Temel fiziksel nicelikleri ölçme yöntemleri. Fiziksel büyüklüklerin ölçümü: temel ölçüm yöntemleri
Fiziksel bir miktarın ölçümü- fiziksel bir niceliğin bir birimini depolayan, ölçülen miktarın birimiyle bir oranını (açık veya örtülü biçimde) sağlayan ve bu miktarın değerini elde eden teknik bir aracın kullanımı için bir dizi işlem.
En basit durumda, herhangi bir parçaya bölmeli bir cetvel uygulayarak, aslında, boyutu cetvel tarafından depolanan birim ile karşılaştırılır ve sayıldıktan sonra değerin değeri (uzunluk, yükseklik, kalınlık ve diğer parametreler) parçası) elde edilir. Bir ölçüm cihazı yardımıyla, işaretçinin hareketine dönüştürülen değerin boyutu, bu cihazın ölçeğinin depoladığı birim ile karşılaştırılır ve bir okuma alınır.
"Ölçüm" kavramının tanımı, metrolojideki kavramlar sisteminin düzenlenmesinde esas olan genel ölçüm denklemini karşılar. Teknik yönü (bir dizi işlem) hesaba katar, ölçümlerin metrolojik özünü ortaya çıkarır (birim ile karşılaştırma) ve epistemolojik yönü gösterir (bir niceliğin değerini elde etme).
Ölçüm türleri
Ölçüm alanı- herhangi bir bilim veya teknolojinin özelliği olan ve özgüllükleri ile ayırt edilen fiziksel niceliklerin bir dizi ölçümü. Not - Bir dizi ölçüm alanı vardır: mekanik, manyetik, akustik, iyonlaştırıcı radyasyon ölçümleri vb.
Ölçüm türü- kendi özelliklerine sahip olan ve ölçülen değerlerin tekdüzeliği ile karakterize edilen ölçüm alanının bir kısmı. ÖRNEK Elektriksel ve manyetik ölçümler alanında, aşağıdaki ölçüm türleri ayırt edilebilir: elektrik direnci, elektromotor kuvveti, elektrik voltajı, manyetik indüksiyon, vb. ölçümleri.
Birkaç çeşit ölçüm vardır.
Ölçülen değerin zamana bağımlılığının niteliğine göre, ölçümler şu şekilde ayrılır:
statik ölçümler;
dinamik ölçümler.
Ölçüm sonuçlarını elde etme yöntemine göre, bunlar ayrılır:
dolaylı;
Kümülatif;
eklem yeri.
Sonucun doğruluğunu belirleyen koşullara göre, ölçümler şu şekilde ayrılır:
metrolojik ölçümler;
kontrol ve doğrulama ölçümleri;
teknik ölçümler.
Sonuçların ifade ediliş şekline göre:
mutlak ölçümler;
göreceli ölçümler.
Ölçüm cihazının özelliklerine göre:
eşit ölçümler;
eşit olmayan ölçümler
Bir dizi ölçümdeki ölçüm sayısına göre:
tek ölçümler;
çoklu ölçümler
Ölçümler, bilgi edinme yöntemiyle, ölçüm işlemi sırasında ölçülen değerdeki değişikliklerin doğası gereği, ana birimlerle ilgili olarak ölçüm bilgisi miktarıyla ayırt edilir.
Bilgi edinme yöntemine göre, ölçümler doğrudan, dolaylı, kümülatif ve birleşik olarak ayrılır.
Doğrudan ölçümler, fiziksel bir miktarın ölçümüyle doğrudan karşılaştırılmasıdır. Örneğin cetvel ile bir cismin uzunluğu belirlenirken istenilen değer (uzunluk değerinin nicel ifadesi) bir ölçü yani cetvel ile karşılaştırılır.
Dolaylı ölçümler - doğrudan olanlardan farklıdır, çünkü bir miktarın istenen değeri, istenen spesifik bağımlılıkla ilişkili bu tür miktarların doğrudan ölçümlerinin sonuçlarına dayanarak belirlenir. Yani, akım gücünü bir ampermetre ile ve voltajı bir voltmetre ile ölçerseniz, o zaman üç miktarın bilinen fonksiyonel ilişkisine göre, elektrik devresinin gücünü hesaplayabilirsiniz.
Toplam ölçümler - birkaç homojen miktarın eşzamanlı ölçümlerinin sonuçlarından derlenen bir denklem sisteminin çözümü ile ilişkilidir. Denklem sisteminin çözümü, istenen değerin hesaplanmasını mümkün kılar.
Ortak ölçümler, aralarındaki ilişkiyi belirlemek için iki veya daha fazla homojen olmayan fiziksel niceliğin ölçümleridir.
Elektrik mühendisliği alanında çeşitli parametre ve özelliklerin ölçümünde kümülatif ve ortak ölçümler sıklıkla kullanılmaktadır.
Ölçüm işlemi sırasında ölçülen değerdeki değişimin niteliğine göre istatistiksel, dinamik ve statik ölçümler vardır.
İstatistiksel ölçümler, rastgele süreçlerin, ses sinyallerinin, gürültü seviyelerinin vb. özelliklerinin belirlenmesi ile ilişkilidir. Statik ölçümler, ölçülen değer pratik olarak sabit olduğunda gerçekleşir.
Dinamik ölçümler, ölçüm işlemi sırasında belirli değişikliklere uğrayan bu tür büyüklüklerle ilişkilidir. Pratikte ideal statik ve dinamik ölçümler nadirdir.
Ölçüm bilgisi miktarına göre tekli ve çoklu ölçümler ayırt edilir.
Tek ölçümler, bir miktarın bir ölçümüdür, yani ölçüm sayısı, ölçülen büyüklüklerin sayısına eşittir. Bu tür ölçümün pratik uygulaması her zaman büyük hatalarla ilişkilendirilir, bu nedenle en az üç tekli ölçüm yapılmalı ve nihai sonuç aritmetik ortalama olarak bulunmalıdır.
Çoklu ölçümler, ölçülen değerlerin sayısının ölçüm sayısının fazlalığı ile karakterize edilir. Çoklu ölçümün avantajı, rastgele faktörlerin ölçüm hatası üzerindeki etkisinde önemli bir azalmadır. ölçüm metrolojik skala
Fiziksel damarlar. Fiziksel büyüklük birimleri
Metroloji yöntemlerinin ve araçlarının geniş bir şekilde geliştirilmesi ve yaygınlaştırılması, devlet ve uluslararası kuruluşların tüm ölçüm birimleri sistemlerinin oluşturulmasına yol açtı. Evrensel küreselleşme anında, metrolojinin rolü ve görevlerin karmaşıklığı önemli ölçüde artmaktadır. Fiziksel bir nesnenin her nitel özelliğine fiziksel nicelik (uzunluk, kütle, hız) denir. Fiziksel bir nicelik, bir ölçü birimi cinsinden ifade edilen belirli bir büyüklüğe sahiptir. Fiziksel nicelikler arasında temel ve ana olanlardan dönüştürülmüş olanlar vardır. Bu fiziksel niceliklerin her ikisi de bir birimler sistemi oluşturur. Farklı zamanlarda, farklı ölçü birimleri sistemleri vardı. ISS sistemi - metre, kilogram, saniye. CGS sistemi santimetre, gram, saniye vb. Onlara dayanarak, 1960 yılında XI Uluslararası Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansı'nda kabul edilen Uluslararası Birimler Sistemi (SI) inşa edildi ve dünya çapında ölçü birimlerinde tekdüzelik getirdi.
