ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерения и метрология из "Метрологические основы технических измерений " Тем не менее, хотя интуитивно специалисты понимают измерения , в общем, одинаково, до настоящего времени отсутствует общепринятая дефиниция этого понятия (термина). Это иногда приводит к трудностям, особенно в области технических измерений, характерных тем, что они планируются и проводятся в соответствии с определенными инструкциями, правилами, зафиксированными в документах. Именно при разработке подобных документов и возникают, главным образом, затруднения, обусловленные отсутствием общепринятого, однозначного и, вместе с тем полного определения термина измерения . [c.19] Дело в том, что измерения — это многообразие разнородных операций, лищь волей человека объединенных в одно обобщенное понятие. Важно заметить, что это волевое объединение часто производится неосознанно, без четко поставленной и сформулированной цели и причины объединения разных операций в одно понятие. Нам представляется, что так или иначе, но всегда включение какой-либо операции в область измерений должно производиться вследствие определенных удобств подобного включения . Именно поэтому иногда трудно найти объективные признаки, отличающие измерения от каких-либо других операций по существу. В подтверждение этих рассуждений можно привести пример. [c.20] Разница в результатах измерений и контроля — принципиальная. Другое дело, что, как при измерениях, так и прн контроле, нужно знать, какого доверия заслуживают полученные результаты. В соответствии с различием видов результатов измерений и контроля различаются и характеристики степени доверия к этим результатам. При измерениях — это та или иная характеристика возможной разности между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины, т. е. характеристика погрешности измерений. При контроле — это вероятность правильности (или лучше, неправильности) полученного суладения — результата контроля. Таким образом, ни теоретических, ни практических трудностей с различением измерений и контроля нет, хотя философский вопрос о том, что часть чего, остался открытым. [c.21] Учитывая опыт прошлых лет, многообразие аспектов, в которых специалисты разных профессий интересуются из.мерениями, представляется необязательным стремиться к формулированию такого однозначного лаконичного определения измерений , которое отрал ало бы все их особенности, интересующие разных специалистов. Важно правильно и полно описать все особенности измерений, диктующие целесообразность объединения совершенно разных технических операций в одно понятие измерения . Это описание может быть объемным. Но из него должны следовать не только критерии отнесения той или иной операции к измерениям (это не должно служить самоцелью), но и актуальные проблемы измерений принципиальные, общие для всех измерений задачи, решение которых позволяет приблизить результаты измерений к целям измерений объективному определению свойств материальных объектов. Именно возможность общих решений актуальных задач в области измерений делает целесообразным, удобным объединение разных технических операций определения значений разнообразных величин в одно понятие. [c.21] Выше уже отмечено, что понятие измерения является обобщенным в том смысле, что оно распространяется на весьма широкое разнообразие объектов измерений, разнообразие их свойств, разнообразие способов получения информации о свойствах объектов измерений, разнообразие используемых технических средств (средств измерений). Какие общие особенности таких разных операций, как определение массы груза, длины отрезка ткани, площади земельного участка, интенсивности космического излучения, механических напряжений в элементах летательных аппаратов и т. д. и т. п., — заставили объединить эти операции единым понятием измерения Оказывается имеется несколько общих особенностей, признаков подобных операций, что позволяет строить общую теорию всех таких операций, общую методологию определения степени близости результатов их целям (метрологию) [10]. [c.22] Первым общим признаком измерений является их общая функция получение на числовой оси абстрактного отражения реального свойства объекта измерений в тех реальных условиях, в которых он находится. Эта общая функция делает измерения важнейшим звеном в связи теории с практикой, в методах проверки правильности теории. Наряду с этим выполнение данной функции измерений позволяет использовать получаемую информацию о свойствах материальных объектов в расчетах, проводимых на всех уровнях управления народным хозяйством, начиная с процессов производства до планирования развития народного хозяйства. [c.22] С общей функцией измерений связано столь же принципиальное требование к измерениям отражение размеров измеряемых величин (область вещественного, материального) числом, математическим понятием (область абстрактного) [11]. Число может быть выражено любым принятым в математике способом. В об-ще.м случае целесообразно говорить о коде, выраженном комбинацией цифр в любой системе счисления, или комбинацией уровней электрического напряжения в каком-либо устройстве, или комбинацией знаков, зафиксированных на любом носителе (магнитная, перфолента и др.). Следует подчеркнуть два обстоятельства. [c.22] Имеются операции более общие, когда требуется оценить свойства, которыми обладает объект измерений в определенных заданных, а не в случайных реальных условиях. Такие операции основаны на измерениях, но включают в себя некоторые дополнительные операции и требуют отдельного рассмотрения (см. гл. 5). Относить их к измерениям нецелесообразно. [c.23] Вторым отличительным признаком измерений является специфическая особенность способов получения информации о различных свойствах различных материальных объектов. Эта особенность заключается в том, что первичная информация о свойствах объектов получается в результате непосредственного взаимодействия (контактного или бесконтактного) специального технического средства с объектом измерений. Таки.