Измерительные приборы в схеме подачи топлива в печь
В теории измерений вводятся понятия истинного измеренного и действительного значений физической величины. Нахождение истинного значения измеряемой физической величины является центральной проблемой метрологии. Стандарт определяет истинное значение как значение физической величины, которое отражало бы идеальным образом в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта. Действительное значение - значение физической величины, найденное экспериментальным путём и настолько приближающееся к истинному, что может быть использовано вместо него. Измеренным значением называют результат измерения.
Измерение выполняют опытным путем с помощью технических средств. В результате измерения получают значение физической величины
X=n[x], или n=X/[x],
где X - значение величины, отсчитанное по отсчётному устройству средства измерения или числовое значение физической величины в принятых единицах;
[x]- единица физической величины, n-число (количество единиц ф.в.).
При проведении измерений оценивается лишь одна физическая величина, например, масса, длина, плотность, температура, цвет и т. д.
По виду измеряемой величины различают следующие измерения:
- механические, охватывающие измерения массы, силы, скорости (линейной и угловой), частоты вращения, ускорения, момента вращения, давления, механического напряжения, расхода протекающего вещества, уровня раздела сред и т.д.;
- тепловые, включающие измерения температуры, её градиентов, тепловых потоков и т.д.;
- линейно-угловые, включающие измерения линейных размеров, углов, дуг и т.д.;
- электрические, охватывающие измерения силы тока, напряжения, мощности, энергии, сдвига фаз, сопротивления и т. п.; разновидностью электрических являются радиотехнические измерения, относящиеся к области высоких частот;
- виброакустические, включающие в себя измерения уровней виброускорений и воздушного шума;
- физико-химические измерения состава и свойств веществ и смесей веществ; сюда относятся определение содержания газов в смесях, анализ жидких растворов, содержание влаги в газах и жидкостях и т. п.
В данную классификацию не вошли многие другие измерения, редко встречающиеся на практике.
В сущности, всякое измерение есть процедура сравнения какого-либо свойства, характеризующего рассматриваемый объект, с некоторой единицей этого свойства, принятой в качестве эталона. Эталон - средство измерения, официально утвержденный и обеспечивающий воспроизведение и (или) хранение единицы физической величины. Шкала физической величины – упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерения данной величины. Существуют следующие виды шкал:
1- шкала наименований, в которой цифры используются только как специфические имена, поэтому с ними нельзя производить никаких арифметических действий;
2- шкала порядка представляет собой упорядоченный ряд количественных оценок свойства или состояния объекта в порядке убывания или возрастания значения оценки. Как правило, система таких оценок является экспертной (бальной), а процедура их упорядочения называется ранжированием;
3- шкала интервалов строится в сравнении с неким эталонным значением измеряемого свойства, например, температуры тела, причем за единицу шкалы принимается 1/100 интервала между положениями ртутного столбика в стеклянной трубке, помещенной сначала в тающий лед, а затем в кипящую воду (шкала Цельсия).
4- шкала отношений представляет собой интервальную шкалу с естественным началом. Если, например, за начало температурной шкалы принять абсолютный нуль, то по такой шкале можно отсчитывать абсолютное значение температуры и определять не только то, на сколько градусов температура одного тела больше температуры другого тела, но и во сколько раз по правилу T1/T2=n.