Ideja o fizičkoj veličini je potpuna samo kada se izmjeri. Potreba za mjerenjem PV nastala je u ranoj fazi poznavanja prirode i rasla s razvojem i složenošću ljudske proizvodnje i naučnih aktivnosti. Zahtjevi za preciznošću mjerenja EF se stalno povećavaju.
Izmjerite fizičku veličinu- znači poređenje sa homogenom količinom, konvencionalno prihvaćenom kao mjernom jedinicom.
Postoje dva načina za mjerenje nepoznate fizičke veličine:
A) Direktno mjerenje naziva se mjerenje u kojem se vrijednost PV određuje direktno iz iskustva. Direktna mjerenja uključuju, na primjer, mjerenje mase skalom, temperature termometrom i dužine ravnalom skale.
b) Indirektno mjerenje je mjerenje u kojem se željena PV vrijednost pronalazi direktnim mjerenjem drugih PV na osnovu poznatog odnosa između njih. Indirektno mjerenje je, na primjer, određivanje gustine ρ supstance direktnim merenjem zapremine V i mase m tijela.
Pozivaju se specifične implementacije istog PV-a homogena količine. Na primjer, rastojanje između zenica vaših očiju i visina Ostankino tornja su specifične realizacije iste PV - dužine i stoga su homogene veličine. Masa mobilnog telefona i masa nuklearnog ledolomca također su homogene fizičke veličine.
Homogeni PV se razlikuju jedni od drugih po veličini. Veličina PV je kvantitativni sadržaj u datom objektu svojstva koja odgovara konceptu „fizičke količine“. Veličine homogenih fizičkih veličina različitih objekata mogu se međusobno porediti.
Istaknimo značajnu razliku između fizičkih veličina i jedinice njihove mjere. Ako izmjerena PV vrijednost odgovara na pitanje "koliko?", tada mjerna jedinica odgovara na pitanje "šta?" Neke mjerne jedinice mogu se reproducirati u obliku neke vrste tijela ili uzoraka (tegovi, ravnala, itd.). Takvi uzorci se nazivaju mjere. Mjerenja koja se izvode s najvećom preciznošću koja se trenutno može postići nazivaju se standardima.
Vrijednost fizičke veličine je procjena fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju. Osnovne mjerne jedinice su proizvoljne mjerne jedinice za nekoliko veličina (nezavisne jedna od druge), sa kojima su sve ostale u određenoj vezi. Potrebno je razlikovati istinito I pravi vrijednosti fizičke veličine.
Pravo značenje EF je idealna vrijednost EF, koja postoji objektivno bez obzira na osobu i metode njenog mjerenja. Međutim, pravo značenje PV nam je, po pravilu, nepoznato. A može se samo približno sa određenom tačnošću znati mjerenjem.
Prava vrijednost PV je vrijednost pronađena eksperimentalno – mjerenjem. Stepen aproksimacije stvarne vrijednosti PV stvarnoj zavisi od savršenstva upotrijebljenih tehničkih mjernih instrumenata.
EF mjerenja se zasnivaju na različitim fizičkim pojavama. Na primjer, toplinsko širenje tijela se koristi za mjerenje temperature, fenomen gravitacije se koristi za mjerenje mase tijela vaganjem itd. Skup fizičkih pojava na kojima se zasnivaju mjerenja naziva se princip merenja .
Merni instrumenti uključuju mere, merne instrumente itd.
Mjerni uređaj je mjerni instrument dizajniran za generiranje signala mjerne informacije u obliku dostupnom direktnoj percepciji osobe. Merni instrumenti uključuju ampermetar, dinamometar, ravnalo, vage, manometar itd.
Pored osnovnih fizičkih veličina u fizici postoje izvedene fizičke veličine koje se mogu izraziti kroz osnovne. Da bi se to postiglo, potrebno je uvesti dva koncepta: dimenziju derivirane veličine i definirajuću jednačinu. Izvedene jedinice dobijaju se iz osnovnih pomoću jednačina veze između odgovarajućih veličina.
Osjetljivost mjernih instrumenata – Mjerne instrumente karakteriše osjetljivost. Osetljivost mernog uređaja jednaka je odnosu linearnog (Dl) ili ugaonog (Da) kretanja pokazivača signala na skali uređaja i promene DX merene vrednosti X koja je to izazvala. Osetljivost određuje minimum izmjerena PV vrijednost pomoću ovog uređaja.
Klasifikacija mjernih instrumenata može se izvršiti prema sljedećim kriterijima.
1. Karakteristike tačnosti mjerenja se dijele na jednaka i nejednaka.
Jednako precizna mjerenja fizička veličina je niz mjerenja određene veličine izvršenih pomoću mjernih instrumenata (MI) sa istom tačnošću pod identičnim početnim uslovima.
Nejednako tačna mjerenja fizička veličina je niz mjerenja određene veličine napravljenih pomoću mjernih instrumenata različite preciznosti i (ili) pod različitim početnim uslovima.
2. Po broju mjerenja mjerenja se dijele na pojedinačna i višestruka.
Jedno merenje je mjerenje jedne količine napravljene jednom. U praksi pojedinačna mjerenja imaju veliku grešku, pa se radi smanjenja greške preporučuje da se mjerenja ovog tipa izvedu najmanje tri puta, a kao rezultat se uzme njihov aritmetički prosjek.
Višestruka mjerenja je mjerenje jedne ili više veličina koje se izvodi četiri ili više puta. Višestruko mjerenje je serija pojedinačnih mjerenja. Minimalni broj mjerenja pri kojem se mjerenje može smatrati višestrukim je četiri. Rezultat višestrukih mjerenja je aritmetički prosjek rezultata svih mjerenja. Uz ponovljena mjerenja, greška se smanjuje.
3. Po vrsti promjene vrijednosti mjerenja se dijele na statička i dinamička.
Statička mjerenja- To su mjerenja stalne, nepromjenljive fizičke veličine. Primjer takve vremenski stalne fizičke veličine je dužina zemljišne parcele.
Dinamička mjerenja– to su mjerenja promjenljive, nepostojane fizičke veličine.
4. Po namjeni mjerenja se dijele na tehnička i metrološka.
tehnička mjerenja - To su mjerenja koja se vrše tehničkim mjernim instrumentima.
Metrološka mjerenja su mjerenja koja se vrše korištenjem etalona.
5. Načinom predstavljanja rezultata mjerenja se dijele na apsolutna i relativna.
Apsolutna mjerenja– to su mjerenja koja se vrše direktnim, direktnim mjerenjem fundamentalne veličine i (ili) primjenom fizičke konstante.
Relativna mjerenja- to su mjerenja u kojima se izračunava odnos homogenih veličina, pri čemu je brojilac veličina koja se poredi, a imenilac osnova poređenja (jedinica). Rezultat mjerenja će zavisiti od toga koja se vrijednost uzima kao osnova za poređenje.
