nr. 10: Das Verfahren zur Einreichung von Ansprüchen auf Produktqualität.

Selbstständige Arbeit

Schreiben Sie eine Zusammenfassung - Anforderungen für die obligatorische Zertifizierung von Produkten.

Demos:

Computer.

Beamer.

Plakate:

Gesamt:

64

32

3. BEDINGUNGEN FÜR DIE DURCHFÜHRUNG DER BILDUNGSDISZIPLIN

3.1 Mindestanforderungen an die Logistik

Die Durchführung des Programms der akademischen Disziplin erfordert das Vorhandensein eines Studienraums "Metrologie, Normung und Zertifizierung".

Ausstattung des Lernraums

Sitzplätze nach Anzahl der Studenten;

Arbeitsplatz des Lehrers;

eine Reihe von pädagogischen und methodischen Dokumentationen;

visuelle Hilfsmittel (GOST-Tabellen, Lehrbücher und Lehrmittel).

Technische Trainingshilfen

Computer mit lizenzierten Programmen;

Beamer;

Messwerkzeug (Messschieber, Mikrometer, Messschieber, Lehren - in verschiedenen Größen);

Angaben zu messtechnisch geeigneten Einheiten und Mechanismen;

Messgeräte für elektrische Größen.

3.2 Informationsunterstützung der Ausbildung

Hauptquelle:

1. Messtechnik, Normung und Zertifizierung im Energiesektor: Lehrbuch. Zuschuss für Studenten. Institutionen Prof.. Bildung / (S.A. Zaitsev, A.N. Tolstov, D.D. Gribanov, R. V. Merkulov). - M.: Verlagszentrum "Akademie", 2014. - 224 p.

2. Sammlung normativer Rechtsakte der Russischen Föderation, - M .: EKMOS, 2006 (zertifiziert vom Ministerium für Bildung und Wissenschaft) (elektronische Version)

Zusätzliche Quellen:

Gribanov D.D. Grundlagen der Metrologie: Lehrbuch / D. D. Gribanov, S. A. Zaitsev, A. V. Mitrofanov. - M.: MSTU "MAMI", 1999.

Gribanov D.D. Grundlagen der Zertifizierung: Lehrbuch. Zulage / D. D. Gribanov - M .: MSTU "MAMI", 2000.

Gribanov D.D. Grundlagen der Normung und Zertifizierung: Lehrbuch. Zulage / D.D. Gribanov, S.A. Zaitsev, A.N. Tolstov. - M.: MSTU "MAMI", 2003.

Internetquellen:

1. Bildungsministerium der Russischen Föderation. Zugangsmodus: http://www.ed.gov.ru

2. Bundesportal "Russische Bildung". Zugangsmodus: http://www.edu.ru

3. Russische Suchmaschine. Zugriffsmodus: http://www.rambler.ru

4. Russische Suchmaschine. Zugriffsmodus: http://www.yandex.ru

5. Internationale Suchmaschine. Zugriffsmodus: http://www.Google.ru

6. Elektronische Bibliothek. Zugriffsmodus: http;//www.razym.ru

4. Überwachung und Bewertung der Ergebnisse der Beherrschung der EDUCATIONAL Discipline

Überwachung und Bewertung Die Ergebnisse der Beherrschung der akademischen Disziplin werden vom Lehrer im Rahmen der Durchführung von praktischem Unterricht und Laborarbeiten, Tests sowie der Durchführung einzelner Aufgaben durch die Schüler durchgeführt.

Lernerfolge

(erlernte Fähigkeiten, erworbenes Wissen)

Formen und Methoden der Überwachung und Bewertung von Lernergebnissen

Fähigkeiten:

die Dokumentation des Qualitätssystems bei beruflichen Tätigkeiten verwenden;

technologische und technische Dokumentation gemäß dem geltenden Rechtsrahmen erstellen;

nicht-systemische Messwerte an aktuelle Standards und das internationale Einheitensystem SI anpassen;

wenden Sie die Anforderungen der regulatorischen Dokumente auf die wichtigsten Arten von Produkten (Dienstleistungen) und Prozessen an.

Lösen industrieller Situationen im Labor und im Praktikum.

Außerschulisches selbstständiges Arbeiten.

Wissen:

Aufgaben der Normung, ihre Wirtschaftlichkeit;

die wichtigsten Bestimmungen von Systemen (Komplexen) allgemeiner technischer und organisatorischer und methodischer Standards;

grundlegende Konzepte und Definitionen der Messtechnik, Normung, Zertifizierung und Dokumentation von Qualitätssystemen;

Terminologie und Maßeinheiten gemäß den aktuellen Normen und dem internationalen Einheitensystem SI;

Formulare zur Qualitätssicherung.

Mündliche Befragung, fachkundige Beobachtung im praktischen Unterricht, außerschulisches selbstständiges Arbeiten.

Die Bewertung der individuellen Bildungsleistungen anhand der Ergebnisse der Stromkontrolle erfolgt nach der Universalskala (Tabelle).

Die Verfassung der Russischen Föderation (Artikel 71) legt fest, dass die Standards, Standards, das metrische System und die Zeitberechnung der Gerichtsbarkeit der Russischen Föderation unterliegen. Somit legen diese Bestimmungen der Verfassung der Russischen Föderation die zentrale Verwaltung der Hauptfragen des gesetzlichen Messwesens (Mengeneinheiten, Standards und andere damit verbundene metrologische Grundlagen) fest. Das ausschließliche Recht in diesen Angelegenheiten liegt bei den gesetzgebenden Organen und staatlichen Organen der Russischen Föderation. 1993 wurde das Gesetz der Russischen Föderation „Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen“ verabschiedet, das Folgendes definiert:

• grundlegende metrologische Konzepte (Einheitlichkeit der Messungen, Messgerät, Standard der Maßeinheit, Rechtsvorschriften zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen, metrologischer Dienst, messtechnische Kontrolle und Überwachung, Überprüfung von Messgeräten, Kalibrierung von Messgeräten und andere);
• die Zuständigkeit des Staatlichen Standards Russlands im Bereich der Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen;
• die Zuständigkeit und Struktur des Staatlichen Metrologischen Dienstes und anderer staatlicher Dienste zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen;
• metrologische Dienstleistungen staatlicher Regierungsstellen der Russischen Föderation und juristischer Personen (Unternehmen, Organisationen);
• grundlegende Bestimmungen über Mengeneinheiten des Internationalen Einheitensystems, verabschiedet von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht;
• Art und Umfang der messtechnischen Kontrolle und Überwachung;
• Rechte, Pflichten und Verantwortlichkeiten der staatlichen Inspektoren zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen;
• obligatorische Schaffung messtechnischer Dienstleistungen von juristischen Personen, die Messgeräte in den Bereichen der Verteilung der staatlichen Kontrolle und Aufsicht verwenden;
• Bedingungen für den Einsatz von Messgeräten in den Bereichen der staatlichen Kontrolle und Überwachung (Bauartzulassung, Eichung);
• Anforderungen an die Durchführung von Messungen nach zertifizierten Methoden;
• Grundbestimmungen zur Kalibrierung und Zertifizierung von Messgeräten;
• Finanzierungsquellen für Arbeiten zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen.

Betrachten wir einige Artikel dieses Gesetzes in Bezug auf den Energiesektor des Wohnungswesens und der kommunalen Dienstleistungen. Dies ist Artikel 12 und 13 des Gesetzes. Gemäß Artikel 12 und 13 des Gesetzes unterliegen alle Messgeräte, die in Heizräumen verwendet werden, der obligatorischen Eichung und müssen in der vorgeschriebenen Weise zertifiziert werden. Wie die im 4. Quartal 2001 von Inspektoren der STSSM Saratov durchgeführten Inspektionen des Zustands und der Verwendung von Messgeräten bei der Bereitstellung von Wohnungen und kommunalen Dienstleistungen gezeigt haben, sind 60% der Messgeräte nicht für den Betrieb geeignet, und dies befindet sich auf dem Höhepunkt der Heizperiode. Außerdem fanden einige Messgeräte keinen Besitzer. Die Unternehmen haben keinen metrologischen Dienst oder Personen, die für die metrologische Unterstützung verantwortlich sind, es gibt keine Listen der verwendeten Messgeräte, es gibt keine Zeitpläne für die Überprüfung der Messgeräte. Die Leiter der inspizierten Unternehmen wurden vom obersten Staatsinspektor angewiesen, Kommentare zu beseitigen, aber bisher wurden die Verstöße nicht beseitigt. Bei Nichteinhaltung der Anweisungen werden die Unternehmensleiter mit einer Geldstrafe von bis zu 10.000 Rubel verwaltungsrechtlich haftbar gemacht. Für die richtige Zuordnung der Messgeräte zum Bereich der staatlichen Kontrolle und Aufsicht ist der Betriebsleiter verantwortlich. Spezifische Listen der zu überprüfenden Messgeräte werden von Unternehmen erstellt, die Messgeräte verwenden, und von den Gebietskörperschaften des staatlichen Standards Russlands genehmigt. Auf der Grundlage dieser Liste erstellt der Eigentümer der Messgeräte einen Überprüfungsplan und stimmt mit der Gebietskörperschaft des staatlichen Standards überein. Bis heute haben Wohnungs- und Kokeine einzige Liste und keinen Zeitplan eingereicht und damit grob gegen die Gesetzgebung der Russischen Föderation verstoßen. GOST 51617–2000 „Wohnungsbau und kommunale Dienstleistungen. Allgemeine technische Bedingungen“, die in der gesamten Russischen Föderation sowohl für Organisationen als auch für Einzelunternehmer, die Wohnungs- und Kommunaldienstleistungen anbieten, obligatorisch ist. Juristische und natürliche Personen sowie staatliche Organe der Russischen Föderation, die sich des Verstoßes gegen metrologische Regeln und Normen schuldig gemacht haben, haften gemäß den geltenden Gesetzen straf-, verwaltungs- oder zivilrechtlich. Viele Probleme im Zusammenhang mit der Sicherstellung der Einheitlichkeit der Messungen und der messtechnischen Unterstützung der Produktion könnten vermieden werden, wenn die messtechnischen Dienste in den Unternehmen der Wohnungs- und Kommunalverwaltungen organisiert würden. Betrachten Sie einen anderen Artikel des oben genannten Gesetzes, Art. 11. Bei der Durchführung von Arbeiten in den Bereichen der Verteilung der staatlichen Kontrolle und Überwachung ist die Schaffung von metrologischen Diensten oder anderen organisatorischen Strukturen zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen obligatorisch. Der messtechnische Dienst eines Unternehmens ist in der Regel eine eigenständige Struktureinheit, die vom Chefmesstechniker geleitet wird und folgende Hauptfunktionen wahrnimmt:

• Analyse des Standes der Messungen im Unternehmen;
• Einführung in moderne Methoden und Messgeräte, Messtechniken;
• Einführung von methodischen und regulatorischen Dokumenten im Bereich der messtechnischen Unterstützung der Produktion;
• Kontrolle der Leistung von Messgeräten während ihres Betriebs (zusätzlich zur Überprüfung);
• Wartung von MI im Betrieb gemäß den Anweisungen der Betriebsdokumentation;
• laufende Reparatur von Messgeräten; Überwachung des Zustands und der Verwendung von Messgeräten;
• Abrechnung von Messgeräten im Unternehmen.

Eine kompetent eingerichtete Abrechnung des Zustands von Messgeräten liefert Daten, die Folgendes liefern:

• bildung des Bedarfs des Unternehmens und seiner einzelnen Werkstätten an Messgeräten;
• Erstellung von Listen eichpflichtiger Messgeräte, einschließlich Abschreibung;
• Planung der Überprüfung von Messgeräten und Festlegung ihrer Ergebnisse;
• Planung von Reparaturen von Messgeräten;
• Berechnungen für Überprüfungs- und Reparaturarbeiten;
• Analyse der Arbeit des Wartungspersonals.

Zur Lösung der gestellten Aufgaben zur Gewährleistung der Einheit des Maßes, der Einführung von GOST 51617–2000 und damit zusammenhängender Aktivitäten schlagen wir vor, ein regionales Zielprogramm zu entwickeln, das darauf abzielt, die Bereitstellung von Wohnungen und kommunalen Dienstleistungen mit den Anforderungen der einschlägigen Normen sicherzustellen Sicherheit von Dienstleistungen für Leben, Gesundheit, Eigentum des Verbrauchers und Umweltschutz. Das Saratov Center ist bereit, sich aktiv an der Entwicklung des gezielten Programms zu beteiligen. Es ist notwendig, eine Bestandsaufnahme der Messgeräte durchzuführen, die in den Wohnungs- und Kommunaldiensten in Betrieb sind. Ein wichtiges Thema ist die Eichung von Messgeräten. Seine Notwendigkeit wird durch die Gesetzgebung der Russischen Föderation und die Sicherheitsvorschriften in der Gasindustrie bestimmt. Was Sicherheitsvorkehrungen sind und welche Folgen das haben kann, halte ich für überflüssig zu sagen. Die Verifizierung von Messgeräten ist eine Reihe von Vorgängen, die durchgeführt werden, um die Konformität von Messgeräten mit festgelegten technischen Anforderungen festzustellen und zu bestätigen. Der Hauptindikator für die Qualität der Messungen ist die Genauigkeit der Messungen. Ohne Kenntnis der Messgenauigkeit ist es unmöglich, die Zuverlässigkeit von Kontrollergebnissen zu beurteilen, eine effektive Prozesssteuerung sicherzustellen, eine zuverlässige Abrechnung von Material- und Energieressourcen sicherzustellen und auf der Grundlage von Messergebnissen die richtigen Entscheidungen zu treffen. Die Überprüfung von SI wird vom Saratov Center durchgeführt, das zwei Niederlassungen in den Städten Balakovo und Balashov hat. Ergebnis der Eichung ist die Bestätigung der Gebrauchstauglichkeit des Messgerätes oder die Anerkennung des Messgerätes als nicht gebrauchstauglich. Wird das Messgerät aufgrund der Eichergebnisse als gebrauchstauglich anerkannt, wird ein Abdruck des Eichzeichens darauf aufgebracht und (oder) ein „Eichzertifikat“ ausgestellt. Wird das Messgerät aufgrund der Eichergebnisse als nicht gebrauchstauglich erkannt, erlischt der Abdruck des Eichzeichens, die „Eichbescheinigung“ wird storniert und ein „Untauglichkeitsbescheid“ ausgestellt. Die Eichung erfolgt auf der Grundlage des Eichplans durch das Kalibrierintervall, das bei der staatlichen Prüfung und Zertifizierung von Messgeräten festgelegt wird. Das Kalibrierintervall ist in der Regel im Gerätepass angegeben. Es dürfen keine Messgeräte verwendet werden, die kein Siegel oder Markenzeichen haben, die Eichfrist abgelaufen ist, Schäden vorliegen, der Pfeil beim Ausschalten um einen Betrag, der die Hälfte des zulässigen Fehlers übersteigt, nicht auf die Nullteilung der Skala zurückkehrt Dieses Gerät. Der Betrieb von Gasanlagen mit vom Projekt vorgesehenen behinderten Kontroll- und Messgeräten, Verriegelungen und Alarmen ist untersagt. Zur Reparatur oder zur Überprüfung ausgebaute Geräte sind unverzüglich durch baugleiche, auch den Betriebsbedingungen entsprechende, zu ersetzen. In diesem Jahr wurde gemäß den „Anweisungen zur Bewertung der Bereitschaft von Gemeinden, die Unternehmen, Organisationen, die Bevölkerung und soziale Einrichtungen für die Arbeit in der Herbst-Winter-Periode mit Energie versorgen“, bei der Ausarbeitung des „Gesetzes zur Überprüfung der Arbeitsbereitschaft in der Herbst-Winter-Periode“ wird eine Aufzeichnung über das Vorhandensein eines Stempels oder einer Bescheinigung über die Überprüfung der Instrumentierung, inkl. Systeme zur individuellen Kontrolle der Gaskontamination. Gemäß den vom Ministerium für Brennstoffe und Energie der Russischen Föderation am 14. Oktober 1996 genehmigten Regeln für die Gasmessung muss der Verbrauch von Erdgas in den Bedingungen des Wohnungswesens und der kommunalen Dienstleistungen berücksichtigt werden. Die Messung und Abrechnung der Gasmenge erfolgt nach den in vorgeschriebener Weise zertifizierten Messverfahren. Durch die Dekrete des staatlichen Standards Russlands vom 13. Februar 1996 und 2. Februar 1999 wurden die Metrologieregeln PR 50.2.019–96 „Methoden zur Durchführung von Messungen mit Turbinen- und Rotationszählern“ und anstelle von RD 50–213–80 GOST eingeführt 8.563 wurden in Kraft gesetzt 1.3 "Methodik zur Durchführung von Messungen mit Verengungsgeräten" und PR 50.2.022-99, die die Anforderungen an die Konstruktion, Installation, Ausrüstung und den Betrieb von Messkomplexen (Meßeinheiten) regeln. Die Einführung dieser Dokumente erfordert eine Reihe von Aktivitäten, um den Zustand und die Anwendung bestehender Messeinheiten in Übereinstimmung mit den in den oben genannten Regulierungsdokumenten festgelegten Anforderungen zu bringen. Da Gas ein kompressibles Medium ist, wird das gesamte in der Russischen Föderation verbrauchte Gasvolumen auf Normalbedingungen gebracht. Daher ist es notwendig, die Gasparameter, Temperatur und Druck zu kontrollieren. In Regeln jeglicher Art. An Messstationen mit hohem Gasverbrauch halten wir den Einbau eines elektronischen Umwerters für erforderlich. An jeder Messstation sollte unter Verwendung von SI Folgendes bestimmt werden:

• Betriebsstunden der Messstation;
• Verbrauch und Menge des Gases im Arbeits- und Normalzustand;
• durchschnittliche stündliche und durchschnittliche tägliche Gastemperatur;
• durchschnittlicher stündlicher und durchschnittlicher täglicher Gasdruck.

Besonderes Augenmerk sollte auf die Auslegung von Dosieranlagen (Neuinbetriebnahme oder Umbau) gelegt werden. Designorganisationen entwickeln Projekte, die gegen die Anforderungen der geltenden Gesetzgebung verstoßen. Auch wenn Mezhraygaz zustimmte, bedeutet dies nicht, dass das Projekt geeignet ist, denn sie einigen sich nur auf den Ort der Einbindung. Daher ist eine messtechnische Prüfung der technischen Dokumentation erforderlich. Diese Prüfung kann vom metrologischen Dienst der Unternehmen oder von der Einrichtung des staatlichen metrologischen Dienstes (Zentrale) durchgeführt werden. Um die Einheitlichkeit der Messungen des Erdgasdurchflusses zu gewährleisten, ist Folgendes erforderlich:

• Messinstrumente und deren Installation gemäß den Anforderungen der behördlichen Dokumente ausrichten; Achten Sie auf die Isolierung des geraden Abschnitts der Rohrleitung, in dem das Thermometer installiert ist.
• Messgeräte mit Messgeräten für Gasparameter (Temperatur, Druck) ausstatten;
• Erstellung der technischen Dokumentation gemäß beiliegendem Formular bis zum nächsten Eichtermin 2002, spätestens jedoch bis zum Beginn der Heizperiode.

Bei der Vorlage von Gaszählern und Gasdurchflussmessern für die nächste Eichung ist es zwingend erforderlich, eine Bescheinigung über die vorherige Eichung und einen Pass für den Messkomplex zu haben. Ergebnisse:

• Es ist notwendig, ein gezieltes Programm zu entwickeln, um die Einheit der Messung, die Einführung von GOST 51617-2000 und damit verbundene Aktivitäten zu gewährleisten.
• Führen Sie eine Bestandsaufnahme von Messgeräten bei Wohnungs- und kommunalen Dienstleistungsunternehmen durch.
• Organisieren Sie einen messtechnischen Dienst.
• Bereitstellung von Grafiken und Listen.
• Überprüfen Sie alle Messgeräte vor Beginn der Heizsaison.
• Bringen Sie Erdgaszähler an die Anforderungen aktueller Normen an.

Metrologie - die Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel zur Gewährleistung ihrer Einheitlichkeit und Wege zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit.

Die Metrologie ist von großer Bedeutung für den Fortschritt in den Bereichen Design, Produktion, Natur- und Technikwissenschaften, da die Erhöhung der Messgenauigkeit eine der effektivsten Möglichkeiten ist, die Natur durch den Menschen zu verstehen, Entdeckungen zu machen und die Errungenschaften der exakten Wissenschaften praktisch anzuwenden.

Eine deutliche Steigerung der Messgenauigkeit war immer wieder die Hauptvoraussetzung für grundlegende wissenschaftliche Entdeckungen.

So führte die Erhöhung der Genauigkeit der Messung der Wasserdichte im Jahr 1932 zur Entdeckung eines schweren Isotops von Wasserstoff - Deuterium, das die rasche Entwicklung der Kernenergie bestimmte. Dank des genialen Verständnisses der Ergebnisse experimenteller Studien zur Interferenz von Licht, die mit hoher Genauigkeit durchgeführt wurden und die früher bestehende Meinung über die gegenseitige Bewegung von Lichtquelle und -empfänger widerlegten, schuf A. Einstein seine weltberühmte Theorie von Relativität. Der Begründer der Weltmetrologie, D. I. Mendeleev, sagte, dass die Wissenschaft dort beginnt, wo sie zu messen beginnt. Die Messtechnik ist für alle Branchen von großer Bedeutung, um Probleme der Steigerung der Produktionseffizienz und Produktqualität zu lösen.

Hier nur einige Beispiele, die die praktische Rolle der Messtechnik für das Land charakterisieren: Der Kostenanteil der Messtechnik beträgt etwa 15 % aller Gerätekosten im Maschinenbau und etwa 25 % in der Funkelektronik; Jeden Tag werden im Land eine beträchtliche Anzahl verschiedener Messungen in Milliardenhöhe durchgeführt, und eine beträchtliche Anzahl von Spezialisten arbeitet in dem mit Messungen verbundenen Beruf.

Die moderne Entwicklung von Designideen und Technologien aller Produktionszweige zeugen von ihrer organischen Verbindung mit der Messtechnik. Um den wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt sicherzustellen, muss die Metrologie in ihrer Entwicklung anderen Wissenschafts- und Technologiebereichen voraus sein, denn für jeden von ihnen sind genaue Messungen eine der wichtigsten Möglichkeiten, sie zu verbessern.

Bevor verschiedene Methoden betrachtet werden, die die Einheitlichkeit der Messungen gewährleisten, müssen die grundlegenden Konzepte und Kategorien definiert werden. Daher ist es in der Metrologie sehr wichtig, die Begriffe richtig zu verwenden, es ist notwendig zu bestimmen, was genau mit diesem oder jenem Namen gemeint ist.

Die Hauptaufgaben der Messtechnik zur Sicherstellung der Einheitlichkeit von Messungen und Wege zur Erreichung der erforderlichen Genauigkeit stehen in direktem Zusammenhang mit der Problematik der Austauschbarkeit als einem der wichtigsten Indikatoren für die Qualität moderner Produkte. In den meisten Ländern der Welt sind Maßnahmen zur Gewährleistung der Einheitlichkeit und der erforderlichen Genauigkeit von Messungen gesetzlich festgelegt, und in der Russischen Föderation wurde 1993 das Gesetz "Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen" verabschiedet.

Die Hauptaufgabe des gesetzlichen Messwesens besteht darin, eine Reihe miteinander verbundener und voneinander abhängiger allgemeiner Regeln, Anforderungen und Normen sowie anderer Fragen zu entwickeln, die einer staatlichen Regulierung und Kontrolle bedürfen, um die Einheitlichkeit von Messungen, fortschrittlichen Methoden, Methoden und Mitteln zu gewährleisten Messung und ihre Genauigkeit.