м технически.м средством всегда служит первичный измерительный преобразователь или измерительный прибор, чувствительный элемент которого взаимодействует с объектом измерений. [c.23] В качестве другого примера можно привести измерение температуры тела с применением оптического пирометра. Тело, температуру которого требуется измерить, излучает в окружающее пространство тепловой поток. Интенсивность этого теплового потока (в оптическом диапазоне длин волн) функционально связана с измеряемой величиной — температурой тела. В данном случае тепловой поток излучения удобно назвать вторичным процессом измеряе.мой вели,-чины, его интенсивность — информативным параметром вторичного процесса. Между этим информативным параметром и измеряемой величиной — температурой — существует известная функциональная связь, неинформативным параметром которой является длина волны излучения. [c.24] Четвертым отличительным признаком измерений является общность метрологической методологии определения степени достижения цели пз.мерений (погрещности измерений), отмеченная выше как основная фундаментальная особенность измерений. [c.25] Отсутствие сведений или неверные сведения о степени соответствия результата измерений истинным изучаемым свойствам объекта измерений полностью или в значительной степени обесценивает результаты измерений. Решения, принимаемые на основе той информации, которая заключена в результатах измерений, могут при этом оказаться ошибочными, причем сведения о возможной ошибочности принимаемых решений будут отсутствовать. [c.25] Именно поэтому во всех странах мира и в международном сообществе развиваются те или иные метрологические системы, определяющие метрологическую методологию. Назначение подобных снстем — обеспечить возможность определения степени близости результатов измерений к истинным свойствам объектов измерений. В СССР такая система названа Государственной системой обеспечения единства измерений (ГСИ). Она должна включать в себя большой комплекс общих научных основ и методик, разрабатываемых метрологическими институтами технических средств организационных мероприятий. Метрологическая методология определяет систему единиц физических величин систему эталонов принципиальные основы передачи размеров единиц от эталонов рабочим средствам измерений (поверочных схем) систему образцовых средств измерений методы нормирования метрологических характеристик, испытаний и поверки средств измерений методы разработки и метрологической аттестации МВИ систему метрологической подготовки инженерно-технических кадров. Реализация метрологической методологии в практической деятельности общества осуществляется метрологическими службами — государственной и ведомственными. Основное назначение всего этого сложного, громоздкого комплекса — обеспечение возможности оценки степени достижения цели измерений. [c.25] Необходимо обратить внимание на то, что слово измерение и производные от него весьма широко используются в другом смысле. Оно применяется в научных публикациях и даже в общественно-политической литературе. Например, в психологии под измерением понимают приписывание различным субъектам чисел, отражающих некоторые их свойства (например, агрессивность) в соответствии с принятой шкалой и методами тестирования [12, 13]. В социологии под измерением понимают приписывание субъектам числа, отражающего такие их свойства, как например, национальное чувство, удовлетворенность жизнью и т. п., в соответствии с принятой в социологии шкалой и методами исследования [14]. В математике слово измерение применяют в смысле, весьма далеком от тех измерений, которые мы рассматриваем (например [15]). В литературе слово измерение применяется в смысле, часто вообще не связанном с приписыванием чему-либо чисел. Например, совесть измеряется поступком зрелость науки измеряется тем, в какой мере она использует математику [12]. Слово мера , определяющее одно из важных понятий метрологии, тоже применяется в разнообразном смысле в математике [16], в философии [17] и т. д. [c.26] Тем не менее, неизвестны случаи, когда бы из текстов общественно-политической литературы, работ по психологии, социологии, математике и др. был бы неясен смысл примененного слова измерение . [c.26] Первый признак — отражение свойств объектов числом — относится и к тем измерениям , которые применяются в психологии и в социологии. Второй признак получение первичной информации о свойствах объекта путем непосредственного взаимодействия с объектом — относится и к так называемым органолептическим методам оценивания свойств объектов. Некоторые из этапов, определяющих третий признак, тоже могут встречаться при операциях, отличных от традиционных измерений. Например, этап а) характерен для моделирования объектов и процессов на ЭВМ и т. п. Лишь четвертый признак — методология оп.-ределения степени достижения цели — характерен только для традиционных измерений. [c.27] Основным фундаментальным признаком традиционных измерений является метрологическая методология определения близости результата к истинному значению измеряемой величины. Этот признак характерен и для измерительного аналогового преобразования. Поэтому целесообразно анализ всех операций, проводимых при измерениях (за исключением преобразования в число), распространить и на измерительные аналоговые преобразования. Это тем более необходимо, что практически измерения состоят часто из цепи последовательных измерительных аналоговых преобразований, заканчивающейся аналого-цифровым преобразованием, которым и осуществляется непосредственное отражение размера физической величины числом, значением. Более подробно на особенностях измерительного преобразования мы здесь не останавливаемся, т. к. для нащей задачи отличие измерительного преобразования от измерения не имеет существенного значения. Весь дальнейший материал, с учетом указанного отличия измерительного аналогового преобразования от измерения, распространяется как на измерения, так и на измерительные преобразования. [c.28] Вернуться к основной статье