SI, tüm mekanik, elektrik, manyetik, akustik, ışık ve kimyasal parametrelerin yanı sıra iyonlaştırıcı radyasyonun özelliklerini ölçmek için kullanılabilen yedi temel birime sahiptir. Temel SI birimleri şunlardır:
metre (m) - uzunluk ölçmek için;
kilogram (kg) - kütleyi ölçmek için;
saniye (ler) - zamanı ölçmek için;
amper (A) - bir elektrik akımının gücünü ölçmek için;
kelvin (K) - termodinamik sıcaklığı ölçmek için;
mol (mol) - bir maddenin miktarını ölçmek için;
kandela (cd) - ışığın yoğunluğunu ölçmek için.
SI, uzunluk biriminin yeni bir tanımını benimsemiştir - metre. SI'nın tanıtılmasından önce, metrenin uluslararası ve ulusal standartları olarak platin-iridyum alaşımından yapılmış ve X şeklinde bir kesite sahip hat ölçüleri kullanılmıştır. Sayaç, ölçünün iki orta vuruşunun eksenleri arasında ± 0.1 mikron hassasiyetle 20 °C sıcaklıkta belirlendi.
Yeni birim sisteminde 1 m, kripton atomunun ışık dalgalarının dalga boylarında ifade edilir, yani doğal bir miktarla ilişkilendirilir. Şimdi bir metre, kripton-86 spektrumunun turuncu çizgisine karşılık gelen radyasyonun 1.650.763.73 vakum dalga boyuna eşit bir uzunluktur. Yeni standartla birlikte, 1 m'lik bir uzunluk şimdi, metrenin eski yapay standardının hatasından 50 kat daha az olan 0.002 mikron hata ile yeniden üretiliyor.
Ölçüm metodu- Gerçekleştirilen ölçüm ilkesine göre ölçülen fiziksel niceliği ve birimini karşılaştırmak için alım veya bir dizi yöntem.
Ölçüm yöntemi genellikle ölçüm cihazlarının tasarımı ile belirlenir. Birkaç temel ölçüm yöntemi vardır: doğrudan değerlendirme, bir ölçü ile karşılaştırma, diferansiyel veya fark, sıfır, temaslı ve temassız.
Ölçme aracı ve kullanım yöntemleri birlikte ölçüm yöntemini oluşturur. Ölçülen büyüklüklerin değerlerini elde etme yöntemine göre, iki ana ölçüm yöntemi ayırt edilir: doğrudan değerlendirme yöntemi ve ölçü ile karşılaştırma yöntemi.
Doğrudan değerlendirme yöntemi- bir miktarın değerinin doğrudan etkili bir ölçüm cihazının okuma cihazından doğrudan belirlendiği bir ölçüm yöntemi.
Örneğin, uzunluğu bir cetvelle, parçaların boyutlarını ölçerek - bir mikrometre, kumpas ile boyut değerini aldık.
Şekil 7.1– Bir ölçü ile karşılaştırma yaparak ölçüm şeması
Ölçüm karşılaştırma yöntemi- ölçülen değerin, ölçüm tarafından üretilen değerle karşılaştırıldığı bir ölçüm yöntemi. Örneğin, yüksekliği ölçmek için L ayrıntılar 1 (şek.7.1) minimetre 2 rafa sabitlendi. Minimetrenin oku, herhangi bir örneğe göre sıfıra ayarlanır (son ölçüler seti 3), uzun boylu N, nominal yüksekliğe eşit Lölçülen kısım. Ardından parça partilerinin ölçümüne geçin. Boyutsal doğruluk hakkında L sıfır konumuna göre minimetre okunun ±∆ sapması ile değerlendirilir.
Cihaz okumalarının ölçülen fiziksel miktar ile ilişkisine bağlı olarak, ölçümler doğrudan ve dolaylı, mutlak ve bağıl olarak ayrılır.
saat doğrudanölçümde, miktarın istenen değeri doğrudan ölçüm sürecinde bulunur, örneğin açıyı bir açı ölçer ile ölçmek, çap - bir kumpas ile, kütle - bir kadran ölçeğinde.
saat dolaylıÖlçüm, bir miktarın değeri, bu miktar ile doğrudan ölçümlere tabi olan miktarlar arasındaki ilişkiye dayalı olarak belirlenir, örneğin, dikey bir uzunluk mastarı üzerinde üç tel kullanarak ortalama diş çapının, bir sinüs cetveli kullanılarak açının belirlenmesi, vb.
Doğrusal büyüklükleri ölçerken, dikkate alınan yöntemlerden bağımsız olarak, temaslı ve temassız ölçüm yöntemleri vardır.
Iletişim yöntemi alet veya cihazın ölçüm yüzeyleri ile kontrol edilen parça arasındaki temas ile gerçekleştirilir. Dezavantajı, ölçüm sırasında ek hatalara neden olan belirli bir çabaya ihtiyaç duymasıdır (örneğin, bir kumpas, mikrometre, kol-mekanik cihazlarla yapılan ölçümler).
temassız yöntemölçüm işlemi sırasında kontrol aleti ile ürün arasında herhangi bir temas olmadığı için temas dezavantajı yoktur. Bu, pnömatik cihazlar kullanan projektörler, mikroskoplar üzerinde bir testtir.
Karmaşık bir geometrik şekle (dişler, spline bağlantıları) sahip parçaların yüzeylerinin ölçümü, eleman eleman veya karmaşık bir yöntemle yapılabilir.
eleman yöntemiyle,örneğin, ortalama çapın ipliği üç telli yöntem kullanılarak kontrol edilir, dış çap bir mikrometre ile kontrol edilir, profil açısı evrensel bir mikroskop kullanılarak kontrol edilir.
karmaşık yöntem Vidalama için dişli tapa ve halkalar yardımıyla dişlerin kontrolünde kullanılırlar, aynı zamanda dişin hatvesini, profil açısını ve ortalama çapını kontrol ederler.
