Слайд 1«Семь раз отмерь, один раз отрежь…»
С чего начались методы измерения?
12f559
Команда «Поколение
Х»
Все, что я хотел бы знать, – это яблоня.
Все, что я знаю, – ветвь яблони.
Все, что я могу преподать ученикам,
– это семечко.
Но из семечка может вырасти яблоня…
Французский писатель Ж. Эрве-Базена
Слайд 2
Измерение является одной из самых
древнейших операций в процессе познания человеком окружающего материального мира. Вся история цивилизации представляет собой непрерывный процесс становления и развития измерений, совершенствования средств методов и измерений, повышения их точности и единообразия мер.
В процессе своего развития человечество прошло путь от измерений на основе органов чувств и частей человеческого тела до научных основ измерений и использования для этих целей сложнейших физических процессов и технических устройств. В настоящее время измерениями охватываются все физические свойства материи практически независимо от диапазона изменения этих свойств.
Слайд 3
С развитием человечества
измерения приобретали все большее значение в экономике, науке, технике, в производственной деятельности. Многие науки стали называться точными благодаря тому, что они могут устанавливать с помощью измерений количественные соотношения между явлениями природы. По существу, весь прогресс науки и техники неразрывно связан с возрастанием роли и совершенствованием искусства измерений. Д.И. Менделеев говорил, что «наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима без меры».
Слайд 4
Не меньшее значение имеют
измерения в технике, производственной деятельности, при учете материальных ценностей, при обеспечении безопасных условий труда и здоровья человека, в сохранении окружающей среды. Современный научно-технический прогресс невозможен без широкого использования средств измерений и проведения многочисленных измерений.
Слайд 5Что измерять?
Физическая величина
– одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
Слайд 6Как измерять?
Понятия физическая величина и
измерение тесным образом связаны с понятием шкалы физической величины - упорядоченной совокупностью значений физической величины, служащей исходной основой для измерений данной величины. Шкалой измерений называют порядок определения и обозначения возможных значений конкретной величины или проявлений какого-либо свойства. Понятия шкалы возникли в связи с необходимостью изучать не только количественные, но и качественные свойства природных и рукотворных объектов и явлений.
Слайд 7Первоисточник знаний
Наблюдения при измерении –
операции, проводимые при измерении и имеющие целью своевременно и правильно произвести отчет. Результаты наблюдений подлежат дальнейшей обработке для получения результата измерения. Для вычисления результата измерения следует из каждого наблюдения следует исключить систематическую погрешность. В итоге получаем исправленный результат данного наблюдения из числа нескольких, а за результат измерения принимаем среднее арифметическое из исправленных результатов наблюдений. При измерении с однократным наблюдением термином наблюдение пользоваться не стоит.
Слайд 8
Для того чтобы можно было провести
измерение и достичь поставленную перед ним цель, необходимо сформулировать измерительную задачу, в которую должны войти следующие составляющие элементы измерений:
объект измерения, т.е. измеряемая величина;
единица измерения, с которой сравнивается эта величина;
средство измерений, выбор которого должен быть оптимальным для достижения требуемого результата измерений;
результат измерения, представляющий, как правило, именованное число, например, метр, грамм;
точность измерений, которая, как правило, задается при постановке измерительной задачи.
Слайд 9Метрология
Под метрологией подразумевается наука об измерениях, о
существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности.
Происхождение самого термина «метрология» возводят к двум греческим словам: metron, что переводится как «мера», и logos – «учение». Бурное развитие метрологии пришлось на конец ХХ в. Оно неразрывно связано с развитием новых технологий. До этого метрология была лишь описательным научным предметом.
Слайд 10Метрология изучает
1) методы и средства для учета продукции по следующим показателям:
длине, массе, объему, расходу и мощности;
2) измерения физических величин и технических параметров, а также свойств и состава веществ;
3) измерения для контроля и регулирования технологических процессов.
Слайд 11Основные направления метрологии
общая теория измерений;
2) системы единиц физических величин;
3) методы и
средства измерений;
4) методы определения точности измерений;
5) основы обеспечения единства измерений, а также основы единообразия средств измерения;
6) эталоны и образцовые средства измерений;
7) методы передачи размеров единиц от образцов средств измерения и от эталонов рабочим средствам измерения.
Слайд 12Классификация измерений
В зависимости от
рода измеряемой величины, условий проведения измерений и приемов обработки экспериментальных данных измерения могут классифицироваться с различных точек зрения.
С точки зрения общих приемов получения результатов они разделены на четыре класса:
прямые;
косвенные;
совокупные;
совместные.
Слайд 13
По числу измерений одной и той же величины измерения делятся на
однократные и многократные.
По характеру изменения измеряемой величины в процессе измерений они делятся на статические и динамические (величина изменяется в процессе измерений).
По отношению к основным единицам измерения делятся на абсолютные и относительные.
Слайд 14Метод измерений
Метод
измерений – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.
Метод непосредственной оценки – метод, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений. Например, взвешивание на циферблатных весах или измерение давления пружинным манометром.
Дифференциальный метод – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.
Слайд 15
Нулевой метод измерений – метод сравнения с мерой, в котором результирующий
эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля. Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения физической величины. Например, измерение массы на равноплечных весах при помощи гирь. Принадлежит к числу очень точных методов.
Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают величиной, воспроизводимой мерой. Например, измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.
Слайд 16Чем измерять ?
Измерения физических величин
выполняются с помощью устройств, называемых измерительными приборами или измерительными установками.
Измерительным прибором называют измерительное устройство, представляющее собой более или менее единое целое и градуированное по большей части непосредственно в единицах измеряемой физической величины. Измерительная установка обычно включает в себя несколько приборов и вспомогательных устройств. Четкую грань между прибором и установкой провести трудно.
Измерительные приборы и установки характеризуются пределами измерений, чувствительностью, ценой деления и точностью.
Слайд 17Семь раз отмерь, один раз отрежь…
Семь раз
отмерь. Действительно, измерения надо проводить тщательно. Вы должны быть полностью уверены в данных, лежащих в основе предпринимаемых вами действий. Учитывая погрешность измерений, одного измерения будет явно недостаточно. Откуда вам знать, что результат этого однократного измерения, сделанного в произвольный момент времени, является характерным для работы в целом?
Один раз отрежь. В наш столь стремительный век у нас нет времени на реализацию сразу нескольких стратегий, и мы больше не можем позволить себе подход, основанный на методе “проб и ошибок”. Так что вам остается только одно: принимать единственное решение, основываясь на тщательно проверенных данных, и реализовать его.
Не суетитесь понапрасну. Не стоит делать что-то на скорую руку, необходимо полностью разобраться в деталях измерения и выяснить, о чем свидетельствуют данные. Возможно, бросившись “спасать положение”, вы будете выглядеть настоящим героем, но, если только это не по-настоящему серьезная авария, ваше рвение принесет вред, чем пользу.