In der Russischen Föderation sind die wichtigsten Anforderungen des gesetzlichen Messwesens in den staatlichen Standards der 8. Klasse zusammengefasst.

Die moderne Messtechnik umfasst drei Komponenten:

1. Gesetzgebung.

2. Grundlegend.

3. Praktisch.

gesetzliches Messwesen- ein Teil des Messwesens, der eine Reihe miteinander zusammenhängender allgemeiner Vorschriften sowie andere Angelegenheiten umfasst, die einer Regulierung und Kontrolle durch den Staat bedürfen, um die Einheitlichkeit der Messungen und die Einheitlichkeit der Messgeräte zu gewährleisten.

Beschäftigt werden die Fragen der Grundlagenmesstechnik (Forschungsmesstechnik), der Erstellung von Maßeinheitensystemen, der physikalischen ständigen Entwicklung neuer Messverfahren Theoretische Metrologie.

Behandelt werden die Fragestellungen der praktischen Messtechnik in verschiedenen Tätigkeitsfeldern als Ergebnis theoretischer Forschung angewandte Metrologie.

Messtechnische Aufgaben:

Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen

Definition der Hauptrichtungen, Entwicklung der messtechnischen Unterstützung der Produktion.

Organisation und Durchführung von Zustandsanalysen und Messungen.

Entwicklung und Implementierung von metrologischen Softwareprogrammen.

Ausbau und Stärkung des messtechnischen Dienstes.

Messobjekte: Messinstrumente, Standard, Methoden zur Durchführung von Messungen, sowohl physikalische als auch nicht-physikalische (Produktionsmengen).

Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte der Metrologie.

Historisch wichtige Stationen in der Entwicklung der Metrologie:

18. Jahrhundert- Gründung Standard Meter(Die Referenz wird gespeichert in Frankreich, im Museum für Maß und Gewicht; ist heute eher ein historisches Exponat als ein wissenschaftliches Instrument);

1832 Jahr - Schöpfung Karl Gauß absolute Einheitensysteme;

1875 Jahr - Unterzeichnung des internationalen Metrische Konvention;

1960 Jahr - Entwicklung und Etablierung Internationales Einheitensystem (SI);

20. Jahrhundert- metrologische Studien einzelner Länder werden von internationalen metrologischen Organisationen koordiniert.

Vekhiotchestvenny Geschichte der Metrologie:

Beitritt zur Meterkonvention;

1893 Jahr - Schöpfung D. I. Mendelejew Hauptkammer für Maße und Gewichte(moderner Name: «Forschungsinstitut für Metrologie benannt nach A.I. Mendelejew").

Die Metrologie als Wissenschaft und Praxis entstand in der Antike. Grundlage des Maßsystems in der altrussischen Praxis waren die altägyptischen Maßeinheiten, die wiederum aus dem antiken Griechenland und Rom entlehnt wurden. Natürlich unterschied sich jedes Maßsystem in seinen eigenen Merkmalen, die nicht nur mit der Epoche, sondern auch mit der nationalen Mentalität zusammenhingen.

Die Namen der Einheiten und ihre Größen entsprachen der Möglichkeit, Messungen mit "improvisierten" Methoden durchzuführen, ohne auf spezielle Geräte zurückzugreifen. In Russland waren also die Hauptlängeneinheiten die Spannweite und die Elle, und die Spannweite diente als wichtigstes altes russisches Längenmaß und bedeutete den Abstand zwischen den Enden des Daumens und des Zeigefingers eines Erwachsenen. Später, als eine andere Einheit auftauchte - Arshin - Span (1/4 Arshin) wurde allmählich nicht mehr verwendet.

Das Maß Elle kam aus Babylon zu uns und bedeutete den Abstand von der Ellenbogenbeuge bis zum Ende des Mittelfingers der Hand (manchmal eine geballte Faust oder ein Daumen).

Seit dem 18. Jahrhundert In Russland wurde ein aus England entlehnter Zoll (es wurde "Finger" genannt) sowie der englische Fuß verwendet. Ein spezielles russisches Maß war ein Sazhen, der drei Ellen (ca. 152 cm) und ein schräger Sazhen (ca. 248 cm) entsprach.

Per Dekret von Peter I. wurden russische Längenmaße mit englischen vereinbart, und dies ist im Wesentlichen der erste Schritt zur Harmonisierung der russischen Metrologie mit der europäischen.

Das metrische Maßsystem wurde 1840 in Frankreich eingeführt. Die große Bedeutung seiner Übernahme in Russland wurde von D.I. Mendeleev, der die große Rolle der universellen Verbreitung des metrischen Systems als Mittel zur Förderung der "zukünftig gewünschten Annäherung der Völker" voraussagt.

Mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie wurden neue Messungen und neue Maßeinheiten erforderlich, was wiederum die Verbesserung der grundlegenden und angewandten Metrologie stimulierte.

Zunächst suchte man den Prototyp von Maßeinheiten in der Natur, indem man Makroobjekte und ihre Bewegung untersuchte. So wurde eine Sekunde als Teil der Rotationsperiode der Erde um ihre Achse betrachtet. Allmählich verlagerte sich die Suche auf die atomare und intraatomare Ebene. Infolgedessen wurden die "alten" Einheiten (Maßeinheiten) verfeinert und neue erschienen. So wurde 1983 eine neue Definition des Meters angenommen: Dies ist die Länge des Wegs, den Licht im Vakuum in 1/299792458 Sekunde zurücklegt. Dies wurde möglich, nachdem die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (299792458 m/s) von Metrologen als physikalische Konstante akzeptiert wurde. Es ist interessant festzustellen, dass das Messgerät aus Sicht der messtechnischen Regeln jetzt von der Sekunde abhängt.

1988 wurden auf internationaler Ebene neue Konstanten im Bereich der Messung elektrischer Einheiten und Größen eingeführt, und 1989 wurde eine neue internationale praktische Temperaturskala ITS-90 angenommen.

Diese wenigen Beispiele zeigen, dass sich die Metrologie als Wissenschaft dynamisch entwickelt, was natürlich zur Verbesserung der Messpraxis in allen anderen wissenschaftlichen und angewandten Bereichen beiträgt.

Die rasante Entwicklung von Wissenschaft, Technik und Technologie im 20. Jahrhundert erforderte die Entwicklung der Metrologie als Wissenschaft. In der UdSSR entwickelte sich die Metrologie als Staatsdisziplin, weil Die Notwendigkeit, die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit von Messungen zu verbessern, wuchs mit der Industrialisierung und dem Wachstum des militärisch-industriellen Komplexes. Auch das ausländische Messwesen ging von den Anforderungen der Praxis aus, aber diese Anforderungen kamen hauptsächlich von privaten Firmen. Eine indirekte Folge dieses Ansatzes war die staatliche Regulierung verschiedener Konzepte im Zusammenhang mit der Metrologie GOST alles, was standardisiert werden muss. Im Ausland wurde diese Aufgabe beispielsweise von Nichtregierungsorganisationen übernommen ASTM. Aufgrund dieses Unterschieds in der Metrologie der UdSSR und der postsowjetischen Republiken werden staatliche Standards (Standards) als dominant anerkannt, im Gegensatz zum wettbewerbsorientierten westlichen Umfeld, in dem ein privates Unternehmen möglicherweise keine schlecht bewährten Standards oder Geräte verwendet und zustimmt mit seinen Partnern an einer weiteren Möglichkeit, die Reproduzierbarkeit von Messungen zu zertifizieren.

Messobjekte.

Messungen als Hauptgegenstand der Metrologie sind sowohl mit physikalischen Größen als auch mit Größen aus anderen Wissenschaften (Mathematik, Psychologie, Medizin, Sozialwissenschaften etc.) verbunden. Als nächstes werden Konzepte betrachtet, die sich auf physikalische Größen beziehen.

Physikalische Größe . Diese Definition bedeutet eine Eigenschaft, die vielen Objekten qualitativ gemeinsam ist, aber quantitativ für jedes Objekt individuell ist. Oder, nach Leonhard Euler, „eine Größe ist alles, was zu- oder abnehmen kann, oder dem etwas hinzugefügt oder von dem etwas weggenommen werden kann“.

Im Allgemeinen ist der Begriff „Wert“ multispezies, dh er bezieht sich nicht nur auf physikalische Größen, die Messobjekte sind. Zu den Mengen gehören die Menge an Geld, Ideen usw., da die Definition der Größe auf diese Kategorien anwendbar ist. Aus diesem Grund wird in den Normen (GOST-3951-47 und GOST-16263-70) nur der Begriff einer "physikalischen Größe" angegeben, dh einer Größe, die die Eigenschaften physikalischer Objekte charakterisiert. In der Messtechnik wird das Adjektiv „physikalisch“ meist weggelassen.

Einheit der physikalischen Größe - eine physikalische Größe, der per Definition der Wert eins gegeben wird. Um noch einmal auf Leonhard Euler zu verweisen: "Es ist unmöglich, eine Größe anders zu bestimmen oder zu messen, als indem man eine andere Größe derselben Art als bekannt nimmt und das Verhältnis angibt, in dem sie zu ihr steht." Mit anderen Worten, um irgendeine physikalische Größe zu charakterisieren, muss man willkürlich eine andere Größe der gleichen Art als Maßeinheit wählen.

Messen - ein Träger von der Größe einer Einheit einer physikalischen Größe, d. h. ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, die physikalische Größe einer bestimmten Größe zu reproduzieren. Typische Beispiele für Maße sind Gewichte, Maßbänder, Lineale. Bei anderen Arten von Messungen können Maße die Form eines Prismas, Substanzen mit bekannten Eigenschaften usw. haben. Bei der Betrachtung bestimmter Arten von Messungen werden wir speziell auf das Problem der Erstellung von Maßen eingehen.

Das Konzept eines Einheitensystems. Einheiten außerhalb des Systems. Natürliche Einheitensysteme.

Einheitssystem - ein Satz grundlegender und abgeleiteter Einheiten, die sich auf ein bestimmtes Größensystem beziehen und nach anerkannten Grundsätzen gebildet werden. Das Einheitensystem ist auf der Grundlage physikalischer Theorien aufgebaut, die die Zusammenhänge der in der Natur vorkommenden physikalischen Größen widerspiegeln. Bei der Bestimmung der Einheiten des Systems wird eine solche Folge von physikalischen Zusammenhängen gewählt, bei der jeder folgende Ausdruck nur eine neue physikalische Größe enthält. Auf diese Weise können Sie die Einheit einer physikalischen Größe durch einen Satz zuvor definierter Einheiten und schließlich durch die Haupteinheiten (unabhängige Einheiten) des Systems definieren (siehe. Einheiten physikalischer Größen).

In den ersten Einheitensystemen wurden Längen- und Masseneinheiten als Haupteinheiten gewählt, zum Beispiel in Großbritannien der Fuß und das englische Pfund, in Russland der Arschin und das russische Pfund. Diese Systeme umfassten Vielfache und Unterzahler, die ihre eigenen Namen hatten (Yard und Zoll - im ersten System, Sazhen, Vershok, Fuß und andere - im zweiten), aufgrund derer ein komplexer Satz abgeleiteter Einheiten gebildet wurde. Die mit den unterschiedlichen nationalen Einheitensystemen verbundenen Unannehmlichkeiten im Bereich des Handels und der industriellen Produktion führten zu der Idee, das metrische Maßsystem (18. Jahrhundert, Frankreich) zu entwickeln, das als Grundlage für die internationale Vereinheitlichung der Einheiten diente Länge (Meter) und Masse (Kilogramm), sowie die wichtigsten abgeleiteten Einheiten (Fläche, Volumen, Dichte).

Im 19. Jahrhundert haben K. Gauss und V.E. Weber schlug ein Einheitensystem für elektrische und magnetische Größen vor, das Gauß als absolut bezeichnete.

Darin wurden Millimeter, Milligramm und Sekunde als Grundeinheiten genommen, und die abgeleiteten Einheiten wurden gemäß den Verbindungsgleichungen zwischen den Größen in ihrer einfachsten Form gebildet, dh mit numerischen Koeffizienten gleich eins (solche Systeme waren später kohärent genannt). In der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts führte die British Association for the Advancement of Sciences zwei Einheitensysteme ein: CGSE (elektrostatisch) und CGSM (elektromagnetisch). Dies war der Beginn der Bildung anderer Einheitensysteme, insbesondere des symmetrischen CGS-Systems (auch Gaußsches System genannt), des technischen Systems (m, kgf, sec; vgl. MKGSS-Einheitensystem),MTS-Einheitensystem und andere. 1901 schlug der italienische Physiker G. Giorgi ein Einheitensystem vor, das auf Meter, Kilogramm, Sekunde und einer elektrischen Einheit basiert (später wurde das Ampere gewählt; siehe unten). MKSA-Einheitensystem). Das System umfasste in der Praxis weit verbreitete Einheiten: Ampere, Volt, Ohm, Watt, Joule, Farad, Henry. Diese Idee war die Grundlage, die 1960 von der 11. Generalkonferenz für Maß und Gewicht angenommen wurde Internationales Einheitensystem (SI). Das System hat sieben Grundeinheiten: Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol, Candela. Die Schaffung des SI eröffnete die Aussicht auf eine allgemeine Vereinheitlichung der Einheiten und führte in vielen Ländern zur Entscheidung, auf dieses System umzusteigen oder es überwiegend zu verwenden.

Neben praktischen Einheitensystemen verwendet die Physik Systeme, die auf universellen physikalischen Konstanten basieren, wie z. B. die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, die Ladung eines Elektrons, die Plancksche Konstante und andere.

Einheiten außerhalb des Systems , Einheiten physikalischer Größen, die in keinem der Einheitensysteme enthalten sind. Nicht-systemische Einheiten wurden in getrennten Messbereichen ohne Rücksicht auf die Konstruktion von Einheitensystemen gewählt. Nicht-systemische Einheiten können in unabhängige (ohne Hilfe anderer Einheiten definierte) und willkürlich gewählte, aber durch andere Einheiten definierte Einheiten unterteilt werden. Zu den ersteren gehören beispielsweise Grad Celsius, definiert als 0,01 des Intervalls zwischen dem Siedepunkt von Wasser und dem Schmelzen von Eis bei normalem atmosphärischem Druck, der Vollwinkel (Drehung) und andere. Letztere umfassen beispielsweise die Leistungseinheit - PS (735,499 W), Druckeinheiten - technische Atmosphäre (1 kgf / cm 2), Millimeter Quecksilbersäule (133,322 n / m 2), bar (10 5 n / m 2) und andere. Grundsätzlich ist die Verwendung von Off-System-Einheiten unerwünscht, da die unvermeidlichen Neuberechnungen zeitaufwändig sind und die Fehlerwahrscheinlichkeit erhöhen.

Natürliche Einheitensysteme , Einheitensysteme, in denen grundlegende physikalische Konstanten als Basiseinheiten genommen werden - wie beispielsweise die Gravitationskonstante G, die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum c, die Planck-Konstante h, die Boltzmann-Konstante k, die Avogadro-Zahl N A , die Elektronenladung e, Elektronenruhemasse m e und andere. Die Größe der Grundeinheiten in den Natürlichen Einheitensystemen wird durch die Naturphänomene bestimmt; Darin unterscheiden sich natürliche Systeme grundlegend von anderen Einheitensystemen, bei denen die Wahl der Einheiten durch die Erfordernisse der Messpraxis bestimmt wird. Nach der Vorstellung von M. Planck, der erstmals (1906) die natürlichen Einheitensysteme mit den Grundeinheiten h, c, G, k vorschlug, wäre es unabhängig von irdischen Gegebenheiten und für jede Zeit und jeden Ort im Raum geeignet Universum.

Eine Reihe anderer natürlicher Einheitensysteme wurde vorgeschlagen (G. Lewis, D. Hartree, A. Ruark, P. Dirac, A. Gresky und andere). Natürliche Einheitensysteme zeichnen sich durch extrem kleine Größen von Längen-, Masse- und Zeiteinheiten aus (z. B. im Planck-System - jeweils 4,03 * 10 -35 m, 5,42 * 10 -8 kg und 1,34 * 10 -43 s) und , im Gegenteil, die enormen Dimensionen der Temperatureinheit (3,63 * 10 32 C). Infolgedessen sind die natürlichen Einheitensysteme für praktische Messungen unbequem; außerdem ist die Wiedergabegenauigkeit von Einheiten um mehrere Größenordnungen geringer als die der Basiseinheiten des Internationalen Systems (SI), da sie durch die Genauigkeit der Kenntnis physikalischer Konstanten begrenzt ist. In der theoretischen Physik ermöglicht die Verwendung der natürlichen Einheitensysteme jedoch manchmal eine Vereinfachung der Gleichungen und bietet einige andere Vorteile (zum Beispiel ermöglicht das Hartree-System eine Vereinfachung des Schreibens der Gleichungen der Quantenmechanik).

Einheiten physikalischer Größen.

Einheiten physikalischer Größen - bestimmte physikalische Größen, denen per Definition Zahlenwerte gleich 1 zugeordnet sind. Viele Einheiten physikalischer Größen werden durch die für Messungen verwendeten Maßeinheiten (z. B. Meter, Kilogramm) wiedergegeben. In den frühen Stadien der Entwicklung der materiellen Kultur (in Sklaven- und Feudalgesellschaften) gab es Einheiten für einen kleinen Bereich physikalischer Größen – Länge, Masse, Zeit, Fläche, Volumen. Einheiten physikalischer Größen wurden ohne Bezug zueinander gewählt und waren darüber hinaus in verschiedenen Ländern und geografischen Gebieten unterschiedlich. So entstand eine große Zahl oft gleichnamiger, aber unterschiedlicher Größeneinheiten – Ellen, Fuß, Pfund –. Mit der Ausweitung der Handelsbeziehungen zwischen Nationen und der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie nahm die Anzahl der Einheiten physikalischer Größen zu und die Notwendigkeit der Vereinheitlichung von Einheiten und der Schaffung von Einheitensystemen wurde zunehmend spürbar. Über Einheiten physikalischer Größen und ihre Systeme begannen spezielle internationale Abkommen abzuschließen. Im 18. Jahrhundert wurde in Frankreich das metrische Maßsystem vorgeschlagen, das später internationale Anerkennung fand. Auf seiner Grundlage wurden eine Reihe von metrischen Einheitensystemen aufgebaut. Derzeit gibt es eine weitere Ordnung der Einheiten physikalischer Größen auf der Grundlage von Internationales Einheitensystem(SI).

Einheiten physikalischer Größen werden in Systemeinheiten unterteilt, dh in jedes Einheitensystem aufgenommen, und Off-System-Einheiten (z. B. mmHg, PS, Elektronenvolt). Systemeinheiten physikalischer Größen werden in willkürlich gewählte Grundeinheiten (Meter, Kilogramm, Sekunde usw.) und Ableitungen unterteilt, die gemäß den Verbindungsgleichungen zwischen Größen (Meter pro Sekunde, Kilogramm pro Kubikmeter, Newton, Joule, Watt) gebildet werden , usw. ). Um Größen auszudrücken, die um ein Vielfaches größer oder kleiner als Einheiten physikalischer Größen sind, werden mehrere Einheiten und Untereinheiten verwendet. In metrischen Einheitensystemen, Vielfachen und Unterteilen Einheiten physikalischer Größen (mit Ausnahme von Zeit- und Winkeleinheiten) werden durch Multiplikation der Systemeinheit mit 10 n gebildet, wobei n eine positive oder negative ganze Zahl ist. Jede dieser Zahlen entspricht einem der Dezimalpräfixe, die zur Bildung von Vielfachen und Teilern verwendet werden.

Internationales Einheitensystem.

Internationales Einheitensystem (Systeme International d "Unitees"), ein System von Einheiten physikalischer Größen, das von der 11. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (1960) angenommen wurde. Die Abkürzung für das System ist SI (in russischer Transkription - SI). Das internationale Einheitensystem war entwickelt, um einen komplexen Satz von Systemeinheiten und einzelnen nichtsystemischen Einheiten zu ersetzen, die auf der Grundlage des metrischen Maßsystems erstellt wurden, und die Verwendung von Einheiten zu vereinfachen. Die Vorteile des Internationalen Einheitensystems sind seine Universalität (deckt alle Zweige von Wissenschaft und Technik) und Kohärenz, d.h. die Konsistenz abgeleiteter Einheiten, die nach Gleichungen gebildet werden, die keine Proportionalitätskoeffizienten enthalten. Aus diesem Grund wird bei der Berechnung der Werte aller Größen in Einheiten des Internationalen Einheitensystems darauf hingewiesen Es ist nicht erforderlich, Koeffizienten in die Formeln einzugeben, die von der Wahl der Einheiten abhängen.

Die folgende Tabelle zeigt die Namen und Bezeichnungen (international und russisch) der wichtigsten, zusätzlichen und einiger abgeleiteter Einheiten des Internationalen Einheitensystems.Russische Bezeichnungen werden in Übereinstimmung mit den aktuellen GOSTs angegeben; Die im Entwurf des neuen GOST vorgesehenen Bezeichnungen "Einheiten physikalischer Größen" sind ebenfalls angegeben. Die Definition von Grund- und Zusatzeinheiten und -mengen sowie die Verhältnisse zwischen ihnen sind in den Artikeln zu diesen Einheiten angegeben.

Die ersten drei Grundeinheiten (Meter, Kilogramm, Sekunde) ermöglichen die Bildung kohärenter abgeleiteter Einheiten für alle Größen mechanischer Natur, der Rest wird hinzugefügt, um abgeleitete Einheiten von Größen zu bilden, die nicht auf mechanische Größen reduzierbar sind: Ampere - für elektrisch und magnetische Größen, Kelvin - für Thermik, Candela - für Licht und Mol - für Größen auf dem Gebiet der physikalischen Chemie und Molekularphysik. Zusätzlich werden die Einheiten Radiant und Steradiant verwendet, um abgeleitete Einheiten von Größen zu bilden, die von flachen Winkeln oder Raumwinkeln abhängen. Um die Namen von dezimalen Vielfachen und Teilern zu bilden, werden spezielle SI-Präfixe verwendet: Dezi (um Einheiten gleich 10 -1 in Bezug auf das Original zu bilden), Centi (10 -2), Milli (10 -3), Mikro (10 -6), Nano (10 -9), Pico (10 -12), Femto (10 -15), Atto (10 -18), Deca (10 1), Hekto (10 2), Kilo (10 3), mega (10 6 ), giga (10 9), tera (10 12).

Einheitensysteme: MKGSS, ISS, IVSS, MKSK, MTS, SGS.

MKGSS-Einheitensystem (MkGS-System), ein System von Einheiten physikalischer Größen, deren Haupteinheiten sind: Meter, Kilogrammkraft, Sekunde. Es wurde Ende des 19. Jahrhunderts in die Praxis eingeführt und von OST VKS 6052 (1933), GOST 7664-55 und GOST 7664-61 "Mechanische Einheiten" in die UdSSR aufgenommen. Die Wahl der Einheit der Kraft als eine der Haupteinheiten führte zur weit verbreiteten Verwendung einer Reihe von Einheiten des MKGSS-Einheitensystems (hauptsächlich Einheiten für Kraft, Druck, mechanische Spannung) in Mechanik und Technik. Dieses System wird oft als technisches Einheitensystem bezeichnet. Für eine Masseneinheit im MKGSS-Einheitensystem wird die Masse eines Körpers genommen, der eine Beschleunigung von 1 m / s 2 unter Einwirkung einer darauf ausgeübten Kraft von 1 kgf erfährt. Diese Einheit wird manchmal als technische Einheit der Masse (z. B. m) oder Trägheit bezeichnet. 1 Tu = 9,81 kg. Das MKGSS-Einheitensystem weist eine Reihe erheblicher Nachteile auf: Inkonsistenz zwischen mechanischen und praktischen elektrischen Einheiten, das Fehlen eines Kilogram-Force-Standards, die Ablehnung der gemeinsamen Masseneinheit - das Kilogramm (kg) und infolgedessen (in um nicht zu verwenden, d.h. m.) - die Bildung von Mengen unter Beteiligung von Gewicht anstelle von Masse (spezifisches Gewicht, Gewichtsverbrauch usw.), was manchmal zu einer Verwechslung der Konzepte Masse und Gewicht führte, die Verwendung der Bezeichnung kg statt kgf usw. Diese Mängel führten zur Verabschiedung internationaler Empfehlungen zur Abkehr vom ICSC-Einheitensystem und zum Übergang zu Internationales Einheitensystem(SI).

