Т. Горбунова - Измерения, испытания и контроль. Методы и средства

Так результаты измерений и испытаний выражают в виде чисел; погрешности их также выражают одинаково. Измерения и контроль имеют ряд общих операций: сравнение, измерительное преобразование.

Однако имеются и существенные различия. Так за результат испытания образца продукции может быть принят результат измерения параметра, определяемого при испытании. Таким образом, измерение можно считать частным случаем испытания. Речь идет об измерениях, проводимых при испытаниях. Таковыми являются:

– измерения характеристик (свойств) объекта;

– измерения условий испытаний (как правило, параметры, характеризующие условия испытаний, нормируются и, следовательно, должны измеряться и контролироваться).

Процедуры измерений и контроля так же во многом различаются:

– результатом измерений является количественная характеристика; результатом контроля – качественная;

– измерение осуществляется в широком диапазоне значений измеряемой величины; контроль – в пределах небольшого числа возможных состояний.

Наиболее существенные отличия испытаний от контроля заключаются в том, что:

– испытания осуществляются при воздействии на объект внешних факторов;

– по результатам испытаний принимаются определенные решения именно по данному объекту испытаний.

По оценкам, полученным организацией BCR (Bureau Communitaire de Reference – Бюро стандартов ) в рамках общеевропейской программы по испытаниям и измерениям, не менее 5% во внутреннем валовом продукте (ВВП) развитых стран Запада составляют измерения. Масштаб экономических и социальных последствий неправильных измерений становится понятным, если учесть, какие серьезные законодательные и экономические решения основываются на результатах измерений:

– закрытие предприятий;

– мероприятия по охране труда;

– меры по утилизации отходов;

– выбраковка продукции;

– гуманитарные последствия, возникающие в результате техногенных аварий.

Вспомним, что измерение – совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины.

В широком смысле слово «величина» – понятие многовидовое. Свойства объектов измерений могут быть выражены с помощью:

– экономических величин (экономических показателей: стоимость товара и проч.);

– величин, характеризующих качество продукции (показателей качества, например, показателей состава и свойств);

– физических величин (свойств, присущих физическим объектам).

Физическая величина – это свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.

Измерение – сложная система, включающая взаимодействие ряда структурных элементов. К ним относятся:

– измерительная задача;

– объект измерения;

– принцип измерения;

– метод измерения;

– средство измерения;

– условия измерения;

– субъект измерения;

– результат и погрешность измерения, а также ряд других характеристик качества измерений. Взаимосвязь важнейших элементов может быть представлена в виде структурной схемы (рис. 1).

Начальным элементом каждого измерения является его задача. Задача любого измерения заключается в определении количественного значения измеряемой величины (см. выше). Постановку задачи измерения осуществляет субъект измерения – человек, персонал, проводящий измерение. При постановке задачи:

– конкретизируется объект измерения;

– выделяется в нем измеряемая величина;

– задается требуемая погрешность измерения.

Объект измерения – это реальный ( физический ) объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими величинами. Таким образом, он характеризуется набором свойств (физических свойств) и описывающих их величин (физических величин). Одна из этих величин (например, i-тая) является измеряемой величиной (ИВ i).

Измеряемая величина – это величина, подлежащая определению в соответствии с измерительной задачей. Пусть X – значение измеряемой величины (например, концентрация вещества). Информация о значении измеряемой величины – измерительная информация. Она содержится в измерительном сигнале.

Измерительный сигнал – это сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой величине. Он поступает на вход средства измерения (СИ).

Средство измерения (СИ) – это техническое средство, предназначенное для измерений.