Жылуэнергетикадағы метрология және стандарттау: физикалық шамалардың өлшем бірліктері, эталондар және өлшеулердің негізгі сипаттамалары

Жылуэнергетикасындағы метрология, стандарттау және сапаны басқару

Дәріс тақырыбы: Физикалық шамалардың өлшем бірліктері. Эталондар. Өлшеулердің негізгі сипаттамасы

Орындаушы ИМжК кафедрасының доценті, PhD докторы Яманбекова А. К

Электронный адрес: a. yamanbekova@aues. kz

Дәрістің жоспары

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің эталондары

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің Халықаралық жүйесі

Құбылысты зерттеудің ғылыми әдістері

Өлшеулердің негізгі сипаттамалары

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің эталондары

Эталон деп физикалық шамалардың бірліктерін жаңғыртып, сақтап және тұтынушыларға беріп отыруды қамтамасыз ететін, белгілі тәртіппен бекітілген өлшеу құралын айтады.

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің эталондары:

- негізгі және туынды;

- бірінші реттік және екінші реттік;

- жеке және топтық;

- ұлттық және халықаралық болып бөлінеді.

Бірінші реттік эталондар - мемлекеттік негізгі эталондар. Олар өлшем бірліктерді сақтайды, жоғары дәлдікпен өлшеу құралдарына жеткізеді.

Екінші реттік эталондар - эталон-копиялар, салыстырғыш және жұмыстық эталондар.

Халықаралық эталон - бұл халықаралық келісім бойынша ұлттық эталондардың бірлігін өлшемі бойынша салыстыру халықаралық негізі ретінде қабылданған эталон.

Шама бірлігін ерекше жағдайда жаңғыртатын эталонды арнайы эталон деп атайды.

Қолданылу қызметі жағынан екінші эталон көшірме-эталон, салыстырма-эталон, куәгер-эталон және жұмыс эталондарды болып бөлінеді.

Көшірме эталон бірліктерді сақтап, оларды қажет жағдайда жұмыс эталондарына беріп отыру үшін пайдаланылады.

Салыстыру эталоны өзара салыстырыла алмайтын екі эталонды бір-бірімен салыстыру үшін қажет.

Куәгер-эталон мемлекеттік эталон сынып немесе жоғалып қалғанда, оны қайтадан жасау үшін қолданылады.

Жұмыс эталоны өндіріс орындарында (зауыттарды) өлшеуіш приборларды жасағанда пайдаланылады.

Екінші эталондар жасалыну құрылымы жағынан мынадай эталондарға бөлінеді:

- өлшеу құралдары кешені;

- жеке-дара эталондар;

- топ эталондар;

эталондар жиыны.

Жеке дара эталоны бір ғана мерадан, өлшеу құралынан немесе өлшеу қондырғысынан тұрады.

Топ эталондар бір типтес мералар жиынтығынан құралады. Бірнеше өлшеу құралдарынан тұратын бұл топ бәрі қосылып бір ғана бірлікті жаңғыртады және сақтайды.

Физикалық шамалардың өлшем бірліктерінің Халықаралық жүйесі

Физикалық шама - ол физикалық объектінің мінездемесі, көптеген физикалық нысандар үшін жалпы сапалық жағынан, бірақ әрқайсысы үшін мөлшерлік жағынан жеке. Физикалық шаманың өлшемдік бірліктері ол физикалық шаманың белгіленген өлшемінің оған шартты бірге тең сандық мағына берілген.

Физикалық шаманы өлшеу дегеніміз - оны өлшеу бірлігі ретінде алынған біртекті басқа бір шамамен салыстыру.

Физикалық шама мәні - қабылданған бірлікпен физикалық шама өлшемін сандық түрде өрнектеу.

Физикалық шаманың нақты мәні - тәжірибелік жолмен алынған және шынайы мәнге өте жақындатылған, өлшеу жүргізу барысында шынайы мән орнына қолданылатын физикалық шама мәні.

Физикалық шаманың өлшем бірлігі - бұл шартты түрде сандық мәні бірге тең деп алынған белгіленген мөлшердегі физикалық шама.

Халықаралық өлшемдер жүйесінің артықшылығы:

а) универсал (ғылым мен техниканың барлық салаларын қамтиды) ;

ә) барлық өлшем бірліктер біртектестірілген. Мысалы, Паскаль (атм, ат, мм сын. бағ., мм су бағ., бар, дин/см, кгс/см ) . Джоуль (кгс·м, эрг, кал, ккал, эВ, кВт·сағ. ) т. б. ;

б) жүйенің когеренттілігі (физикалық теңдеулердегі пропорционалдық коэффициенттері өлшем бірліксіз шамаға тең) ;

в) СИ жүйесінде массаның (кг) және күштің (Н) өлшем бірліктері нақты шектелген;

г) белгелі дәрежеде дәлдікпен қолданылады.

Құбылысты зерттеудің ғылыми әдістері

Құбылысты зерттеудің ғылыми әдістеріне мыналар жатады:

- бақылау - өлшеудің бірлік көрсетуін алу;

эксперимент (тәжірибе) - өзгермейтін сыртқы шарттар жағдайында өлшеулерді бірнеше рет қайталау.

Құбылыстарды физикалық зерттеу төмендегідей сатымен жүргізіледі:

а) жаңа құбылысты алғаш рет бақылау;

ә) белгілі шарттарды орындай отырып, құбылысты көп қайтара зерттеу;

б) құбылыстың моделін (теориясын) құру;

в) ұсынылған теорияны бірнеше қайтара тәжірибе жүзінде тексеру.

Өлшеулерді өңдеу барысында екі ұғымды нақты бөліп қарастыру керек: физикалық шаманың шын мәнін және оның эмпирикалық көрінісі - өлшеу нәтижесін.

Физикалық шаманың шын мәні - берілген объектінің қасиеттерін сандық та, сапалық жағынан идеал көрсететін шама (абсолют шындық) .

Өлшеу нәтижесі - адамның сана-сезімінің өнімі.

Физикилық шаманың нақты мәні - бұл тәжірибе жүзінде дәлдік класы жеткілікті өлшеу құралының көмегімен табылған мәні, оның шын мәнге жақындығы соншалықты, кейде шын мәннің орнына алынады.