ISS-Einheitensystem (MKS-System), ein System von Einheiten mechanischer Größen, deren Haupteinheiten sind: Meter, Kilogramm (Masseneinheit), Sekunde. Es wurde in der UdSSR von GOST 7664-55 "Mechanische Einheiten" eingeführt, ersetzt durch GOST 7664-61. Es wird auch in der Akustik gemäß GOST 8849-58 "Akustische Einheiten" verwendet. Das ISS-Einheitensystem ist als Teil von enthalten Internationales Einheitensystem(SI).

MKSA-Einheitensystem (MKSA-System), ein System von Einheiten elektrischer und magnetischer Größen, deren Haupteinheiten sind: Meter, Kilogramm (Masseneinheit), Sekunde, Ampere. Die Prinzipien für den Aufbau des MKSA-Einheitensystems wurden 1901 von dem italienischen Wissenschaftler G. Giorgi vorgeschlagen, daher hat das System auch einen zweiten Namen - das Giorgi-Einheitensystem. Das MKSA-Einheitensystem wird in den meisten Ländern der Welt verwendet, in der UdSSR wurde es von GOST 8033-56 "Elektrische und magnetische Einheiten" festgelegt. Das MKSA-Einheitensystem umfasst alle praktischen elektrischen Einheiten, die bereits weit verbreitet sind: Ampere, Volt, Ohm, Anhänger usw.; Das MKSA-Einheitensystem ist als integraler Bestandteil in enthalten Internationales Einheitensystem(SI).

MKSK-Einheitensystem (MKSK-System), Einheitensystem thermischer Größen, osn. Die Einheiten davon sind: Meter, Kilogramm (eine Einheit der Masse), Sekunde, Kelvin (eine Einheit der thermodynamischen Temperatur). Die Verwendung des MKSK-Einheitensystems in der UdSSR wird durch GOST 8550-61 "Thermal Units" festgelegt (in dieser Norm wurde der frühere Name der Einheit der thermodynamischen Temperatur - "Grad Kelvin", 1967 in "Kelvin" geändert durch die 13. Generalkonferenz für Maß und Gewicht) wird noch verwendet. Im MKSK-Einheitensystem werden zwei Temperaturskalen verwendet: die thermodynamische Temperaturskala und die Internationale Praktische Temperaturskala (IPTS-68). Zusammen mit Kelvin wird Grad Celsius, bezeichnet als °C und gleich Kelvin (K), verwendet, um thermodynamische Temperatur und Temperaturdifferenz auszudrücken. Unter 0 ° C ist in der Regel die Kelvin-Temperatur T angegeben, über 0 ° C die Celsius-Temperatur t (t \u003d T-To, wobei To \u003d 273,15 K). IPTS-68 unterscheidet auch zwischen der internationalen praktischen Temperatur von Kelvin (Symbol T 68) und der internationalen praktischen Temperatur von Celsius (t 68); sie stehen im Verhältnis t 68 = T 68 – 273,15 K. Die Einheiten von T 68 und t 68 sind Kelvin bzw. Grad Celsius. Die Namen abgeleiteter thermischer Einheiten können sowohl Kelvin als auch Grad Celsius enthalten. Das Einheitensystem MKSK ist als integraler Bestandteil in enthalten Internationales Einheitensystem(SI).

MTS-Einheitensystem (MTS-System), ein System von Einheiten physikalischer Größen, deren Haupteinheiten sind: Meter, Tonne (Masseneinheit), Sekunde. Es wurde 1919 in Frankreich eingeführt, in der UdSSR - 1933 (1955 aufgrund der Einführung von GOST 7664-55 "Mechanische Einheiten" annulliert). Das MTC-Einheitensystem ist ähnlich wie in der Physik aufgebaut cgs einheitensystem und war für praktische Messungen bestimmt; hierfür wurden große Längen- und Masseneinheiten gewählt. Die wichtigsten abgeleiteten Einheiten: Kräfte – Wände (SN), Druck – Pieza (pz), Arbeit – Wandmeter bzw. Kilojoule (kJ), Leistung – Kilowatt (kW).

cgs einheitensystem , ein System von Einheiten physikalischer Größen. in der drei Grundeinheiten akzeptiert werden: Länge - Zentimeter, Masse - Gramm und Zeit - Sekunde. Das System mit den Grundeinheiten Länge, Masse und Zeit wurde vom 1861 gegründeten Committee on Electrical Standards der British Association for the Development of Sciences vorgeschlagen, dem prominente Physiker der damaligen Zeit angehörten (W. Thomson (Kelvin), J Maxwell, C. Wheatstone und andere .), als ein Einheitensystem, das Mechanik und Elektrodynamik abdeckt. Nach 10 Jahren bildete der Verband einen neuen Vorstand, der schließlich Zentimeter, Gramm und Sekunde als Grundeinheiten wählte. Der erste Internationale Elektrikerkongress (Paris, 1881) übernahm ebenfalls das CGS-Einheitensystem, das seitdem in der wissenschaftlichen Forschung weit verbreitet ist. Mit der Einführung des Internationalen Einheitensystems (SI) ist es in wissenschaftlichen Arbeiten in Physik und Astronomie erlaubt, neben SI-Einheiten auch CGS-Einheiten des Einheitensystems zu verwenden.

Die wichtigsten abgeleiteten Einheiten des CGS-Einheitensystems im Bereich der mechanischen Messungen umfassen: eine Einheit für Geschwindigkeit - cm / Sek., Beschleunigung - cm / Sek. 2, Kraft - Dyn (Dyn), Druck - Dyn / cm 2, Arbeit und Energie – erg, Leistung – erg/s, dynamische Viskosität – Poise (pz), kinematische Viskosität – Stock (st).

Für die Elektrodynamik wurden zunächst zwei CGS-Einheitensysteme übernommen - elektromagnetisch (CGSM) und elektrostatisch (CGSE). Der Aufbau dieser Systeme basierte auf dem Coulomb-Gesetz – für magnetische Ladungen (CGSM) und elektrische Ladungen (CGSE). Seit der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts hat sich das sogenannte symmetrische CGS-Einheitensystem am weitesten verbreitet (es wird auch als gemischtes oder Gaußsches Einheitensystem bezeichnet).

Rechtsgrundlage zur Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen.

Die metrologischen Dienste von Regierungsbehörden und juristischen Personen organisieren ihre Aktivitäten auf der Grundlage der Bestimmungen der Gesetze "Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen", "Über die technische Regulierung" (früher - "Über die Normung", "Über die Zertifizierung von Produkten und Dienstleistungen ") sowie Beschlüsse der Regierung der Russischen Föderation, Verwaltungsakte von Subjekten der Föderation, Regionen und Städte, Regulierungsdokumente des staatlichen Systems zur Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen und Beschlüsse des staatlichen Standards der Russischen Föderation.

Gemäß der geltenden Gesetzgebung gehören zu den Hauptaufgaben der messtechnischen Dienste die Sicherstellung der Einheitlichkeit und der erforderlichen Genauigkeit der Messungen, die Erhöhung des Niveaus der messtechnischen Unterstützung der Produktion und die Ausübung der messtechnischen Kontrolle und Überwachung durch die folgenden Methoden:

Kalibrierung von Messgeräten;

Überwachung des Zustands und der Verwendung von Messgeräten, zertifizierte Methoden zur Durchführung von Messungen, Standards von Größeneinheiten, die zum Kalibrieren von Messgeräten verwendet werden, Einhaltung metrologischer Regeln und Normen;

Erteilung verbindlicher Anweisungen zur Verhinderung, Unterbindung oder Beseitigung von Verstößen gegen metrologische Regeln und Normen;

Prüfung der Rechtzeitigkeit der Vorlage von Messgeräten zur Prüfung zur Zulassung des Messgerätetyps sowie zur Eichung und Kalibrierung. In Russland wurden die Modellvorschriften für messtechnische Dienstleistungen verabschiedet. Diese Verordnung legt fest, dass der metrologische Dienst des staatlichen Organs ein System ist, das auf Anordnung des Leiters des staatlichen Organs gebildet wird und Folgendes umfassen kann:

bauliche Untergliederung (Dienst) des leitenden Metrologen in der Zentralstelle des Landesverbandes;

vom Landesvorstand berufene Spitzen- und Stützstellen des metrologischen Dienstes in Branchen und Teilbereichen;

metrologische Dienstleistungen von Unternehmen, Verbänden, Organisationen und Institutionen.

27. Dezember 2002 Es wurde ein grundlegend neues strategisches Bundesgesetz „Über technische Vorschriften“ verabschiedet, das die Beziehungen regelt, die sich aus der Entwicklung, Annahme, Anwendung und Umsetzung obligatorischer und freiwilliger Anforderungen an Produkte, Produktionsprozesse, Betrieb, Lagerung, Transport, Verkauf, Entsorgung und Leistung ergeben Arbeits- und Erbringungsdienstleistungen sowie in der Konformitätsbewertung (technische Vorschriften und Normen sollen die praktische Umsetzung von Rechtsakten sicherstellen).

Die Einführung des Gesetzes „Über die technische Regulierung“ zielt auf die Reform des Systems der technischen Regulierung, Normung und Qualitätssicherung ab und wird durch die Entwicklung der Marktbeziehungen in der Gesellschaft verursacht.

Technische Vorschrift – gesetzliche Regelung der Beziehungen im Bereich der Festlegung, Anwendung und Anwendung verbindlicher Anforderungen an Produkte, Produktionsprozesse, Betrieb, Lagerung, Transport, Verkauf und Entsorgung sowie im Bereich der Erstellung und Anwendung auf freiwilliger Basis von Anforderungen an Produkte, Produktionsverfahren, Betrieb, Lagerung, Transport, Verkauf und Entsorgung, Arbeits- und Dienstleistungserbringung und gesetzliche Regelung der Beziehungen im Bereich der Konformitätsbewertung.

Technische Vorschrift sollte in Übereinstimmung mit durchgeführt werden Grundsätze:

Anwendung einheitlicher Regeln zur Festlegung von Anforderungen an Produkte, Produktionsverfahren, Betrieb, Lagerung, Transport, Verkauf und Entsorgung, Arbeits- und Dienstleistungserbringung;

Übereinstimmung der technischen Vorschriften mit dem Entwicklungsstand der Volkswirtschaft, der Entwicklung der materiellen und technischen Basis sowie dem Stand der wissenschaftlichen und technischen Entwicklung;

Unabhängigkeit von Akkreditierungsstellen, Zertifizierungsstellen von Herstellern, Verkäufern, Ausführenden und Käufern;

einheitliches System und Regeln der Akkreditierung;

die Einheit der Regeln und Methoden von Forschung, Prüfung und Messung im Rahmen von obligatorischen Konformitätsbewertungsverfahren;

einheitliche Anwendung der Anforderungen der technischen Vorschriften, unabhängig von den Merkmalen und Arten der Transaktionen;

die Unzulässigkeit der Wettbewerbsbeschränkung bei der Durchführung der Akkreditierung und Zertifizierung;

die Unzulässigkeit der Zusammenlegung der Befugnisse staatlicher Kontroll- (Aufsichts-)stellen und Zertifizierungsstellen;

die Unzulässigkeit der Zusammenlegung der Akkreditierungs- und Zertifizierungsbefugnisse durch eine Stelle;

Unzulässigkeit der außerbudgetären Finanzierung staatlicher Kontrolle (Aufsicht) über die Einhaltung technischer Vorschriften.

Einer von die wichtigsten Rechtsgedanken die Sache ist:

verbindliche Anforderungen, die heute in Vorschriften enthalten sind, einschließlich staatlicher Normen, sind im Bereich der technischen Gesetzgebung enthalten - in Bundesgesetzen (technische Vorschriften);

Es wird eine zweistufige Struktur von regulatorischen und regulatorischen Dokumenten erstellt: technische Vorschrift(enthält zwingende Anforderungen) und Normen(enthalten freiwillige Normen und Regeln, die mit den technischen Regelwerken harmonisiert sind).

Das entwickelte Programm zur Reform des Normungssystems in der Russischen Föderation war auf 7 Jahre (bis 2010) ausgelegt, in denen es notwendig war:

Entwicklung von 450-600 technischen Vorschriften;

verbindliche Anforderungen aus den einschlägigen Normen entfernen;

Hygienevorschriften und -vorschriften überarbeiten (SanPin);

Überarbeitung der Bauvorschriften und Vorschriften (SNiP), die sind bereits technische Vorschriften.

Bedeutung der Einführung des Bundesgesetzes „Über die technische Regulierung“:

die Einführung des Gesetzes der Russischen Föderation „Über die technische Regulierung“ spiegelt vollständig wider, was heute in der Welt der wirtschaftlichen Entwicklung geschieht;

es zielt darauf ab, technische Handelshemmnisse zu beseitigen;

Das Gesetz schafft Bedingungen für den Beitritt Russlands zur Welthandelsorganisation (WTO).

Das Konzept und die Klassifizierung von Messungen. Hauptmerkmale der Messungen.

Messung - kognitiver Prozess, der darin besteht, einen gegebenen Wert mit einem bekannten Wert als Einheit zu vergleichen. Die Messungen werden in direkte, indirekte, kumulative und gemeinsame Messungen unterteilt.

Direkte Messungen - ein Verfahren, bei dem der gewünschte Wert einer Größe direkt aus experimentellen Daten gefunden wird. Die einfachsten Fälle von direkten Messungen sind Längenmessungen mit einem Lineal, Temperaturmessungen mit einem Thermometer, Spannungsmessungen mit einem Voltmeter usw.

Indirekte Messungen - Art der Messung, deren Ergebnis aus direkten Messungen ermittelt wird, die durch einen bekannten Zusammenhang mit dem Messwert verbunden sind. Beispielsweise kann die Fläche als Produkt der Ergebnisse von zwei linearen Koordinatenmessungen gemessen werden, das Volumen - als Ergebnis von drei linearen Messungen. Auch der Widerstand eines Stromkreises oder die Leistung eines Stromkreises kann durch die Werte der Potentialdifferenz und Stromstärke gemessen werden.

Kumulative Messungen - Dies sind Messungen, bei denen das Ergebnis nach wiederholten Messungen einer oder mehrerer gleichnamiger Größen mit verschiedenen Kombinationen von Messungen oder diesen Größen gefunden wird. Beispielsweise sind Messungen kumulativ, bei denen die Masse einzelner Gewichte eines Satzes aus der bekannten Masse eines von ihnen und aus den Ergebnissen direkter Vergleiche der Massen verschiedener Kombinationen von Gewichten ermittelt wird.

Gemeinsame Messungen Benennen Sie die erzeugten direkten oder indirekten Messungen von zwei oder mehr nicht identischen Größen. Der Zweck solcher Messungen besteht darin, einen funktionalen Zusammenhang zwischen Größen herzustellen. Beispielsweise werden Messungen der Temperatur, des Drucks und des von Gas eingenommenen Volumens, Messungen der Körperlänge in Abhängigkeit von der Temperatur usw. zusammengeführt.

Entsprechend den Bedingungen, die die Genauigkeit des Ergebnisses bestimmen, werden die Messungen in drei Klassen eingeteilt:

Messung der höchstmöglichen Genauigkeit, die nach dem derzeitigen Stand der Technik erreichbar ist;

mit einer bestimmten Genauigkeit durchgeführte Kontroll- und Überprüfungsmessungen;

technische Messungen, deren Fehler durch die metrologischen Eigenschaften von Messgeräten bestimmt wird.

Technische Messungen definieren die Klasse von Messungen, die unter Produktions- und Betriebsbedingungen durchgeführt werden, wenn die Messgenauigkeit direkt von den Messgeräten bestimmt wird.

Einheit der Messungen- der Zustand der Messungen, in dem ihre Ergebnisse in gesetzlichen Einheiten ausgedrückt werden und die Fehler mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit bekannt sind. Die Einheitlichkeit der Messungen ist notwendig, um die Ergebnisse von Messungen vergleichen zu können, die zu unterschiedlichen Zeiten, mit unterschiedlichen Messmethoden und Messmitteln sowie an unterschiedlichen geografischen Orten durchgeführt wurden.

Die Einheit der Messungen wird durch ihre Eigenschaften sichergestellt: Konvergenz der Messergebnisse; Reproduzierbarkeit von Messergebnissen; die Korrektheit der Messergebnisse.

Konvergenz ist die Nähe der Messergebnisse, die mit der gleichen Methode, identischen Messgeräten erhalten wurden, und die Nähe des zufälligen Messfehlers zu Null.

Reproduzierbarkeit der Messergebnisse gekennzeichnet durch die Nähe der Messergebnisse verschiedener Messgeräte (natürlich gleiche Genauigkeit) mit unterschiedlichen Methoden.

Genauigkeit der Messergebnisse wird durch die Korrektheit sowohl der Messmethoden selbst als auch der Korrektheit ihrer Anwendung im Messprozess sowie der Nähe von Null des systematischen Messfehlers bestimmt.

Genauigkeit der Messungen charakterisiert die Qualität von Messungen, indem sie die Nähe ihrer Ergebnisse zum wahren Wert der gemessenen Größe widerspiegelt, d.h. Nähe zu Null Messfehler.

Der Prozess zur Lösung eines Messproblems umfasst in der Regel drei Phasen:

Ausbildung,

Messung (Experiment);

Verarbeitungsergebnisse. Bei der Durchführung der Messung selbst werden Messobjekt und Messmittel in Wechselwirkung gebracht. Messgerät - ein technisches Werkzeug, das bei Messungen verwendet wird und genormte messtechnische Eigenschaften aufweist. Zu den Messinstrumenten gehören Maße, Messgeräte, Messanlagen, Messsysteme und Messumformer, Standardproben der Zusammensetzung und Eigenschaften verschiedener Stoffe und Materialien. Entsprechend den zeitlichen Merkmalen werden die Messungen unterteilt in:

statisch, bei der der Messwert über die Zeit unverändert bleibt;

dynamisch, bei der sich der Messwert ändert.

Je nach Art der Darstellung der Messergebnisse werden sie unterteilt in:

absolut, die auf direkten oder indirekten Messungen mehrerer Größen und auf der Verwendung von Konstanten beruhen und als Ergebnis den Absolutwert der Größe in den entsprechenden Einheiten erhalten;

relative Messungen, die es Ihnen nicht erlauben, das Ergebnis direkt in gesetzlichen Einheiten auszudrücken, aber es Ihnen ermöglichen, das Verhältnis des Messergebnisses zu einer beliebigen gleichnamigen Größe mit in einigen Fällen unbekanntem Wert zu finden. Dies kann beispielsweise die relative Luftfeuchtigkeit, der relative Druck, die Dehnung usw. sein.

Die Hauptmerkmale von Messungen sind: Messprinzip, Messmethode, Fehler, Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Richtigkeit der Messungen.

Messprinzip - ein physikalisches Phänomen oder eine Kombination davon, die den Messungen zugrunde liegen. Beispielsweise kann die Masse basierend auf der Schwerkraft gemessen werden, oder sie kann basierend auf Trägheitseigenschaften gemessen werden. Die Temperatur kann durch die Wärmestrahlung eines Körpers oder durch ihre Wirkung auf das Volumen einer Flüssigkeit in einem Thermometer usw. gemessen werden.

Messmethode - eine Reihe von Grundsätzen und Messmitteln. Im oben genannten Beispiel mit Temperaturmessung werden Messungen durch Wärmestrahlung als berührungsloses Thermometrieverfahren bezeichnet, Messungen mit einem Thermometer als Kontaktthermometrieverfahren.

Messfehler - die Differenz zwischen dem Wert der bei der Messung erhaltenen Größe und ihrem wahren Wert. Der Messfehler ist verbunden mit der Unvollkommenheit von Methoden und Messinstrumenten, mit unzureichender Erfahrung des Beobachters, mit äußeren Einflüssen auf das Messergebnis. Auf die Ursachen von Fehlern und Möglichkeiten zu deren Beseitigung bzw. Minimierung wird in einem gesonderten Kapitel ausführlich eingegangen, da die Bewertung und Berücksichtigung von Messfehlern einer der wichtigsten Teilbereiche der Messtechnik ist.

Genauigkeit der Messungen - Messcharakteristik, die die Nähe ihrer Ergebnisse zum wahren Wert der gemessenen Größe widerspiegelt. Quantitativ wird die Genauigkeit durch den Kehrwert des Moduls des relativen Fehlers ausgedrückt, d. h.

wobei Q der wahre Wert der gemessenen Größe ist, D gleich dem Messfehler ist

(2)

wobei X das Messergebnis ist. Beträgt der relative Messfehler beispielsweise 10 -2 %, so beträgt die Genauigkeit 10 4 .

Die Korrektheit von Messungen ist die Qualität von Messungen, die die Nähe zu Null systematischer Fehler widerspiegelt, d. h. Fehler, die konstant bleiben oder sich während des Messvorgangs regelmäßig ändern. Die Richtigkeit von Messungen hängt davon ab, wie richtig (korrekt) die Messmethoden und Messmittel gewählt wurden.

Zuverlässigkeit der Messung - ein Merkmal der Qualität von Messungen, das alle Ergebnisse in zuverlässig und unzuverlässig einteilt, je nachdem, ob die probabilistischen Merkmale ihrer Abweichungen von den wahren Werten der entsprechenden Größen bekannt oder unbekannt sind. Messergebnisse, deren Zuverlässigkeit unbekannt ist, können als Quelle für Fehlinformationen dienen.

Messgeräte.

Messgerät (SI) - ein für Messungen bestimmtes technisches Werkzeug mit normierten messtechnischen Eigenschaften, das eine Einheit einer physikalischen Größe reproduziert oder speichert, deren Größe über ein bekanntes Zeitintervall unverändert genommen wird.

Die obige Definition drückt das Wesen des Messgeräts aus, das erstens speichert oder reproduziert eine Einheit, zweitens diese Einheit unverändert. Diese wichtigsten Faktoren bestimmen die Möglichkeit der Durchführung von Messungen, d.h. ein technisches Werkzeug zu einem Messmittel machen. Dieses Messmittel unterscheidet sich von anderen technischen Geräten.

Messinstrumente umfassen Maßnahmen, Messen: Wandler, Instrumente, Anlagen und Systeme.

Maß einer physikalischen Größe- ein Messgerät zur Reproduktion und (oder) Speicherung einer physikalischen Größe mit einer oder mehreren gegebenen Abmessungen, deren Werte in festgelegten Einheiten ausgedrückt werden und mit der erforderlichen Genauigkeit bekannt sind. Beispiele für Maße: Gewichte, Messwiderstände, Endmaße, Radionuklidquellen usw.

Maße, die physikalische Größen nur einer Größe wiedergeben, werden genannt eindeutig(Gewicht), mehrere Größen – polysemantisch(Millimeterlineal - ermöglicht es Ihnen, die Länge sowohl in mm als auch in cm auszudrücken). Darüber hinaus gibt es Sätze und Magazine mit Maßen, beispielsweise ein Magazin mit Kapazitäten oder Induktivitäten.