Ölçü aletleri (aletleri) amaçlarına, yapısal ve işlevsel özelliklerine ve üretimin teknolojik özelliklerine göre sınıflandırılır. Fabrikalarda, özel atölyeler ve bölümler aşağıdaki ölçüm aletleri gruplarını üretir.
1. Optik cihazlar:
a) uzunlukları ve açıları ölçmek için aletler - uzunluk ölçerler, profil oluşturucular, sferometreler, aletli ve evrensel ölçüm mikroskopları, doğrusal ölçüm makineleri, optik bölme kafaları, açı ölçerler,
refraktometreler, otokolimasyon tüpleri, katetometreler, vb.;
b) mikroskoplar (dürbün, girişim, biyolojik vb.);
c) gözlem cihazları - Galile ve prizma dürbünleri, stereo tüpler, periskoplar;
d) jeodezik aletler - seviyeler, teodolitler, ışık mesafe bulucuları;
e) prizma ve kırınım spektral aletleri - mikrofotometreler, interferometreler, spektroprojektörler.
2. Kol-optik cihazlar: optimetreler, ultraoptimetreler, vb.
3. Kol-mekanik cihazlar:
a) aslında kaldıraç (minimetreler, vb.);
b) vites (saat tipi göstergeler, vb.);
c) kaldıraç dişli (mikrometreler, vb.);
d) kaldıraçlı vida (gösterge-mikrometre);
e) yaylı transmisyonlu (mikroatörler, vb.).
4. Basınç göstergeli ve rotametreli pnömatik aletler.
5. Mekanik cihazlar:
a) kesikli, bir verniye ile donatılmış (kalibre aletleri ve evrensel açıölçerler);
b) mikrometrik, bir vida dişlisinin kullanımına dayalı (mikrometreler, mikrometrik iç mastarlar, derinlik mastarları, vb.).
6. Elektrikli cihazlar (endüktif, kapasitif, fotoelektrik vb.).
7. Otomatik cihazlar: kontrol ve kontrol ayırma makineleri, aktif kontrol cihazları vb.
Ölçüm cihazlarının türü- bu, bu tür fiziksel niceliği ölçmek için tasarlanmış bir dizi ölçüm aletidir.
Ölçüm aletlerinin tipi birkaç tip içerebilir. Örneğin ampermetreler ve voltmetreler (genel olarak) sırasıyla elektrik akımının ve voltajın gücü için ölçüm aletleri türleridir.
okuma cihazı gösterge cihazının bir ölçeği ve bir işaretçisi olabilir. Işaretçi ok, ışık huzmesi vb. şeklinde gerçekleştirilir. Şu anda dijital göstergeli okuma cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır. Ölçek bir miktarın bir dizi ardışık değerine karşılık gelen, bazılarına yapıştırılmış bir dizi işaret ve referans numarası veya diğer sembolleri temsil eder. Bitişik iki ölçek işareti arasındaki boşluğa denir. ölçek bölümü.
Ölçek aralığı iki bitişik ölçek işareti arasındaki mesafedir. Çoğu ölçüm cihazının bölme aralığı 1 ila 2,5 mm'dir.
Şekil 7.2– Ölçek aralıkları
Ölçek bölme değeriölçekteki iki bitişik işarete karşılık gelen miktarların değerlerindeki farktır. Örneğin (şekle bakın), göstergenin bölme değeri 0,002 mm'dir.
Öncelik Ve ölçek bitiş değeri (ölçüm limiti)- sırasıyla, ölçekte belirtilen ölçülen miktarın en küçük ve en büyük değerleri, ölçüm cihazının ölçeğinin yeteneklerini karakterize eder ve gösterge aralığını belirler.
1.5 Ölçüm hatası ve kaynakları
Bir ölçümü analiz ederken, fiziksel niceliklerin gerçek değerleri, ölçüm sonuçlarıyla karşılaştırılır. Ölçüm sonucunun sapması ∆ x gerçek değerden Qölçülen miktar denir ölçüm hatası:
∆=X-Q.
Ölçüm hataları genellikle oluşma nedenlerine ve hataların türüne göre sınıflandırılır. Oluşma nedenlerine bağlı olarak, aşağıdaki ölçüm hataları ayırt edilir.
Yöntem hatasıölçüm yönteminin kusurlu olmasının bir sonucu olan ölçüm hatasının bir bileşenidir. Ölçüm yönteminin toplam hatası, tek tek bileşenlerinin (cihaz okumaları, uç göstergeler, sıcaklık değişiklikleri vb.) hatalarının toplamı ile belirlenir.
Sayma hatası- ölçüm cihazının okumalarının yetersiz doğru okunmasının bir sonucu olan ve gözlemcinin bireysel yeteneklerine bağlı olan ölçüm hatası bileşeni.
Alet hatası kullanılan ölçüm aletlerinin hatalarına bağlı olan ölçüm hatası bileşenidir. Ölçü aletinin temel ve ek hataları vardır. Arka temel hata Normal şartlar altında kullanılan ölçü aletinin hatasını kabul edin. Ek hataölçüm dönüştürücüsünün ek hatalarının ve normal koşullardan sapmanın neden olduğu ölçümün toplamıdır.
Test edilen ürünün sıcaklığı, kontrolün gerçekleştirildiği sıcaklıktan farklıysa, bu, termal genleşmeden kaynaklanan hatalara neden olur. Görünmelerini önlemek için tüm ölçümler normal sıcaklıkta (+20°C) yapılmalıdır.
Parça yükleme hatası kontrol altında ve cihaz kurulum hatalarıölçüm doğruluğunu da etkiler. Örneğin, ölçüm yaparken bir kumpas, ölçülen yüzeye dik olarak ayarlanmalıdır. Ancak, ölçüm sürecinde ölçüm hatalarına yol açan bozulmalar olabilir.
Listelenen hatalara, sübjektif verileri nedeniyle icracı tarafından boyut hesaplandığında meydana gelen hatalar, ölçüm yüzeyleri ile ürün arasındaki temas yoğunluğunun eksikliğinden kaynaklanan hatalar eklenebilir.
Tüm ölçüm hataları, türe göre sistematik, rastgele ve brüt olarak ayrılır.
Altında sistematik Aynı miktarın tekrarlanan ölçümleri sırasında sabit veya düzenli olarak değişen hataları anlayın. Rastgele hatalar - aynı değerin tekrarlanan ölçümleri sırasında rastgele değişen ölçüm hatalarının bileşenleri. İLE kaba verilen ölçüm koşulları altında beklenenden önemli ölçüde daha büyük rastgele hatalar içerir (örneğin, ölçekte yanlış okuma, cihazın şokları ve darbeleri).
Kalibrasyon - devlet metrolojik denetimine tabi olmayan ölçüm ekipmanının metrolojik özelliklerinin belirlenmesi; kalibrasyon, kalibrasyon laboratuvarları tarafından yapılmaktadır.
