Pomiar- czynności po których
wykonaniu możemy stwierdzić, że
w chwili pomiaru dokonanego w
określonych warunkach, przy
zastosowaniu określonych środków
i wykonaniu odpowiednich
czynności, wielkość mierzona x
miała wartość:
a ≤ x ≤ b - wynik pomiaru
b - a = 2Ɛ >0 =>podstawowy
postulat metrologii
Pomiar- zabieg poznawczy, w
którym decydujące znaczenie ma
człowiek.
Schemat pomiaru jako zabiegu
poznawczego:
C Z ŁO W I E K →interpretacja wyników
↓ ↓ ↕
badany → system → wynik
obiekt pomiarowy
pomiaru
Równanie pomiaru: Q= Q
x
* [Q]
Q-wielkość mierzona
Q
x
-wartość liczbowa wielkości
[Q]-jednostka miary
l = 5*m => Q=l
m=10* kg => Q=m
↓ Q
*
=5
↓ Q
*
=10↓
5=l/m [Q]=1m
10=m/kg [Q]=[m]=1kg
Pomiar-czynność za pomocą
której doświadczalnie wyznaczamy
wartość danej wielkości.
X-zbiór wielkosci mierzonej
W=zbiór wielkości znanych
W
i
≤ X ≤ W
i+1
W
i+1
- W=
2Ɛ
i
>0
Wielkość- cecha ciała lub
zjawiska, z którą mozna zwiazać
pojęcia "większy" lub "mniejszy".
Przykłady wielkości: długość,
masa, ból, radość.
WIELKOŚCI
↓ ↓
wielkości porów- wielkości mierzalne
nywane (fizyczne)
jakościowo
↓ ↓
podstawowe pochodne
↓------------><--------------↓
↓ ↓
aktywne pasywne
(czynne) (bierne)
Wielkości podstawowe- wielkości
które nie dają się zdefiniować i są
wzajemnie niezależne
Stanowią one układ wielkości
podstawowych
Wzajemna niezależność- oznacza,
że żadna z wielkości
podstawowych nie da się utworzyć
jako wyrażenie potęgowe z
pozodtałych wielkości
podstawowych.
Wielkości pochodnych- wielkości
które definiujemy za pomocą
wielkosci podstawowych. Wzory
służące do definicji nazywają się
wzorami równaniami
definicyjnymi.
Podobnie jaki wielkości jednostki
miary dzielą się na: podstawowe i
pochodne.
Kożdemu układowi wielości
podstawowych można
przypożądkować układ jednostek
podstawowych, a wielkościom
pochodnym uklad jednostek
pochodnych.
Obecinie stosowany jest
międzynarodowy układ jednostek
zwany SI:
jednostka długości-metr
jednostka masy-kilogram
jednostka czasu-sekunda
jednostka natężenia prądu-amper
jednostka temperatury-Kelwin
jednostka światłości- Kandela
jednostka ilości materii-mol
Jednostka podstawowa-określa
się ja na podstawie wzorców.
Jednostka pochodna- ustala się ją
jako funkcję jednostek
podstawowych na podstawie
wzorów definicyjnych.
Wzorzec- narzędzie pomiarowe
służące do dtwarzania jednostek
miary danej wielkości fizycznej
lub odtwarzające, ze znaną
dokładnością określona wartość
danej wielkości.
Wzorcowanie- ustalenie położenia
wskazów narzędzia pomiarowego
lub wyznaczenie wartości
wielkości za pomocą wzorców
odtwarzających jedną lub kilka
różnych wartości wielkości.
Wzorce tworzą tzw. piramidę
hierarhiczną. Na wierzchołku
piramidy znajdują się wzorce
-nazywane etalonami-
przeznaczone wyłącznie do
przekazywania jednostki miary
(wielokrotności lub
podwielkokrotności) innym
wzorcom.
Narzędzia pomiarowe- zespół
środków technicznych służący do
realizacji procesu pomiarowego.
Przyrząd pomiarowy-narzędzie
za pomącą którego można w
sposób bezpośredni lub pośredni
wykonać pomiar danej wielkości.
Narzędzia pomiarowe:
- wzorce;
- przyrządy pomiarowe;
- przewodniki pomiarowe.
