Ознакомительная версия.
Практика химических измерений в значительной степени находится вне этого направления развития. Огромное количество химических веществ и материалов (более 3,5 млн.) делает почти невозможным создание иерархической системы эталонов – стандартных образцов (СО), как это было сделано для физических измерений.
Кроме того в химических измерениях (анализе) отсутствуют резервы точности или их трудно привести в действие. В физических измерениях приемлемой точности можно добиться выбором подходящего средства измерения из имеющихся. В химическом анализе (химических измерениях) даже при использовании прецизионных методик правильность реально получаемых результатов не всегда соответствует ожидаемой. Кроме того, применение подобных методик часто приводит к потере других важных качеств анализа, например, возможности получать его данные в приемлемые сроки.
2.2 Классификация видов измерений
Существуют различные виды измерений.
1. По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения выделяют:
– статические измерения – измерения, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени; статическими измерениями являются, например, измерения геометрических параметров объекта, постоянной температуры, концентрации раствора постоянного состава;
– динамические измерения – измерения, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени; это связано с инерционными (динамическими) свойствами средств измерений и с изменениями самой измеряемой величины.
2. По способу получения результата измерения существуют:
– прямые;
– косвенные;
– совокупные;
– совместные измерения.
Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений (ФЗ «Об обеспечении единства измерений»). К прямым измерениям можно отнести измерение:
– массы при помощи весов;
– температуры при помощи термометра;
– рН при помощи рН-метра;
– электропроводности при помощи кондуктометра и т.п.
Косвенное измерение – измерение, при котором значение физической величины получают на основании известной зависимости между этой величиной и величиной (величинами), подвергаемыми прямым измерениям:
y= f (x1, x2, x3 …)
где y – искомое значение косвенно измеряемой величины;
xi – значения величин, подвергаемых прямым измерениям;
f – знак функциональной зависимости, форма которой и природа связанных ею величин заранее известны.
Примером косвенного измерения может служить измерение содержания (концентрации) поглощающего излучение вещества с использованием фотометрического метода на основании зависимости, выражаемой уравнением Бугера-Ламберта-Бера (A = ελ٠ℓ٠C), откуда:
C = A / ελ٠ℓ
где A – оптическая плотность раствора, значение которой получают непосредственно от средства измерения – спектрофотометра;
C – концентрация поглощающего вещества, моль/л;
ℓ – толщина поглощающего слоя, см;
ελ – коэффициент пропорциональности (молярный коэффициент поглощения), л·моль-1·см-1.
В подавляющем большинстве случаев анализ (аналитический контроль) предполагает использование косвенных измерений.
Совокупные измерения – это проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомую величину определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.
Совместные измерения – это проводимые одновременно измерения нескольких неодноименных величин для установления функциональной зависимости между ними.
3. По условиям, определяющим точность результата, измерения делят на три класса:
– измерения максимально возможной точности, достигаемой при существующем уровне техники; к ним относят:
– эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин;
– измерения физических констант (прежде всего – универсальных);
– некоторые специальные измерения, требующие высокой точности;
– контрольно-поверочные (метрологические) измерения – измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторое заданное значение; к ним относят:
– измерения, выполняемые лабораториями государственного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники;
– измерения, выполняемые измерительными лабораториями предприятий такими средствами измерений и по такой методике, которые гарантируют заданную погрешность;
– технические измерения – измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств и методик измерений; к ним относят измерения, выполняемые в процессе производства.
4. По способу выражения результата измерения 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 могут служить: измерения силы электрического тока амперметром, измерения напряжения (потенциала) с помощью вольтметра (потенциометра).
Относительными называют измерения отношения величины к одноименной (однородной) величине, играющей роль единицы, или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Примером относительного измерения может служить измерение относительной плотности вещества пикнометрическим методом.
5. В зависимости от числа проводимых измерений существуют:
– многократные (статистические) измерения – измерения с последующей статистической обработкой результатов;
– однократные (единичные, простые) измерения.
6. По условиям измерений выделяют:
– равноточные и
– неравноточные измерения.
7. По связи с объектом измерения различают:
– бесконтактные и
– контактные измерения.
8. По связи с объектом измерения во времени выделяют:
– непрерывные измерения – измерения, при которых поступление измерительной информации происходит непрерывно;
– периодические измерения – измерения, при которых информация поступает через установленные интервалы времени.
Методы измерения классифицируют по различным признакам.
1. По физическому принципу, положенному в основу измерения, методы делят на:
– электрические;
– акустические;
– оптические;
– механические;
– магнитные;
– термические и т.п.
2. По режиму взаимодействия средства и объекта измерений различают:
– статические и
– динамические методы.
3. По применяемому в средстве измерения виду измерительного сигнала выделяют:
– аналоговые и
– цифровые методы.
4. По совокупности приемов использования принципов и средств измерений (по способу применения меры) различают:
– метод непосредственной оценки;
– методы сравнения с мерой.
Из теории измерений известно, что искомое значение физической величины находят посредством сопоставления ее с мерой (значением, принятым за единицу сравнения).
Метод непосредственной оценки заключается в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию средства измерения, которое проградуировано в соответствующих единицах. Примерами могут служить: измерения силы тока амперметром, измерения массы на циферблатных весах и др.
Методы сравнения с мерой состоят в том, что измеряемую величину находят сравнением с величиной, воспроизводимой мерой (значением, принятым за единицу сравнения). Примерами могут служить: измерение содержания компонента в образце вещества сравнением со стандартным образцом состава; измерения массы на рычажных весах и др. К разновидностям метода относятся:
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «ЛитРес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
Ознакомительная версия.