Beim Messen mit Maßen werden die gemessenen Werte mit bekannten Werten verglichen, die durch die Maße reproduzierbar sind. Der Vergleich wird auf unterschiedliche Weise durchgeführt, wobei das gebräuchlichste Vergleichsmittel ist Komparator, entworfen, um Maße homogener Größen zu vergleichen. Ein Beispiel für einen Komparator ist eine Waage.

Zu den Maßnahmen gehören Standardproben und Referenzsubstanz, bei denen es sich um besonders gestaltete Körper oder Proben eines Stoffes mit einem bestimmten und streng geregelten Inhalt handelt, dessen eine Eigenschaft eine Menge mit bekanntem Wert ist. Zum Beispiel Proben von Härte, Rauheit.

Messumformer (IP) - ein technisches Werkzeug mit normativen metrologischen Eigenschaften, das dazu dient, eine gemessene Größe in eine andere Größe oder ein Messsignal umzuwandeln, das für die Verarbeitung, Speicherung, Anzeige oder Übertragung geeignet ist. Messinformationen am Ausgang des IP stehen in der Regel nicht zur direkten Wahrnehmung durch den Beobachter zur Verfügung. Obwohl IPs strukturell separate Elemente sind, werden sie meistens als Komponenten in komplexeren Messgeräten oder Installationen integriert und haben während der Messung keine eigenständige Bedeutung.

Der umzurechnende Wert, der dem Messumformer zugeführt wird, wird aufgerufen Eingang, und das Ergebnis der Transformation ist freier Tag Größe. Das Verhältnis zwischen ihnen ist angegeben Konvertierungsfunktion, was sein metrologisches Hauptmerkmal ist.

Zur direkten Wiedergabe des Messwertes, primäre Konverter, die direkt vom Messwert beeinflusst werden und in denen der Messwert für seine weitere Transformation oder Anzeige transformiert wird. Ein Beispiel für einen Primärwandler ist ein Thermoelement in einer thermoelektrischen Thermometerschaltung. Eine der Arten von Primärwandlern ist Sensor– Konstruktiv isolierter Primärwandler, von dem Messsignale empfangen werden (er „gibt“ Informationen). Der Sensor kann in beträchtlicher Entfernung von dem Messgerät platziert werden, das seine Signale empfängt. Zum Beispiel ein Wettersondensensor. Auf dem Gebiet der Messung ionisierender Strahlung wird ein Detektor häufig als Sensor bezeichnet.

Durch die Art der Transformation kann IP sein analog, analog-zu-digital (ADC), digital-zu-analog (DAC), also die Umwandlung eines digitalen Signals in ein analoges oder umgekehrt. In der analogen Darstellungsform kann das Signal einen kontinuierlichen Wertebereich annehmen, ist also eine stetige Funktion des Messwertes. In digitaler (diskreter) Form wird es als digitale Gruppen oder Zahlen dargestellt. Beispiele für IP sind Messstromwandler, Widerstandsthermometer.

Messgerät- ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, die Werte der gemessenen physikalischen Größe im angegebenen Bereich zu erhalten. Das Messgerät präsentiert Messinformationen in einer zugänglichen Form direkte Wahrnehmung Beobachter.

Von Indikationsmethode unterscheiden Anzeige- und Registrierinstrumente. Die Registrierung kann in Form einer kontinuierlichen Aufzeichnung des Messwerts oder durch Ausdrucken von Instrumentenwerten in digitaler Form erfolgen.

Geräte direkte Aktion den gemessenen Wert auf dem Anzeigegerät anzeigen, das eine Einteilung in Einheiten dieses Wertes hat. Zum Beispiel Amperemeter, Thermometer.

Vergleichsgeräte dienen dazu, gemessene Größen mit Größen zu vergleichen, deren Werte bekannt sind. Solche Geräte werden für Messungen mit größerer Genauigkeit verwendet.

Messgeräte werden unterteilt in integrieren und summieren, analog und digital, selbst aufnehmen und drucken.

Messaufbau und System- eine Reihe von funktional kombinierten Maßen, Messgeräten und anderen Geräten, die dazu bestimmt sind, eine oder mehrere Größen zu messen und sich an einem Ort befinden ( Installation) oder an verschiedenen Stellen des Messobjekts ( System). Messsysteme sind in der Regel automatisiert und im Wesentlichen bieten sie die Automatisierung von Messprozessen, die Verarbeitung und Präsentation von Messergebnissen. Ein Beispiel für Messsysteme sind automatisierte Strahlungsüberwachungssysteme (ASRK) an verschiedenen kernphysikalischen Einrichtungen, wie beispielsweise Kernreaktoren oder Beschleunigern für geladene Teilchen.

Von metrologischer Zweck Messgeräte werden in Arbeits- und Normale unterteilt.

Arbeits-SI- ein Messgerät, das für Messungen bestimmt ist, die nicht mit der Übertragung der Größe der Einheit auf andere Messgeräte zusammenhängen. Das funktionierende Messgerät kann auch als Indikator verwendet werden. Indikator- ein technisches Werkzeug oder eine Substanz, die dazu bestimmt ist, das Vorhandensein einer physikalischen Größe festzustellen oder die Höhe ihres Schwellenwerts zu überschreiten. Der Indikator hat keine standardisierten messtechnischen Eigenschaften. Beispiele für Indikatoren sind ein Oszilloskop, Lackmuspapier usw.

Referenz- ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, eine Einheit zu reproduzieren und (oder) zu speichern und ihre Größe auf andere Messgeräte zu übertragen. Darunter sind Arbeitsnormen verschiedene Kategorien, die zuvor genannt wurden beispielhafte Messgeräte.

Die Klassifizierung von Messgeräten erfolgt auch nach diversen anderen Kriterien. Zum Beispiel durch Arten von Messwerten, nach Art der Skala (mit einer einheitlichen oder nicht einheitlichen Skala), nach Verbindung mit dem Messobjekt (berührend oder berührungslos

Bei der Durchführung verschiedener Arbeiten zur messtechnischen Unterstützung von Messungen werden bestimmte Kategorien verwendet, die ebenfalls definiert werden müssen. Diese Kategorien sind:

Zertifizierung - Überprüfung messtechnischer Eigenschaften (Messfehler, Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Richtigkeit) eines realen Messgeräts.

Zertifizierung - Überprüfung der Konformität des Messgeräts mit den Normen eines bestimmten Landes, einer bestimmten Branche mit der Ausstellung eines Konformitätszertifikats. Bei der Zertifizierung werden neben den messtechnischen Eigenschaften auch alle in der wissenschaftlichen und technischen Dokumentation zu diesem Messgerät enthaltenen Punkte verifiziert. Dies können Anforderungen an die elektrische Sicherheit, an die Umweltsicherheit oder an die Auswirkungen von Änderungen klimatischer Parameter sein. Es ist obligatorisch, über Methoden und Mittel zur Überprüfung dieses Messgeräts zu verfügen.

Überprüfung - periodische Kontrolle von Fehlern in den Messwerten von Messgeräten für Messgeräte einer höheren Genauigkeitsklasse (exemplarische Instrumente oder exemplarische Maßnahme). Die Eichung endet in der Regel mit der Ausstellung eines Eichscheins oder Brandings des zu eichenden Messgerätes bzw. der zu eichenden Maßnahme.

Abschluss - Anbringen von Markierungen auf der Skala des Geräts oder Erhalten der Abhängigkeit der Messwerte einer digitalen Anzeige vom Wert der gemessenen physikalischen Größe. Unter Kalibrierung versteht man in der technischen Messtechnik häufig die periodische Überwachung der Geräteleistung durch Maßnahmen, die keinen messtechnischen Status haben, oder durch spezielle, in das Gerät eingebaute Geräte. Manchmal wird dieses Verfahren Kalibrierung genannt, und dieses Wort steht auf dem Bedienfeld des Instruments.

Dieser Begriff wird tatsächlich in der Metrologie verwendet, und ein etwas anderes Verfahren heißt Kalibrierung nach Standards.

Kalibrieren Sie ein Maß oder eine Reihe von Maßen - Überprüfung eines Satzes eindeutiger Maße oder eines mehrwertigen Maßes bei verschiedenen Skaleneinteilungen. Mit anderen Worten, Kalibrierung ist die Überprüfung einer Messung durch kumulative Messungen. Manchmal wird der Begriff „Kalibrierung“ als Synonym für Eichung verwendet, aber Eichung kann nur eine solche Eichung genannt werden, bei der mehrere Maße oder Skalenteile in verschiedenen Kombinationen miteinander verglichen werden.

Referenz - ein Messgerät, das dazu bestimmt ist, eine Mengeneinheit zu reproduzieren und zu speichern, um sie auf ein Messmittel für eine bestimmte Menge zu übertragen.

Primärer Standard gewährleistet die Reproduzierbarkeit des Gerätes unter besonderen Bedingungen.

sekundärer Standard– Standard, die Einheitsgröße, die durch Vergleich mit dem Primärstandard erhalten wird.

Dritter Standard- Vergleichsstandard - dieser sekundäre Standard wird verwendet, um den Standard zu vergleichen, der aus dem einen oder anderen Grund nicht miteinander verglichen werden kann.

Vierte Norm– Das Gebrauchsnormal wird verwendet, um die Größe der Einheit direkt zu vermitteln.

Mittel zur Überprüfung und Kalibrierung.

Überprüfung des Messgeräts- eine Reihe von Operationen, die von den Stellen des staatlichen Messdienstes (andere autorisierte Stellen, Organisationen) durchgeführt werden, um die Konformität des Messgeräts mit den festgelegten technischen Anforderungen festzustellen und zu bestätigen.

Messgeräte, die der staatlichen messtechnischen Kontrolle und Überwachung unterliegen, sind bei der Freigabe aus der Fertigung oder Reparatur, bei der Einfuhr und dem Betrieb eichpflichtig.

Kalibrierung des Messgeräts- eine Reihe von Operationen, die durchgeführt werden, um die tatsächlichen Werte messtechnischer Eigenschaften und (oder) die Gebrauchstauglichkeit eines Messgeräts zu bestimmen, das keiner staatlichen messtechnischen Kontrolle und Überwachung unterliegt. Nicht eichpflichtige Messgeräte können bei der Freigabe aus der Produktion oder Reparatur, bei der Einfuhr und dem Betrieb einer Eichung unterzogen werden.

ÜBERPRÜFUNG Messgeräte - eine Reihe von Operationen, die von den Stellen des staatlichen Messdienstes (andere autorisierte Stellen, Organisationen) durchgeführt werden, um die Konformität des Messgeräts mit den festgelegten technischen Anforderungen festzustellen und zu bestätigen.

Die Verantwortung für die unsachgemäße Durchführung von Eicharbeiten und die Nichteinhaltung der Anforderungen der einschlägigen behördlichen Dokumente trägt die zuständige Stelle des staatlichen Metrologiedienstes oder die juristische Person, deren Metrologiedienst die Eicharbeiten durchgeführt hat.

Positive Ergebnisse der Eichung von Messgeräten werden durch ein Eichzeichen oder ein Eichzertifikat bescheinigt.

Die Form des Eichzeichens und des Eichscheins, das Verfahren zur Anbringung des Eichzeichens wird vom Bundesamt für Technische Regulierung und Metrologie festgelegt.

In Russland werden Verifizierungsaktivitäten durch das Gesetz der Russischen Föderation „Über die Gewährleistung der Einheitlichkeit der Messungen“ und viele andere Verordnungen geregelt.

Überprüfung- Feststellung der Gebrauchstauglichkeit von unter die staatliche metrologische Aufsicht fallenden Messgeräten durch Überwachung ihrer messtechnischen Eigenschaften.

Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (Länder GUS) sind die folgenden Überprüfungsarten festgelegt

Erstverifizierung - Verifizierung, die durchgeführt wird, wenn ein Messgerät aus der Produktion oder nach einer Reparatur entlassen wird, sowie wenn ein Messgerät aus dem Ausland in Chargen beim Verkauf importiert wird.

Periodische Überprüfung - Überprüfung von Messgeräten, die in Betrieb oder eingelagert sind, durchgeführt in festgelegten Kalibrierintervallen.

Außerordentliche Eichung - Eichung eines Messgeräts, die vor Ablauf der Frist für die nächste regelmäßige Eichung durchgeführt wird.

Inspektionsverifizierung - Überprüfung durch die Stelle Staatlicher metrologischer Dienst während der staatliche Aufsicht über den Zustand und Gebrauch von Messgeräten.

Vollständige Überprüfung - Überprüfung, in der sie bestimmen messtechnische Eigenschaften ihm als Ganzes innewohnende Messmittel.

Die Element-für-Element-Überprüfung ist eine Überprüfung, bei der die Werte der metrologischen Eigenschaften von Messgeräten anhand der metrologischen Eigenschaften ihrer Elemente oder Teile festgelegt werden.

Selektive Überprüfung - Überprüfung einer zufällig aus einer Charge ausgewählten Gruppe von Messgeräten, deren Ergebnisse zur Beurteilung der Eignung der gesamten Charge verwendet werden.

Verifizierungsschemata.

Um die korrekte Übertragung der Abmessungen der Maßeinheiten von der Norm auf die Arbeitsmessgeräte sicherzustellen, werden Überprüfungsschemata erstellt, die die metrologische Unterordnung der Landesnormale, Bitnormale und Arbeitsmessgeräte festlegen.

Überprüfungsschemata sind in staatliche und lokale unterteilt. Bundesland Verifizierungsschemata gelten für alle Messgeräte dieser Art, die im Land verwendet werden. Lokal Eichsysteme sind für metrologische Organe der Ministerien bestimmt, sie gelten auch für Messgeräte untergeordneter Unternehmen. Darüber hinaus kann auch ein lokales Schema für Messgeräte erstellt werden, die in einem bestimmten Unternehmen verwendet werden. Alle lokalen Verifizierungssysteme müssen die Anforderungen der Unterordnung erfüllen, die durch das staatliche Verifizierungssystem definiert werden. Staatliche Überprüfungsschemata werden von Forschungsinstituten des staatlichen Standards der Russischen Föderation, Inhabern staatlicher Standards, entwickelt.

In manchen Fällen ist es unmöglich, den gesamten Wertebereich mit einem Normal abzubilden, daher können in der Schaltung mehrere Primärnormale vorgesehen werden, die zusammen die gesamte Messskala abbilden. Beispielsweise wird die Temperaturskala von 1,5 bis 1 * 10 5 K durch zwei Landesnormale wiedergegeben.

Überprüfungsschema für Messgeräte - ein Regulierungsdokument, das die Unterordnung von Messgeräten festlegt, die an der Übertragung der Einheitsgröße von der Referenz zu funktionierenden Messgeräten beteiligt sind (unter Angabe von Methoden und Fehlern während der Übertragung). Es gibt staatliche und lokale Verifizierungssysteme, früher gab es auch Abteilungs-PS.

Das staatliche Prüfschema gilt für alle im Land verwendeten Mittel zur Messung einer bestimmten physikalischen Größe, beispielsweise für Mittel zur Messung elektrischer Spannung in einem bestimmten Frequenzbereich. Durch die Festlegung eines mehrstufigen Verfahrens zur Übertragung der Größe einer PV-Einheit aus dem staatlichen Standard, Anforderungen an Mittel und Methoden der Überprüfung, ist das staatliche Überprüfungsschema sozusagen eine Struktur der messtechnischen Unterstützung für eine bestimmte Art von Messung in der Land. Diese Schemata werden von den Hauptzentren für Standards entwickelt und von einem GOST GSI herausgegeben.

Lokale Eichsysteme gelten für eichpflichtige Messgeräte in einer bestimmten messtechnischen Einheit eines Unternehmens, das zur Eichung von Messgeräten berechtigt ist, und werden in Form einer Unternehmensnorm erstellt. Abteilungs- und lokale Überprüfungssysteme sollten den staatlichen nicht widersprechen und ihre Anforderungen in Bezug auf die Besonderheiten eines bestimmten Unternehmens berücksichtigen.

Das Abteilungs-Eichschema wird von der Einrichtung des Abteilungs-Messwesens entwickelt, koordiniert mit dem Hauptzentrum für Normung - dem Entwickler des staatlichen Eichschemas für Messgeräte dieser PV und gilt nur für Messgeräte, die einer innerfachlichen Eichung unterliegen.

Metrologische Eigenschaften von Messgeräten.

Die metrologische Eigenschaft eines Messgeräts ist eine Eigenschaft einer der Eigenschaften eines Messgeräts, die das Messergebnis oder seinen Fehler beeinflusst. Die wichtigsten messtechnischen Merkmale sind der Messbereich und verschiedene Komponenten des Fehlers des Messgeräts.

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SEKUNDÄRE BERUFLICHE AUSBILDUNG

MESSTECHNIK,

STANDARDISIERUNG

UND ZERTIFIZIERUNG

IN ENERGIE

Bundesbehörde

„Bundesinstitut für Bildungsentwicklung“

als Lehrmittel zur Verwendung im Bildungsprozess

Bildungseinrichtungen, die weiterführende Berufsbildungsprogramme durchführen

AKADEMIE

Moskauer Verlagszentrum "Akademie"

2009 UDC 389(075.32) BBK 30.10ya723 M576 Gutachter - Lehrer der Disziplinen „Metrologie, Normung und Zertifizierung und „Metrologische Unterstützung“ GOU SPO Electromechanical College No. 55 Zuschuss für Studenten. durchschn. Prof. Bildung / [S. A. Zaitsev, A.N. Tolstoi, D.D. Gribanov, R. W. Merkulov]. - M. : Iz Verlagszentrum "Akademie", 2009. - 224 p.

ISBN 978-5-7695-4978 - Berücksichtigt werden die Grundlagen der Metrologie und messtechnische Betreuung: Begriffe, physikalische Größen, Grundlagen der Messtheorie, Mess- und Regelmittel, metrologische Eigenschaften, Messung und Regelung elektrischer und magnetischer Größen. Die Grundlagen der Standardisierung werden skizziert: Entwicklungsgeschichte, regulatorischer Rahmen, international, regional und national, Vereinheitlichung und Aggregation, Produktqualität. Besonderes Augenmerk wird auf die Grundlagen der Zertifizierung und Konformitätsbewertung gelegt.

Für Schüler der Berufsfachschulen.

UDC 389(075.32) B B K 30. Oktober Das ursprüngliche Layout dieser Veröffentlichung ist Eigentum des Academy Publishing Center. und ihre Reproduktion in irgendeiner Weise ohne Zustimmung des Urheberrechtsinhabers ist verboten © Zaitsev S.A.. Tolstov A.N., Gribanov D.D.. M erkulov R.V., © Educational and Publishing Center "Academy", ISBN 978-5-7695 -4978-6 © Design Verlagszentrum "Akademie",

VORWORT

Die moderne Technologie und die Aussichten für ihre Entwicklung, die ständig steigenden Anforderungen an die Qualität der Produkte bestimmen die Notwendigkeit, grundlegendes Wissen zu erwerben und zu nutzen, d.h.

E. Basic für alle Spezialisten, die sowohl in der Phase der Designentwicklung als auch in der Phase ihrer Herstellung und in den Phasen des Betriebs und der Wartung arbeiten, unabhängig von der Abteilungszugehörigkeit. Dieses Wissen wird sowohl im allgemeinen Maschinenbau als auch im Energiemaschinenbau und in vielen anderen Bereichen gefragt sein. Diese grundlegenden Materialien werden in diesem Tutorial behandelt. Das im Lehrbuch präsentierte Material ist nicht isoliert von anderen Disziplinen, die in einer Bildungseinrichtung studiert werden. Die im Studium verschiedener Fachrichtungen, zB "Mathematik", "Physik", erworbenen Kenntnisse dienen der Bewältigung der Themen Metrologie, Normung, Konformitätsbewertung, Austauschbarkeit. Kenntnisse, Fähigkeiten und praktische Fertigkeiten nach dem Studium dieses Lehrstoffs werden während der gesamten Berufstätigkeit nach dem Abschluss gefragt sein, unabhängig vom Arbeitsort, sei es im Produktions- oder Dienstleistungsbereich, oder im Bereich des Geräte- und Anlagenbaus Maschinen.

Kapitel I stellt die Grundbegriffe der Wissenschaft „Metrologie“ vor, betrachtet die Grundlagen der Messtheorie, Mittel zur Messung und Kontrolle elektrischer und magnetischer Größen, Fragen der messtechnischen Unterstützung und Einheitlichkeit der Messungen.

Kapitel 2 befasst sich mit dem Standardisierungssystem in der Russischen Föderation, Standardsystemen, Vereinheitlichung und Aggregation, Fragen der Austauschbarkeit von Teilen, Baugruppen und Mechanismen, Produktqualitätsindikatoren, Qualitätssystemen.Das in Kapitel 3 vorgestellte Material ermöglicht Ihnen das Studium und die Praxis Anwendung von Kenntnissen im Bereich Zertifizierung, Bestätigung der Konformität von Produkten und Werken, Zertifizierung von in der Energietechnik verwendeten Prüfgeräten Zur besseren Aneignung des präsentierten Materials werden am Ende jedes Unterkapitels Kontrollfragen gestellt.

Das Vorwort, Kapitel 2 wurde von A. N. Tolstov geschrieben, Kapitel 1 - von S, A. Zaitsev, R. V, M erkulov, D. D. Gribanov, Kapitel 3 - von D. D. Gribanov.

GRUNDLAGEN DER METROLOGIE UND METROLOGISCHE

WERTPAPIERE

Die Metrologie ist die Wissenschaft der Messungen, Methoden und Mittel zur Gewährleistung ihrer Einheit und Wege zur Erzielung der erforderlichen Genauigkeit.

Es entstand in der Antike, sobald eine Person Masse, Länge, Zeit usw. messen musste. Außerdem wurden als Mengeneinheiten solche verwendet, die immer „zur Hand“ waren. So wurde beispielsweise in Russland die Länge mit Fingern, Ellbogen, Saschen usw. gemessen. Diese Maße sind in Abb. 1 dargestellt. ich.ich

Die Rolle der Messtechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm zugenommen. Sie ist vorgedrungen und hat sich (in manchen Bereichen gewinnt sie) eine sehr feste Position erkämpft. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Metrologie auf fast alle Bereiche der menschlichen Tätigkeit ausgebreitet hat, ist die Metrologie-Terminologie eng mit der Terminologie der einzelnen "besonderen" Bereiche verwandt. Gleichzeitig entstand so etwas wie das Phänomen der Inkompatibilität. Dieser oder jener Begriff, der für einen Bereich der Wissenschaft oder Technologie akzeptabel ist, erweist sich für einen anderen als inakzeptabel, da dasselbe Wort in der traditionellen Terminologie eines anderen Bereichs ein völlig anderes Konzept bezeichnen kann. Zum Beispiel kann Größe in Bezug auf Kleidung „groß“, „mittel“ und „klein“ bedeuten;

Das Wort "Leinen" kann verschiedene Bedeutungen haben: In der Textilindustrie ist es ein Material (Leinen); in Bezug auf den Schienentransport bezeichnet es den Weg, auf dem sich dieser Transport bewegt (Schienenbett).

Um die Ordnung in dieser Angelegenheit wiederherzustellen, wurde ein staatlicher Standard für metrologische Terminologie entwickelt und genehmigt - GOST 16263 „Staatliches System zur Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen. Metrologie. Begriffe und Definitionen". Derzeit ist diese GOST durch RM G 29 - 99 „GSI. M etrologie. Begriffe und Definitionen". Weiter im Lehrbuch werden Begriffe und Definitionen in Übereinstimmung mit diesem Dokument präsentiert.

Da den Begriffen die Anforderungen der Prägnanz auferlegt werden, zeichnen sie sich durch eine gewisse Konventionalität aus. Einerseits sollte man dies nicht vergessen und die genehmigten Begriffe gemäß ihrer Definition anwenden, andererseits sollten die in der Definition angegebenen Begriffe durch andere Begriffe ersetzt werden.

