Методы и средства измерения

Средства измерения, предназначенные для количественной оценки физических величин, можно разделить на две большие группы – меры и измерительные приборы. Мерой называют тело или устройство, предназначенное для воспроизведения одного или нескольких значений определенной физической величины. Меры в атомной технике воспроизводят величины, характеризующие ионизирующие излучения и источники ионизирующих излучений: активность источника, плотность потока частиц и др. Приборами для измерения ионизирующих излучений называют устройства, которые определяют значения величин, характеризующих ионизирующие излучения, представляют результаты измерения в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, и обладают нормированными метрологическими свойствами.

Измерения, проводимые с помощью мер и измерительных приборов, принято делить на прямые, косвенные и совокупные. Измерения, при которых искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных, называют прямыми. При прямых измерениях для определения измеряемой величины производят отсчет по индикаторным устройствам и сразу получают нужное значение без каких-либо дополнительных действий со стороны оператора, производящего измерения, и без дополнительных вычислений (за исключением умножения на определенный коэффициент). Для проведения прямых измерений измерительные приборы должны быть отградуированы. Под градуировкой приборов понимают процесс нанесения отметок на шкалы прибора или определения значений измеряемой величины, соответствующих уже нанесенным отметкам (т. е. установление зависимости между измеряемыми величинами и величинами, отсчитываемыми по индикаторным устройствам).

Измерения, при которых искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, называют косвенными. Прямые измерения просты по технике и выполняются более быстро. В косвенных измерениях возможны погрешности в вычислениях; кроме того, неточность в определении связи между измеряемыми и определяемыми величинами ухудшает общую точность измерения. Поэтому в современной измерительной технике стремятся увеличить долю прямых измерений.

Совокупными называют измерения, в которых значения измеряемых величин находят решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Из методов измерения, характеризующихся применяемыми средствами измерения и приемами их использования, широко применяются два: абсолютный и относительный. Абсолютный метод измерения заключается в непосредственной оценке с помощью измерительного прибора значения измеряемой величины. При относительном методе измерения измеряемая величина определяется сравнением ее с известным значением одноименной величины. Используют несколько разновидностей относительного метода: методы сравнения с мерой, противопоставления, замещения, совпадений, дифференциальный и нулевой методы. В методе сравнения с мерой измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Если измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно действуют на прибор, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами, такой метод называется методом противопоставления. Метод сравнения с мерой, в котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой и известной величин, воспроизводимой мерой, называют дифференциальным. В разновидности этого метода – нулевом (компенсационном) результирующий эффект воздействия измеряемой или известной величины на прибор сравнения доводят до нуля. Метод замещения основан на замещении измеряемой величины известной величиной, воспроизводимой мерой, до получения одинакового отсчета. Наконец, в методе совпадений разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.