Duyarlılık eşiği (yanıt), çıkış değerinde gözle görülür bir değişikliğe neden olan giriş değerindeki en küçük artıştır.
Temel bir hata, belirli bir analizde ayrıca bileşenlere bölünmesi gerekmeyen hatanın böyle bir bileşenidir. Sistematik hataları tespit etmek için evrensel yöntemler yoktur. Bu nedenle bunları azaltmak veya ortadan kaldırmak için çeşitli yöntemler kullanılmaktadır. Ölçüm sonuçlarının brüt hataları, standart sapmanın kesirlerinde dağıtım merkezine göre aralığı aldığım anormal sonuçlar kriteri kullanılarak hariç tutulur. Genellikle, ölçüm değeri 3 σ'dan büyükse, bu tür bir sapma anormal olarak adlandırılır.
Ölçümlerin metrolojik tekdüzeliğini sağlamak için, ölçüm laboratuvarlarında ölçüm ekipmanının metrolojik sertifikasyonu gerçekleştirilir.
Doğrulama- deneysel olarak belirlenen metrolojik özelliklerin uygunluğu ve belirlenen gerekliliklerle kontrol temelinde ölçüm cihazının kullanıma uygunluğunun belirlenmesi.
Doğrulama sırasında belirlenen bir ölçüm cihazının ana metrolojik özelliği, hatasıdır. Kural olarak, kalibre edilmiş ölçüm cihazının örnek bir ölçüm cihazı veya standartla, yani doğrulama için tasarlanmış daha doğru bir cihazla karşılaştırılması temelinde bulunur.
Doğrulamalar vardır: eyalet ve departman, periyodik ve bağımsız, olağanüstü ve teftiş, karmaşık, öğe bazında, vb. Doğrulama, öngörülen şekilde yapma hakkı verilen metroloji servisleri tarafından gerçekleştirilir. Doğrulama, gerçekleştirme hakkı sertifikasına sahip özel eğitimli uzmanlar tarafından gerçekleştirilir.
Kullanıma uygun olduğu kabul edilen ölçü aletlerinin doğrulama sonuçları, doğrulama sertifikaları düzenlenerek, doğrulama işareti uygulanarak vb. belgelenir. Ulusal ekonomide kullanılan tüm ölçü aletleri doğrulamaya tabidir.
İşletmelerde, uzunluk ölçülerini korumanın ana yolu, son ölçülerdir. Tüm atölye ölçüm cihazları, örnek ölçüm cihazları ile kontrol ve ölçüm laboratuvarlarında doğrulamaya tabidir.
Ölçüm- bu, fiziksel bir miktarın değerini özel teknik araçlar kullanarak ampirik olarak bulmaktır. Ölçümler aşağıdakilere göre sınıflandırılır: ♦ bilgi edinme yolu; ♦ ölçüm sürecindeki miktardaki değişikliklerin doğası; ♦ ölçüm bilgisi miktarı; ♦ ana ölçü birimleriyle ilişki. Bilgi edinme yöntemine göre, ölçümler doğrudan dolaylı, kümülatif ve birleşik olarak ayrılır. İle ölçüm işlemi sırasında ölçülen değerdeki değişikliklerin doğası istatistiksel, dinamik ve statik ölçümleri tahsis eder.
İle ölçüm bilgisi miktarı Tekli ve çoklu ölçümleri ayırt eder. ana ölçü birimleriyle ilişkisi Mutlak ve bağıl ölçümleri ayırt eder.
Ölçüm prensibi -ölçümlerin altında yatan fiziksel fenomen veya etki (örneğin, hızı ölçmek için Doppler etkisinin kullanılması - herhangi bir enerji yayılımı dalga sürecinde gerçekleşir; tartarak kütleyi değiştirirken yerçekiminin kullanılması).
Ölçüm metodu - Bu, uygulanan ölçüm ilkesine uygun olarak ölçülen fiziksel miktarı birimiyle karşılaştırmak için bir teknik veya bir dizi tekniktir (ölçüm yöntemi genellikle ölçüm cihazlarının cihazı tarafından belirlenir)
Aşağıdaki ölçüm yöntemleri vardır: ölçümlerin doğrudan değerlendirilmesi yöntemleri (miktarın değeri doğrudan gösterge ölçüm cihazı tarafından belirlenir); .♦ Ölçü ile karşılaştırma yöntemleri (ölçülen değerler, ölçüyü yeniden üreten değerlerle karşılaştırılır); ♦ null ölçüm yöntemi (ölçülen nicelik ve ölçünün karşılaştırıcı üzerindeki sonuç etkisi sıfıra getirilir); ♦ ikame ölçüm yöntemi (ölçülen nicelik, niceliğin bilinen bir değerine sahip bir ölçü ile değiştirilir); böylece karşılaştırıcı önceden belirlenmiş bir değere eşit toplamlarından etkilenir); ♦ Diferansiyel ölçüm yöntemi (ölçülen değer, ölçülen değerin değerinden biraz farklı olan bilinen bir değere sahip homojen bir değer ile karşılaştırılır, bu iki değer arasındaki fark ölçülen); ♦ temaslı ölçüm yöntemi (mil çapının bir ölçüm kıskacı veya açık ve açık mastar ile ölçülmesi); Ölçüm tekniğiölçüm için belirlenmiş bir dizi işlem ve kuraldır.
Ölçüm nesneleri olarak fiziksel nicelikler Fiziksel nicelik, birçok fiziksel nesne için niteliksel olarak ortak, ancak niceliksel olarak her biri için ayrı olan fiziksel bir nesnenin özelliklerinden biridir. Ölçülen fiziksel miktarölçüm görevinin ana amacına uygun olarak ölçülecek, ölçülecek veya ölçülecek nicel bir fiziksel niceliği temsil eder. Fiziksel büyüklük birimleri sistemi- bu, bazı nicelikler bağımsız olarak alındığında, diğerleri işlevleri olduğunda, kabul edilen ilkelere göre oluşturulan bir dizi temel ve türetilmiş fiziksel niceliktir. Temel nicelikler sistemine dahil olan ve bu sistemin diğer niceliklerinden bağımsız olarak koşullu olarak kabul edilen fiziksel bir niceliktir. türev sisteme dahil olan ve bu sistemin temel nicelikleri aracılığıyla belirlenen fiziksel bir niceliktir.
Temel nicelikler birbirinden bağımsızdır, ancak türevleri olarak adlandırılan diğer fiziksel niceliklerle ilişkiler kurmak için temel olarak hizmet edebilirler. Örneğin, Einstein'ın formülü temel birim - kütle ve türetilmiş birim - enerjiyi içerir. Ana nicelikler temel ölçü birimlerine, türevler de türevlere karşılık gelir.Her fiziksel niceliğin belirli bir değeri vardır. boyut -çeşitli derecelerde temel fiziksel niceliklerin sembollerinin ürünlerinden oluşan, belirli bir fiziksel miktarın, bu miktarlar sisteminde ana olarak kabul edilen fiziksel niceliklerle ilişkisini yansıtan ve orantılılık ile bir güç monomiali şeklinde bir ifade katsayısı bire eşittir.