Gegenstand der Metrologie sind heute alle Maßeinheiten physikalischer Größen (mechanisch, elektrisch, thermisch usw.), alle Messgeräte, Messarten und Messverfahren, also alles, was zur Gewährleistung der Einheitlichkeit von Messungen und der Organisation der messtechnischen Bereitstellung in allen Phasen des Lebenszyklus von Produkten und wissenschaftlicher Forschung sowie Abrechnung von Ressourcen.

Die moderne Metrologie als Wissenschaft, die auf den Errungenschaften anderer Wissenschaften, ihren Methoden und Messmitteln aufbaut, trägt ihrerseits zu ihrer Entwicklung bei. Die Metrologie ist in alle Bereiche der menschlichen Tätigkeit, in alle Wissenschaften und Disziplinen eingedrungen und ist eine einzige Wissenschaft für alle. Es gibt keinen einzigen Bereich menschlicher Aktivität, in dem auf quantitative Schätzungen verzichtet werden könnte, die durch Messungen gewonnen wurden.

Beispielsweise führte 1982 der relative Fehler bei der Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von 1% zu einer Ungenauigkeit bei der Bestimmung der jährlichen Kosten für Kohle in Höhe von 73 Millionen Rubel und für Getreide in Höhe von 60 Millionen Rubel.

Um es klarer zu machen, geben Metrologen normalerweise dieses Beispiel:

„Im Lager waren 100 kg Gurken. Die durchgeführten Messungen zeigten, dass ihr Feuchtigkeitsgehalt 99 % beträgt, d. h. 100 kg Gurken enthalten 99 kg Wasser und 1 kg Trockenmasse. Nach einiger Zeit der Lagerung wurde der Feuchtigkeitsgehalt der gleichen Gurkencharge erneut gemessen.

Die im entsprechenden Protokoll festgehaltenen Messergebnisse zeigten, dass die Luftfeuchtigkeit auf 98 % gesunken ist. Da sich die Luftfeuchtigkeit nur um 1 % änderte, hatte niemand eine Idee, aber wie viel Masse haben die restlichen Gurken? Es stellte sich jedoch heraus, dass bei einer Luftfeuchtigkeit von 98% genau die Hälfte der Gurken übrig blieb, d.h.

50 kg. Und deshalb. Die Menge an Trockenmasse in Gurken hängt nicht von der Feuchtigkeit ab, daher hat sie sich nicht verändert, und da es 1 kg war, bleibt 1 kg übrig, aber wenn es früher 1% war, wurden es nach der Lagerung 2%. Nachdem Sie einen Anteil gemacht haben, können Sie leicht feststellen, dass es 50 kg Gurken gibt.

In der Industrie wird immer noch ein erheblicher Teil der Messungen der Zusammensetzung eines Stoffes mittels qualitativer Analysen durchgeführt. Die Fehler dieser Analysen sind manchmal um ein Vielfaches höher als die Differenz zwischen den Mengen einzelner Komponenten, durch die sich Metalle verschiedener Qualitäten, chemische Materialien usw. voneinander unterscheiden sollten, wodurch solche Messungen unmöglich zu erreichen sind die geforderte Produktqualität.

1. Was ist Metrologie und warum wird ihr so ​​viel Aufmerksamkeit geschenkt?

2. Welche Messobjekte kennen Sie?

3. Warum sind Messungen erforderlich?

4. Sind fehlerfreie Messungen möglich?

1.2. Physikalische Größe. Einheitensysteme Eine physikalische Größe (PV) ist eine Eigenschaft, die vielen physikalischen Objekten (physikalischen Systemen, ihren Zuständen und darin ablaufenden Prozessen) qualitativ gemeinsam ist, aber quantitativ für jedes Objekt individuell ist. Beispielsweise kann die Länge verschiedener Objekte (Tisch, Kugelschreiber, Auto usw.) in Metern oder Bruchteilen eines Meters geschätzt werden, und zwar jeweils - in bestimmten Längen: 0,9 m; 15cm;

3,3 mm. Beispiele können nicht nur für beliebige Eigenschaften physikalischer Objekte gegeben werden, sondern auch für physikalische Systeme, ihre Zustände und die darin ablaufenden Prozesse.

Der Begriff "Menge" wird üblicherweise auf solche Eigenschaften oder Merkmale angewendet, die mit physikalischen Methoden quantifiziert werden können, d.h. kann gemessen werden. Es gibt Eigenschaften oder Merkmale, die Wissenschaft und Technologie derzeit nicht quantifizieren können, wie Geruch, Geschmack, Farbe. Daher werden solche Merkmale normalerweise nicht als "Mengen" bezeichnet, sondern als "Eigenschaften".

Im weitesten Sinne ist „Wert“ ein Mehrartenkonzept. Dies lässt sich am Beispiel von drei Größen demonstrieren.

Das erste Beispiel ist der Preis, der in Geldeinheiten ausgedrückte Warenwert. Früher waren Währungseinheitensysteme fester Bestandteil der Metrologie. Es ist derzeit eine unabhängige Region.

Das zweite Beispiel für eine Vielzahl von Größen kann als biologische Aktivität von Arzneimitteln bezeichnet werden. Die biologische Aktivität einer Reihe von Vitaminen, Antibiotika und Hormonpräparaten wird in Internationalen Einheiten der biologischen Aktivität ausgedrückt, die mit I.E.

Das dritte Beispiel sind physikalische Größen, d.h. physikalischen Objekten innewohnende Eigenschaften (physikalische Systeme, ihre Zustände und darin ablaufende Prozesse). Mit diesen Größen beschäftigt sich die moderne Messtechnik hauptsächlich.

Die Größe des PV (die Größe der Menge) ist der quantitative Inhalt in diesem Objekt des Eigentums, der dem Begriff der "physikalischen Größe" entspricht (z. B. die Größe der Länge, Masse, Stromstärke usw.).

Der Begriff "Größe" sollte in Fällen verwendet werden, in denen betont werden muss, dass es sich um den quantitativen Inhalt einer Eigenschaft in einem bestimmten Objekt einer physikalischen Größe handelt.

Dimension von PV (Dimension einer Größe) ist ein Ausdruck, der das Verhältnis einer Größe zu den Hauptgrößen des Systems widerspiegelt, in dem der Proportionalitätskoeffizient gleich eins ist. Die Dimension einer Größe ist das Produkt der mit den entsprechenden Potenzen potenzierten Grundgrößen.

Eine quantitative Bewertung einer bestimmten physikalischen Größe, ausgedrückt als eine bestimmte Anzahl von Einheiten einer bestimmten Größe, wird als Wert einer physikalischen Größe bezeichnet. Eine abstrakte Zahl, die im Wert einer physikalischen Größe enthalten ist, wird als numerischer Wert bezeichnet, z. B. 1 m, 5 g, 10 A usw. Es gibt einen grundlegenden Unterschied zwischen dem Wert und der Größe einer Menge. Die Größe einer Menge existiert wirklich, ob wir es wissen oder nicht. Sie können die Größe einer Menge mit einer beliebigen Einheit ausdrücken.

Der wahre Wert des PV (der wahre Wert der Menge) ist der Wert des PV, der die entsprechende Eigenschaft des Objekts qualitativ und quantitativ idealerweise widerspiegeln würde. Zum Beispiel die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, die Dichte von destilliertem Wasser bei einer Temperatur von 44 °C haben einen wohldefinierten Wert – den idealen, den wir nicht kennen.

Experimentell kann der tatsächliche Wert einer physikalischen Größe erhalten werden.

Der tatsächliche Wert des PV (der tatsächliche Wert der Größe) ist der experimentell gefundene Wert des PV und so nah am wahren Wert, dass er für diesen Zweck stattdessen verwendet werden kann.

Die Größe des PV, bezeichnet mit Q, hängt nicht von der Wahl der Einheit ab, aber der Zahlenwert hängt vollständig von der gewählten Einheit ab. Wenn die Größe der Größe Q im Einheitensystem von PV "1" definiert ist als wobei p | - numerischer Wert der PV-Größe im „1“-System; \Qi\ ist eine PV-Einheit im selben System, dann wird in einem anderen System von PV-Einheiten "2", in dem es nicht gleich \Q(\ ist, die unveränderte Größe von Q durch einen anderen Wert ausgedrückt:

So kann beispielsweise die Masse desselben Brotlaibs 1 kg oder 2,5 Pfund betragen oder der Rohrdurchmesser 20 "oder 50,8 cm betragen.

Da die Dimension der PV ein Ausdruck ist, der die Verbindung mit den Hauptgrößen des Systems widerspiegelt, in dem der Proportionalitätskoeffizient gleich 1 ist, ist die Dimension gleich dem Produkt der Haupt-PV, potenziert mit der entsprechenden Potenz.

Im allgemeinen Fall hat die Dimensionsformel für PV-Einheiten die Form wobei [Q] die Dimension der abgeleiteten Einheit ist; K ist eine konstante Zahl; [A], [I] und [C] - die Dimension der Grundeinheiten;

a, P, y sind positive oder negative ganze Zahlen, einschließlich 0.

Für K = 1 sind abgeleitete Einheiten wie folgt definiert:

Wenn in einem System Länge L, Masse M und Zeit T als Grundeinheiten akzeptiert werden, wird es mit L, M, T bezeichnet. In diesem System hat die Dimension der abgeleiteten Einheit Q folgende Form:

Einheitensysteme, deren abgeleitete Einheiten nach obiger Formel gebildet werden, heißen konsistent oder kohärent.

Der Dimensionsbegriff wird in der physikalischen, ingenieurwissenschaftlichen und metrologischen Praxis häufig verwendet, um die Korrektheit komplexer Berechnungsformeln zu überprüfen und die Abhängigkeit zwischen PV zu verdeutlichen.

In der Praxis ist es oft notwendig, dimensionslose Größen zu verwenden.

Eine dimensionslose PV ist eine Größe, deren Dimension die Hauptgrößen hoch 0 enthält. Es sollte jedoch klar sein, dass Größen, die in einem Einheitensystem dimensionslos sind, eine Dimension in einem anderen System haben können. Beispielsweise ist die absolute Dielektrizitätskonstante in einem elektrostatischen System dimensionslos, während ihre Dimension in einem elektromagnetischen System L~2T 2 ist, und in dem L M T I-System ist ihre Dimension L-3 M - "T 4P.

Einheiten der einen oder anderen physikalischen Größe sind in der Regel mit Maßen verbunden. Es wird angenommen, dass die Größe der Einheit der gemessenen physikalischen Größe gleich der Größe der durch das Maß reproduzierten Größe ist. In der Praxis erweist sich jedoch eine Einheit als unbequem zum Messen großer und kleiner Größen einer gegebenen Menge.

Daher werden mehrere Einheiten verwendet, die in mehrfachen und subvielfachen Verhältnissen zueinander stehen.

Ein Vielfaches einer PV-Einheit ist eine Einheit, die um ein ganzzahliges Vielfaches größer ist als die Basis- oder abgeleitete Einheit.

Eine Teil-PV-Einheit ist eine Einheit, die um ein ganzzahliges Vielfaches kleiner ist als die Haupt- oder abgeleitete Einheit.

Durch die entsprechenden Präfixe zu den Basiseinheiten werden Mehrfach- und Untereinheiten von PV gebildet. Diese Präfixe sind in Tabelle 1.1 angegeben.

Größeneinheiten tauchten ab dem Moment auf, als eine Person das Bedürfnis hatte, etwas quantitativ auszudrücken. Anfänglich wurden die Einheiten physikalischer Größen willkürlich gewählt, ohne jeglichen Zusammenhang miteinander, was erhebliche Schwierigkeiten verursachte.

SI-Präfixe und Multiplikatoren zur Bildung dezimaler Vielfacher Multiplikator In diesem Zusammenhang wurde der Begriff „Einheit der physikalischen Größe“ eingeführt.

Die Einheit der Haupt-PV (Mengeneinheit) ist eine physikalische Größe, der per Definition ein Zahlenwert gleich 1 zugeordnet wird. Einheiten der gleichen PV können in verschiedenen Systemen unterschiedlich groß sein. Zum Beispiel haben Meter, Fuß und Zoll als Längeneinheiten unterschiedliche Größen:

Mit der Entwicklung der Technologie und der internationalen Beziehungen nahmen die Schwierigkeiten bei der Verwendung der in verschiedenen Einheiten ausgedrückten Messergebnisse zu und behinderten den weiteren wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt. Es entstand die Notwendigkeit, ein einheitliches System von Einheiten physikalischer Größen zu schaffen. Unter dem System der PV-Einheiten wird eine Menge von unabhängig voneinander ausgewählten PV-Basiseinheiten und abgeleiteten PV-Einheiten verstanden, die sich aus den Basiseinheiten aufgrund physikalischer Abhängigkeiten ergeben.

Wenn das Einheitensystem physikalischer Größen keinen eigenen Namen hat, wird es üblicherweise mit seinen Grundeinheiten bezeichnet, z. B. LMT.

Ableitungs-PV (Ableitungswert) - PV, die im System enthalten ist und durch die Hauptgrößen dieses Systems nach bekannten physikalischen Abhängigkeiten bestimmt wird. Beispielsweise wird die Geschwindigkeit im Größensystem L M T im allgemeinen Fall bestimmt durch die Gleichung wobei v die Geschwindigkeit ist; / - Distanz; t - Zeit.

Zum ersten Mal wurde das Konzept eines Einheitensystems von dem deutschen Wissenschaftler K. Gauß eingeführt, der das Prinzip seiner Konstruktion vorschlug. Nach diesem Prinzip werden zunächst die grundlegenden physikalischen Größen und ihre Einheiten festgelegt. Die Einheiten dieser physikalischen Größen werden als Basis bezeichnet, weil sie die Grundlage für den Aufbau des gesamten Einheitensystems anderer Größen bilden.

Zunächst wurde ein Einheitensystem erstellt, das auf drei Einheiten basierte: Länge – Masse – Zeit (Zentimeter – Gramm – Sekunde (CGS).

Betrachten wir das weltweit am weitesten verbreitete und in unserem Land akzeptierte Internationale Einheitensystem SI, das sieben Grundeinheiten und zwei zusätzliche enthält. Die wichtigsten FU-Einheiten dieses Systems sind in Tabelle 1 angegeben. 1.2.

Physikalische Größe Dimension Name Bezeichnung Masse aktuelle Temperatur Zusätzliche PV sind:

Ebenenwinkel, ausgedrückt im Bogenmaß; Bogenmaß (rad, rad), gleich dem Winkel zwischen zwei Radien eines Kreises, dessen Bogenlänge gleich dem Radius ist;

Der Raumwinkel, ausgedrückt in Steradiant, Steradiant (cp, sr), gleich dem Raumwinkel mit dem Scheitelpunkt in der Mitte der Kugel, schneidet auf der Oberfläche der Kugel eine Fläche aus, die der Fläche eines Quadrats entspricht eine Seite gleich dem Radius der Kugel.

Die abgeleiteten Einheiten des SI-Systems werden mit den einfachsten Verknüpfungsgleichungen zwischen Größen und ohne Koeffizienten gebildet, da dieses System kohärent ist und ^=1. In diesem System ist die Dimension der PV-Ableitung [Q] im Allgemeinen wie folgt definiert:

wo [I] - Längeneinheit, m; [M] - Masseneinheit, kg; [T] - Zeiteinheit, s; [ /] - Einheit der Stromstärke, A; [Q] - Einheit der thermodynamischen Temperatur, K; [U] - Einheit der Lichtstärke, cd; [N] - Einheit der Stoffmenge, Mol; a, (3, y, 8, e, co, X - positive oder negative ganze Zahlen, einschließlich 0.

Die Einheit der Geschwindigkeit im SI-System würde beispielsweise so aussehen:

Da der geschriebene Ausdruck für die Dimension der Ableitung der FW im SI-System mit der Beziehung zwischen der Ableitung der FW und den Einheiten der Grund-FW übereinstimmt, ist es bequemer, den Ausdruck für die Dimensionen zu verwenden, d.h.

Ebenso ist die Frequenz des periodischen Prozesses F - T ~ 1 (Hz);

Stärke - LMT 2; Dichte - _3M; Energie - L2M T~2.

Auf ähnliche Weise kann jede Ableitung des SI PV erhalten werden.

Dieses System wurde in unserem Land am 1. Januar 1982 eingeführt. Derzeit ist GOST 8.417 - 2002 in Kraft, das die Grundeinheiten des SI-Systems definiert.

Das Meter ist gleich 1650763,73 Wellenlängen im Strahlungsvakuum, das dem Übergang zwischen den 2p o - und 5d5 -Niveaus des Krypton-86-Atoms entspricht.

Das Kilogramm entspricht der Masse des internationalen Kilogrammprototyps.

Eine Sekunde entspricht 9.192.631.770 Strahlungsperioden, die dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms entsprechen.

Das Ampere ist gleich der Stärke des unveränderlichen Stroms, der beim Durchgang durch zwei parallele geradlinige Leiter unendlicher Länge und vernachlässigbarer kreisförmiger Querschnittsfläche, die sich im Vakuum in einem Abstand von 1 m voneinander befinden, auf jedem Abschnitt verursachen würde des 1 m langen Leiters Wechselwirkungskraft gleich 2-10-7 N.

Kelvin ist gleich 1/273,16 der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes von Wasser. (Die Temperatur des Tripelpunktes von Wasser ist die Temperatur des Gleichgewichtspunktes von Wasser in der festen (Eis), flüssigen und gasförmigen (Dampf) Phase 0,01 K oder 0,01 °C über dem Schmelzpunkt von Eis).

Die Verwendung der Celsius-Skala (C) ist erlaubt. Die Temperatur in °C wird mit dem Symbol t bezeichnet:

wobei T0 273,15 K ist.

Dann ist t = 0 bei T = 273,15.

Ein Mol entspricht der Stoffmenge eines Systems, das so viele Strukturelemente enthält, wie Atome in Kohlenstoff de-12 mit einem Gewicht von 0,012 kg vorhanden sind.

Die Candela ist gleich der Lichtintensität in einer bestimmten Richtung einer Quelle, die monochromatische Strahlung mit einer Frequenz von 540 101 Hz aussendet, deren Energieintensität in dieser Richtung 1/683 W/sr beträgt.

Zusätzlich zu den Systemeinheiten des SI-Systems ist in unserem Land die Verwendung einiger systemfremder Einheiten legalisiert, die für die Praxis geeignet sind und traditionell zum Messen verwendet werden:

Druck - Atmosphäre (9,8 N / cm 2), bar, mm Quecksilbersäule;

Länge - Zoll (25,4 mm), Angström (10~sh m);

Leistung - Kilowattstunde;

Zeit - Stunde (3 600 s) usw.

Außerdem werden logarithmische PVs verwendet - der Logarithmus (dezimal oder natürlich) des dimensionslosen Verhältnisses der gleichnamigen PVs. Logarithmische PV wird verwendet, um Schalldruck, Verstärkung und Dämpfung auszudrücken. Die Einheit des logarithmischen PV - bel (B) - ergibt sich aus der Formel wobei P2 und P\ gleichnamige Energiegrößen sind: Leistung, Energie.

Für "Leistungs"-Größen (Spannung, Strom, Druck, Feldstärke) wird Bel durch die Formel bestimmt. Eine Brucheinheit eines Bel ist ein Dezibel (dB):

Relative PVs, dimensionslose Verhältnisse von zwei PVs mit demselben Namen, haben eine breite Anwendung gefunden. Sie werden in Prozent (%), dimensionslosen Einheiten, ausgedrückt.

Im Tisch. 1.3 und 1.4 sind Beispiele für abgeleitete SI-Einheiten, deren Namen aus den Namen von Basis- und Zusatzeinheiten gebildet werden und spezielle Namen haben.

Es gibt bestimmte Regeln für das Schreiben von Einheitensymbolen. Beim Schreiben der Bezeichnungen abgeleiteter Zirkulationseinheiten, Tabelle 1. Beispiele für abgeleitete SI-Einheiten, deren Namen aus den Namen von Grund- und Zusatzeinheiten gebildet werden Abgeleitete SI-Einheiten mit speziellen Namen elektrische Ladung) Spannung, elektrisches Potential, elektrische Potentialdifferenz , elektromotorische Kraft, Kapazität, Filament-Induktionswiderstand, magnetischer Fluss, gegenseitige Induktivität Punkte mi, stehend auf der Mittellinie als Zeichen der Multiplikation "...". Zum Beispiel: N m (lesen Sie "Newtonmeter"), A - m 2 (Ampere Quadratmeter), N - s / m 2 (Newtonsekunde pro Quadratmeter). Der gebräuchlichste Ausdruck ist die Form eines Produkts von Einheitenbezeichnungen, die mit der entsprechenden Potenz erhoben werden, z. B. m2-C "".

Wenn der Name dem Produkt von Einheiten mit mehreren oder mehreren Präfixen und entspricht, wird empfohlen, das Präfix an den Namen der ersten im Werk enthaltenen Einheit anzuhängen. Zum Beispiel 103 Einheiten des Kraftmoments - neue Tonnenmeter sollten "Kilo-Tonnen-Meter" und nicht "neue Tonnen-Kilometer" heißen. Dies wird wie folgt geschrieben: kN m, nicht N km.

1. Was ist eine physikalische Größe?

2. Warum werden Größen physikalisch genannt?

3. Was ist mit der PV-Größe gemeint?

4. Was bedeutet der wahre und tatsächliche Wert des PV?

5. Was bedeutet dimensionslose PV?

6. Wie unterscheidet sich ein Vielfaches des PV-Werts von einem Bruchteil?

7. Geben Sie die richtige Antwort auf die folgenden Fragen an:

Die SI-Einheit des Volumens ist:

1 Liter; 2) Gallone; 3) Fass; 4) Kubikmeter; 5) Unze;

Die SI-Einheit für Temperatur ist:

1) Grad Fahrenheit; 2) Grad Celsius; 3) Kelvin, 4) Grad Rankine;

Die SI-Einheit der Masse ist:

1 Tonne; 2) Karat; 3) Kilogramm; 4) Pfund; 5) Unze, 8. Schreiben Sie, ohne auf das behandelte Material zu schauen, in die Spalte die Namen der wichtigsten physikalischen Größen des Internationalen Einheitensystems SI, ihre Namen und Symbole, 9. Nennen Sie die bekannten nicht systemischen Einheiten physikalischer Größen, die sind in unserem Land legalisiert und weit verbreitet. 10 Versuchen Sie anhand von Tabelle 1.1 Präfixe für die grundlegenden und abgeleiteten Einheiten physikalischer Größen zuzuordnen, und erinnern Sie sich an die in der Energietechnik gebräuchlichsten zur Messung elektrischer und magnetischer Größen, 1.3. Wiedergabe und Übertragung von Maßen Wie bereits erwähnt, ist die Metrologie eine Wissenschaft, die sich in erster Linie mit Messungen beschäftigt.

Messung - Ermittlung des Werts von PV empirisch mit Hilfe spezieller technischer Mittel.

Die Messung umfasst verschiedene Operationen, nach deren Abschluss ein bestimmtes Ergebnis erhalten wird, das das Messergebnis (direkte Messungen) oder die Anfangsdaten zum Erhalten des Beobachtungsergebnisses (indirekte Messungen) ist.

Beobachtung während der Messung - ein im Verlauf von Messungen durchgeführter experimenteller Vorgang, bei dem ein Wert aus einer Gruppe von Größenwerten erhalten wird, die einer gemeinsamen Verarbeitung unterzogen werden, um ein Messergebnis zu erhalten.

zu verwenden, ist es notwendig, die Einheitlichkeit der Messungen sicherzustellen.

