Предметом исследования является исследуемые
с определенной целью свойства, характерные
для научного познания, это определение
определенного «ракурса» исследования
как предположение о наиболее важных для
изучения выбранной проблемы характеристики
объекта. Под предметом исследования понимается
то, что находится в границах объекта и
всегда совпадает с темой исследования.
Один и тот же объект может быть предметом
различных исследований и даже научных
направлений. Объект и предмет исследования,
как категории научного процесса, соотносятся
между собой как общее и частное. Структура
системы, закономерности взаимодействия
элементов внутри системы, вне её, закономерности
развития системы.
Объектом научного исследования является
окружающий материальный мир и формы его
отражение в человеческом сознании людей,
которые существуют независимо от нашего
сознания, отбираются согласно цели исследования.
В зависимости от степени сложности есть
простые и сложные объекты исследования,
различие между ними определяется количеством
элементов и видом связи между ними. Например,
простым объектом исследования в педагогике
является уровень информационного обеспечения
обучения, сложным - эффективность процесса
обучения.
Задача исследователя состоит в определении
факторов, которые влияют на объект исследования,
отборе и сосредоточении внимания на наиболее
существенных из них. Критериями отбора
являются цель исследования и количественный
уровень накопленных фактов в этом направлении.
Отбор наиболее существенных факторов,
которые влияют на объект исследования,
имеет большое практическое значение,
поскольку влияет на степень достоверности
результатов исследования. Если любой
существенный фактор не учтен, то выводы,
полученные в результате исследования,
могут быть ошибочными, неполными или
совершенно ошибочными. Выявление существенных
факторов проще, если исследования основываются
на хорошо обработанном теории. Если теория
не дает ответа на поставленные вопросы,
то используют гипотезы, научные идеи,
сформированные в процессе предварительного
изучения объекта исследования.
39 эталон и ср-ва измерений. метрологическая
служба
Средства измерений
Измерения выполняются
с применением технических средств.
Необходимыми техническими средствами
для проведения измерений являются меры
и измерительные приборы.
Меры - средства измерений, предназначенные
для воспроизведения физической величины
заданного размера. Меры наивысшего порядка
точности называют эталонами.
Эталоны - средства измерений или их комплексы,
обеспечивающие воспроизведение и хранение
узаконенных единиц физических величин,
а также передачу их размера нижестоящим
по поверочной схеме средствам измерения.
Образцовые средства измерений - меры, измерительные
приборы или преобразователи, утвержденные
в качестве образцовых для поверки по
ним других средств измерений.
Рабочие средства измерений - такие средства,
которые применяют для измерений, не связанных
с передачей размера единиц.
3.5.1. Эталоны
Средства
измерения высшей точности - эталоны делятся
на несколько категорий.
Эталон, воспроизводящий
единицу с наивысшей в стране точностью,
называется государственным
первичным эталоном. Эталон единицы
физической величины воспроизводят с
практически наивысшей достижимой точностью
на основе физических принципов на специальных
установках.
В 1983 году на XVII Генеральной конференции
мер и весов в качестве эталона единицы длины
утвержден метр - длина пути, проходимого
светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.
За эталон времени принята секунда, равная 9192631770 периодам
излучения,
Если прямая передача размера
единицы от существующих эталонов с требуемой точностью
технически не осуществима в виду особых
условий, то для её воспроизведения единицы
создаются специальные эталоны. Такими
условиями могут быть: повышенное или
пониженное давление; высокая влажность;
измерения на предельных границах диапазона
значений, измеряемой величины.
В метрологической практике широко используются вторичные
эталоны, рабочие эталоны и эталоны-копии. Эти
эталоны создаются и утверждаются в тех
случаях, когда это необходимо для организации
поверочных работ, а также для обеспечения
сохранности и наименьшего износа государственного
первичного эталона.