22. Sıcaklık ölçme araçları. Sıcaklıkları ölçmenin iki ana yolu vardır - temaslı ve temassız. Temas yöntemleri, sıcaklık ölçüm dönüştürücüsünün incelenen nesne ile doğrudan temasına dayanır, bunun sonucunda dönüştürücünün ve nesnenin termal denge durumu sağlanır. Bu yöntemin dezavantajları vardır. Nesnenin sıcaklık alanı, içine bir termal alıcı sokulduğunda bozulur. Dönüştürücünün sıcaklığı her zaman nesnenin gerçek sıcaklığından farklıdır. Sıcaklık ölçümünün üst sınırı, sıcaklık sensörlerinin yapıldığı malzemelerin özellikleri ile sınırlıdır. Ek olarak, yüksek hızda dönen erişilemeyen nesnelerde sıcaklık ölçümü ile ilgili bir takım problemler temas yöntemiyle çözülemez.
Temassız yöntem, radyasyon yoluyla iletilen ve incelenen hacimden belirli bir mesafede algılanan termal enerjinin algılanmasına dayanır. Bu yöntem temastan daha az hassastır. Sıcaklık ölçümleri büyük ölçüde çalışma sırasında kalibrasyon koşullarının yeniden üretilmesine bağlıdır, aksi takdirde önemli hatalar ortaya çıkar. Değerlerini bir sinyale veya göstergeye dönüştürerek sıcaklığı ölçmek için kullanılan bir cihaza termometre denir (GOST 13417-76),
Çalışma prensibine göre, tüm termometreler, farklı sıcaklık aralıkları için kullanılan aşağıdaki gruplara ayrılır: 1 Sıcaklık değişiklikleri ile sıvı veya katıların hacimlerindeki değişime bağlı olarak -260 ila +700 ° C arası genleşme termometreleri. -200 ila +600 °C arasında 2 Manometrik termometre, kapalı bir hacimdeki bir sıvı, buhar veya gazın basıncının sıcaklık değişikliklerine bağımlılığı ile sıcaklığı ölçer.3. Elektrik dirençli termometreler -270 ila +750 °C arasında standart olup, sıcaklık değişimini iletkenlerin veya yarı iletkenlerin elektrik direncindeki bir değişikliğe dönüştürür. 4. Termoelektrik termometreler (veya pirometreler), -50 ila +1800 °C arasında standart olup, dönüşümü elektromotor kuvvetin değerinin farklı iletkenlerin birleşme noktasının sıcaklığına bağımlılığına dayanır.
Isıtılmış bir gövde tarafından yayılan radyant enerjinin yoğunluğunun değerine göre sıcaklık ölçümüne dayalı 500 ila 100000 °C arası radyasyon pirometreleri, -272 ila +1000 °C arası elektrofiziksel olaylara dayalı termometreler (termonik termoelektrik dönüştürücüler, hacimsel rezonanslı termal dönüştürücüler) , nükleer rezonans olanlar).
Metroloji, standardizasyon ve sertifikasyon
Metroloji ve ölçüm teknolojisinin temelleri ile ilgili genel sorular
Pratik hayatta, insan her yerde ölçümlerle ilgilenir. Her adımda uzunluk, hacim, ağırlık, zaman vb. niceliklerin ölçümleri vardır.
Ölçüler, insan tarafından doğayı anlamanın en önemli yollarından biridir. İnsana doğada işleyen yasaları açıklayarak, çevreleyen dünyanın nicel bir tanımını verirler. Hem tüm teknolojik süreçleri, bunların kontrolünü ve yönetimini hem de üretilen ürünlerin özelliklerini ve kalitesini belirleyen kapsamlı bir ölçüm sistemi olmadan tüm teknoloji dalları var olamazdı.
Ölçümleri inceleyen bilim dalı metrolojidir. "Metroloji" kelimesi iki Yunanca kelimeden oluşur: metron - ölçü ve logos - doktrin. "Metroloji" kelimesinin gerçek çevirisi, ölçüler doktrinidir. Uzun bir süre boyunca, metroloji temel olarak çeşitli ölçümlerin ve bunlar arasındaki ilişkilerin tanımlayıcı bir bilimi olarak kaldı. 19. yüzyılın sonundan itibaren fizik bilimlerinin ilerlemesi sayesinde metroloji önemli ölçüde gelişmiştir. Fiziksel döngü bilimlerinden biri olarak modern metrolojinin gelişiminde önemli bir rol, 1892-1907 döneminde yerel metrolojiye öncülük eden D. I. Mendeleev tarafından oynandı.
GOST 16263-70 “Metroloji. Terimler ve tanımlar": metroloji birliklerini ve gerekli doğruluğu elde etmenin yollarını sağlayan ölçümler, yöntemler ve araçlar bilimidir.
ölçü birliği- sonuçlarının yasal birimlerde ifade edildiği ve ölçüm hatalarının belirli bir olasılıkla bilindiği böyle bir ölçüm durumu. Farklı yerlerde, farklı zamanlarda, farklı yöntemler ve ölçü aletleri kullanılarak yapılan ölçümlerin sonuçlarını karşılaştırabilmek için ölçümlerin birliği gereklidir.
Ölçümlerin doğruluğu sonuçlarının ölçülen miktarın gerçek değerine yakınlığı ile karakterize edilir. Doğruluk karşılıklıdır hatalar(aşağıda tartışılacaktır).
Ölçüm teknolojisi pratik, uygulamalı bir metroloji alanıdır.
Metrolojinin ilgilendiği ölçülen nicelikler fiziksel niceliklerdir, yani dünyanın bilgisiyle ilgili deneysel bilimlerin (fizik, kimya, vb.) denklemlerinde yer alan nicelikler. ampirik(T.
e. deneysel olarak) tarafından.Metroloji, ölçümlerle ilgilenen tüm bilimlere ve disiplinlere nüfuz eder ve onlar için tek bir bilimdir.
Metrolojinin üzerinde çalıştığı temel kavramlar şunlardır:
Fiziksel miktar;
Fiziksel miktar birimi;
Fiziksel büyüklük birimleri sistemi;
Fiziksel bir niceliğin biriminin boyutu (fiziksel bir niceliğin biriminin boyutunun aktarılması);
Fiziksel bir miktarın ölçüm araçları;
örnek ölçüm aleti;
Çalışma ölçüm aleti;
Fiziksel bir niceliğin ölçümü;
Ölçüm metodu;
Ölçüm sonucu;
Ölçüm hatası;
Metrolojik hizmet;
Metrolojik destek vb.