6. Metodama dobijanja rezultata mjerenja se dijele na direktna, indirektna, kumulativna i zajednička.
Direktna mjerenja– to su mjerenja koja se vrše pomoću mjera, odnosno mjerena veličina se upoređuje direktno sa svojom mjerom. Primjer direktnih mjerenja je mjerenje ugla (mjera - kutomjer).
Indirektna mjerenja su mjerenja u kojima se vrijednost mjerne veličine izračunava korištenjem vrijednosti dobijenih direktnim mjerenjem i nekim poznatim odnosom između ovih vrijednosti i mjerne veličine.
Agregatna mjerenja– to su mjerenja čiji je rezultat rješenje određenog sistema jednačina koji je sastavljen od jednačina dobijenih kao rezultat mjerenja mogućih kombinacija mjerenih veličina.
Zajednička merenja – To su mjerenja tokom kojih se mjere najmanje dvije nehomogene fizičke veličine kako bi se uspostavio odnos koji postoji između njih.
4. Jedinice mjerenja
1960. godine, na XI Generalnoj konferenciji za utege i mjere, odobren je Međunarodni sistem jedinica (SI).
Međunarodni sistem jedinica zasniva se na sedam jedinica koje pokrivaju sljedeća područja nauke: mehaniku, elektricitet, toplotu, optiku, molekularnu fiziku, termodinamiku i hemiju:
1) jedinica dužine (mehanika) – metar;
2) jedinica mase (mehanika) – kilogram;
3) jedinica vremena (mehanika) – sekunda;
4) jedinica električne struje (električna energija) – amper;
5) jedinica termodinamičke temperature (toplota) – kelvin;
6) jedinica za intenzitet svetlosti (optika) – candela;
7) jedinica za količinu supstance (molekularna fizika, termodinamika i hemija) – krtica.
Postoje dodatne jedinice u međunarodnom sistemu jedinica:
1) mjerna jedinica ravnog ugla – radian;
2) mjerna jedinica čvrstog ugla – steradian Tako su usvajanjem Međunarodnog sistema jedinica mjerne jedinice fizičkih veličina u svim oblastima nauke i tehnologije dovedene u jednu vrstu, jer se sve ostale jedinice izražavaju kroz sedam osnovnih i dvije dodatne SI jedinice. Na primjer, količina električne energije je izražena u sekundama i amperima.
Glavne mjerne karakteristike
Razlikuju se sljedeće glavne karakteristike mjerenja:
1) način merenja;
2) princip merenja;
3) greška merenja;
4) tačnost merenja;
5) ispravnost mjerenja;
6) pouzdanost mjerenja.
Metoda mjerenja- ovo je metoda ili skup metoda kojim se određena veličina mjeri, odnosno poređenje mjerene veličine sa njenom mjerom prema prihvaćenom principu mjerenja.
Postoji nekoliko kriterijuma za klasifikaciju metoda merenja.
1. Prema metodama dobijanja željene vrednosti merene veličine razlikuju se:
1) direktna metoda (izvršena direktnim, direktnim mjerenjem);
2) indirektni metod.
2. Prema tehnikama merenja, razlikuju se:
1) kontaktna metoda merenja;
2) beskontaktna metoda mjerenja. Kontaktna metoda mjerenja na osnovu direktnog kontakta bilo kojeg dijela mjernog uređaja sa mjernim objektom.
At beskontaktna metoda mjerenja mjerni uređaj ne dolazi u direktan kontakt sa objektom koji se mjeri.
3. Prema metodama poređenja veličine sa njenom mjerom razlikuju se sljedeće:
1) metod direktne procene;
2) metoda poređenja sa svojom jedinicom.
Metoda direktne procjene zasniva se na upotrebi mjernog uređaja koji pokazuje vrijednost mjerene veličine.
Metoda poređenja sa mjerom zasnovano na poređenju objekta mjerenja sa njegovom mjerom.
Princip mjerenja– to je određena fizička pojava ili njihov kompleks na kojem se mjerenje zasniva. Na primjer, mjerenje temperature zasniva se na fenomenu ekspanzije tekućine kada se zagrije (živa u termometru).
Greška mjerenja je razlika između rezultata mjerenja količine i stvarne (stvarne) vrijednosti ove veličine. Greška, po pravilu, nastaje usled nedovoljne tačnosti mernih alata i metoda ili zbog nemogućnosti obezbeđivanja identičnih uslova za ponovljena posmatranja.
Tačnost mjerenja– ovo je karakteristika koja izražava stepen korespondencije rezultata merenja sa realnom vrednošću merene veličine.
Kvantitativno, tačnost mjerenja jednaka je relativnoj grešci minus prva snaga, uzeta po modulu.
Ispravno mjerenje– ovo je kvalitativna karakteristika mjerenja, koja se određuje koliko je blizu nuli vrijednost konstantne ili fiksne greške koja se mijenja tokom ponovljenih mjerenja (sistematska greška). Ova karakteristika obično zavisi od tačnosti mernih instrumenata.
Glavna karakteristika mjerenja je pouzdanost mjerenja.
Pouzdanost mjerenja je karakteristika koja određuje stepen pouzdanosti u dobijene rezultate merenja. Prema ovoj karakteristici mjerenja se dijele na pouzdana i nepouzdana. Pouzdanost mjerenja zavisi od toga da li je poznata vjerovatnoća odstupanja rezultata mjerenja od stvarne vrijednosti izmjerene vrijednosti. Ako se ne utvrdi pouzdanost mjerenja, tada se rezultati takvih mjerenja, po pravilu, ne koriste. Pouzdanost mjerenja je gore ograničena greškom
Measurement- eksperimentalno pronalaženje vrijednosti fizičke veličine pomoću posebnih tehničkih sredstava.
Od izraza “Mjerenje” dolazi izraz “mjeriti”. Ne treba koristiti druge termine - "mjera", "mjera", "mjera", "mjera". Ne uklapaju se u sistem metroloških pojmova.
Za izvođenje mjerenja potrebno je imati: fizičku veličinu; metoda mjerenja; mjerni instrumenti; operater; uslovi potrebni za merenje.
Svrha mjerenja je da se dobije vrijednost fizičke veličine u obliku koji je najpogodniji za upotrebu.
Šta se podrazumijeva pod fizičkom veličinom čija se vrijednost nalazi eksperimentalno?
fizička količina, kao što je gore navedeno, ovo je karakteristika fizičkog objekta (fizičkog sistema, fenomena ili procesa), zajednička u kvalitativnom smislu za mnoge fizičke objekte, ali kvantitativno individualna za svaki od njih.
Individualnost se podrazumijeva u smislu da neko svojstvo može biti određeni broj puta veće ili manje za jedan objekt nego za drugi objekt. Primjeri fizičkih veličina uključuju gustinu, tačku topljenja, indeks prelamanja svjetlosti i mnoge druge.