∆p=10/16 *(I - 4)
Zbiór narzędzi pomiarowych (jak
i pojedyńcze narzędzie pomiarowe)
umożliwiające realizację pomiaru
wielkości fizycznych tworzy układ
pomiarowy.
Przyrządy pomiarowe:
-mierniki;
-liczniki-przyrządy do pomiaru
ilości pewnych wielkości
fizycznych (mierzą np.:ilość
substancji, ilosć energii
elektrycznej);przykłady:wodomier
ze,gazomierze,czasomierze,planim
etry;
-rejestratory-mierniki z
urządzeniami do domonywania
zapisu i rejestrowania zmian
wartości mierzonej wielkości;
-sprawdziany-narzędzie
pomiarowe służące do sprawdzenia
czy wartośćmierzonej
wielkościzawarta jest w
określonych granicach;
-wskaźniki-przyrządy
stwierdzajace występowanie danej
wielkości fizycznej(np.;papierki
lakmusowe, przyrządy wskazujące
występowanie promieniowania).
Metoda pomiarowa-sposób
porównania wielkości mierzonej z
wielkością wzorcową.
Metoda pomiarowa-zespół
czynności wykonywanych podczas
przeprowadzania pomiaru celem
określenia wartości wielkości
mierzonej.
Pomiary bezpośrednie-
charakteryzują się tym, iż za ich
pomocą wartości wielkości
mierzonej otrzymuje się
bezpośrednio bez potrzeby
wykonywania dodatkowych
obliczeń:
przykłady:pomiar nateżenia prądu
amperomierzem,pomiar długości
linijką, pomiar temperatury
termometrm cieczowym.
Pomiary bezpośrednie- to takie
pomiary, w wyniku których
wartości mierzonej wielkosci
otrzymuje się pośrednio w
wyniku pomiarów bezpośrednich
innych wielkości związanych z
wielkością mierzoną znaną
zależnością funkcyjną.
Przykłady:
Chcąc zmierzyć wielkość X
zdefiniowanym równaniem
ogólnym X=f(A,B,C) mierzymy
bezpośrednio wielkości A,B,C a
wartość wielkości X wyznaczonej
z równania definicyjnego.
1.pomiar gęstści powietrza ρ
ρ=P/RT w którym:
p-ciśnienie bezwzględne
powietrza, Pa;
R-stała gazowa powietrza
wilgotnego;
T-temperatura powietrza w
Kandale, K.
2. Pomiar strumienia objętości
przepływającego czynnika za
pomocą zwężek:
q
v
= (C/√1-B
4
)*ƐA
o
(√2∆p/ρ)
Metoda podstawowa pomiaru-
opiera się na pomiarze prędkości
podstawowych wchodzących do
definicji wielkości mierzonej:
Przykład:pomiar ciśnienia z
równania definicyjnego p=F/A
Podstawowe parametry
charakteryzujące właściwości
przyrządów pomiarowych:
1. Nazwa przyrządu określa:
- rodzaj mierzonej wielkości
(amperomierz,
woltomierz,ciśnieniomierz),
- zasadę pomiarową np.:termometr
szklany, ciśnieniomierz sprężysty,
amperonierz magnetoelektryczny;
- metodą pomiarową
np.:kompensator automatyczny,
mostek Wheatstone'a, woltomierz
cyfrowy całkujący.
2. Zakres wskazań-przedział
wartości wielkości mierzonej
odpowiadający całej podziałce
przyrządu.
X
Z
=X
max
-X
min
.
3. Zakres pomiarowy-część
zakresu wskazań przy której
otrzymane wyniki obarczone są
błędem nie przekraczającym
dopuszczalego błędu granicznego
(określonego klasą dokładności).
4. Czułość przyrządu
Proces mierzenia można napisać
następującym równaniem:
y=f(x,a
1,
a
2
,.....a
n
)
Dodatkowy impuls energetyczny-
zewnętrzne źródło prądu,
wzmacniacz.
Wpływ warunków
zewnętrznych-zmienne ciśnienie,
temperatura, wilgotność otoczenia.
Czułość przyrządu
K=dy/dx
K, mm/Pa
K, mm/
o
C
K, mm/kg
K=dy/dx=tgαp