Bazı temel kavramları tanımlayalım:
Fiziksel miktar- birçok fiziksel nesne için niteliksel olarak ortak olan, ancak nicel olarak her nesne için ayrı olan fiziksel bir nesnenin (olgu veya süreç) özelliklerinden birinin özelliği (yani, fiziksel bir niceliğin değeri bir nesne için belirli bir sayı olabilir) diğerinden daha fazla veya daha az). Örneğin ": uzunluk, süre, elektrik akımı gücü.
Fiziksel miktar birimi- geleneksel olarak 1'e eşit bir sayısal değer atanan ve homojen fiziksel miktarları ölçmek için kullanılan sabit büyüklükteki fiziksel bir miktar. Örneğin: 1 m uzunluk birimidir, 1 s zamandır, 1A elektrik akımının gücüdür.
Fiziksel büyüklük birimleri sistemi- belirli bir fiziksel miktarlar sistemi için kabul edilen ilkelere göre oluşturulmuş bir dizi temel ve türetilmiş fiziksel miktar birimleri. Örneğin: 1960 yılında kabul edilen Uluslararası Birimler Sistemi (SI).
Fiziksel büyüklüklerin birimleri sisteminde, birimler sisteminin temel birimleri(SI cinsinden - metre, kilogram, saniye, amper, kelvin). Temel birimlerin birleşiminden oluşur Türetilmiş birimler(hızlar - m / s, yoğunluk - kg / m 3).
Temel birimlere ön ekler eklenerek katlar (örneğin bir kilometre) veya alt katlar (örneğin bir mikrometre) birimleri oluşturulur.
Tarihsel olarak, ilk fiziksel nicelik birimleri sistemi, 1791'de Fransa Ulusal Meclisi tarafından kabul edilen metrik sistemdi. Henüz modern anlamda bir birimler sistemi değildi, ancak iki birime dayanan uzunluk, alan, hacim, kapasite ve ağırlık birimlerini içeriyordu: bir metre ve bir kilogram.
1832'de Alman matematikçi K. Gauss, bir dizi temel ve türev olarak bir birimler sistemi oluşturmak için bir yöntem önerdi. Uzunluk, kütle ve zaman olmak üzere birbirinden bağımsız üç keyfi birimin temel alındığı bir birimler sistemi kurdu. Diğer tüm birimler bu üçü kullanılarak tanımlanabilir. Üç ana birim ile belirli bir şekilde bağlantılı böyle bir birim sistemi, Gauss mutlak sistem olarak adlandırdı. Temel birimler için milimetre, miligram ve saniyeyi aldı.
Daha sonra, bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte, Gauss tarafından önerilen ilkeye göre, metrik ölçü sistemine dayanan, ancak temel birimlerde birbirinden farklı olan bir dizi fiziksel nicelik birimi sistemi ortaya çıktı.
Fiziksel büyüklük birimlerinin ana sistemlerini düşünün.
SGS sistemi. Temel birimlerin uzunluk birimi olarak santimetre, kütle birimi olarak gram ve zaman birimi olarak saniye olduğu fiziksel büyüklük birimlerinin CGS sistemi 1881'de kuruldu.
MKS sistemi. Kilogramın bir ağırlık birimi olarak ve daha sonra genel olarak bir kuvvet birimi olarak kullanılması, 19. yüzyılın sonunda üç temel birime sahip bir fiziksel nicelik birimleri sisteminin oluşumuna yol açtı: bir metre - bir birim uzunluk, bir kilogram-kuvvet - bir kuvvet birimi ve bir saniye - bir zaman birimi.
ISS sistemi. Bu sistemin temelleri 1901 yılında İtalyan bilim adamı Giorgi tarafından önerildi. MKSA sisteminin temel birimleri metre, kilogram, saniye ve amperdir.
Bir dizi fiziksel nicelik birimi sisteminin yanı sıra önemli sayıda sistemik olmayan birimin varlığı, bir birim sisteminden diğerine geçiş sırasında yeniden hesaplama ile ilgili rahatsızlık, ölçüm birimlerinin birleştirilmesini gerektirdi. Farklı ülkeler arasındaki bilimsel, teknik ve ekonomik bağların büyümesi, uluslararası ölçekte böyle bir birleşmeyi gerekli kılmıştır.
Pratik olarak uygun ve çeşitli ölçüm alanlarını kapsayan birleşik bir fiziksel büyüklük birimleri sistemi gerekliydi. Aynı zamanda, tutarlılık ilkesini (fiziksel nicelikler arasındaki bağlantı denklemlerinde orantılılık katsayısının birliğine eşitlik) korumak zorundaydı.
1954 yılında, X Genel Ağırlıklar ve Ölçüler Konferansı, altı temel birim (metre, kilogram, saniye, amper, kelvin, kandela + mol) oluşturdu. 1954'te onaylanan altı temel birime dayanan sistem, Uluslararası Birimler Sistemi olarak adlandırıldı ve SI olarak kısaltıldı (SI, Fransızca Systeme International adının ilk harfleridir). Altı temel, iki ek ve yirmi yedi türetilmiş birimin ilk listesi ile katların ve alt katların oluşumu için önekler onaylandı.
Rusya Federasyonu'nda, SI sistemi GOST 8.417-81 tarafından düzenlenmektedir.
Fiziksel nicelik biriminin boyutu- ölçüm cihazı tarafından çoğaltılan veya saklanan fiziksel nicelik biriminin nicel kesinliği. Temel SI birimlerinin boyutu, bu birimlerin Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansları (CGPM) tarafından tanımlanmasıyla belirlenir. Böylece, CGPM'nin XIII kararına göre, termodinamik sıcaklık birimi olan kelvin, suyun üçlü noktasının termodinamik sıcaklığının 1/273.16'sına eşit olarak ayarlandı.
Ünitelerin çoğaltılması, ulusal metroloji laboratuvarları tarafından gerçekleştirilir. ulusal standartlar. Ulusal standart tarafından üretilen birimin boyutu ile CGPM tarafından belirlenen birimin boyutu arasındaki fark, standartların uluslararası karşılaştırmaları sırasında belirlenir.
Depolanan birim boyutu örnek (OSI) veya işçiler (RSI)ölçüm araçları, ulusal birincil standarda göre ayarlanabilir. Bu durumda, birkaç karşılaştırma aşaması olabilir (ikincil standartlar ve OSI aracılığıyla).
Fiziksel bir miktarın ölçümü- bu miktarı kullanım için en uygun biçimde elde etmek için ölçülen miktarın birimiyle (açık veya dolaylı olarak) karşılaştırılmasını içeren, fiziksel bir niceliğin bir birimini saklayan teknik bir aracın kullanımı için bir dizi işlem.