Fizičku veličinu karakteriziraju veličina, vrijednost, brojčana vrijednost, istinite i realne vrijednosti.
Veličina fizičke količine - kvantitativno određivanje fizičke veličine svojstvene određenom materijalnom objektu, sistemu, pojavi ili procesu.
Vrijednost fizičke veličine je izraz veličine fizičke veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju.
Numerička vrijednost fizičke veličine- apstraktni broj uključen u vrijednost količine.
„Veličina“ je koncept više vrsta. Ali pojam "kvantiteta" često izražava veličinu određene fizičke veličine. Netačno je reći "veličina brzine", "veličina napona", jer su i brzina i napon veličine.
Postoji razlika između veličine i veličine. Veličina količine zaista postoji. Veličinu količine možete izraziti koristeći bilo koju jedinicu date količine koristeći numeričku vrijednost. Brojčana vrijednost se mijenja ovisno o odabranim jedinicama, dok fizička veličina količine ostaje ista.
Jedinica fizička količina- fizička veličina fiksne veličine kojoj je uslovno dodeljena numerička vrednost jednaka 1.
Fizičku veličinu karakteriše njen pravo značenješto idealno odražava odgovarajuće svojstvo objekta u kvalitativnom i kvantitativnom smislu.
Validan pozvao značenje fizička veličina, pronađena eksperimentalno i toliko blizu pravoj vrijednosti da se u tu svrhu može koristiti umjesto nje.
Vrste mjerenja. By način dobijanja Na osnovu numeričke vrijednosti mjerene veličine sva mjerenja se dijele na četiri glavna tipa: direktna, indirektna, kumulativna i zajednička.
Direktno su mjerenja u kojima se željena vrijednost fizičke veličine dobiva direktno iz eksperimentalnih podataka (na primjer, mjerenje mase na skali, dužina dijela mikrometrom).
Strogo govoreći, mjerenje je uvijek direktno i smatra se poređenjem veličine sa njenom jedinicom. U ovom slučaju, bolje je koristiti izraz „metoda direktnog mjerenja“.
Indirektna mjerenja - određivanje željene vrijednosti fizičke veličine na osnovu rezultata direktnih mjerenja drugih fizičkih veličina koje su funkcionalno povezane sa željenom veličinom.
Indirektna mjerenja se provode u slučajevima kada:
* vrijednost mjerene veličine je lakše pronaći indirektnim mjerenjima nego direktnim mjerenjima;
* nema direktnih mjerenja ove ili one vrijednosti;
* indirektna mjerenja daju manje greške od direktnih mjerenja.
Jednadžba indirektnih mjerenja: y = f (x (, x 2,... x n), gdje je y željena vrijednost, koja je funkcija argumenata x, x 2,..., x n, dobijenih direktnim mjerenjem .
Primjer indirektnih mjerenja je određivanje tvrdoće (HB) metala pritiskom čelične kuglice određenog prečnika (D) sa određenim opterećenjem (P) i dobijanjem određene dubine udubljenja (h): HB = P/(tcD h).
Kumulativno nazivaju se istovremena mjerenja više istoimenih veličina, u kojima se vrijednosti željenih veličina pronalaze rješavanjem sistema jednadžbi dobivenih direktnim mjerenjem.
Na primjer, mjerenja u kojima se mase pojedinačnih utega u setu nalaze iz poznate mase jednog od njih i iz rezultata direktnih poređenja masa različitih kombinacija utega.
Zajednička mjerenja - To su mjerenja koja se vrše istovremeno od dvije ili više veličina različitih imena kako bi se pronašao funkcionalni odnos između njih. Na primjer, određivanje ovisnosti dužine tijela o temperaturi, tačke ključanja i topljenja od pritiska itd.
Mjerenja se mogu klasificirati:
a) prema karakteristikama tačnosti - podjednako tačno(serija mjerenja bilo koje veličine izvedena mjernim instrumentima jednake preciznosti i pod istim uvjetima) i nejednako(serija mjerenja bilo koje veličine koju izvrši nekoliko
mjerni instrumenti različite preciznosti i (ili) u nekoliko različitih uslova);
b) po broju mjerenja u nizu mjerenja - jednom I mnogo višestrukih;
c) u odnosu na promjenu izmjerene vrijednosti - statički(mjerenje fizičke veličine koja se ne mijenja tokom vremena, na primjer, mjerenje dužine dijela na normalnoj temperaturi ili mjerenje veličine zemljišne parcele) i dinamičan(mjerenje fizičke veličine koja varira u veličini, npr.
mjerenje naizmjenične električne struje, mjerenje
udaljenost do nivoa zemlje od aviona koji se spušta);
d) izražavanjem rezultata mjerenja - apsolutno(mjerenje zasnovano na direktnim mjerenjima veličina i (ili) korištenju vrijednosti fizičkih konstanti, na primjer, mjerenje sile F se zasniva na mjerenju osnovne veličine mase m i korištenju fizičke konstante - ubrzanje sile teže g) i relativno(mjerenje odnosa veličine prema istoimenoj količini, koja djeluje kao jedinica).
Možete mjeriti sastav ili svojstva tvari ili mjeriti fizičku veličinu koristeći jednu ili drugu metodu mjerenja.
Metoda mjerenja- ovo je tehnika ili skup tehnika za poređenje izmjerenog sastava ili svojstva tvari ili izmjerene fizičke veličine sa poznatim sastavom ili svojstvom supstance ili sa jedinicom fizičke veličine u skladu sa implementiranim principom mjerenja.
Princip mjerenja- ovo je fenomen ili efekat koji leži u osnovi mjerenja.
Pogledajmo neke od principa koji su u osnovi mjerenja.
Ako zagrijete spojeve dvije elektrode napravljene od različitih materijala, nastaje emf. Ovaj fenomen je osnova za visoko precizno mjerenje temperature (termoparovi).
Kada se električni vodiči i poluvodiči zagrijavaju, njihov otpor se mijenja. Ovaj fenomen omogućava dobijanje visoko preciznih mjerenja temperature, posebno kada se koristi platina. Upotreba poluprovodnika omogućava mjerenje malih temperaturnih raspona i temperature tijela vrlo malih volumena.
Kada se neki materijali rastežu ili sabijaju, njihov električni otpor se mijenja, što je osnova za mjerenje malih deformacija tijela, kao i visokih i ultravisokih pritisaka. Na granici između metala i poluvodiča, kada su osvijetljeni, nastaje emf, takozvani fotoelektrični efekat. Fotoćelije, koje se koriste u mnogim mjernim instrumentima, temelje se na korištenju fotoelektričnog efekta.
Jačina sjaja tijela ovisi o temperaturi, koja, pak, ovisi o jačini struje koja zagrijava tijelo. Beskontaktna metoda mjerenja temperature (optički pirometar) zasniva se na ovom fenomenu.
