Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

[F] =

[m][a],

(2)

где

[т]

= 1

кг;

[а]

= 1

м/с2 ;

[F]

= 1

к г - м / с 2 = 1

Н;

единица давления паскаль — 1 Па — по

уравнению

[p] =

[ F ] [ S - 1 ] .

(3)

где

[F]

=

1 Н;

[S]

=

1 м2 ;

[р]

= 1

Н - м - 2 =

1 Н / м 2 = 1 Па.

связаны с другими единицами системы

уравнением, в

котором

числовой коэффициент

принят равным единице, называется

ко -

г е р е н т н о й с и с т е м о й .

Единицы, не входящие ни в одну из систем единиц, называ­

ются в н е с и с т е м н ы м и .

Например:

единицы

давления —

килограмм-сила на квадратный сантиметр

(кгс/см2 ),

милли­

метр ртутного столба

(мм

рт. ст.), бар;

единицы

длины

—

анг­

стрем, парсек и др.

К внесистемным

единицам

относятся

также

к р а т н ы е

е д и ­

н и ц ы — единицы,

в

целое

число раз

большие

системной

или

внесистемной единицы, и

д о л ь н ы е

е д и н и ц ы — единицы,

ских величин (на единицы систем

МКС, СГС, МКГСС

и др.).

Возможность устранения

многообразия

единиц

физических

величин появилась после

принятия

X I Генеральной

конферен­

цией по мерам и весам в

1960 г. единой универсальной

системы

единиц, охватывающей все

отрасли

науки

и техники, — «Меж­

рением какой-либо физической величины является

операция,

в результате которой определяется, во сколько раз

измеряе­

принятой

за единицу.

Если

Q — значение физической величины, U — единица

фи­

зической

величины,

п — размер

физической величины, ТО

Q =

nU.

(4)

Это уравнение

является основным уравнением измерения.

физической величины U,

имеющей

свое наименование, и числа

п, показывающего, сколько раз

данная единица содержится

в измеряемой физической

величине.

Q = n1U1.

(5)

Из

уравнения (4) и (5) можно получить

соотношение

для

перехода от одного результата измерения

к

другому:

пі/ = п-іУх;

U

" г = « — .

(6)

По

способу получения результата, что

является целью

лю­

ные,

совокупные,

совместные.

П р я м ы е и з м е р е н и я — это измерения при

которых ис­

комое значение измеряемой величины находится

непосредствен­

но из

опытных

данных,

т. е. сравнением

ее с единицей физиче­

ской

величины

или по

показаниям

измерительных

приборов,

градуированных

в этих

единицах.

К прямым

относится

по­

давляющее большинство

измерений,

применяемых

на

практике.

К о с в е н н ы е

и з м е р е н и я — это измерения,

при которых

искомое значение

измеряемой величины находится на основа­

нии известной зависимости между этой величиной

и

величина­

ми, подвергаемыми прямым измерениям.

С о в о к у п н ы е

и з м е р е н и я — это

одновременные

изме­

рения

нескольких

одноименных величин,

при которых

искомое

мы уравнений, получаемой при прямых

измерениях

различных

сочетаний этих величин.

С о в м е с т н ы е

и з м е р е н и я

— это

одновременные изме­

рения нескольких

неодноименных

величин с целью

нахождения

при которых электрическое

сопротивление при

температуре

20° С R.20 и температурные

коэффициенты а и р

измерительно­

измерений сопротивления резистора

при

разных

температурах

t.

Уравнение измерения

имеет

вид:

Ri

=

#20 [1 + « (ft -

20) +

р (t{

-

20)2],

( 7 )

где

1 < » < и .

Непосредственно

измеряются

величины

ti и

Ri, затем

при

решении системы уравнений находятся величины

R20, а и р .

Ес­

ли

д > 3 , система

уравнений решается специальными способа­

ми, например способом

наименьших

квадратов.

Q = F(xltxt,...,xn),

(8)

где

F — вид функциональной зависимости;

Xi, х2,

хп~~значения

величин, найденных путем прямых

измерений.

числительной

техники.

Любое, сложное или простое, измерение основано на опре­

деленном принципе, на совокупности

физических

явлений,

ис-

цользуемых

при

измерении.

Измерения

проводятся

различными

методами,

под

которы­

ми

подразумевается

совокупность

приемов,

принципов

и средств измерения. В современной метрологии

различаются

четыре основных

метода

измерений.

1. М е т о д

н е п о с р е д с т в е н н о й

о ц е н к и

заключается

в определении

значения

измеряемой

величины

непосредствен­

но по

отсчетному

устройству

измерительного прибора

прямого

действия. Таким

образом,

этот

метод

характеризуется

прямым

преобразованием

значения

измеряемой

величины

в выходную

величину, показываемую или записываемую прибором.

Искомое значение величины Q равно значению X, непосред­

ственно полученному

из

опыта:

Q =

X.

(9)

2. М е т о д с р а в н е н и я с м е р о й , и л и

м е т о д с р а в ­

н е н и я заключается

в

сравнении

измеряемой

величины

с

ве­

личиной, воспроизведенной

мерой.

3. Д и ф ф е р е н ц и а л ь н ы й

м е т о д

заключается

в

срав­

нении с мерой, при котором на измерительный

прибор

воздей­

ствует разность между

измеряемой

величиной

и известной

ве­

личиной, воспроизводимой

мерой.

4. Н у л е в о й

( к о м п е н с а ц и о н н ы й )

м е т о д

заключа­

ется

в сравнении

с мерой, при котором результирующий эффект

воздействия

величин

на

прибор

сравнения

доводится

до

нуля.

Известны

также

методы

замещения,

противопоставления

и совпадения, не получившие, однако, в технологических

изме­

рениях сколько-нибудь

заметного

распространения.

§ 3. СРЕДСТВА

ИЗМЕРЕНИИ

И ИХ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

С р е д с т в а

и з м е р е н и й

представляют

собой

совокуп­

ность технических средств, используемых при

различных

изме­

рениях и имеющих нормированные

метрологические

свойства,