Ölçüm prensibi- bir veya daha fazla türde ölçüm cihazı tarafından yapılan ölçümlerin altında yatan fiziksel bir fenomen veya etki.
Hızı ölçmek için Doppler etkisinin uygulanması;
Manyetik alan indüksiyonunu ölçmek için Hall etkisinin uygulanması;
Tartarak kütleyi ölçmek için yerçekimini kullanma.
Ölçüm türleri
Ölçülen değerin zamana bağımlılığının doğası gereğiölçümler ikiye ayrılır:
statikölçülen değerin zaman içinde sabit kaldığı;
dinamik, ölçülen değerin değiştiği ve zaman içinde sabit olmadığı.
Statik ölçümler, örneğin, vücut boyutlarının, sabit basıncın, sabit durumdaki devrelerdeki elektriksel büyüklüklerin ölçümleridir; dinamik ölçümler, titreşimli basınçların, titreşimlerin, geçici koşullar altındaki elektriksel büyüklüklerin ölçümleridir.
Ölçüm sonuçlarını elde etme yöntemine göre ayrılırlar:
dolaylı;
Kümülatif;
eklem yeri.
doğrudan- Bunlar, fiziksel bir niceliğin istenen değerinin doğrudan deneysel verilerden bulunduğu ölçümlerdir.
Doğrudan ölçümler formül ile ifade edilebilir, burada ölçülen miktarın istenen değeri ve deneysel verilerden doğrudan elde edilen değerdir.Doğrudan ölçümlerde, ölçülen nicelik, doğrudan ölçümle veya gerekli birimlerde derecelendirilmiş ölçü aletleri yardımıyla karşılaştırılan deneysel işlemlere tabi tutulur. Düz çizgilere örnek olarak, bir cetvelle vücut uzunluğunun, ölçeklerin yardımıyla kütlenin ölçülmesi vb.
Dolaylı- bunlar, istenen değerin, bu değer ile doğrudan ölçümlere tabi tutulan miktarlar arasında bilinen bir ilişki temelinde belirlendiği ölçümlerdir, yani. belirlenen niceliğin kendisini değil, onunla işlevsel olarak ilişkili olan diğer niceliği ölçerler. Ölçülen miktarın değeri formüle göre hesaplanarak bulunur.
Dolaylı ölçüm örnekleri: geometrik boyutlarının doğrudan ölçümleriyle bir cismin hacminin belirlenmesi, direnci, uzunluğu ve kesit alanı ile bir iletkenin elektrik direncinin bulunması.
Dolaylı ölçümler, istenen değerin doğrudan ölçülmesinin imkansız olduğu veya çok zor olduğu veya doğrudan ölçümün daha az doğru sonuç verdiği durumlarda yaygındır. Rolleri, doğrudan deneysel karşılaştırma için erişilemeyen, örneğin astronomik veya intraatomik düzenin boyutları gibi nicelikleri ölçerken özellikle büyüktür.
Kümülatif- bunlar, istenen değerin, bu miktarların çeşitli kombinasyonlarının doğrudan ölçümleriyle elde edilen bir denklem sistemi çözülerek belirlendiği, aynı adı taşıyan birkaç miktarın eşzamanlı ölçümleridir.
Kümülatif ölçümlere bir örnek, bir setin bireysel ağırlıklarının kütlesinin belirlenmesidir (birinin bilinen kütlesi ile kalibrasyon ve çeşitli ağırlık kombinasyonlarının kütlelerinin doğrudan karşılaştırmalarının sonuçları ile kalibrasyon).
Eklem yeri- bunlar, aralarındaki bağımlılıkları bulmak için iki veya daha fazla farklı niceliğin eşzamanlı ölçümleridir.
Bir örnek, 20 0 C'de elektrik direncinin ölçümü ve çeşitli sıcaklıklarda direncinin doğrudan ölçümlerine göre ölçüm direncinin sıcaklık katsayılarıdır.
Ölçüm yöntemleri
Ölçüm yöntemi- bu, fiziksel bir miktarın değerinin deneysel olarak belirlenmesi yöntemidir, yani. ölçümlerde kullanılan bir dizi fiziksel olay ve ölçüm cihazı.
Doğrudan değerlendirme yöntemi doğrudan etkili bir ölçüm cihazının okuma cihazı kullanılarak fiziksel bir miktarın değerinin belirlenmesinden oluşur. Örneğin, bir voltmetre ile voltajı ölçmek.
Bu yöntem en yaygın olanıdır, ancak doğruluğu ölçüm cihazının doğruluğuna bağlıdır.
Bir ölçü ile karşılaştırma yöntemi - bu durumda, ölçülen değer, ölçü tarafından üretilen değer ile karşılaştırılır. Ölçümün doğruluğu, doğrudan tahminin doğruluğundan daha yüksek olabilir.
Bir ölçü ile karşılaştırma yönteminin aşağıdaki çeşitleri vardır:
Kontrast yöntemiölçülen ve tekrarlanabilir değerin aynı anda karşılaştırma cihazında etki ettiği ve bunun yardımıyla nicelikler arasındaki oranın kurulduğu. Örnek: bir terazi ve bir ağırlık seti ile ağırlığı ölçmek.
Diferansiyel YöntemÖlçülen değer ile ölçü tarafından üretilen bilinen değer arasındaki farktan ölçüm cihazının etkilendiği . Bu durumda, bilinenin ölçülen değerinin dengelenmesi tam olarak yapılmamaktadır. Örnek: Ayrı bir voltaj bölücü, referans voltaj kaynağı ve voltmetre kullanarak DC voltaj ölçümü.
Sıfır Yöntemi Her iki niceliğin karşılaştırma cihazı üzerindeki etkisinin ortaya çıkan etkisinin, son derece hassas bir cihaz tarafından kaydedilen sıfıra getirildiği - boş bir gösterge. Örnek: Bilinmeyen bir dirençteki voltaj düşüşünün, bilinen dirençli bir dirençteki voltaj düşüşüyle dengelendiği dört kollu bir köprü kullanarak bir direncin direncinin ölçülmesi.
ikame yöntemi burada ölçülen değer ve bilinen değer sırayla cihazın girişine bağlanır ve ölçülen değerin değeri cihazın iki okumasından tahmin edilir ve daha sonra bilinen değer seçilerek her iki okuma eşleştirilir. Bu yöntemle, bilinen bir değerin ölçümünün yüksek doğruluğu ve cihazın yüksek hassasiyeti ile yüksek ölçüm doğruluğu elde edilebilir. Örnek: Bilinmeyen bir gerilim kaynağının ilk olarak bağlandığı ve göstergenin sapmasının belirlendiği ve daha sonra, bilinen bir gerilimin ayarlanabilir kaynağı kullanılarak aynı gösterge sapması elde edilen, son derece hassas bir galvanometre kullanılarak küçük gerilimin doğru ve doğru ölçümü. Bu durumda, bilinen voltaj bilinmeyene eşittir.