Predavanje 3. MJERENJA FIZIČKIH VELIČINA
3.1 Mjerenja fizičkih veličina i njihova klasifikacija
3.2 Principi, metode mjerenja
3.3. Postupak mjerenja
Mjerenja fizičkih veličina i njihova klasifikacija
Pouzdanost mjernih informacija je osnova za analizu, predviđanje, planiranje i upravljanje proizvodnjom općenito, pomaže povećanju efikasnosti računovodstva sirovina, gotovih proizvoda i troškova energije, kao i poboljšanju kvaliteta gotovih proizvoda.
Measurement- skup operacija koje se izvode za određivanje kvantitativne vrijednosti količine;
Mjerenje fizičke veličine - skup operacija za upotrebu tehničkog uređaja koji pohranjuje jedinicu fizičke veličine, osiguravajući da se pronađe odnos mjerene veličine sa njenom jedinicom i dobije vrijednost ove veličine.
Predmet mjerenja– pravi fizički objekt čija svojstva karakterizira jedan ili više izmjerenih PV.
merna tehnologija– skup tehničkih sredstava koji se koriste za vršenje mjerenja.
Glavni potrošač mjerne opreme je industrija. ovdje je mjerna tehnologija sastavni dio tehnološkog procesa, jer se koristi za dobijanje informacija o tehnološkim režimima koji određuju tok procesa.
tehnološka mjerenja– skup mjernih uređaja i metoda mjerenja koji se koriste u tehnološkim procesima.
Predmet mjerenja– tijelo (fizički sistem, proces, pojava, itd.), koje karakterizira jedna ili više mjerljivih ili mjerljivih fizičkih veličina.
Kvalitet mjerenja je skup svojstava koja određuju usklađenost sredstava, metode, metodologije, uslova mjerenja i stanja jedinstva mjerenja sa zahtjevima mjernog zadatka.
Merenja su klasifikovana prema sledećim kriterijumima:
3.1.1 Prema zavisnosti izmerene vrednosti od vremena na statičke i dinamičke ;
Statička mjerenja- mjerenje fizičke veličine koja se, u skladu sa mjernim zadatkom, prihvata kao konstantna tokom cijelog vremena mjerenja (na primjer, mjerenje veličine dijela na normalnoj temperaturi).
Dinamička mjerenja– mjerenja fizičke veličine čija se veličina mijenja tokom vremena (na primjer, mjerenje masenog udjela vode u proizvodu tokom procesa sušenja).
3.1.2 Po načinu dobijanja rezultata na direktne, indirektne, kumulativne, zajedničke;
Direktno mjerenje– mjerenje u kojem se željena vrijednost fizičke veličine pronalazi direktno iz eksperimentalnih podataka. U procesu direktnog mjerenja mjerni objekat se dovodi u interakciju sa mjernim instrumentom i prema očitanjima potonjeg mjeri se vrijednost mjerene veličine. Primjeri direktnih mjerenja uključuju mjerenje dužine ravnalom, mase pomoću skale, temperature staklenim termometrom i aktivne kiselosti pH metrom itd.
Direktna mjerenja uključuju mjerenja velike većine parametara hemijskog tehnološkog procesa.
Indirektno mjerenje– mjerenje u kojem se na osnovu poznatog odnosa između ove veličine i količina dobijenih direktnim mjerenjem pronalazi željena vrijednost veličine.
Indirektna mjerenja se koriste u dva slučaja:
· ne postoji mjerni instrument za direktna mjerenja;
· Direktna mjerenja nisu dovoljno precizna.
Prilikom izvođenja hemijskih analiza sastava i svojstava prehrambenih supstanci, indirektna mjerenja se široko koriste. Primjer indirektnih mjerenja mogu biti mjerenja gustine homogenog tijela prema njegovoj masi i zapremini; Određivanje masenog udjela vode u ribljim proizvodima sušenjem na temperaturi od 105 O C, čija je suština sušiti proizvod do konstantne mase i odrediti maseni udio vode prema formuli:
gdje je M 1 – težina vaga sa uzorkom prije sušenja, g; M 2 – težina vaga sa uzorkom nakon sušenja, g; M je masa uzorka.
Kumulativna mjerenja - mjerenja više homogenih veličina, u kojima se tražene vrijednosti veličina pronalaze rješavanjem sistema jednadžbi dobijenih direktnim mjerenjima različitih kombinacija ovih veličina (mjerenja u kojima se masa pojedinačnih težina skupa nalazi iz poznata masa jednog od njih i iz rezultata direktnih poređenja masa različitih kombinacija težina).
Zajednička merenja – simultana mjerenja dvije ili više različitih veličina kako bi se pronašao odnos između njih (na primjer, istovremeno mjerenje prirasta dužine uzorka u zavisnosti od promjene njegove temperature i određivanje koeficijenta linearne ekspanzije pomoću formule k= l/( l Dt)).
Zajednička mjerenja se praktički ne razlikuju od indirektnih.
3.1.3. Povezivanjem sa objektom u kontaktu i bez kontakta , pri kojoj se osjetljivi element uređaja dovodi u kontakt ili ne dovodi u kontakt sa mjernim objektom.
3.1.4. Prema uslovima tačnosti na jednake i nejednake.
Jednako precizna mjerenja - niz mjerenja bilo koje veličine izvršenih mjernim instrumentima jednake tačnosti pod istim uslovima.
Nejednaka mjerenja– niz mjerenja bilo koje veličine, izvršenih mjernim instrumentima različite tačnosti i pod različitim uslovima. Na primjer, maseni udio vode u sušenoj ribi određen je dvije metode: sušenjem na temperaturi od 130°C. O C i na HF uređaju na temperaturi od 150 O C, dozvoljena greška u prvom slučaju je +1%, u drugom – +0,5%.
3.1.5 Po broju mjerenja u nizu mjerenja pojedinačni i višestruki.
Jedno merenje– mjerenja koja se vrše jednom (mjerenje određenog vremena pomoću sata).
Višestruko mjerenje– mjerenje fizičke veličine iste veličine čiji se rezultat dobija iz više uzastopnih mjerenja, tj. koji se sastoji od serije pojedinačnih mjerenja. Tipično, višestruka mjerenja su ona koja se vrše više od tri puta. Aritmetička sredina pojedinačnih mjerenja obično se uzima kao rezultat višestrukih mjerenja.
3.1.6. Prema metrološkoj namjeni za tehničke, metrološke;
Technical Dimension– mjerenje koje se vrši korištenjem radnog mjernog instrumenta u svrhu praćenja i upravljanja naučnim eksperimentima, praćenja parametara proizvoda i sl. (mjerenje temperature u peći za pušenje, određivanje masenog udjela masti u ribi).
Metrološko mjerenje– mjerenje izvršeno korištenjem etalona i standardnih mjernih instrumenata radi uvođenja nove jedinice fizičke veličine ili prenošenja njene veličine na radna mjerila.