Die Einheit der Messungen ist ein solcher Zustand der Messung, bei dem die Messergebnisse in gesetzlichen Einheiten ausgedrückt werden und ihr Fehler mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit bekannt ist. Es wurde auch darauf hingewiesen, dass Messung die Ermittlung des Werts der PV durch Erfahrung mit speziellen technischen Mitteln ist – Messgeräte (SI) PV-Skala, Reproduktion, Speicherung und Übertragung von PV-Einheiten, PV-Skala – eine Folge von Werten nach den vereinbarten Regeln Sequenzen derselben PV unterschiedlicher Größe (z. B. die Skala eines Fieberthermometers oder einer Waage) zugeordnet.

Die Wiedergabe, Speicherung und Übertragung der Größen von PV-Einheiten erfolgt anhand von Standards. Das höchste Glied in der Kette zur Übertragung der Größen von PV-Anlagen sind Normale, Primärnormale und Kopiernormale.

Das primäre Eta, Yun ist ein Standard, der die Wiedergabe der Einheit mit der höchsten Genauigkeit im Land gewährleistet (im Vergleich zu anderen Standards derselben Einheit).

Sekundärstandard - ein Standard, dessen Wert gemäß dem Primärstandard festgelegt wird.

Ein Sondernormal ist ein Normal, das die Reproduktion einer Einheit unter besonderen Bedingungen sicherstellt und das Primärnormal für diese Bedingungen ersetzt.

Staatlicher Standard - ein primärer oder spezieller Standard, der offiziell als erster al I des Landes anerkannt ist.

Das Normalzeug ist ein Sekundärnormal, das dazu bestimmt ist, die Sicherheit des staatlichen Normals zu überprüfen und es bei Beschädigung oder Verlust zu ersetzen.

Standard-Kopie - ein sekundärer Standard zur Übertragung der Größen von Einheiten auf Arbeitsstandards.

Vergleichsstandard – ein sekundärer Standard, der verwendet wird, um Standards zu vergleichen, die aus dem einen oder anderen Grund nicht direkt miteinander verglichen werden können.

Arbeitsstandard - der Standard, der verwendet wird, um die Größe der Einheit an den Arbeits-SI zu übermitteln.

Einheitsstandard - ein Messgerät (oder ein Satz von Messgeräten), das die Reproduktion und (oder) Speicherung einer Einheit ermöglicht, um ihre Größe auf Messgeräte zu übertragen, die im Überprüfungsschema niedriger sind, gemäß einer speziellen Spezifikation hergestellt und offiziell zugelassen in die vorgeschriebene Weise als Standard.

Referenzinstallation - eine im SI-Komplex enthaltene Messinstallation, die als Standard zugelassen ist.

Der Hauptzweck der Standards besteht darin, die materiellen und technischen Grundlagen für die Nachbildung und Speicherung von PV-Einheiten bereitzustellen. Sie werden durch reproduzierbare Einheiten systematisiert:

Die Grundeinheiten der FI des Internationalen SI-Systems müssen mit Hilfe von Landesnormalen zentral wiedergegeben werden;

Zusätzliche, abgeleitete und ggf. systemfremde PV-Einheiten werden je nach technischer und wirtschaftlicher Machbarkeit auf zwei Arten abgebildet:

1) zentral mit Hilfe eines einzigen staatlichen Standards für das ganze Land;

2) dezentralisiert durch indirekte Messungen, die in den Organen des metrologischen Dienstes unter Verwendung von Arbeitsnormalen durchgeführt werden.

Die meisten der wichtigsten abgeleiteten Einheiten des Internationalen Einheitensystems SI sind zentral wiedergegeben:

Newton - Kraft (1 N = 1 kg - m s ~ 2);

Joule - Energie, Arbeit (1 J = 1 Nm);

Pascal - Druck (1 Pa = 1 N·m~2);

Ohm - elektrischer Widerstand;

Volt ist elektrische Spannung.

Dezentral werden Einheiten abgebildet, deren Größe nicht durch direkten Vergleich mit einem Standard vermittelt werden kann (z. B. eine Flächeneinheit) oder wenn die Überprüfung von Maßen durch indirekte Messungen einfacher ist als der Vergleich mit einem Standard und das Notwendige liefert Genauigkeit (z. B. eine Einheit für Kapazität und Volumen). Gleichzeitig werden Nachweismöglichkeiten höchster Genauigkeit geschaffen.

Staatliche Standards werden in den zuständigen metrologischen Instituten der Russischen Föderation gespeichert. Gemäß der aktuellen Entscheidung des Staatlichen Standards der Russischen Föderation dürfen sie in den Einrichtungen der Messdienste der Abteilungen gespeichert und verwendet werden.

Neben den nationalen Normen für PV-Anlagen gibt es internationale Normen, die im Internationalen Büro für Maß und Gewicht hinterlegt sind. Unter Federführung des Internationalen Büros für Maß und Gewicht wird ein systematischer internationaler Vergleich der nationalen Normale der größten metrologischen Laboratorien mit internationalen Normalen und untereinander durchgeführt. So werden zum Beispiel die et & ton des Meters und das Kilogramm einmal alle 25 Jahre verglichen, die Normen für elektrische Spannung, Widerstand und Licht - einmal alle 3 Jahre.

Bei den meisten Standards handelt es sich um komplexe und sehr teure physische Installationen, die höchste Qualifikationen für ihre Wartung und den Einsatz von Wissenschaftlern erfordern, um ihren Betrieb, ihre Verbesserung und ihre Speicherung sicherzustellen.

Betrachten Sie Beispiele für einige staatliche Standards.

Bis 1960 galt der folgende Meterstandard als Längenstandard. Der Meter war definiert als der Abstand bei 0°C zwischen den Achsen zweier benachbarter Striche, markiert auf einem Platin-Iridium-Stab, der im Internationalen Büro für Maße und Gewichte aufbewahrt wird, vorausgesetzt, dass dieses Lineal unter normalem Druck steht und von zwei Rollen mit getragen wird einem Durchmesser von mindestens 1 cm, die symmetrisch in einer Längsebene in einem Abstand von 571 mm voneinander angeordnet sind.

Die Forderung nach erhöhter Genauigkeit (ein Platin-Iridium-Barren erlaubt es nicht, ein Messgerät mit einem Fehler von weniger als 0,1 μm zu reproduzieren) sowie die Möglichkeit, einen natürlichen und dimensionslosen Standard zu etablieren, führten 1960 zur Schaffung von a neuer, noch gültiger Standardzähler, dessen Genauigkeit um eine Größenordnung höher ist als der alte.

In der neuen Norm ist das Nonmeter als eine Länge definiert, die 1.650.763,73 Vakuumwellenlängen der Strahlung entspricht, die dem Übergang zwischen den 2p C- und 5d5-Niveaus des Krypton-86-Atoms entspricht. Das physikalische Prinzip des Normals besteht darin, die Abstrahlung von Lichtenergie beim Übergang eines Atoms von einem Energieniveau in ein anderes zu bestimmen.

Der Aufbewahrungsort des Meternormals ist VY IIM im. D. I. Mendelejew.

Die Standardabweichung (RMS) der Reproduktion einer Metereinheit überschreitet nicht 5 · 10 ~ 9 m.

Der Standard wird ständig verbessert, um die Genauigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit unter Berücksichtigung der neuesten Errungenschaften der Physik zu erhöhen.

Das staatliche Primärnormal der RF-Masse (Kilogramm) ist im VN I M im gespeichert. D. I. Mendelejew. Es gewährleistet die Reproduktion einer Masseneinheit von 1 kg mit einem RMS von nicht mehr als 3 · 10~8 kg. Die Zusammensetzung des staatlichen Primärstandards des Kilogramms umfasst:

Eine Kopie des internationalen Prototyps des Kilogramms - Platin-Iridium-Prototyp Nr. 12, der ein Gewicht in Form eines Zylinders mit abgerundeten Rippen von 39 mm Durchmesser und 39 mm Höhe ist;

Referenzwaagen Nr. 1 und Nr. 2 für 1 kg mit Fernbedienung zum Übertragen der Größe einer Masseeinheit von Prototyp Nr. auf Kopiernormale und von Kopiernormalen auf Gebrauchsnormale.

Die Standardeinheit der elektrischen Stromstärke ist in VN UND IM gespeichert. D. I. Mendelejew. Es besteht aus einer Stromskala und einem Gerät zur Übertragung der Größe einer Stromstärkeeinheit, die eine elektrische Widerstandsspule enthält, die den Widerstandswert vom Primärstandard der Einheit des elektrischen Widerstands - Ohm - erhält.

Die Standardabweichung des Reproduktionsfehlers überschreitet nicht 4-10~6, der nicht ausgeschlossene systematische Fehler überschreitet nicht 8 10~6.

Der Standard der Temperatureinheit ist eine sehr komplexe Einrichtung. Die Temperaturmessung im Bereich von 0,01 ... 0,8 K erfolgt auf der Temperaturskala des magnetischen Suszeptibilitätsthermometers TSh TM V. Im Bereich von 0,8 ... 1,5 K wird die Helium-3 (3He) -Skala verwendet, basierend auf der Abhängigkeit des Drucks gesättigter Helium-3-Dämpfe von der Temperatur. Im Bereich 1,5...4,2 K wird nach dem gleichen Prinzip die Helium-4 (4H)-Skala verwendet.

Im Bereich von 4,2 ... 13,81 K wird die Temperatur auf der Skala eines Germanium-Widerstandsthermometers T Sh GTS gemessen. Im Bereich von 13,81 ... 6300 K wird die internationale Praxisskala M P TSh -68 verwendet, basierend auf einer Reihe von reproduzierbaren Gleichgewichtszuständen verschiedener Substanzen.

Die Übertragung der Einheitsgrößen vom Primärnormal auf Arbeitsmaße und Messgeräte erfolgt mit Hilfe von Bitnormalen.

Ein Abflussnormal ist ein Maß, ein Messumformer oder ein Messgerät, das zur Eichung anderer Messgeräte gegen diese dient und von den Organen des Staatlichen Metrologischen Dienstes zugelassen ist.

Die Übertragung von Maßen aus der entsprechenden Norm auf die Arbeitsmessgeräte (RSI) erfolgt gemäß dem Nachweisschema.

Ein Verifizierungsschema ist ein ordnungsgemäß genehmigtes Dokument, das die Mittel, Methoden und Genauigkeit für die Übertragung der Größe einer Einheit von einem Standard auf ein funktionierendes SI festlegt.

Das Schema zum Übertragen von Abmessungen (metrologische Kette) von Standards zu Arbeits-SI (Primärstandard - Standardkopie - Bit-Standards - "Arbeits-SI") ist in Abb. 1.2.

Es gibt eine Unterordnung zwischen Bitstandards:

Standards der ersten Kategorie werden direkt gegen Kopierstandards verifiziert; Standards der zweiten Kategorie - gemäß den Standards der 1. Kategorie, ja usw.

Separate Arbeitsmessgeräte mit höchster Genauigkeit können durch Kopierstandards, die höchste Genauigkeit - durch Standards der 1. Kategorie überprüft werden.

Entladungsnormale befinden sich in den metrologischen Instituten des Staatlichen Metrologischen Dienstes (MS) sowie im Landkreis. 1.2. Schema zur Übertragung der Abmessungen von ortsfesten Laboratorien branchenspezifischer MS, denen das Recht zur Kalibrierung von SI in der vorgeschriebenen Weise erteilt wurde.

SI als Entlassungsstandard sind vom Staatsministerium für Internationale Beziehungen genehmigt. Um die korrekte Übertragung der Abmessungen des PV in allen Gliedern der messtechnischen Kette zu gewährleisten, muss eine bestimmte Reihenfolge hergestellt werden. Diese Reihenfolge ist in den Verifizierungstabellen angegeben.

Die Verordnung über Überprüfungssysteme wird von GOST 8.061 - „GSI. Verifizierungsschemata. Inhalt und Aufbau.

Es gibt staatliche Überprüfungssysteme und lokale (einzelne regionale Stellen der staatlichen MS oder Departements-MS). Nachweisschemata enthalten einen Textteil und die erforderlichen Zeichnungen und Diagramme.

Die strikte Einhaltung von Überprüfungsschemata und die rechtzeitige Überprüfung von Abflussstandards sind notwendige Voraussetzungen für die Übertragung zuverlässiger Größen von Einheiten physikalischer Größen auf funktionierende Messgeräte.

Direkt zur Durchführung von Messungen in Wissenschaft und Technik werden funktionierende Messgeräte eingesetzt.

Das Arbeitsmaß ist C I, das für Messungen verwendet wird, die sich nicht auf die Übertragung von Maßen beziehen.

1. Was ist die Standardeinheit der physikalischen Größe?

2. Was ist der Hauptzweck von Standards?

3. Auf welchen Prinzipien basiert die Standardlängeneinheit?

4. Was ist ein Verifizierungsschema?

Aus Sicht der Informationstheorie ist Messen ein Verfahren, das darauf abzielt, die Entropie des gemessenen Objekts zu reduzieren. Entropie ist ein Maß für die Unsicherheit unseres Wissens über das Messobjekt.

Bei der Messung reduzieren wir die Entropie des Objekts, d.h.

zusätzliche Informationen zum Objekt erhalten.

Messinformationen sind Informationen über die Werte des gemessenen PV.

Diese Informationen werden Messinformationen genannt, da sie als Ergebnis von Messungen erhalten werden. Die Messung ist also das Ermitteln des Werts des PV durch Erfahrung, das darin besteht, den gemessenen PV mit seiner Einheit unter Verwendung spezieller technischer Mittel, die oft als Messgeräte bezeichnet werden, zu vergleichen.

Die bei den Messungen verwendeten Methoden und technischen Mittel sind nicht ideal, und die Wahrnehmungsorgane des Experimentators können die Messwerte der Instrumente nicht perfekt wahrnehmen. Daher verbleibt nach Abschluss des Messvorgangs eine gewisse Unsicherheit in unserem Wissen über das Messobjekt, d. h. es ist unmöglich, den wahren Wert des PV zu erhalten. Die Restunsicherheit unseres Wissens über das Messobjekt lässt sich durch verschiedene Unsicherheitsmaße charakterisieren. In der metrologischen Praxis wird Entropie praktisch nicht verwendet (mit Ausnahme analytischer Messungen). In der Messtheorie ist das Maß der Unsicherheit im Ergebnis von Messungen der Fehler im Ergebnis von Beobachtungen.

Unter dem Fehler des Messergebnisses oder Messfehler wird die Abweichung des Messergebnisses vom wahren Wert der gemessenen physikalischen Größe verstanden.

Es ist wie folgt geschrieben:

wo X tm - Messergebnis; X - wahrer Wert von PV.

Da jedoch der wahre Wert des PV unbekannt bleibt, ist auch der Messfehler unbekannt. Daher beschäftigt man sich in der Praxis mit ungefähren Werten des Fehlers bzw. mit deren sogenannten Schätzungen. Anstelle des wahren Werts des FV wird sein tatsächlicher Wert in die Formel zum Schätzen des Fehlers eingesetzt. Der tatsächliche Wert des PV wird als sein Wert verstanden, der empirisch ermittelt wurde und dem wahren Wert so nahe kommt, dass er für diesen Zweck stattdessen verwendet werden kann.

Somit hat die Formel zur Abschätzung des Fehlers folgende Form:

wobei XL der tatsächliche Wert des PV ist.

Je kleiner also der Fehler ist, desto genauer sind die Messungen.

Messgenauigkeit - die Qualität der Messungen, die die Nähe ihrer Ergebnisse zum wahren Wert des Messwerts widerspiegelt. Numerisch ist es der Kehrwert des Messfehlers. Wenn der Messfehler beispielsweise 0,0001 beträgt, beträgt die Genauigkeit 10.000.

Was sind die Hauptgründe für den Fehler?

Es lassen sich vier Hauptgruppen von Messfehlern unterscheiden:

1) Fehler aufgrund von Messverfahren (Messmethodenfehler);

2) Fehler von Messgeräten;

3) der Irrtum der Sinnesorgane der Beobachter (persönliche Irrtümer);

4) Fehler aufgrund des Einflusses von Messbedingungen.

Alle diese Fehler ergeben den Gesamtmessfehler.

In der Messtechnik ist es üblich, den Gesamtmessfehler in zwei Komponenten zu unterteilen: zufällige und systematische Fehler.

Diese Komponenten unterscheiden sich in ihrer physischen Essenz und Manifestation.

Zufälliger Messfehler - eine Komponente des Fehlers von Messergebnissen, die sich zufällig (in Vorzeichen und Wert) bei wiederholten Beobachtungen ändert, die mit der gleichen Gründlichkeit des gleichen unveränderten (bestimmten) PV durchgeführt werden.

Der Zufallsanteil des Gesamtfehlers charakterisiert die Qualität von Messungen ebenso wie deren Genauigkeit. Der zufällige Fehler des Messergebnisses wird durch die sogenannte Streuung D charakterisiert. Sie wird durch das Quadrat der Einheiten des gemessenen PV ausgedrückt.

Da dies umständlich ist, wird der Zufallsfehler in der Praxis meist durch die sogenannte Standardabweichung charakterisiert. Mathematisch wird die Standardabweichung als Quadratwurzel der Varianz ausgedrückt:

Die Standardabweichung des Messergebnisses charakterisiert die Streuung der Messergebnisse. Dies lässt sich wie folgt erklären. Wenn Sie Ihr Gewehr auf einen Punkt richten, es starr fixieren und ein paar Schüsse abgeben, werden nicht alle Kugeln diesen Punkt treffen. Sie befinden sich in der Nähe des Zielpunkts. Der Grad ihrer Ausbreitung vom angegebenen Punkt wird durch die Standardabweichung gekennzeichnet.

Systematischer Messfehler – eine Komponente des Fehlers des Messergebnisses, die konstant bleibt oder sich während wiederholter Beobachtungen desselben unveränderten PV regelmäßig ändert. Dieser Anteil des Gesamtfehlers charakterisiert die Qualität der Messungen ebenso wie deren Richtigkeit.

Im allgemeinen Fall sind diese beiden Komponenten immer in den Messergebnissen vorhanden. In der Praxis kommt es oft vor, dass einer von ihnen den anderen deutlich übertrifft. In diesen Fällen wird die kleinere Komponente vernachlässigt. Beispielsweise überwiegt bei Messungen mit Lineal oder Maßband in der Regel der zufällige Anteil des Fehlers, während der systematische Anteil gering ist und vernachlässigt wird. Die zufällige Komponente wird in diesem Fall durch die folgenden Hauptgründe erklärt: Ungenauigkeit (Schräglage) des Maßbands (Lineal), Ungenauigkeit beim Einstellen des Starts von der Zählung, Änderung des Beobachtungswinkels, Ermüdung der Augen, Änderung der Beleuchtung.

Ein systematischer Fehler ergibt sich aus der Unvollkommenheit der Messmethode, Fehlern bei Messinstrumenten, ungenauen Kenntnissen des mathematischen Messmodells, dem Einfluss von Bedingungen, Fehlern bei der Kalibrierung und Überprüfung von Messinstrumenten und aus persönlichen Gründen.

Da zufällige Fehler in Messergebnissen Zufallsvariablen sind, basiert ihre Verarbeitung auf den Methoden der Wahrscheinlichkeitstheorie und der mathematischen Statistik.

Zufällige Fehler charakterisieren eine solche Qualität wie die Genauigkeit von Messungen, und systematische Fehler charakterisieren die Korrektheit von Messungen.

Der Messfehler kann je nach Ausprägung absolut und relativ sein.

Absoluter Fehler - ein Fehler, der in Einheiten des gemessenen Werts ausgedrückt wird. Beispielsweise beträgt der Fehler beim Messen einer Masse von 5 kg 0,0001 kg. Es ist mit D gekennzeichnet.

Der relative Fehler ist eine dimensionslose Größe, bestimmt durch das Verhältnis des absoluten Fehlers zum tatsächlichen Wert des gemessenen PV, er kann in Prozent (%) ausgedrückt werden. Beispielsweise beträgt der relative Fehler bei der Messung der Masse von 5 kg Q'QQQl _ 0,00002 oder 0,002 %. Manchmal wird das Verhältnis des absoluten Fehlers zum Maximalwert des PV, der durch den gegebenen MI (die obere Grenze der Instrumentenskala) gemessen werden kann, genommen. In diesem Fall wird der relative Fehler als reduziert bezeichnet.

Der relative Fehler wird mit 8 bezeichnet und ist wie folgt definiert:

wobei D der absolute Fehler des Messergebnisses ist; Xs - aktueller Wert von PV; Xtm - das Ergebnis der Messung des EF.

Da Xs \u003d Xtm (oder sich nur sehr wenig davon unterscheidet) wird es in der Praxis normalerweise akzeptiert.Neben zufälligen und systematischen Messfehlern gibt es einen sogenannten groben Messfehler. Und ja, in der Literatur wird dieser Fehler als Miss bezeichnet. Der grobe Fehler eines Messergebnisses ist ein Fehler, der deutlich größer als erwartet ist.

Wie bereits erwähnt, treten im allgemeinen Fall beide Komponenten des Gesamtmessfehlers gleichzeitig auf:

zufällig und systematisch, daher mit: D - Gesamtmessfehler; D ist die Zufallskomponente des Messfehlers; 0 ist die systematische Komponente des Messfehlers.

Arten von Messungen werden üblicherweise nach folgenden Kriterien klassifiziert:

Genauigkeitscharakteristik - gleich genau e, ungleich (gleich gestreut, ungleich gestreut e);

Anzahl der Messungen - einzeln, mehrfach;

Bezug zur Messwertänderung - statisch, dynamisch;

metrologischer Zweck - metrologisch, technisch;

Messergebnisausdruck - absolut, relativ;

allgemeine Methoden zur Erlangung von Messergebnissen - direkt, indirekt, gemeinsam, kumulativ.

Äquivalente Messungen - eine Reihe von Messungen mit beliebigem Wert, die mit der gleichen SI-Genauigkeit und unter den gleichen Bedingungen durchgeführt werden.

Ungleiche Messungen - eine Reihe von Messungen mit einem gewissen Wert, die von mehreren Messgeräten mit unterschiedlicher Genauigkeit und (oder) unter unterschiedlichen Bedingungen durchgeführt werden.

Einzelmessung - Messung wird einmal durchgeführt.

Mehrfachmessungen - Messungen der gleichen PV-Größe, deren Ergebnis aus mehreren aufeinanderfolgenden Beobachtungen erhalten wird, d.h. bestehend aus mehreren Einzelmessungen.

Direkte Messung - Messung des PV, durchgeführt durch eine direkte Methode, bei der der gewünschte Wert des PV direkt aus den experimentellen Daten erhalten wird. Die direkte Messung erfolgt durch experimentellen Vergleich des gemessenen PV mit einem Maß dieses Werts oder durch Ablesen der SI-Messwerte auf einer Waage oder einem digitalen Gerät.

Messen Sie zum Beispiel Länge, Höhe mit einem Lineal, Spannung mit einem Voltmeter, Masse mit einer Waage.

Indirekte Messung – eine durch ein indirektes Verfahren durchgeführte Messung, bei der der gewünschte Wert des CF auf der Grundlage des Ergebnisses einer direkten Messung eines anderen FC gefunden wird, funktional verbunden mit dem gewünschten Wert durch eine bekannte Beziehung zwischen diesem FC und der durch direkte Messung erhaltene Wert. Zum Beispiel:

Bestimmung von Fläche, Volumen durch Messen von Länge, Breite, Höhe; elektrische Energie - durch die Methode der Messung von Strom und Spannung usw.

Kumulative Messungen sind gleichzeitige Messungen mehrerer gleichnamiger Größen, bei denen die gewünschten Werte der Größen durch Lösen eines Gleichungssystems bestimmt werden, das durch Messen verschiedener Kombinationen dieser Größen erhalten wird.

