Ь
Точность измерения величин – возможность упорядочить существование человека и его среду обитания. Невозможно было бы представить жизнь, в которой отсутствовали бы всем нам привычные и утвержденные понятия времени, длины или массы. Однако, кроме того что их нужно уметь выделять, не менее важно научиться определять и исчислять расстояния и отрезки, вес, скорость движения предметов, ход временных промежутков. За тысячелетнюю историю существования человечество обрело множество бесценных знаний и сумело систематизировать их в отдельные науки.
Понятия и обозначения – азы метрологии
Метрология – это учение, которое помогает разобраться в измерении разных величин. Она дает возможность понять, что такое мера, единство и стандартизация величин, определяет такие понятия, как точность измерения, погрешность, знакомит с разнообразными измерительными приборами и инструментами.
Процесс измерения связан с определением данных касательно той или иной величины посредством опытов, а также последующим соотношением полученных значений с общепринятыми стандартами и единицами. Таким образом, можно считать, что точность измерения напрямую зависит от того, насколько близки полученные в результате опытов данные к истинным значениям величины, которые в принципе не подлежат оспариванию и являются аксиомой.
Абсолютная неточность
Ученые утверждают, что измерить что-либо абсолютно правильно практически невозможно. Дело в том, что существует слишком много факторов, влияющих на процесс определения величины, независящих от действий человека. В связи с этим метрология допускает возможность существования погрешностей, являющихся неточностями, полученными в процессе измерения, а также неким индикатором, который проявляет отклонения от общепринятой истины и нормы.
Погрешность может быть систематической или случайной. Исключить во время опыта первую практически невозможно, ведь это такой фактор, который будет искажать результат каждый раз, а вот случайная погрешность может быть результатом грубой ошибки или неточности аналитической деятельности.
Снизить вероятность погрешности можно также при помощи использования более совершенных методов и инструментов, минимизации влияния внешнего воздействия во время опытного определения величин. Элементарным примером снижения погрешностей можно считать использование часов, если производить измерение времени не в часах и минутах, а в долях секунды, что позволяют делать электронные секундомеры.
Семь раз отмерь…
Необходимость получения абсолютно точных знаний величин обусловлена высокой технологичностью современного мира. Если первым образцом мебели был грубо сколоченный стульчак, детали которого вырезались на глазок, то нынешние технологии помогают создавать элементы тех же самых табуретов с погрешностью до миллиметра. Возможно, в повседневной жизни человека такие микроскопические значения абсолютно неважны, однако когда точность измерения касается науки, медицины, производства – она становится решающим фактором успеха предприятия.
Если внимательно присмотреться, то простейшие измерительные приборы есть у каждого человека в доме. Элементарные примеры таковых – рулетка строительная, линейка, кухонные или напольные весы, безмен, счетчики электроэнергии, воды, газа, разные таймеры и часы, термометры и градусники. На примере последних можно еще раз продемонстрировать методы и точность измерения. Так, обычный спиртовой градусник, установленный в помещении с целью определения температуры воздуха в комнате, имеет шкалу с делением в десять градусов, тогда как ртутный термометр, предназначенный для измерения температуры тела человека, разбит на десятую часть градуса, что помогает снизить вероятность погрешности во время сбора анамнеза больного.
Что такое длина и как ее померить?
Одной из самых узнаваемых и определенных величин есть длина. Вероятно, первоначально человек отмерял расстояние при помощи шагов, сейчас же единицы измерения расстояния нормированы. Мировой стандарт – это метричная система, где наибольшее значение измеряется в километрах, условно поделенных на метры, сантиметры и миллиметры. Существуют также промежуточные величины (дециметры, микрометры), однако используются они зачастую лишь в узкоспециализированных областях.
Для того чтобы определить длину, необходимо выбрать конкретный отрезок, который будет иметь начало и конец (точки А и Б), так вот длина – это значение величины наибольшего расстояния на плоскости между этими точками. Для измерения длины создано множество инструментов от элементарных, таких как сантиметр и линейка, до контрольно-измерительного оборудования высокой степени точности с минимальной погрешностью.
Бытовые приборы для измерения длины
Большие расстояния обычному человеку измерять вряд ли понадобится, каждый из нас приблизительно знает протяжность своих маршрутов, уточнить такие данные можно с помощью автомобильного спидометра, спортивно-туристического шагомера, или даже используя смартфон, закачав в него специальную программу.
Дома же приборы для измерения длины чаще используются для строительства и ремонта. Рулетка строительная – это то, что есть в кладовке у любого мужчины. Она представляет собой металлическую ленту с нанесенной на одну или обе ее стороны шкалой от 0 до 3, 5, 7,5, 30 метров с дополнительным сантиметровым и миллиметровым делением. Альтернативой простой рулетке может быть лазерный дальномер, при помощи которого можно вычислять расстояния до 250 м, кроме того, измерение длины ним просто делать даже в одиночку. Существуют также модели, которые выводят на дисплей площадь и объем помещения.
Штангенциркуль
Измерение штангенциркулем даст максимально точный результат. Это прибор, который используется в промышленности и предоставляет возможность узнать линейную величину деталей размером от 0,1 мм до 15 см с минимальной погрешностью. Чтобы выявить, насколько шкала близка к истинному значению, можно использовать такие сравнительные методы – сопоставление с уже проверенным инструментом или с готовой деталью подходящего размера.
Существует несколько видов данного прибора, принцип действия у них схожий, отличаются они длиной миллиметровой шкалы и механизмом, при помощи которого собственно и производится измерение. Штангенциркулем с нониусом работать труднее всего, однако этот вариант дает возможность свести к минимуму систематичные погрешности. В приборе с циферблатом или цифровым экраном измерения делаются при помощи электроники и если инструмент надлежащего качества, то его результаты получаются достоверными с высокой степенью вероятности.
Сложные технологии
Еще более сложная вычислительная техника – это контрольно-измерительные приборы, используемые на промышленных предприятиях и в организациях, занимающихся монтажом линий электропередач, прокладкой телевизионных, телефонных и интернет кабелей. Такая техника справляется сразу с несколькими функциями. Основная задача – это измерение длины кабеля, однако попутно прибор может выявить погрешности в работе провода, обозначив место перебоя подачи энергии, что значительно минимизирует средства и время, необходимые для выполнения ремонтных работ.
Существуют разные классы измерительных приборов. Самые элементарные – ручные установки со счетчиками длины кабеля, более сложные варианты в состоянии рассчитать не только длину проводов, но и измерять широкие рулоны с тканями, бумагой, разными видами шнуров. Кроме того, что их использование целесообразно на производственных линиях, распространяется внедрение такой техники на складах и в крупных торговых точках.
Как объять необъятное
Измерение времени - также сложная и важная задача. В жизненных ситуациях мало кто обращает внимание на то, что личные часы могут спешить или отставать на несколько минут от общепринятого стандарта. Однако общественные организации и предприятия такой вольности себе позволить не могут, а потому сверяют время с показателями в госучреждениях, которые, в свою очередь, руководствуются данными, полученными при помощи спутников.
Стоит отметить, что такое понятие, как точное время, довольно условно. Часовые пояса, на которые поделена планета, носят объективный характер и имеют прямую зависимость от государственных границ, а иногда от политической воли правительства разных стран.