3.1.7 Iskazivanjem rezultata mjerenja na apsolutne i relativne;
Apsolutno mjerenje– mjerenje zasnovano na direktnim mjerenjima jedne ili više osnovnih veličina i na korištenju fizičkih konstanti. Na primjer, mjerenje gravitacije zasniva se na mjerenju osnovne veličine - mase (m) i korišćenju fizičke konstante g: F = mg.
Relativna dimenzija– mjerenje koje se vrši sa ciljem da se dobije odnos veličine prema istoimenoj količini koja ima ulogu jedinice, ili mjerenje veličine u odnosu na veličinu istog imena, uzetu kao početnu. Na primjer, mjerenje relativne vlažnosti zraka.
3.1.8. Na osnovu postojećih skupova izmjerenih vrijednosti on električni ( struja, napon, snaga) , mehanički ( masa, broj proizvoda, napor); , toplotna snaga(temperatura, pritisak); , fizički(gustina, viskoznost, zamućenost); hemijski(sastav, hemijska svojstva, koncentracija) , radiotehnika itd.
Analiza stanja mjerenja u prehrambenoj industriji omogućila je utvrđivanje kvalitativnog i kvantitativnog sastava flote mjerne opreme, koju karakterizira sljedeći omjer (%):
– termička mjerenja – 50,7;
– mehanička mjerenja – 30,4;
– električna energija – 12,1;
– fizičko-hemijska mjerenja – 6,2;
– mjerenja vremena i frekvencije – 0,6.
Principi i metode mjerenja
Princip mjerenja– fizički fenomen ili efekat koji je u osnovi mjerenja. Na primjer, mjerenje temperature tečnim termometrom zasniva se na povećanju zapremine tečnosti kako temperatura raste.
Metoda mjerenjath- tehnika ili skup tehnika za poređenje merene fizičke veličine sa njenom jedinicom u skladu sa primenjenim principima merenja.
Klasifikacija metoda mjerenja prikazana je na slici 3.1.
Slika 3.1. Klasifikacija metoda mjerenja
Metoda direktne procjene– metoda mjerenja u kojoj se vrijednost izmjerene veličine određuje direktno iz uređaja za očitavanje mjernog uređaja direktnog djelovanja (sa očitavanjem na skali ili na skali nonijusa – pomoćna skala na kojoj su razlomci podjela glavne skale se računaju). Na primjer, brojanje po satu ili ravnalu.
Metoda poređenja sa mjerom– metoda mjerenja u kojoj se izmjerena vrijednost upoređuje sa vrijednošću koju mjerom reprodukuje.
Mjera– SI dizajniran za reprodukciju PV-a date veličine
Događa se metoda poređenja nula, diferencijal, zamjena.
Null metoda– vrsta diferencijalne metode u kojoj se rezultirajući efekat uticaja veličina na uređaj za poređenje svodi na nulu (čašne skale). U ovom slučaju, vrijednost mjerene veličine jednaka je vrijednosti koju mjera reprodukuje.
At diferencijalna metoda izmjerena vrijednost x se poredi direktno ili indirektno sa vrijednošću x i ponovljivom mjerom. Vrijednost x se procjenjuje po razlici Δx = x – x m koju je izmjerio uređaj u istovremeno izmjerenim vrijednostima x i xm i prema poznatoj vrijednosti xm reprodukovanoj mjerom. Onda
x = x m + Δx
Metoda zamjene- metoda u kojoj se željena količina zamjenjuje mjerom sa poznatom vrijednošću.
U zavisnosti od kontakta sa izmerenom vrednošću, metode se dele na kontakt i beskontakt , pri čemu se osjetljivi element uređaja dovodi ili ne dovodi u kontakt sa mjernim objektom. Primjer kontaktnog mjerenja je mjerenje temperature proizvoda termometrom, a beskontaktnog mjerenja temperature u visokoj peći pirometrom.
U zavisnosti od principa koji je u osnovi merenja, metode se dele na fizički, hemijski, fizičko-hemijski, mikrobiološki, biološki .
Fizička metoda– metoda se zasniva na snimanju analitičkog signala koji bilježi određeno svojstvo kao rezultat fizičkog procesa.
Fizičkom metodom određuju se fizička svojstva hidrobionta (masa, dužina, boja) i brojni kontrolni parametri tehnološkog procesa (temperatura, pritisak, vrijeme, itd.) Prilikom istraživanja koriste se različiti mjerni instrumenti. Ova metoda je najobjektivnija i najprogresivnija.
Prednosti – brzina određivanja, tačnost rezultata
Nedostaci - nemogućnost određivanja mnogih pokazatelja, uglavnom analitičkih
Hemijska metoda– na osnovu snimanja analitičkog signala koji nastaje kao rezultat hemijske reakcije, koji se koristi za procenu sastava i svojstava proizvoda Na primer: titrometrija (određivanje saliniteta, gravimetrija - određivanje sadržaja sulfata u kuhinjskoj soli).
Prednosti: najprecizniji i objektivniji.
Nedostaci: trajanje analize, potrebna je priprema reagensa, velika količina staklenog posuđa.
Fizičko-hemijska metoda– zasniva se na snimanju signala koji nastaje kao rezultat hemijske reakcije, ali se takođe snima u vidu merenja nekog fizičkog svojstva. Trenutno je najprogresivniji. Fizičko-hemijske metode se dijele na:
O optičke metode– koristi se veza između optičkih svojstava sistema i njegovog sastava.
- kalorimetrijski Ako - na osnovu merenja apsorpcije elektromagnetne energije u uskom opsegu svetlosnih talasnih dužina (određivanje količine fenola, sadržaja vitamina itd.).
- refraktometrijski - na osnovu merenja indeksa prelamanja rastvora (određivanje sadržaja suve materije u paradajzu).
- potencijalometrijski– zasniva se na određivanju ravnotežnog potencijala (mjerenje EMF) i pronalaženju odnosa između njegove vrijednosti i potencijalno određujuće komponente otopine (Određivanje pH otopine)
- polarografski– na osnovu utvrđivanja zavisnosti struje od porasta napona na elektrodi ćelije uronjene u rastvor (određivanje teških metala)
- konduktometrijski– na osnovu određivanja električne provodljivosti rastvora elektrolita (određivanje teških metala, koncentracija površinske soli u rastvoru).
- kombinovane metode-na osnovu razdvajanja složenih smeša na pojedinačne komponente i njihovog kvantitativnog određivanja razlikuju se: hromatografski (tankoslojni - određivanje sastava masnih kiselina; gasno-tečni - određivanje sastava aminokiselina, pesticida, adsorpcija, jonska izmena).
Pregled predavanja:
1 Klasifikacija mjerenja
2 Fizičke veličine. Klasifikacija fizičkih veličina
3 Osnovna mjerna jednačina. Pretvorba mjerenja
4 Postulati teorije mjerenja
5 Ispitivanje i kontrola, granice mjerenja
Klasifikacija mjernih instrumenata može se izvršiti prema sljedećim kriterijima.