BEISPIEL: Der Wert der Masse der einzelnen Gewichte des Satzes wird durch den bekannten Wert der Masse eines der Gewichte und durch die Ergebnisse von Messungen (Vergleichen) der Massen verschiedener Kombinationen von Gewichten bestimmt.

Es gibt Gewichte mit Massen m und mb/u3:

wobei L/] 2 die Masse der Gewichte W und m2", M, 2 3 die Masse der Gewichte m und m2 tg ist.

Dies ist oft der Weg, um die Genauigkeit der Messergebnisse zu verbessern.

Gemeinsame Messungen sind gleichzeitige Messungen von zwei oder mehr nicht identischen physikalischen Größen, um die Beziehung zwischen ihnen zu bestimmen.

Wie bereits erwähnt, ist die Messung der Prozess, die Werte einer physikalischen Größe zu finden. Somit ist eine physikalische Größe ein Messobjekt. Zudem ist zu bedenken, dass unter einer physikalischen Größe eine solche Größe verstanden wird, deren Größe durch physikalische Methoden bestimmt werden kann. Deshalb heißt die Größe physikalisch.

Der Wert einer physikalischen Größe wird mit Messgeräten nach einem bestimmten Verfahren bestimmt. Die Messmethode wird als eine Reihe von Methoden zur Anwendung der Messprinzipien und -mittel verstanden. Folgende Messverfahren werden unterschieden:

direkte Bewertungsmethode - eine Methode, bei der der Wert einer Größe direkt durch das Meldegerät des Messgeräts bestimmt wird (Längenmessung mit einem Lineal, Masse - mit Federwaage, Druck - mit einem Manometer usw.);

Vergleichsmethode mit einem Maß - eine Messmethode, bei der der gemessene Wert mit dem durch das Maß reproduzierten Wert verglichen wird (Messen des Spalts zwischen Teilen mit einer Fühlerlehre, Messen der Masse auf einer Waage mit Gewichten, Messen der Länge mit Hilfe von Messgeräten usw. );

Oppositionsverfahren - ein Vergleichsverfahren mit einem Maß, bei dem der gemessene Wert und der durch das Maß wiedergegebene Wert gleichzeitig auf das Vergleichsgerät einwirken, mit dessen Hilfe das Verhältnis zwischen diesen Größen hergestellt wird (Massenmessung auf gleicharmigen Waagen). mit der Platzierung der gemessenen Masse und Gewichten, die sie auf zwei Waagen ausbalancieren);

Differentialmethode - ein Vergleichsverfahren mit einem Maß, bei dem das Messgerät durch die Differenz zwischen den gemessenen und bekannten Werten beeinflusst wird, die durch das Maß reproduziert werden (Längenmessung durch Vergleich mit einem beispielhaften Maß auf einem Komparator - ein Vergleichswerkzeug, das dazu bestimmt ist Maße homogener Größen vergleichen);

Nullmethode - eine Vergleichsmethode mit einer Messung, bei der die resultierende Wirkung der Auswirkung von Größen auf das Vergleichsgerät auf Null gebracht wird (Messung des elektrischen Widerstands durch eine Brücke mit ihrem vollständigen Ausgleich);

Ersatzmethode - eine Vergleichsmethode mit einem Maß, bei der der gemessene Wert mit einem bekannten Wert gemischt wird, der durch das Maß reproduzierbar ist (Wägen mit abwechselnder Platzierung der gemessenen Masse und Gewichte auf derselben Waagschale);

Koinzidenzmethode - eine Vergleichsmethode mit einem Maß, bei der die Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem durch das Maß reproduzierten Wert durch Koinzidenz von Skalenmarkierungen oder periodischen Signalen gemessen wird (Längenmessung mit einem Kompasszirkel mit einem Nonius bei Beobachtung der Koinzidenz von Markierungen auf den Skalen mit Messschieber und Nonius; Messung der Rotationsgeschwindigkeit mit einem Stroboskop, wenn die Position einer beliebigen Markierung auf einem rotierenden Objekt mit einer Markierung auf dem nicht rotierenden Teil einer bestimmten Blitzfrequenz des Stroboskops ausgerichtet ist).

Neben den genannten Verfahren gibt es berührende und berührungslose Messverfahren.

Das Kontaktmessverfahren ist ein Messverfahren, das darauf basiert, dass das empfindliche Element des Geräts mit dem Messobjekt in Kontakt gebracht wird. Zum Beispiel das Messen der Abmessungen eines Lochs mit einem Messschieber oder einem Indikator innerhalb einer Lehre.

Ein berührungsloses Messverfahren ist ein Messverfahren, das darauf beruht, dass das empfindliche Element des Messgeräts nicht mit dem Messobjekt in Kontakt gebracht wird. Zum Beispiel die Entfernung zu einem Objekt mit einem Radar messen, Gewindeparameter mit einem Instrumentenmikroskop messen.

So haben wir uns (hoffentlich) mit einigen Bestimmungen der Metrologie befasst, die mit Einheiten physikalischer Größen, Einheitensystemen physikalischer Größen, Gruppen von Fehlern in Messergebnissen und schließlich mit den Arten und Methoden der Messungen verbunden sind .

Wir sind bei einem der wichtigsten Bereiche der Messwissenschaft angelangt – der Verarbeitung von Messergebnissen. Tatsächlich hängen das Ergebnis der Messung und ihr Fehler davon ab, welche Messmethode wir gewählt haben, was wir gemessen haben, wie wir gemessen haben. Ohne Verarbeitung dieser Ergebnisse können wir jedoch den numerischen Wert des Messwerts nicht bestimmen und keine spezifischen Schlussfolgerungen ziehen.

Im Großen und Ganzen ist die Verarbeitung von Messergebnissen ein verantwortungsvoller und manchmal schwieriger Schritt, um eine Antwort auf die Frage nach dem wahren Wert der gemessenen Größe (physikalische Größe) vorzubereiten. Dazu gehören die Bestimmung des Mittelwertes des Messwertes und seiner Streuung, sowie die Bestimmung von Konfidenzintervallen von Fehlern, die Bestimmung und der Ausschluss von groben Fehlern, die Bewertung und Analyse von systematischen Fehlern etc. Weitere Einzelheiten zu diesen Fragen können in anderer Literatur gefunden werden. Hier betrachten wir nur die ersten Schritte bei der Verarbeitung der Ergebnisse gleich genauer Messungen, die dem Normalverteilungsgesetz gehorchen.

Wie bereits erwähnt, ist es im Prinzip unmöglich, den wahren Wert einer physikalischen Größe aus den Ergebnissen ihrer Messung zu bestimmen. Basierend auf den Messergebnissen kann eine Schätzung dieses wahren Werts (sein Mittelwert) und q und des Bereichs, in dem sich der gewünschte Wert mit der akzeptierten Konfidenzwahrscheinlichkeit befindet, erhalten werden. Mit anderen Worten, wenn die akzeptierte Konfidenzwahrscheinlichkeit gleich 0,95 ist, dann liegt der wahre Wert der gemessenen physikalischen Größe mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % innerhalb eines bestimmten Intervalls der Ergebnisse aller Messungen.

Die letzte Aufgabe der Verarbeitung der Ergebnisse aller Messungen besteht darin, eine Schätzung des wahren Werts der gemessenen physikalischen Größe, bezeichnet mit Q, und des Wertebereichs, in dem sich diese Schätzung mit dem akzeptierten Konfidenzniveau befindet, zu erhalten.

Bei gleich genauen (gleichmäßig gestreuten) Messergebnissen ist dieser Schätzwert das arithmetische Mittel der Messgröße aus n Einzelergebnissen:

wobei n die Anzahl der Einzelmessungen in Folge ist; Xi - Messergebnisse.

Um den Bereich (Konfidenzintervall) der Änderung des Durchschnittswerts der gemessenen physikalischen Größe zu bestimmen, ist es notwendig, das Gesetz ihrer Verteilung und das Gesetz der Verteilung des Fehlers der Messergebnisse zu kennen. In der metrologischen Praxis werden üblicherweise die folgenden Verteilungsgesetze von Messergebnissen und deren Fehler verwendet: normal, gleichmäßig, dreieckig und trapezförmig.

Betrachten wir den Fall, in dem die Streuung der Messergebnisse dem Normalverteilungsgesetz gehorcht und die Messergebnisse gleich genau sind.

In der ersten Stufe der Verarbeitung der Messergebnisse wird das Vorhandensein von groben Fehlern (Fehlschlägen) bewertet. Dazu wird der mittlere quadratische Fehler der Ergebnisse von Einzelmessungen in einer Messreihe (S K P) bestimmt Anstelle des Begriffs S K P wird häufig der Begriff „Standardabweichung“ verwendet, der mit dem Symbol S bezeichnet wird Praxisfehler, S K P und RMS sind die gleiche Schätzung der Streuung der Ergebnisse von Einzelmessungen.

Zur Beurteilung des Vorliegens grober Fehler dient die Bestimmung der Vertrauensgrenzen des Messergebnisfehlers.

Im Fall eines Normalverteilungsgesetzes werden sie wie folgt berechnet: wobei t ein Koeffizient ist, der von der Konfidenzwahrscheinlichkeit P und der Anzahl der Messungen (aus den Tabellen ausgewählt) abhängt.

Wenn sich unter den Messergebnissen solche befinden, deren Werte die Vertrauensgrenzen überschreiten, also um 35 mehr oder weniger als der Mittelwert von x liegen, dann handelt es sich um grobe Fehler und werden von der weiteren Betrachtung ausgeschlossen.

Die Genauigkeit der Ergebnisse von Beobachtungen und nachfolgenden Berechnungen während der Datenverarbeitung muss mit der erforderlichen Genauigkeit der Messergebnisse übereinstimmen. Der Fehler der Messergebnisse sollte in nicht mehr als zwei signifikanten Ziffern ausgedrückt werden.

Bei der Verarbeitung der Beobachtungsergebnisse sollten die Regeln der ungefähren Berechnungen angewendet und die Rundung gemäß den folgenden Regeln durchgeführt werden.

1. Das Messergebnis sollte so gerundet werden, dass es mit einer Zahl in der gleichen Größenordnung wie der Fehler endet. Wenn der Wert des Messergebnisses mit Nullen endet, dann wird Null auf das Bit verworfen, das dem Bit des Fehlers entspricht.

Zum Beispiel: Fehler D = ±0,0005 m.

Nach den Berechnungen wurden folgende Messergebnisse erhalten:

2. Wenn die erste der durch Null ersetzten oder verworfenen Ziffern (von links nach rechts) kleiner als 5 ist, werden die verbleibenden Ziffern nicht geändert.

Zum Beispiel: D = 0,06; X - 2,3641 = 2,36.

3. Wenn die erste der durch Nullen ersetzten oder verworfenen Ziffern gleich 5 ist und ihr keine Ziffern oder Nullen folgen, dann wird auf die nächste gerade Zahl gerundet, d. h. die letzte verbleibende gerade Ziffer oder Null bleibt unverändert, die ungerade wird um / erhöht:

Zum Beispiel: D = ±0,25;

4. Wenn die erste der durch Null ersetzten oder verworfenen Ziffern größer oder gleich 5 ist, aber von einer Ziffer ungleich Null gefolgt wird, dann wird die letzte verbleibende Ziffer um 1 erhöht.

Zum Beispiel: D = ±1 2; X x \u003d 236,51 \u003d 237.

Die weitere Analyse und Verarbeitung der erhaltenen Ergebnisse erfolgt gemäß GOST 8.207 - 80 GSI „Direkte Messungen mit mehreren Beobachtungen. Methoden zur Verarbeitung der Beobachtungsergebnisse“.

Betrachten Sie ein Beispiel für die anfängliche Verarbeitung der Ergebnisse von Einzelmessungen des Durchmessers des Wellenhalses (Tabelle 1.5), die unter denselben Bedingungen mit einem Mikrometer durchgeführt wurden.

1. Ordnen Sie die erhaltenen Ergebnisse in einer monoton steigenden Reihe an:

Xi;...10.03; 10.05; 10.07; 10.08; 10.09; 10.10; 10.12; 10.13; 10.16;

2. Bestimmen Sie das arithmetische Mittel der Messergebnisse:

3. Bestimmen wir den mittleren quadratischen Fehler der Messergebnisse in der resultierenden Reihe:

4. Bestimmen Sie das Intervall, in dem die Messergebnisse ohne grobe Fehler liegen werden:

5. Vorhandensein von Fehlern feststellen: In unserem speziellen Beispiel weisen die Messergebnisse keine Fehler auf und werden folglich alle zur weiteren Verarbeitung akzeptiert.

Messnummer 10.08 10.09 10.03 10.10 10.16 10.13 10.05 10.30 10.07 10 Halsdurchmesser, mm Wenn 10,341 mm und weniger als 9,885 mm, dann müssten sie ausgeschlossen und die X- und S-Werte neu bestimmt werden.

1. Welche Messverfahren werden in der Industrie eingesetzt?

2. Wozu dient die Verarbeitung der Messergebnisse?

3. Wie wird der arithmetische Mittelwert des Messwerts ermittelt?

4. Wie wird der mittlere quadratische Fehler der Ergebnisse von Einzelmessungen bestimmt?

5. Was ist eine korrigierte Messreihe?

6. Wie viele signifikante Stellen sollte der Messfehler enthalten?

7. Welche Regeln gelten für das Runden von Rechenergebnissen?

8. Bestimmen Sie das Vorhandensein und schließen Sie von den Ergebnissen gleich genauer Messungen der Spannung im Netzwerk, die mit einem Voltmeter durchgeführt werden, grobe Fehler aus (Messergebnisse werden in Volt angegeben): 12,28; 12.38; 12.25:

12,75; 12,40; 12,35; 12,33; 12,21; 12,15;12,24; 12,71; 12,30; 12,60.

9. Messergebnisse runden und unter Berücksichtigung des Fehlers notieren:

1.5. Mess- und Kontrollinstrumente Klassifizierung von Mess- und Kontrollinstrumenten. Eine Person führt praktisch sowohl im Alltag als auch bei der Arbeit ständig verschiedene Messungen durch, oft ohne darüber nachzudenken. К аж ды й свой ш аг он сои зм еряет с характером д ороги, ощ уш ает тепло или холод, уровень освещ ен н ости, с по м ощ ью санти м етра и зм еряет объем своей груди д л я вы бора одеж ды usw. Aber natürlich kann er nur mit Hilfe spezieller Tools zuverlässige Daten über die oder andere Parameter erhalten, die er benötigt.

Die Einteilung der Mess- und Kontrollmittel nach Art der kontrollierten physikalischen Größen umfasst folgende Hauptgrößen; Gewichtswerte, geometrische Größen, mechanische Größen, Drücke, Menge, Durchfluss, Füllstand, Zeit und Frequenz, physikalisch-chemische Zusammensetzung der Materie, thermische Größen, elektrische und magnetische Größen, radiotechnische Größen, optische Strahlung, ionisierende Strahlung, akustische Größen .

Jede Art von Regelgrößen lässt sich wiederum in Typen von Regelgrößen unterteilen.

So lassen sich für elektrische und magnetische Größen die Haupttypen von Mess- und Regelinstrumenten unterscheiden: Spannung, Strom, Leistung, Phasenverschiebungen, Widerstand, Frequenz, magnetische Feldstärke usw.

Universalmessgeräte ermöglichen die Messung vieler Parameter. Ein in der Praxis weit verbreitetes Multimeter ermöglicht beispielsweise die Messung von Gleich- und Wechselspannungen, Stromstärken und Widerstandswerten. In der Massenproduktion muss der Werker an seinem Arbeitsplatz oft nur einen oder eine begrenzte Anzahl von Parametern kontrollieren. In diesem Fall ist es für ihn bequemer, eindimensionale Messinstrumente zu verwenden, aus denen das Ablesen der Messergebnisse schneller erfolgt und eine größere Genauigkeit erhalten werden kann. So genügen beispielsweise beim Aufbau von Spannungsstabilisatoren zwei voneinander unabhängige Geräte: ein Voltmeter zur Kontrolle der Ausgangsspannung und ein Amperemeter zur Messung des Laststroms im Arbeitsbereich des Stabilisators.

Die Automatisierung des Produktionsprozesses hat dazu geführt, dass zunehmend automatische Steuerungen eingesetzt werden. Sie geben in vielen Fällen nur dann Auskunft, wenn der gemessene Parameter von den vorgegebenen Werten abweicht. Automatische Steuerungen werden nach der Anzahl der zu prüfenden Parameter, dem Automatisierungsgrad, der Methode der Messimpulsumwandlung, der Auswirkung auf den technologischen Prozess und der Verwendung eines Computers klassifiziert.

Letztere werden zunehmend in die Zusammensetzung verschiedener technischer Geräte einbezogen, ermöglichen es, während des Betriebs auftretende Störungen zu erkennen, auf Wunsch des Bedienpersonals auszugeben und sogar Methoden zur Behebung der aufgetretenen Störungen aufzuzeigen verschiedene Messgeräte, die Teil der technischen Ausrüstung selbst sind. Wenn Sie also eine regelmäßige technische Inspektion eines Autos durchführen (und dies ist in den einschlägigen Vorschriften vorgesehen), reicht es aus, anstatt Messinstrumente direkt an verschiedene Einheiten anzuschließen, nur ein Mess- und tatsächlich Befestigungsgerät in der Form anzuschließen eines Laptops, an den der Autocomputer (und es können auch mehrere sein) nicht nur alle Informationen über den aktuellen Zustand der Fahrzeugausrüstung, sondern auch die Statistik der in den letzten Monaten aufgetretenen Störungen liefert. Zu beachten ist, dass aufgrund der Tatsache, dass viele Messgeräte, die Teil der Fahrzeugausstattung (oder anderer technischer Geräte) sind, für den Drucker arbeiten, gibt es Empfehlungen: entfernen, entsorgen, durch ein neues ersetzen. Computer in Form von Mikroprozessoren sind direkter Bestandteil verschiedener Messgeräte, beispielsweise Oszilloskope, Signalspektrumanalysatoren und Messgeräte für nichtlineare Verzerrungen. Sie verarbeiten die gemessenen Informationen, merken sie sich und geben sie dem Bediener nicht nur während der Messung, sondern auch nach einiger Zeit auf Wunsch des Experimentators in bequemer Form aus.

Eine Klassifizierung nach der Art der Wandlung des Messimpulses ist möglich; mechanische Methoden, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, optisch akustisch usw.

Praktisch bei jeder der aufgeführten Methoden ist es möglich, eine zusätzliche Klassifizierung durchzuführen. Zum Beispiel können elektrische Verfahren DC- oder AC-Spannungssignale, Niederfrequenz, Hochfrequenz, Sub-Niederfrequenz und so weiter verwenden. In der Medizin werden fluorographische und fluoroskopische Transformationsmethoden verwendet. Oder die kürzlich erschienene Magnetresonanztomographie (Computertomographie).

All dies zeigt praktisch, dass es eigentlich nicht ratsam ist, eine umfassende Klassifizierung nach einigen allgemeinen Grundsätzen vorzunehmen. Gleichzeitig ist es aufgrund der Tatsache, dass in den letzten Jahren elektronische und elektrische Methoden sowie Computertechnologie zunehmend in den Prozess der Messung von Parametern verschiedener Art eingeführt wurden, notwendig, dieser Methode mehr Aufmerksamkeit zu schenken.

Elektrische Mess- und Regelverfahren machen es ganz einfach, die gewonnenen Ergebnisse zu merken, statistisch aufzubereiten, Mittelwert, Streuung zu bestimmen und spätere Messergebnisse vorherzusagen.

Und der Einsatz von Elektronik ermöglicht die Übertragung von Messergebnissen über Kommunikationskanäle. Beispielsweise werden bei modernen Autos Informationen über einen Abfall des Reifendrucks (und dies ist notwendig, um Notfallinformationen zu verhindern) über einen Funkkanal an den Fahrer übertragen. Dazu wird statt einer Spule ein Miniatur-Drucksensor mit Funksender auf den Reifenkammernippel geschraubt, der Informationen von einem rotierenden Rad zu einer feststehenden Antenne und dann zum Armaturenbrett des Fahrers überträgt. Mit Hilfe von Radar wird bei den neuesten Autotypen der Abstand zur Fahrzeugfront ermittelt und bei zu geringem Abstand automatisch ohne Zutun des Fahrers abgebremst. In der Luftfahrt werden mit Hilfe der sogenannten Black Boxes (tatsächlich sind sie leuchtend orange, damit sie sichtbar sind) Informationen über den Flugmodus, den Betrieb aller Hauptgeräte des Flugzeugs, aufgezeichnet, die es ausmachen möglich, im Falle einer Katastrophe die Ursache zu finden und Maßnahmen zu ergreifen, um solche Situationen in Zukunft zu beseitigen. Solche Vorrichtungen werden auf Wunsch von Versicherungsunternehmen in einer Reihe von Ländern und in Autos eingeführt. Funkkanäle zum Übertragen von Messinformationen von gestarteten Satelliten und ballistischen Flugkörpern sind weit verbreitet. Diese Informationen werden automatisch verarbeitet (hier spielen Sekunden eine Rolle) und bei einer Abweichung von der vorgegebenen Flugbahn oder im Notfall vom Boden aus ein Kommando zur Selbstzerstörung des gestarteten Objekts gesendet.

Verallgemeinerte Blockschaltbilder von Mess- und Regelinstrumenten.

Zur Erstellung und Untersuchung von Messsystemen werden häufig einzelne Messgeräte, die sogenannten allgemeinen Blockschaltbilder von Mess- und Regelgeräten verwendet. Diese Schemata stellen einzelne Elemente des Messgeräts in Form von symbolischen Blöcken dar, die durch Signale verbunden sind, die physikalische Größen charakterisieren.

GOST 16263 - 70 definiert die folgenden allgemeinen Strukturelemente von Messgeräten: empfindliche, wandelnde Elemente, Messkreis, Messmechanismus, Lesegerät, Skala, Zeiger, Aufzeichnungsgerät (Abb. 1.3).

Fast alle Elemente des Blockdiagramms, mit Ausnahme des Sensorelements (in einigen Fällen auch dieses), arbeiten nach den Prinzipien der Elektrotechnik und Elektronik.

Das sensitive Element des Messgerätes ist das erste Wandlerelement, das direkt vom Messwert beeinflusst wird. Nur dieses Element hat die Fähigkeit, Messwertänderungen zu erfassen.

Empfindliche Elemente sind strukturell sehr vielfältig, einige von ihnen werden bei der Untersuchung von Sensoren weiter betrachtet. Die Hauptaufgabe des empfindlichen Elements besteht darin, ein Messinformationssignal in einer für seine weitere Verarbeitung geeigneten Form zu erzeugen. Dieses Signal kann rein mechanisch sein, wie etwa Bewegung oder Drehung. Optimal ist jedoch ein elektrisches Signal (Spannung oder seltener Strom), das bequem weiterverarbeitet wird. So ist beispielsweise bei der Druckmessung (Flüssigkeit, Gas) das empfindliche Element eine gewellte elastische Membran. 1.3. Das verallgemeinerte Strukturdiagramm von Messinstrumenten und Steuerung des Paradieses wird unter Druckeinwirkung deformiert, d.h. Druck wird in lineare Verschiebung umgewandelt. Und die Messung des Lichtstroms mit einer Fotodiode wandelt die Intensität des Lichtstroms direkt in Spannung um.

Das Umwandlungselement des Messinstruments wandelt das von dem empfindlichen Element erzeugte Signal in eine für die nachfolgende Verarbeitung und Übertragung über einen Kommunikationskanal geeignete Form um. Das zuvor betrachtete empfindliche Element zur Druckmessung, an dessen Ausgang die lineare Verschiebung das Vorhandensein eines Wandlerelements erfordert, beispielsweise ein potentiometrischer Sensor, der es ermöglicht, die lineare Verschiebung in eine der Verschiebung proportionale Spannung umzuwandeln.

