При измерениях используют разнообразные методы, представляющие собой совокупность приемов использования различных физических принципов и средств. Измерения подразделяются на шесть методов:
прямые (искомое значение – непосредственно из опытных данных);
косвенные (на основании зависимости между искомой и полученной при прямом измерении величинами);
совокупные (одновременные измерения одноименных величин, среди которых есть известные);
совместные (одновременные измерения не одноименных величин для нахождения зависимости между ними);
абсолютные (прямые измерения основных величин и с использованием физических констант);
относительные (по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную).
Каждый из методов измерений подразделяют на семь внутренних видов.
При измерительном контроле линейных и угловых величин применяют главным образом прямые измерения, реже встречаются относительные и косвенные измерения.
При измерительном контроле линейных и угловых размеров в промышленности используют в основном методы непосредственной оценки и сравнения с мерой, причем последний доминирует при точных измерениях сравнительно больших размеров. Для грубых измерений используют штанген инструменты, работающие по методу совпадений. Дифференциальным методом пользуются при проверке и аттестации образцовых мер длины.
Погрешность измерения. Способы выражения погрешностей измерения. Разработаны рекомендации МКМВ, на основе которых с участием представителей ИСО, МЭК, МОЗМ опубликован документ «Руководство для выражения неопределенности в измерениях. Термины и определения», предназначенный для использования в практике метрологических служб. Понятиям погрешность измерения и неопределенность измерений Руководством дано толкование. 1, Под погрешностью и з м е р е н и я как характеристикой точности подразумевают отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Точность измерения – свойство качества измерения, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Количественно точность измерения может быть выражена величиной, обратной погрешности измерения, которую называют мерой точности.
Неопределенность измерений – это параметр, характеризующий рассеяние результатов измерений в серии вследствие влияния случайных и не исключенных систематических погрешностей в виде оценок средней квадратической погрешности измерений или доверительных границ погрешности измерений.
Известно, что процесс измерений, в результате которого получают информацию о значениях измеряемых физических величин (измерительная информация), является процессом информационным. Обработка результатов измерений проводится с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики, положений теории информации, при этом погрешности подразделяются на случайные и систематические.
В серийном производстве результаты измерения изделий часто используют для их разбраковки, т.е. разделения на годные и брак. Так, если в партии деталей, которая должна быть проверена, размеры деталей находятся в пределах поля допуска, то естественно, что при измерении даже со значительными погрешностями не будет неправильно принятых деталей, поскольку брака в действительности нет, но будут неправильно забракованные детали из-за погрешности измерения. Если контролируют партию деталей, все размеры которых выходят за пределы поля допуска, т.е. все негодные, то в проверенной партии не будет неправильно забракованных деталей независимо от погрешности измерения, а будут только детали неправильно принятые. Во всех остальных промежуточных случаях будут неправильно принятые бракованные детали и неправильно забракованные годные. При этом количество таких неправильно забракованных деталей зависит не только от погрешности измерения, но и от законов распределения отклонений размеров контролируемых деталей и отношения допуска изделия к среднему квадратическому отклонению атех технологического распределения.
Нормирование погрешности измерений. Погрешность измерений как характеристику точности нормируют в виде предела Дд допускаемых значений погрешности средств измерений данного типа.
Характеристикой систематической составляющей погрешности является предел Дсд допускаемого значения систематической составляющей, а характеристикой случайной составляющей – предел ДД(ДИЗМ) допускаемого значения среднего квадратического отклонения.
Динамические характеристики средств измерений (важные при автоматическом измерении параметров деталей в процессе их изготовления) задают видами функций связи между изменяющимися во времени входным и выходным сигналами.
Метрологические характеристики точности нормируют для нормальных условий, предусмотренных методиками их поверки, и для рабочих условий, в которых производится их эксплуатация; первые устанавливают для производителей СИ, а вторые – для потребителей. Они могут быть выражены в единицах измеряемой величины (абсолютные погрешности), в долях, процентах и т.п. от истинного или нормируемого значения или предела измерений по шкале (относительные погрешности).