Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Юровицкий В., "Концепция развития метрологии в 21-м веке"

Концепция развития метрологии в 21-м веке




Концепция развития метрологии в XXI веке

Владимир Юровицкий,

www.yur.ru
член Международной академии информатизации,
член научно-экспертного совета Комитета Государственной Думы по экономической политике и предпринимательству

Содержание:

Метрология как сфера массовой техники
Универсальная система метрологического описания

Ряды индексов точности
Метрологические множества
Практическое использование метрологических ансамблей
Показывающие измерительные приборы
Цифровые измерительные приборы
Метрологическое проектирование
Пример проектирования измерительно-приборной системы
Сопряжение втулки и отверстия
Маркировка точности
Новые проблемы
Качественное метрологическое изделие
Заключение

Метрология как сфера массовой техники

С процессами измерения в настоящее время имеет дело любой человек. Даже современный быт заполнен приборами и измерениями.

Простейший пример измерения — взвешивание товара в магазине.

А про технику говорить вообще не приходится, измерительный прибор главная часть любого производства, а измерение — важнейшая частью почти любой работы.

Проблемами измерения занимается метрология. Именно эта наука описывает правильное измерение. Следовательно, определенными познаниями в области метрологии должен обладать любой человек. Хотя бы для того, чтобы представлять, как должны его обслуживать в магазине, чтобы его не обманули, не обвесили, не обсчитали. Метрология должна входить в состав базового образования ребенка, чтобы он мог ориентироваться в современном мире, заполненным приборами и измерениями.

Но для того, чтобы довести метрологические знания до самых широких масс людей, чтобы можно было преподавать ее в школе на уровне примерно пятого класса, чтобы процесс измерения мог грамотно провести любой даже малоквалифицированный работник, метрология должна сама иметь некую базовую основу, доступную для широких масс. Удовлетворяет ли этим требованиям современная метрология? Увы, нет.

Для того, чтобы было более понятна наша мысль, приведем простой пример. Телевидение широко вошло в жизнь современного человека. И перед специалистами в области телевидения также встала проблема, как создать такую систему его описания, чтобы она была понятна любому человеку, вплоть до ребенка.

Представим себе, что система описания телевидения опиралась бы на понятия частот, модуляции, уровень черного и другие сложные понятия, на которых в действительности и основано само телевидение. Мог бы тот же ребенок пользоваться телевизионными устройствами? Конечно, нет. Но телевизионщики создали простое понятие “телеканал”. И вот уже в системе понятия “телеканал” управление телевизионными устройствами стало доступным самым широким массам. Но создать с технической стороны систему описания на основе телеканала было вовсе не просто, это сложнейшая техническая система. Но всего этого массовому пользователю вовсе нет необходимости знать, чтобы эффективно управлять свои телевизором. Ему достаточно знать, что есть телеканал и где расположены кнопки для их переключения..

Аналогично и в области метрологии необходимо довести некоторые основополагающие понятия до столь же простого уровня, чтобы любой человек мог метрологически грамотно осуществлять процесс измерения даже ничего не зная о метрологии..

К сожалению, до сих пор на эту сторону, массовую сторону своего использования метрологическая наука внимание обращала недостаточно. Поэтому мы и видим часто вопиющую метрологическую безграмотность. Кто не видел, как на почте пытаются взвесить двадцатиграммовое письмо на килограммовых весах, кто не помнит, как во времена до номинации денег нам выставлялись цены вплоть до копеек и продавцы подсчитывали на калькуляторах цены с семью значащими разрядами. Кто не видел всякого рода схем и чертежей и рабочей документации с указанием тех или иных параметров без всякого указания, а с какой точностью должны эти параметры устанавливаться и измеряться? Да стоит взять любой справочник технический или иной, в котором приведены всякие числовые данные. Например, плотности, давления, температуры и т.д. Но покажите хоть один, в котором указывалась точность этих данных. Практически нет таких справочников. Вообще, можно сказать, что современное общество обладает вопиющей метрологической безграмотностью.