In manchen Fällen ist es notwendig, mehrere Wandler in Reihe zu schalten, deren Ausgang schließlich ein brauchbares Signal ist. In diesen Fällen spricht man von erstem, zweitem und weiteren in Reihe geschalteten Wandlern. Tatsächlich wird eine solche Reihenschaltung von Wandlern als Messkreis des Messgeräts bezeichnet.

Der Indikator ist notwendig, um die erhaltenen Messinformationen in einer für die Wahrnehmung bequemen Form an den Bediener auszugeben. Abhängig von der Art des Signals, das vom Messkreis zum Indikator gelangt, kann der Indikator sowohl mit Hilfe mechanischer oder hydraulischer Elemente (z. B. eines Manometers) als auch (meistens) in Form eines Elektrogeräts hergestellt werden Voltmeter.

Die Informationen selbst können dem Bediener in analoger oder diskreter (digitaler) Form präsentiert werden. In analogen Anzeigen wird es normalerweise durch einen Zeiger dargestellt, der sich entlang einer Skala mit aufgedruckten Werten des Messwerts bewegt (das einfachste Beispiel ist eine Analoguhr) und viel seltener durch einen stationären Zeiger mit einer beweglichen Skala. Diskrete digitale Anzeigen liefern Informationen in Form von Dezimalziffern (das einfachste Beispiel ist eine Uhr mit digitaler Anzeige). Digitale Anzeigen ermöglichen im Vergleich zu analogen genauere Messergebnisse, aber beim Messen sich schnell ändernder Werte sieht der Bediener auf der digitalen Anzeige das Blinken von Zahlen, während auf dem analogen Gerät die Bewegung des Pfeils deutlich sichtbar ist. So endete beispielsweise der Verzicht auf den Einsatz digitaler Tachos bei Autos.

Die Messergebnisse können ggf. im Speicher des Messgeräts abgelegt werden, bei dem es sich in der Regel um Mikroprozessoren handelt. In diesen Fällen kann der Bediener nach einiger Zeit die von ihm benötigten vorherigen Messergebnisse aus dem Speicher abrufen. So gibt es beispielsweise auf allen Lokomotiven des Eisenbahnverkehrs spezielle Geräte, die die Geschwindigkeit des Zuges auf verschiedenen Streckenabschnitten aufzeichnen. Diese Informationen werden an den Endstationen geliefert und verarbeitet, um gegen Geschwindigkeitsübertreter auf verschiedenen Straßenabschnitten vorzugehen.

In einigen Fällen ist es notwendig, die gemessenen Informationen über eine große Entfernung zu übertragen. Zum Beispiel die Verfolgung von Erdsatelliten durch spezielle Zentren in verschiedenen Regionen des Landes. Diese Informationen werden umgehend an die zentrale Stelle übermittelt, wo sie verarbeitet werden, um die Bewegung von Satelliten zu steuern.

Zur Übertragung von Informationen können je nach Entfernung verschiedene Kommunikationskanäle verwendet werden - elektrische Kabel, Lichtleiter, Infrarotkanäle (das einfachste Beispiel ist die Fernbedienung des Fernsehgeräts mit einer Fernbedienung), Funkkanäle. Analoge Informationen können über kurze Distanzen übertragen werden. Beispielsweise werden in einem Auto Informationen über den Öldruck im Schmiersystem direkt als analoges Signal über Kabel vom Drucksensor zur Anzeige übertragen. Bei relativ langen Kommunikationswegen ist es notwendig, die Übertragung digitaler Informationen zu nutzen. Dies liegt daran, dass bei der Übertragung eines analogen Signals dessen Schwächung aufgrund des Spannungsabfalls in den Drähten unvermeidlich ist. Es stellte sich jedoch heraus, dass es unmöglich war, digitale Informationen im Dezimalsystem zu übertragen. Es ist nicht möglich, für jede Ziffer einen bestimmten Spannungspegel einzustellen, zum Beispiel: Ziffer 2 - 2 V, Ziffer 3 - 3 V usw. Als einzig akzeptabler Weg erwies sich die Verwendung des sogenannten binären Zahlensystems, bei dem es nur zwei Ziffern gibt: Null und Eins. Sie können die Beziehung Null - Nullspannung und Eins - etwas anderes als Null herstellen. Egal was. Sie kann sowohl 3 V als auch 10 V betragen. In allen Fällen entspricht sie der Einheit des Binärsystems. Übrigens funktionieren alle Computer und Taschenrechner im Binärsystem auf die gleiche Weise. Spezielle Schaltungen in ihnen codieren die über die Tastatur eingegebenen Dezimalinformationen in Binärwerte und die Ergebnisse der Berechnung aus der Binärform in die uns bekannte Dezimalform um.

Obwohl wir oft sagen, dass einige Informationen eine große Menge an Informationen enthalten oder dass es hier praktisch keine Informationen gibt, denken wir nicht darüber nach, dass Informationen eine wohldefinierte mathematische Interpretation erhalten können. Das Konzept eines quantitativen Informationsmaßes wurde von dem amerikanischen Wissenschaftler C. Shannon, einem der Begründer der Informationstheorie, eingeführt:

wobei I die Menge der erhaltenen Informationen ist; pn ist die Wahrscheinlichkeit für den Informationsempfänger eines Ereignisses nach Erhalt der Information; p ist die Wahrscheinlichkeit des Informationsempfängers des Ereignisses vor Erhalt und Information.

Der Logarithmus zur Basis 2 errechnet sich nach der Formel Wird die Information fehlerfrei empfangen, was prinzipiell auf der Kommunikationsleitung liegen kann, dann ist die Wahrscheinlichkeit für ein Ereignis beim Nachrichtenempfänger gleich eins. Dann nimmt die Formel für die quantitative Bewertung von Informationen eine einfachere Form an:

Als Maßeinheit für die Informationsmenge wird eine als Bit bezeichnete Einheit angenommen. Wenn zum Beispiel mit Hilfe von Geräten festgestellt wird, dass am Ausgang eines Geräts Spannung anliegt (und es gibt Optionen: Spannung oder nicht) und die Wahrscheinlichkeiten dieser Ereignisse gleich wahrscheinlich sind, d.h. p = 0,5, dann die Informationsmenge Die Bestimmung der über einen Kommunikationskanal übertragenen Informationsmenge ist wichtig, da jeder Kommunikationskanal Informationen mit einer bestimmten Rate, gemessen in Bit/s, übertragen kann.

Gemäß einem Theorem namens Shannon's Theorem ist es für die korrekte Übertragung einer Nachricht (Information) erforderlich, dass die Informationsübertragungsrate größer ist als die Leistung der Informationsquelle. So beträgt beispielsweise die Standard-Übertragungsrate eines Fernsehbildes in digitaler Form (so funktioniert nämlich Satellitenfernsehen und in den nächsten Jahren wird auch das terrestrische Fernsehen auf dieses Verfahren umstellen) 27.500 kbps. Dabei ist zu beachten, dass teilweise wichtige, dem Oszilloskop entnommene Informationen (Signalform, Instrumentenskalen etc.) über den Fernsehkanal übertragen werden. Da Kommunikationskanäle, was auch immer sie sind, ganz bestimmte Werte der maximalen Informationsübertragungsrate haben, werden in Informationssystemen verschiedene Methoden zur Komprimierung des Informationsvolumens verwendet. Beispielsweise können nicht alle Informationen übermittelt werden, sondern nur deren Veränderung. Um die Informationsmenge in einem kontinuierlichen Prozess zu reduzieren, kann man sich darauf beschränken, die Übermittlung von Daten über diesen Prozess über einen Kommunikationskanal nur zu bestimmten Zeitpunkten vorzubereiten, indem man eine Umfrage durchführt und sogenannte Stichproben erhält. Typischerweise wird die Erhebung in regelmäßigen Abständen T – dem Erhebungszeitraum – durchgeführt.

Die Wiederherstellung einer kontinuierlichen Funktion auf der Empfangsseite des Kommunikationskanals wird mit Hilfe einer Interpolationsverarbeitung ausgeführt, die normalerweise automatisch ausgeführt wird. Bei einem Datenübertragungssystem mit Samples wird eine kontinuierliche Signalquelle mit Hilfe eines elektronischen Schlüssels (Modulator) in eine Folge von Impulsen unterschiedlicher Amplitude umgewandelt. Diese Impulse gelangen in den Kommunikationskanal und auf der Empfangsseite verwandelt ein gezielt gewählter Filter die Impulsfolge wieder in ein kontinuierliches Signal. Der Schlüssel erhält außerdem ein Signal von einem speziellen Impulsgeber, der den Schlüssel in regelmäßigen Abständen T öffnet.

Die Möglichkeit, die ursprüngliche Signalform aus Proben wiederherzustellen, wurde Anfang der 1930er Jahre von Kotelnikov aufgezeigt, der das Theorem formulierte, das heute seinen Namen trägt.

Wenn das Spektrum der Funktion Dz) begrenzt ist, d.h.

wobei /max die maximale Frequenz im Spektrum ist, und wenn die Abfrage mit einer Frequenz / = 2/max durchgeführt wird, dann kann die Funktion /(/) aus den Samples genau rekonstruiert werden.

Messtechnische Eigenschaften von Mess- und Kontrollinstrumenten. Die wichtigsten Eigenschaften von Mess- und Regelgeräten sind diejenigen, von denen die Qualität der mit ihrer Hilfe gewonnenen Messinformationen abhängt. Die Qualität der Messungen wird durch Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Korrektheit, Konvergenz und Reproduzierbarkeit der Messungen sowie die Größe der zulässigen Fehler gekennzeichnet.

Messtechnische Merkmale (Eigenschaften) von Mess- und Kontrollgeräten sind solche Merkmale, die dazu bestimmt sind, den technischen Stand und die Qualität eines Messgeräts zu beurteilen, die Messergebnisse zu bestimmen und die Eigenschaften des gerätetechnischen Anteils des Messfehlers abzuschätzen.

GOST 8.009 - 84 legt eine Reihe von normierten metrologischen Eigenschaften von Messgeräten fest, die aus den unten angegebenen ausgewählt werden.

Merkmale zur Bestimmung der Messergebnisse (ohne Korrektur):

Senderumwandlungsfunktion;

der Wert eines einzelnen Werts oder der Wert einer mehrwertigen Kennzahl;

der Skalenteilungswert eines Messinstruments oder eines mehrwertigen Maßes;

Art des ausgegebenen Codes, Anzahl der Codebits.

Merkmale von Fehlern von Messgeräten - Merkmale der systematischen und zufälligen Komponenten von Fehlern, Variation des Ausgangssignals eines Messgeräts oder Merkmal eines Fehlers von Messgeräten.

Eigenschaften der Empfindlichkeit von Messgeräten gegenüber Einflussgrößen - eine Funktion des Einflusses oder einer Änderung der Werte der messtechnischen Eigenschaften von Messgeräten, die durch Änderungen der Einflussgrößen innerhalb der festgelegten Grenzen verursacht werden.

Die dynamischen Eigenschaften von Messgeräten werden in vollständig und teilweise unterteilt. Zu ersteren gehören: Einschwingverhalten, Amplituden-Phasen- und Impulsantworten, Übertragungsfunktion. Besondere dynamische Eigenschaften sind: Reaktionszeit, Dämpfungsfaktor, Zeitkonstante, Wert der resonanten Eigenkreisfrequenz.

Nicht-informative Parameter des Ausgangssignals von Messgeräten - Parameter des Ausgangssignals, die nicht zur Übertragung oder Angabe des Werts des informativen Parameters des Eingangssignals des Messumformers verwendet werden oder nicht der Ausgangswert der Messung sind.

Betrachten wir die gebräuchlichsten messtechnischen Indikatoren von Messgeräten genauer, die durch bestimmte Konstruktionslösungen von Messgeräten und ihren einzelnen Einheiten bereitgestellt werden.

Der Skalenteilungswert ist die Differenz zwischen den Werten der Größen, die zwei benachbarten Skalenmarkierungen entsprechen. Wenn beispielsweise die Bewegung des Skalenzeigers von Position I nach Position II (Abb. 1.4, a) einer Wertänderung von 0,01 V entspricht, beträgt der Teilungswert dieser Skala 0,01 V. Die Teilungswerte werden aus der Reihe 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 ausgewählt. Am häufigsten werden jedoch Mehrfach- und Bruchwerte von 1 bis 2 verwendet, nämlich: 0,01;

0,02; 0,1; 0,2; ein; 2; 10 usw. Der Teilungswert der Skala wird immer auf der Skala des Messgeräts angezeigt.

Das Skalenteilungsintervall ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Skalenstriche (Abb. 1.4, b). In der Praxis wird basierend auf dem Auflösungsvermögen der Augen des Bedieners (Sehschärfe) unter Berücksichtigung der Breite der Striche und des Zeigers das Mindestintervall für die Teilung der Skala mit 1 mm und das Maximum mit 2,5 mm angenommen. Der gebräuchlichste Abstandswert ist 1 mm.

Die Anfangs- und Endwerte der Skala sind jeweils der kleinste und größte Wert des auf der Skala angezeigten Messwerts, der die Fähigkeiten der Skala des Messgeräts charakterisiert und den Anzeigebereich bestimmt.

Eines der Hauptmerkmale von Messgeräten nach dem Kontaktverfahren ist die Messkraft, die in der Kontaktzone der Messspitze des Messgeräts mit der gemessenen Oberfläche in Richtung der Messlinie auftritt. Sie ist notwendig, um eine stabile Schaltung des Messkreises zu gewährleisten. Je nach Toleranz des kontrollierten Produkts liegen die empfohlenen Werte der Messkraft im Bereich von 2,5 bis 3,9 N. Ein wichtiger Indikator für die Messkraft ist die Differenz der Messkraft – die Differenz der Messkraft bei zwei Positionen des Zeigers innerhalb des Anzeigebereichs. Die Norm begrenzt diesen Wert je nach Messgerätetyp.

Als Empfindlichkeit wird die Eigenschaft eines Messgerätes bezeichnet, die darin besteht, auf Veränderungen der Messgröße zu reagieren. Sie wird durch das Verhältnis der Positionsänderung des Zeigers relativ zur Skala (ausgedrückt in Längen- oder Winkeleinheiten) zur entsprechenden Änderung des Messwerts geschätzt.

Die Empfindlichkeitsschwelle eines Messgeräts ist eine Änderung des Messwerts, die die kleinste Änderung seiner Messwerte verursacht, die mit einer für dieses Instrument normalen Referenzmethode erfasst wird. Diese Eigenschaft ist wichtig bei der Beurteilung kleiner Verschiebungen.

Abweichung von Anzeigen - die größte experimentell festgestellte Differenz zwischen wiederholten Anzeigen und Messmitteln, die demselben tatsächlichen Wert der von ihr gemessenen Größe unter konstanten äußeren Bedingungen entsprechen. Üblicherweise beträgt die Streuung der Messwerte bei Messgeräten 10 ... 50 % des Teilungswerts, sie wird durch mehrfaches Einklemmen der Spitze des Messgeräts bestimmt.

Die Sensoren zeichnen sich durch folgende messtechnische Eigenschaften aus:

Nominale statische Charakteristik der Transformation S f H „x). Diese normalisierte messtechnische Eigenschaft ist die Kalibrierungseigenschaft des Wandlers;

Umwandlungskoeffizient - das Verhältnis des Inkrements des Wertes einer elektrischen Größe zum Inkrement einer nichtelektrischen Größe, die es verursacht hat Kpr \u003d AS / AXtty Grenzempfindlichkeit - Empfindlichkeitsschwelle;

systematischer Anteil des Umrechnungsfehlers;

Zufallskomponente des Konvertierungsfehlers;

Dynamischer Konvertierungsfehler - aufgrund der Tatsache, dass beim Messen sich schnell ändernder Werte die Trägheit des Konverters zu einer verzögerten Reaktion auf eine Änderung des Eingangswerts führt.

Eine besondere Stellung in den messtechnischen Eigenschaften von Mess- und Kontrollinstrumenten nehmen Messfehler ein, insbesondere die Fehler der Mess- und Kontrollinstrumente selbst. Im Unterabschnitt 1. Die Hauptgruppen von Messfehlern wurden bereits betrachtet, die das Ergebnis einer Reihe von Gründen sind, die einen kumulativen Effekt erzeugen.

Der Messfehler ist die Abweichung D des Messergebnisses Xtm vom tatsächlichen Wert Xa des Messwertes.

Dann ist der Fehler des Messgeräts die Differenz Dp zwischen der Instrumentenanzeige Xp und dem tatsächlichen Wert der gemessenen Größe:

Der Fehler eines Messgeräts ist ein Bestandteil des Gesamtmessfehlers, der im Allgemeinen neben Dn auch Fehler bei Einstellmaßnahmen, Temperaturschwankungen, Fehler verursacht durch eine Verletzung der primären Einstellung des Messgeräts, elastisch umfasst Verformungen des Messobjekts aufgrund der Qualität der gemessenen Oberfläche und andere.

Neben den Begriffen „Messfehler“, „Messgerätefehler“ wird der Begriff „Messgenauigkeit“ verwendet, der die Nähe seiner Ergebnisse zum wahren Wert der Messgröße widerspiegelt. Hohe Messgenauigkeit entspricht kleinen Messfehlern. Messfehler werden üblicherweise nach dem Grund ihres Auftretens und nach der Fehlerart klassifiziert.

Instrumentenfehler entstehen aufgrund der unzureichend hohen Qualität der Elemente von Mess- und Kontrollinstrumenten. Zu diesen Fehlern gehören Fehler bei der Herstellung und Montage von Messgeräten; Fehler durch Reibung im SI-Mechanismus, unzureichende Steifigkeit seiner Teile usw. Der Instrumentenfehler ist für jeden SI individuell.

Der Grund für das Auftreten methodischer Fehler liegt in der Unvollkommenheit der Messmethode, d.h. was wir am Ausgang von Messgeräten bewusst messen, transformieren oder verwenden, ist nicht der Wert, den wir brauchen, sondern ein anderer, der das Gewünschte nur annähernd widerspiegelt, aber viel einfacher umzusetzen ist.

Als Hauptfehler wird der Fehler des Messgeräts verwendet, das unter normalen Bedingungen verwendet wird, die in den regulatorischen und technischen Dokumenten (NTD) angegeben sind. Es ist bekannt, dass das Messgerät neben der Empfindlichkeit gegenüber dem Messwert auch eine gewisse Empfindlichkeit gegenüber nicht messbaren, aber beeinflussenden Größen aufweist, beispielsweise gegenüber Temperatur, Luftdruck, Vibration, Schock usw. Daher hat jedes Messinstrument einen Grundfehler, der sich in der NTD widerspiegelt.

Beim Betrieb von Mess- und Kontrollinstrumenten unter Produktionsbedingungen treten erhebliche Abweichungen von den Normalbedingungen auf, die zusätzliche Fehler verursachen. Diese Fehler werden durch die entsprechenden Koeffizienten des Einflusses von Änderungen einzelner Einflussgrößen auf die Änderung von Anzeigen in der Form a normiert; % /10°С; % /10% U„m usw.

Fehler von Messgeräten werden normalisiert, indem die Grenze des zulässigen Fehlers festgelegt wird. Die zulässige Fehlergrenze eines Messgeräts ist der größte (ohne Berücksichtigung des Vorzeichens) Fehler eines Messgeräts, bei dem es erkannt und für den Einsatz zugelassen werden kann. Beispielsweise betragen die Toleranzgrenzen für einen 100-mm-Endblock der 1. Klasse ± µm und für ein Amperemeter der Klasse 1,0 ±1 % der oberen Messgrenze.

Zusätzlich werden alle aufgeführten Messfehler nach Art unterteilt in systematische, zufällige und grobe, statische und dynamische Fehleranteile, absolut und relativ (siehe Abschnitt 1.4).

Die Fehler von Messgeräten können ausgedrückt werden als:

in Form des absoluten Fehlers D:

für Maß wobei Hnom - Nennwert; Ha - der tatsächliche Wert des gemessenen Werts;

für das Gerät, wobei X p - die Angabe des Geräts;

In Form eines relativen Fehlers in %, in Form eines reduzierten Fehlers in %, wobei XN der Normierungswert der gemessenen physikalischen Größe ist.

Als Normierungswert kann die Messgrenze dieses SI genommen werden. Zum Beispiel für Waagen mit einer Massemessgrenze von 10 kg Xts = 10 kg.

Nimmt man als Normierungsgröße den Bereich der gesamten Skala, so wird dem Wert dieses Bereichs in Einheiten der gemessenen physikalischen Größe der absolute Fehler zugeschrieben.

Zum Beispiel für ein Amperemeter mit Grenzen von -100 mA bis 100 mA X N - 200 mA.

Nimmt man die Skalenlänge des Instruments 1 als Normierungswert, so ist X# = 1.

Für jedes SI wird der Fehler nur in einer Form angegeben.

Ist der SI-Fehler bei konstanten äußeren Bedingungen über den gesamten Messbereich konstant, dann schwankt er im angegebenen Bereich, dann wobei a, b positive Zahlen sind, die nicht von Xa abhängen.

Wenn D = ±a, wird der Fehler als additiv bezeichnet, und wenn D = ±(a + + bx) - multiplikativ.

Für additive Fehler, wobei p der größte (Modulo) der Messgrenzen ist.

Für den multiplikativen Fehler, wobei c, d aus der Reihe ausgewählte positive Zahlen sind; c = b + d;

Reduzierter Fehler, wobei q der größte (Modulo) der Messgrenzen ist.

Die Werte p, c, d, q werden aus einer Reihe von Zahlen ausgewählt: 1 10“; 1,5 10”;

(1,6–10 Zoll); 2–10 Zoll; 2,5–10 Zoll; 3-10"; 4-10"; 5-10"; 6-10", wobei n eine positive oder negative ganze Zahl einschließlich 0 ist.

Für eine verallgemeinerte Eigenschaft der Genauigkeit von Messgeräten, bestimmt durch die Grenzen der zulässigen Fehler (Haupt- und Zusatzfehler), sowie deren andere Eigenschaften, die den Messfehler beeinflussen, wird der Begriff „Genauigkeitsklasse von Messgeräten“ eingeführt. GOST 8.401 - 80 „Genauigkeitsklassen eignen sich für eine vergleichende Bewertung der Qualität von Messgeräten, ihrer Wahl, des internationalen Handels“ regelt die einheitlichen Regeln zur Festlegung von Grenzwerten für zulässige Anzeigefehler nach Genauigkeitsklassen von Messgeräten.

Obwohl die Genauigkeitsklasse die Gesamtheit der metrologischen Eigenschaften eines bestimmten Messgeräts charakterisiert, bestimmt sie nicht eindeutig die Genauigkeit von Messungen, da diese auch von der Messmethode und den Bedingungen für deren Anwendung abhängt.

Genauigkeitsklassen werden durch Normen und Spezifikationen bestimmt, die technische Anforderungen an Messgeräte enthalten. Für jede Genauigkeitsklasse eines Messgeräts eines bestimmten Typs werden spezifische Anforderungen an messtechnische Eigenschaften festgelegt, die zusammen das Genauigkeitsniveau widerspiegeln. Gemeinsame Merkmale für Messgeräte aller Genauigkeitsklassen (z. B. Eingangs- und Ausgangswiderstände) werden unabhängig von Genauigkeitsklassen genormt. Geräte zur Messung mehrerer physikalischer Größen oder mit mehreren d- und Messbereichen können zwei oder mehr Genauigkeitsklassen haben.

Beispielsweise kann ein elektrisches Messgerät zur Messung von elektrischer Spannung und Widerstand zwei Genauigkeitsklassen zugeordnet werden: eine als Voltmeter, die andere als Amperemeter.

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