1. Karakteristike tačnosti mjerenja se dijele na jednaka i nejednaka.
Jednako precizna mjerenja fizička veličina je niz mjerenja određene veličine izvršenih pomoću mjernih instrumenata (MI) sa istom tačnošću pod identičnim početnim uslovima.
Nejednako tačna mjerenja fizička količina on je serija mjerenja određene veličine koja se vrši pomoću mjernih instrumenata različite preciznosti i (ili) pod različitim početnim uslovima.
2. Po broju mjerenja mjerenja se dijele na pojedinačna i višestruka.
Jedno merenje je mjerenje jedne količine napravljene jednom. U praksi pojedinačna mjerenja imaju veliku grešku, pa se radi smanjenja greške preporučuje da se mjerenja ovog tipa izvedu najmanje tri puta, a kao rezultat se uzme njihov aritmetički prosjek.
Višestruka mjerenja je mjerenje jedne ili više veličina koje se izvodi četiri ili više puta. Višestruko mjerenje je serija pojedinačnih mjerenja. Minimalni broj mjerenja pri kojem se mjerenje može smatrati višestrukim je četiri. Rezultat višestrukih mjerenja je aritmetički prosjek rezultata svih mjerenja. Uz ponovljena mjerenja, greška se smanjuje.
3. Po vrsti promjene vrijednosti mjerenja se dijele na statička i dinamička.
Statička mjerenja- To su mjerenja stalne, nepromjenljive fizičke veličine. Primjer takve vremenski stalne fizičke veličine je dužina zemljišne parcele.
Dinamička mjerenja- To su mjerenja promjenljive, nepostojane fizičke veličine.
4. Po namjeni mjerenja se dijele na tehnička i metrološka.
Tehnička mjerenja- to su mjerenja koja se vrše tehničkim mjernim instrumentima.
Metrološka mjerenja su mjerenja koja se vrše korištenjem etalona.
5. Metodom prezentacije rezultati mjerenja se dijele na apsolutne i relativne.
Apsolutna mjerenja- to su mjerenja koja se izvode direktnim, direktnim mjerenjem fundamentalne veličine i (ili) primjenom fizičke konstante.
Relativno mjerenja su mjerenja u kojima se izračunava odnos homogenih veličina, pri čemu je brojilac količina koja se poredi, a imenilac osnova poređenja (jedinica). Rezultat mjerenja će zavisiti od toga koja se vrijednost uzima kao osnova za poređenje.
6. By metode primanje rezultati mjerenja se dijele na direktne, indirektne, kumulativne i zajedničke.
Direktna mjerenja- to su mjerenja koja se vrše pomoću mjera, tj. izmjerena veličina se direktno poredi sa svojom mjerom. Primjer direktnih mjerenja je mjerenje ugla (mjera - kutomjer).
Indirektna mjerenja- To su mjerenja u kojima se vrijednost mjerne veličine izračunava korištenjem vrijednosti dobijenih direktnim mjerenjem i nekim poznatim odnosom između ovih vrijednosti i mjerne veličine.
Agregatna mjerenja- to su mjerenja čiji je rezultat rješenje nekog sistema jednačina, koji With lijevo od jednadžbi dobivenih kao rezultat mjerenja mogućih kombinacija mjerenih veličina.
Zajednička mjerenja- to su mjerenja tokom kojih se mjere najmanje dvije nehomogene fizičke veličine With svrhu uspostavljanja postojeće zavisnosti među njima.
Svi objekti okolnog svijeta odlikuju se svojim svojstvima. Svojstvo je filozofska kategorija koja izražava takav aspekt objekta (pojave, procesa) koji određuje njegovu razliku ili zajedništvo s drugim objektima (pojavama, procesima) i otkriva se u njegovim odnosima prema njima. Nekretnina – kategorija kvaliteta. Da bi se kvantitativno opisali različita svojstva procesa i fizičkih tijela, uvodi se pojam kvantiteta. Veličina je svojstvo nečega što se može razlikovati od drugih svojstava i procijeniti na ovaj ili onaj način, uključujući i kvantitativno. Količina ne postoji sama za sebe; ona postoji samo ukoliko postoji objekat sa svojstvima izraženim datom količinom. Idealne veličine se uglavnom odnose na matematiku i predstavljaju generalizaciju (model) konkretnih realnih pojmova. Oni su izračunati na ovaj ili onaj način.
Mnoga svojstva, pored relacije ekvivalencije, manifestuju se iu odnosu na prisustvo kvantitativne ordinate svojstva – intenziteta. Kada se objekt podijeli, takva svojstva se obično ne mijenjaju i nazivaju se intenzivne veličine. Poređenjem intenzivnih vrijednosti može se odrediti njihov omjer i porediti ih prema intenzitetu datog svojstva. Prilikom upoređivanja intenzivnih veličina otkriva se odnos reda (veći, manji ili jednak), tj. određuje se odnos između veličina. Primeri intenzivnih veličina su tvrdoća materijala, miris, itd. Intenzivne količine se mogu detektovati, klasifikovati po intenzitetu, podvrgnuti kontroli i kvantificirati monotono rastućim ili opadajućim brojevima. Na osnovu koncepta “intenzivne količine” uvode se pojmovi fizičke veličine i njene veličine. Veličina fizičke veličine je kvantitativni sadržaj svojstva u datom objektu koji odgovara konceptu fizičke veličine.
Intenzivne količine se prikazuju kvantitativnim, uglavnom stručnim, ocjenjivanjem, u kojem se nekretnine veće veličine prikazuju u većim brojevima od nekretnina manje veličine. Intenzivne količine se procjenjuju korištenjem skala reda i intervala, o kojima se govori u nastavku.
Objekti koje karakteriziraju velike količine mogu biti predmet kontrole. Kontrola je postupak za uspostavljanje korespondencije između stanja objekta i norme. Za implementaciju procedure za najjednostavniju jednoparametarsku kontrolu svojstva X, potrebni su objekti modela koji karakteriziraju parametre jednake donjem X n i gornjem X u granicama normale, te uređaj za poređenje. Kontrolni rezultat Q je određen sljedećom jednačinom: ispod normale (X<Х н); норма (X>X n i X<Х в); выше нормы (X>X c).