Метрологическая безграмотность приводит иногда к трагическим последствиям как техническим, так и социальным. Метрологические ошибки могут вызывать аварии и даже катастрофы. Известны примеры, когда люди попадали в тюрьму только по метрологической безграмотности следственных и судебных органов, например, продавцов привлекали к ответственности за погрешности в отпуске товаров, лежащие в пределах погрешности измерения.

Недостатки в метрологическом обеспечении могут приводить к многомиллиардным убыткам. Например, в горном деле существует норматив точности производства маркшейдерских работ в пять процентов. И на основании маркшейдерских измерений судят об объемах добычи. Но при любой поверке этих измерений реальные объемы ВСЕГДА оказываются заниженными именно на эти пять процентов. Фактически, это означает, что все маркшейдерские работы реально осуществляются со значительно большей точностью, а пять процентов накидывают сверх измеренного в качестве “премии”. Можно представить, какие суммы выплачены в счет этих маркшейдерских “премий”.

Измерение без указания его точности бессмысленно, любое нецелое число есть результат измерения либо получено из измерения, либо служит для измерения. Другими словами ВСЕ нецелые числа есть числа МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ, а вовсе не действительные. В настоящее время мы используем буквально пять-десять действительных чисел. Это пи, е, O 2 и еще может пяток. Все остальные есть метрологические числа, т.е. полученные из измерения или обработкой измерения. А метрологическое число имеет две характеристики — номинальную и метрологическую. Без метрологической характеристики метрологическое число бессмысленно.

Важнейшей задачей метрологии является повышение метрологической культуры общества. Но для этого необходимо создать простую систему метрологического описания. Причем именно простую для пользователя, а вовсе не обязательно простую саму по себе. Причем она должна быть универсальной.

Универсальная система метрологического описания

В настоящее время для метрологического описания измерения используется множество самых разнообразных характеристик: абсолютная ошибка, относительная ошибка, размах, среднеквадратичное отклонение, допуск и т.д. Все эти описания или не наглядны, либо сложны для использования.

Необходимо создать единую простую метрологическую характеристику. При этом мы должны иметь в виду следующее: метрологическая характеристика точности сама может быть очень неточной. Например, рассмотрим метрологическое число 23543± 5. Это вполне корректная запись метрологического числа с метрологической характеристикой абсолютной ошибки. Заметим, что номинал числа имеет 6 значащих цифр, а метрологическая характеристика — 1. А представим себе, что мы бы написали такое метрологическое число: 23543,5± 0,2021. Что бы мы сказали о таком числе? Что метрологическая характеристика просто бессмысленна. Ведь если для измерения первого числа мы использовали прибор с 6 значащими цифрами, то для того, чтобы установить такую точность, мы, надо полагать, использовали прибор уже с десятью значащими цифрами, т.е. на четыре порядка более точный. А использовать столь точный прибор для этого измерения просто бессмысленно.

Таким образом, точность может иметь весьма грубую характеристику.

В качестве универсальной метрологической характеристики результат измерения примем характеристику, которую назовем индексом точности, сокращенно ИТ. Единицу измерения индекса точности назовем числом индекса точности или чит. Для индекса точности имеем выражение

1

где Т — индекс точности измеряемой величины Х, х — измеренное значение, D х — абсолютная погрешность измерения. Скобки означают, что результат округляется до ближайшего целого неотрицательного числа.

Таким образом, индекс точности всегда целое неотрицательное число. Записывать индекс точности будем после самого числа через косую черту. Например, 234.5/23 есть уже правильно описанное метрологическое число. 234.5 есть номинал, например, в вольтах, а 23 есть индекс точности или просто точность в читах.

Страница 1 из 5 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Юровицкий В., "Концепция развития метрологии в 21-м веке"