Основы измерений

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспе­чения их единства и способа достижения требуемой точности. Един­ство измерений предполагает, что результаты измерений выражены в узаконенных единицах и погрешности известны с заданной вероят­ностью. Для качественного выполнения процесса измерений и обес­печения требуемой точности показаний измерительных приборов не­обходимо обеспечить единообразие измерений, т. е. совпадение ре­зультатов измерений, производимых в разных местах разными при­борами. Выполнение этого условия зависит от уровня и состояния средств измерений в строительной отрасли, их использования, т. е. от метрологического обеспечения. Под единообразием средств измере­ний понимают градуировку их в указанных единицах и соответствие нормам их метрологических свойств. В метрологии рассматривают: единицы физических величин и их системы, методы и средства изме­рений; общую теорию измерений; основы обеспечения единства и единообразия средств измерений; эталоны и образцовые средства из­мерений; методы передачи размеров единиц от эталонов или образ­цовых средств измерений рабочим средствам измерений.

Измерения неразрывно связаны с инженерными изысканиями, проектированием и строительством зданий и сооружений; в этом смысле они являются одним из важнейших путей познания проекти­руемого объекта строительства и создания его в процессе возведения. Соответствие положения установленных конструкций проектному проверяют в процессе исполнительной съемки, сущность которой составляют также измерения. Эксплуатация зданий требует регуляр­ных измерений с целью проверки геометрических параметров, обес-

печивающих условия нормальной их работы. И здесь измерения слу­жат обеспечению надежности и долговечности работы конструкций зданий и сооружений как в пространстве, так и во времени.

Измерением называют нахождение значений физической величи­ны опытным путем с помощью специальных технических средств. Основное уравнение измерения имеет вид

Q=qU,

где Q — значение физической величины; q — числовое значение ве­личины в принятых единицах; U — единица физической величины. В ходе эксперимента получают измеренное значение величины, т. е. значение величины, приближенно соответствующее ее истинному размеру. Следует отметить также истинное значение величины, кото­рое выражает истинный размер величины в данных единицах измере­ния.

Эталоном единицы измерения называют меру или измеритель­ный прибор, предназначенные для воспроизведения с наивысшей достижимой точностью и хранения единицы физической величины в общегосударственном или международном масштабе. Существуют эталоны ньютона, ампера, секунды и других величин. Государствен­ный реестр включает свыше ста первичных и специальных эталонов. В научно-технической литературе термин «эталон» часто употребля­ют в широком смысле как образец для сравнения. Метрология допус­кает толкование этого термина только в том смысле, который указан в определении. Если в лаборатории предприятия имеются более точ­ные меры и приборы, чем на технологической линии, нельзя назы­вать их эталонными приборами.

Образцовое средство измерений — устройство, предназначенное для передачи размеров единиц физических величин от эталонов к ра­бочим средствам измерений. Стандартный образец — это мера вос­произведения единиц величин, характеризующих свойства или со­став вещества и материалов. Стандартный образец представляет со­бой средство измерения в виде вещества (материала), состав или свойство которого достоверно установлены при аттестации. Стан­дартные образцы используют для градуировки, аттестации и поверки средств измерений, контроля правильности результатов измерений, а также для измерения состава и свойств веществ и материалов метода­ми сравнения. Стандартные образцы, образцовые средства измере­ний нельзя назвать эталонными. Они служат лишь передаточными звеньями между эталонами единиц физических величин и рабочими измерительными приборами.