Ako se fizička veličina manifestira u odnosima ekvivalencije, reda i aditivnosti, tada se može: detektirati, klasificirati, kontrolirati i mjeriti. Ove veličine, koje se nazivaju ekstenzivne, obično karakteriziraju fizički materijal ili energetska svojstva objekta, na primjer, tjelesnu masu, električni otpor provodnika, itd. Prilikom mjerenja ekstenzivne veličine, nebrojiv skup njegovih dimenzija preslikava se na prebrojiv podskup u obliku skupa brojeva Q, koji također mora zadovoljiti relacije ekvivalencije, reda i aditivnosti. Q brojevi su rezultati mjerenja i mogu se koristiti za bilo koju matematičku operaciju. Skup takvih brojeva Q mora imati sljedeća svojstva:
Da bi se manifestovao u odnosu na ekvivalentnost, skup brojeva Q koji predstavljaju homogene količine različitih veličina mora biti skup identično imenovanih brojeva. Ovo ime je jedinica fizičke količine ili njen razlomak. Jedinica fizičke veličine [Q] je fizička veličina fiksne veličine kojoj se konvencionalno dodjeljuje brojčana vrijednost jednaka jedan. Koristi se za kvantitativno izražavanje homogenih fizičkih veličina.
Za ispoljavanje u odnosima ekvivalencije i reda, broj q 1, koji odražava veću vrijednost Q 1 >Q 2, bira se veći od broja q 2, koji predstavlja manju vrijednost Q 2. U oba slučaja koristi se jedna jedinica fizičke veličine. Da bi se zadovoljio ovaj uslov, kao željeni skup q 1 ,…, q n bira se uređeni skup realnih brojeva sa odnosom prirodnog poretka.
Da bi se manifestirao u odnosima ekvivalencije, reda i aditivnosti, apstraktni broj jednak procjeni ukupne mjerljive veličine Q koja je rezultat sabiranja komponenti homogenih veličina Q i mora biti jednak zbroju numeričkih procjena qi od ove komponente. Zbir imenovanih brojeva Q i koji odražavaju komponente mora biti jednak imenovanom broju Q koji odražava ukupnu vrijednost:
Ako se implementira uslov [Q] =, tj. postoji jednakost u veličini jedinica svih imenovanih brojeva koji odražavaju ukupnu vrijednost Q i njene komponente Q i , tada se u ovom slučaju uvode sljedeći koncepti:
Vrijednost fizičke veličine Q je procjena njene veličine u obliku određenog broja jedinica prihvaćenih za nju;
Numerička vrijednost fizičke veličine, q je apstraktni broj koji izražava omjer vrijednosti neke veličine prema odgovarajućoj jedinici date fizičke veličine.
Jednačina Q = q[Q] naziva se osnovna mjerna jednačina. Suština najjednostavnijeg mjerenja je upoređivati veličinu fizičke veličine Q sa veličinom izlazne veličine podesive viševrijedne mjere q[Q]. Kao rezultat poređenja, ustanovljeno je da je q[Q] Uslov za implementaciju elementarnog postupka direktnog merenja je izvođenje sledećih operacija: Reprodukcija fizičke veličine date veličine q[Q]; Poređenje izmjerene fizičke veličine Q sa reproducibilnom mjernom veličinom q[Q]. Dakle, na osnovu upotrebe opštih postulata ekvivalencije, reda i aditivnosti, dobijen je koncept direktnog merenja, koji se može formulisati na sledeći način: merenje je kognitivni proces koji se sastoji od poređenja kroz fizički eksperiment date fizičke veličine sa poznata fizička veličina uzeta kao jedinica mjere. Kao i svaka druga nauka, teorija mjerenja je izgrađena na osnovu niza osnovnih postulata koji opisuju njene početne aksiome. Veliki broj naučnih studija posvećen je izgradnji i proučavanju ovih aksioma-postulata. Treba napomenuti da svaki pokušaj formulisanja početnih odredbi (postulata) teorije mjerenja nailazi na fundamentalne poteškoće. To je zbog činjenice da, s jedne strane, postulati moraju predstavljati objektivne iskaze, as druge, predmet mjeriteljstva su mjerenja, tj. vrsta aktivnosti koju ljudi preduzimaju da bi postigli subjektivne ciljeve. Shodno tome, potrebno je formulisati objektivne iskaze koji bi poslužili kao temelj naučne discipline koja ima značajan subjektivni element. Prvi postulat metrologije je postulat a: u okviru prihvaćenog modela predmeta proučavanja postoji određena mjerljiva fizička veličina i njena prava vrijednost. Ako, na primjer, pretpostavimo da je dio cilindar (model je cilindar), tada ima promjer koji se može izmjeriti. Ako se dio ne može smatrati cilindričnim, na primjer, njegov poprečni presjek je elipsa, tada je mjerenje njegovog promjera besmisleno, jer izmjerena vrijednost ne nosi korisne informacije o dijelu. I stoga, u okviru novog modela, prečnik ne postoji. Izmjerena veličina postoji samo u okviru prihvaćenog modela, tj. ima smisla samo sve dok se model smatra adekvatnim objektu. Budući da se, za različite svrhe istraživanja, različiti modeli mogu porediti sa datim objektom, onda iz postulata a slijedi korolar a 1: za datu fizičku veličinu objekta koji se mjeri, postoji mnogo mjernih veličina i, shodno tome, njihova prava vrijednosti. Dakle, iz prvog postulata metrologije proizilazi da izmjereno svojstvo mjernog objekta mora odgovarati nekom parametru njegovog modela. Ovaj model mora omogućiti da se ovaj parametar smatra nepromijenjenim tokom vremena potrebnog za mjerenje. U suprotnom, mjerenja se ne mogu izvršiti. Ovu činjenicu opisuje postulat b: prava vrijednost mjerene veličine je konstantna. Nakon što ste identificirali konstantni parametar modela, možete nastaviti s mjerenjem odgovarajuće vrijednosti. Za promjenjivu fizičku veličinu potrebno je izolirati ili odabrati neki konstantni parametar i izmjeriti ga. U opštem slučaju, takav konstantni parametar se uvodi pomoću neke funkcionalne. Primjer takvih konstantnih parametara vremenski promjenjivih signala uvedenih kroz funkcionale su ispravljene prosječne ili srednje kvadratne vrijednosti. Ovaj aspekt se ogleda u posledicama b1: da bi se izmerila promenljiva fizička veličina, potrebno je odrediti njen konstantni parametar – merenu veličinu. Mjerenja zasnovana na korištenju ljudskih osjetila (dodir, miris, vid, sluh i okus) nazivaju se organoleptičkim. Mjerenje vremena, na primjer, ili gravitacije (od strane astronauta) zasnivaju se na senzacijama. Još manje savršena mjerenja na skali narudžbe temelje se na otiscima. Mjerenja zasnovana na intuiciji nazivaju se heuristika. Mjerenja koja se vrše upotrebom posebnih tehničkih sredstava nazivaju se instrumentalnim. One mogu uključivati automatizirane i automatizirane. U automatizovanim merenjima nije u potpunosti