Существуют также следующие категории
эталонов:
эталон сравнения - вторичный эталон, применяемый для сличения
эталонов, которые по каким-либо причинам
не могут быть сличаемыми друг с другом;
эталон-свидетель - вторичный эталон, применяемый для проверки
сохранности государственного эталона
или для его замены в случае порчи или
утраты.
эталон-копия представляет собой вторичный эталон,
предназначенный для передачи размера рабочим
эталонам. Он не всегда может быть
точной физической копией государственного
эталона.
рабочий эталон - это вторичный эталон, применяемый для
хранения единицы и передачи ее размера
образцовым средствам или наиболее точным рабочим
средедствам измерений.
Рабочие эталоны могут быть реализованы
в виде одиночного эталона (или одиночной меры),
в видегруппового эталона, в виде комплекса
средств измерений и в виде эталонного набора.
Пример одиночного эталона - эталон массы
в виде платиноиридиевой гири. Пример
группового эталона - эталон-копия вольта,
состоящая из 20 нормальных элементов.
Пример комплекса средств измерений -
эталон единицы молярной доли концентрации
компонентов в газовых смесях. В этом виде
измерений различные компоненты, различные
диапазоны концентраций, различные газы-разбавители
создают большое количество измерительных
задач с общей постановкой. Поэтому, в
этом случае один эталон состоит из нескольких
десятков измерительных установок. Пример
эталонного набора - набор средств измерения
плотности жидкостей для различных участков
диапазона.
В международных метрологических документах
такой широкий набор разновидностей эталонов
не предусмотрен. Международные эталоны,
хранящиеся в Международном бюро по мерам
и весам, воспроизводят ограниченное число
единиц физических величин. Меньшее в
сравнении с отечественным число международных
эталонов объясняется тем, что во многих
странах понятие эталон и образцовое средство
измерения не имеют четкого разграничения.
Существует емкое понятие - стандарт (standart),
что по смыслу может быть переведено как
вторичный стандарт (образцовое средство
измерения) или как эталон (исходное образцовое
средство измерения).
Метрологическая служба (англ.
service of legal metrology) – служба, создаваемая
в соответствии с законодательством для
выполнения работ по обеспечению единства
измерений и для осуществления метрологического
контроля и надзора.
В настоящее время метрологическая служба
России состоит из Государственной метрологической
службы, руководство которой осуществляется
Ростехрегулированием, а также из метрологических
служб органов государственного управления
и юридических лиц.
Государственная метрологическая служба выполняет
работы по обеспечению единства измерений
в стране на межрегиональном и межотраслевом
уровне и осуществляющая государственный
метрологический контроль и надзор.
Государственная метрологическая служба
включает государственные научные метрологические
центры (ГНМЦ) и территориальные органы,
расположенные в субъектах Российской
Федерации, (республиках, автономных областях,
автономных округах, областях, городах
Москве и Санкт-Петербурге).
Государственные научные
метрологические центры несут ответственность
за создание, совершенствование, хранение
и применение государственных эталонов,
а также за разработку нормативных документов
по обеспечению единства измерений. Они
являются хранителями государственных
эталонов, ведут исследования в области
теории измерений, принципов и методов
высокоточных измерений, разработки научно-методических
основ совершенствования российской системы
измерений.
Метрологические службы органов государственного
управления и юридических лиц создаются для выполнения работ по соблюдению
единства измерений, повышения уровня
метрологического обеспечения. Допускается
возложение отдельных функций метрологической
службы на иные структурные подразделения.
Метрологические службы органов государственного
управления и юридических лиц организуют
свою деятельность на основе положений
Закона «Об обеспечении единства измерений»,
других законодательных и нормативных
документов, регламентирующих вопросы
метрологии.
Метрологическая служба органа государственного
управления представляет собой систему,
образуемую приказом его руководителя,
и может включать: подразделение (службу)
главного метролога в центральном аппарате;
головные и базовые организации метрологической
службы в отраслях; метрологические службы
предприятий.