Eşleştirme Yöntemiölçülen değer ile ölçü tarafından üretilen değer arasındaki farkın, ölçek işaretlerinin veya periyodik sinyallerin çakışması kullanılarak ölçüldüğü. Örnek: yanıp sönen bir flaş lambası kullanarak bir parçanın hızının ölçülmesi: lambanın yanıp sönme anlarında dönen parça üzerindeki işaretin konumunun gözlenmesi, yanıp sönmelerin bilinen hızı ve işaretin ofseti, cihazın hızını belirler. parça.
Ölçüm sonuçlarını etkileyen faktörler
Metrolojik uygulamada, ölçümler yapılırken ölçüm sonuçlarını etkileyen bir dizi faktörün dikkate alınması gerekir. Bunlar, ölçmenin nesnesi ve konusu, ölçme yöntemi, ölçme araçları ve ölçme koşullarıdır.
Ölçüm nesnesi bir maddenin yoğunluğu ölçülürse, dış müdahalelerin etkisinden (doğal süreçler, endüstriyel müdahale vb.) Nesnenin kendisinde dahili parazit olmamalıdır (ölçüm nesnesinin kendisinin çalışması).
Ölçüm konusu, yani, operatör sonuca “kişisel” bir ölçüm anını, bir öznelcilik unsurunu getirir. Operatörün niteliklerine, sıhhi ve hijyenik çalışma koşullarına, konunun psikofizyolojik durumuna ve ergonomik gereksinimlerin dikkate alınmasına bağlıdır.
Ölçüm yöntemi. Çoğu zaman, sabit bir boyutta aynı değerin farklı yöntemlerle ölçülmesi farklı sonuçlar verir ve her birinin kendi dezavantajları ve avantajları vardır. Operatörün sanatı, sonuçları uygun yollarla çarpıtan faktörleri hariç tutmak veya hesaba katmaktır. Ölçüm, sonucu etkileyen herhangi bir faktörü dışlayacak veya telafi edecek şekilde yapılamıyorsa, ikinci durumda, birçok durumda uygun bir düzeltme yapılır.
SI'ın etkisiÇoğu durumda ölçülen değer, örneğin elektronik amplifikatörlerin dahili gürültüsü gibi rahatsız edici bir faktör olarak kendini gösterir.
Diğer bir faktör, SI'nin eylemsizliğidir. Bazı MI'lar, bir üretim hatasının sonucu olabilecek sürekli olarak yüksek veya sürekli düşük okumalar verir.
Ölçüm koşulları etkileyen bir faktör olarak ortam sıcaklığı, nem, atmosfer basıncı, şebeke voltajı vb.
Bu faktörlerin muhasebeleştirilmesi, hataların ortadan kaldırılmasını ve ölçülen değerlere düzeltmelerin getirilmesini içerir.
Ölçüm yöntemleri, ölçülen büyüklüklerin türüne, boyutlarına, sonucun gerekli doğruluğuna, ölçüm sürecinin gerekli hızına ve diğer verilere göre belirlenir.
Birçok ölçüm yöntemi vardır ve bilim ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte sayıları artmaktadır.
Ölçülen değerin sayısal değerini elde etme yöntemine göre, tüm ölçümler üç ana türe ayrılır: doğrudan, dolaylı ve kümülatif.
doğrudan miktarın istenen değerinin doğrudan deneysel verilerden bulunduğu ölçümler olarak adlandırılır (örneğin, kadran veya eşit kollu ölçeklerde kütle ölçümü, sıcaklık - bir termometre ile, uzunluk - doğrusal ölçümler kullanılarak).
dolaylı Bir niceliğin istenen değerinin, bu nicelik ile doğrudan ölçümlere tabi olan nicelikler (örneğin, kütle ve geometrik boyutları bakımından homojen bir cismin yoğunluğu; voltaj düşüşü ve akım kuvvetinin ölçülmesinin sonuçlarından elektrik direnci).
Toplama aynı ada sahip birkaç niceliğin aynı anda ölçüldüğü ve bu niceliklerin çeşitli kombinasyonlarının doğrudan ölçümleriyle elde edilen bir denklem sistemi çözülerek niceliklerin istenen değerinin bulunduğu ölçümler denir (örneğin, bireysel kütlelerin olduğu ölçümler). bir kümenin ağırlıkları, bunlardan birinin bilinen kütlesinden ve çeşitli ağırlık kombinasyonlarının kütlelerinin doğrudan karşılaştırmalarının sonuçlarından belirlenir).
Daha önce, basitlikleri ve uygulama hızları nedeniyle pratikte doğrudan ölçümlerin en yaygın şekilde kullanıldığı söylenmişti. Doğrudan ölçümlerin kısa bir tanımını verelim.
Miktarların doğrudan ölçümleri aşağıdaki yöntemlerle yapılabilir:
1) Doğrudan değerlendirme yöntemi- miktarın değeri doğrudan ölçüm cihazının okuma cihazı tarafından belirlenir (basınç ölçümü - yaylı basınç göstergesi ile, kütle - kadranlı terazi ile, elektrik akımı - bir ampermetre ile).
2) Ölçüm karşılaştırma yöntemi - ölçülen değer, ölçü tarafından üretilen değerle karşılaştırılır (ağırlıklı bir terazi ile kütle ölçümü).
3) Diferansiyel Yöntem- Ölçü aletinin ölçülen değer ile ölçü tarafından üretilen bilinen değer arasındaki farktan etkilendiği bir ölçü ile karşılaştırma yöntemi (bir karşılaştırıcıdaki örnek bir ölçü ile karşılaştırıldığında uzunluk ölçülerini kontrol ederken yapılan ölçümler).
4) Sıfır Yöntemi- Miktarların karşılaştırma cihazı üzerindeki etkisinin ortaya çıkan etkisi sıfıra getirildiğinde bir ölçü ile karşılaştırma yöntemi (tam dengeleme ile bir köprü ile elektrik direncinin ölçülmesi).
5) Eşleştirme yöntemi- Ölçülen değer ile ölçü tarafından üretilen değer arasındaki farkın, ölçek işaretlerinin çakışması veya periyodik sinyaller kullanılarak ölçüldüğü bir ölçü ile karşılaştırma yöntemi (işaretlerin çakışması durumunda verniyeli bir kumpas kullanarak uzunluk ölçümü). kumpas ve sürmeli ölçekler gözlenir).
6) ikame yöntemi - Ölçülen değer, bilinen bir değerle değiştirildiğinde, bir ölçü ile karşılaştırma yöntemi, tekrarlanabilir bir ölçü (ölçülen kütle ve ağırlıkların aynı terazi kefesine alternatif olarak yerleştirilmesiyle tartma).