isključena uloga osobe (primanje podataka sa izveštajnog uređaja mernog uređaja ili digitalnog displeja). Automatska mjerenja se izvode bez ljudske intervencije. Njihov rezultat je predstavljen u obliku dokumenta i potpuno je objektivan. Indikatori su tehnički uređaji dizajnirani za otkrivanje fizičkih svojstava. Merni instrumenti su sva tehnička sredstva koja se koriste u merenjima i imaju standardizovane metrološke karakteristike. Realne mjere su dizajnirane da reprodukuju fizičku veličinu date veličine, koju karakteriše takozvana nominalna veličina. Merni pretvarači su merni instrumenti koji proizvode signale merne informacije u obliku pogodnom za dalju konverziju, prenos, skladištenje, obradu, ali u pravilu nepristupačan direktnoj percepciji posmatrača. Jedinstvo mjerenja se podrazumijeva kao stanje u kojem se rezultati izražavaju u zakonskim jedinicama, a tačnost mjerenja dokumentuje. Metrološke karakteristike mjernih instrumenata su one tehničke karakteristike koje utiču na rezultate i tačnost mjerenja. Mjerna skala za kvantitativno svojstvo je skala za fizičku veličinu. Skala fizičkih veličina je uređeni niz vrijednosti fizičke veličine, usvojen dogovorom na osnovu rezultata preciznih mjerenja. U skladu sa logičkom strukturom ispoljavanja svojstava, izdvaja se pet glavnih tipova mernih skala. Skala imenovanja (klasifikaciona skala). Takve skale se koriste za klasifikaciju empirijskih objekata čija se svojstva pojavljuju samo u odnosu na ekvivalentnost.Ova svojstva se ne mogu smatrati fizičkim veličinama, stoga skale ovog tipa nisu skale fizičkih veličina. Ovo je najjednostavniji tip skale, zasnovan na dodjeljivanju brojeva kvalitativnim svojstvima objekata, igrajući ulogu imena. Primjer skala imenovanja su široko korišteni atlasi boja dizajnirani za identifikaciju boja. Skala poretka (skala ranga). Ako se svojstvo datog empirijskog objekta manifestira u odnosu na ekvivalentnost i red u rastućoj ili opadajućoj kvantitativnoj manifestaciji svojstva, tada se za njega može konstruirati skala reda. Ona se monotono povećava ili smanjuje i omogućava vam da uspostavite veći/manji omjer između veličina koje karakteriziraju navedeno svojstvo. U skalama reda nula postoji ili ne postoji, ali je u principu nemoguće uvesti mjerne jedinice, jer za njih nije uspostavljen odnos proporcionalnosti i, shodno tome, ne postoji način da se prosudi koliko puta je manje ili više određeno. manifestacije svojstva su. Rasprostranjene su skale narudžbi sa označenim referentnim tačkama. Takve skale, na primjer, uključuju Mohsovu skalu za određivanje tvrdoće minerala, koja sadrži 10 referentnih (referentnih) minerala s različitim brojevima tvrdoće: talk - 1; gips - 2; kalcijum - 3; fluorit - 4; apatit - 5; ortoklas - 6; kvarc - 7; topaz - 8; korund - 9; dijamant - 10. Određivanje minerala određenoj gradaciji tvrdoće vrši se na osnovu eksperimenta, koji se sastoji od grebanja ispitnog materijala nosećom. Ako nakon grebanja ispitnog minerala kvarcom (7) na njemu ostane trag, ali nakon ortoklasa (6) nema traga, onda je tvrdoća ispitivanog materijala veća od 6, ali manja od 7. Procjena na skali narudžbe je dvosmislena i vrlo uslovna, o čemu svjedoči i razmatrani primjer. Intervalna skala (skala razlike). Ove skale su dalji razvoj skala reda i koriste se za objekte čija svojstva zadovoljavaju odnose ekvivalencije, reda i aditivnosti. Intervalna skala se sastoji od identičnih intervala, ima mjernu jedinicu i proizvoljno odabran početak - nultu tačku. Takve skale uključuju hronologiju prema raznim kalendarima, u kojima se kao polazna tačka uzima ili stvaranje svijeta, ili Rođenje Hristovo, itd. Temperaturne skale Celzijusa, Farenhajta i Reaumura su takođe intervalne skale. Praktično postoje dva načina za postavljanje skale. U prvom od njih su odabrane dvije vrijednosti Q 0 i Q 1, koje se relativno jednostavno fizički implementiraju. Ove vrednosti se nazivaju referentne tačke, ili glavne referentne tačke, a interval se naziva glavni interval (Q 1 -Q 0). Skala odnosa. Ove skale opisuju svojstva empirijskih objekata koja zadovoljavaju odnose ekvivalencije, reda i aditivnosti (skale druge vrste su aditivne), au nekim slučajevima i proporcionalnosti (skale prve vrste su proporcionalne). Njihovi primjeri su skala mase (druga vrsta), termodinamička temperatura (prva vrsta). U skalama omjera postoji nedvosmislen prirodni kriterij za nultu kvantitativnu manifestaciju svojstva i mjernu jedinicu utvrđenu sporazumom. Sa formalne tačke gledišta, skala odnosa je intervalna skala prirodnog porekla. Sve aritmetičke operacije su primjenjive na vrijednosti dobijene na ovoj skali, što je važno pri mjerenju fizičke veličine. Skale odnosa su najnaprednije. Apsolutne skale. Neki autori koriste pojam apsolutnih skala, pod kojim podrazumevaju skale koje imaju sve karakteristike skala odnosa, ali dodatno imaju prirodnu, nedvosmislenu definiciju merne jedinice i ne zavise od usvojenog sistema mernih jedinica. Takve skale odgovaraju relativnim vrijednostima: pojačanje, slabljenje, itd. Za formiranje mnogih izvedenih jedinica u SI sistemu koriste se bezdimenzionalne i brojajuće jedinice apsolutne skale. Imajte na umu da se skale imena i reda nazivaju nemetričke (koceptualne), a skale intervala i omjera nazivaju se metričke (materijalne). Apsolutne i metričke skale spadaju u kategoriju linearnih. Praktična implementacija mjernih skala provodi se standardizacijom i samih skala i mjernih jedinica, a po potrebi i metoda i uslova za njihovu nedvosmislenu reprodukciju. Kontrolna pitanja: 1 Definirajte fizičku veličinu. Navedite primjere veličina koje pripadaju različitim grupama fizičkih procesa. 2 Šta su ekstenzivne i intenzivne fizičke veličine? Koje su njihove sličnosti i razlike? Navedite primjere fizičkih veličina svake vrste. 3 Šta je skala fizičkih veličina? Navedite primjere različitih skala fizičkih veličina. 4 Navedite glavne operacije postupka mjerenja. Recite nam kako se primjenjuju pri mjerenju veličine dijela pomoću čeljusti. 5 Navedite primjere mjernih pretvarača, viševrijednih mjera i uređaja za poređenje koji se koriste u vama poznatim mjernim instrumentima. 6 Šta je mjerni instrument? Navedite primjere mjernih instrumenata za različite fizičke veličine.