Метрологическая служба юридического
лица (ранее
применялся термин метрологическая служба
предприятия) выполняет работы по обеспечению
единства измерений и осуществляющая
метрологический контроль и надзор на
данном предприятии (в организации).
К основным задачам метрологических
служб относятся:
-поверка и калибровка средств измерения;
-надзор за состоянием и применением
средств измерения, за аттестованными
методиками выполнения измерений и эталонами
единиц величин, применяемыми для калибровки
средств измерения, за соблюдением метрологических
правил и норм и нормативных документов
по обеспечению единства измерений;
-выдача обязательных предписаний, направленных
на предотвращение, прекращение или устранение
нарушений метрологических правил и норм;
-проверка своевременности представления
средств измерения на испытания для утверждения
типа, а также на поверку и калибровку;
-анализ состояния измерений, испытаний
и контроля на предприятии.
40 методы измерений:
прямые, косвенные, абсолютные и относительные
Измерение - процесс нахождения
значения физической величины опытным
путем с помощью средств измерения.
Результатом процесса является значение
физической величины Q = qU , где q - числовое значение
физической величины в принятых единицах; U - единица физической
величины. Значение физической величины Q, найденное
при измерении, называют действительным.
Принцип измерений - физическое
явление или совокупность физических
явлений, положенных в основу измерений.
Например, измерение массы тела при помощи
взвешивания с использованием силы тяжести,
пропорциональной массе, измерение температуры с использованием
термоэлектрического эффекта.
Метод измерений - совокупность приемов использования
принципов и средств измерений.
Средствами измерений (СИ) являются используемые технические
средства, имеющие нормированные метрологические
свойства.
По способу
получения результатов, определяемому
видом уравнения измерений, выделяютпрямые,
косвенные, совокупные и совместные измерения.
Прямые - это измерения, при которых искомое
значение физической величины находят
непосредственно из опытных данных. Прямые
измерения можно выразить формулой Q = X,
где Q - искомое значение измеряемой величины,
а X - значение, непосредственно получаемое
из опытных данных. Примерами таких измерений
являются: измерение длины линейкой или
рулеткой, измерение диаметра штангенциркулем
или микрометром, измерение угла угломером,
измерение температуры термометром и
т.п.
Косвенные - это измерения,
при которых значение величины определяют
на основании известной зависимости между
искомой величиной и величинами, значения
которых находят прямыми измерениями.
Таким образом, значение измеряемой величины
вычисляют по формуле Q = F(x1, x2 ... xN), где Q - искомое значение измеряемой
величины; F - известная функциональная
зависимость, x1, x2, … , xN - значения величин, полученные
прямыми измерениями. Примеры косвенных
измерений: определение объема тела по
прямым измерениям его геометрических
размеров, нахождение удельного электрического
сопротивления проводника по его сопротивлению,
длине и площади поперечного сечения,
измерение среднего диаметра резьбы методом
трёх проволочек и т.д. Косвенные измерения
широко распространены в тех случаях,
когда искомую величину невозможно или
слишком сложно измерить прямым измерением.
Встречаются случаи, когда величину можно
измерить только косвенным путём, например
размеры астрономического или внутриатомного
порядка.
В зависимости
от способа выражения результатов измерений
различают абсолютные и относительные измерения.
Абсолютными называют измерения,
которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных
величин или на использовании значений
физических констант. Примерами абсолютных
измерений являются: определение длины
в метрах, силы электрического тока в амперах,
ускорения свободного падения в метрах
на секунду в квадрате.
Относительными называют измерения,
при которых искомую величину сравнивают
с одноименной величиной, играющей роль
единицы или принятой за исходную. Примерами
относительных измерений являются: измерение
диаметра обечайки по числу оборотов мерного
ролика, измерение относительной влажности
воздуха, определяемой как отношение количества
водяных паров в 1 куб.м воздуха к количеству
водяных паров, которое насыщает 1 куб.м
воздуха при данной температуре.