Основы метрологии и методы измерения физических величин
Покупка
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 412
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9515-0406-7
Артикул: 752849.01.99
Доступ онлайн
В корзину
В учебном пособии дано понятие информации, перечислены формы ее существования: рассмотрены физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной информации. Приведены основы построения первичных измерительных преобразователей, измерительных и информационно-измерительных систем, предназначенных для измерения электрических и неэлектрических физических величин, их обработки, индикации и хранения. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения при получении измерительной информации и контроле качества продукции, а также основы статистической проверки гипотез о свойствах эксперимента и теории корреляции.
Учебное пособие может быть полезным при изучении дисциплины «Физические основы получения информации» студентами высшего профессионального образования по направлению подготовки «Приборостроение» -12.03.01.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» С. А. Лобастов ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Учебное пособие Саров 2018
УДК 53.08+006.91(075.8) ББК 30.10 Л68 Рецензенты: С. И. Герасимов, д-р физ.-мат.наук, заведующий кафедрой «Спе- циального приборостроениия» СарФТИ; В. М. Бельский, канд. физ.-мат.наук, доцент кафедры «Теоретическая и экспериментальная механика» СарФТИ; Лобастов, С. А. Л68 Основы метрологии и методы измерения физических величин: Учебное пособие / С. А. Лобастов. - Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2018. – 412 с.: ил. ISBN 978-5-9515-0406-7 В учебном пособии дано понятие информации, перечислены формы ее существования; рассмотрены физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной информации. Приведены основы построения первичных измерительных преобразователей, измерительных и информаци- онно-измерительных систем, предназначенных для измерения электрических и неэлектрических физических величин, их обработки, индикации и хранения. Рассмотрены вопросы метрологического обеспечения при получении измери- тельной информации и контроле качества продукции, а также основы стати- стической проверки гипотез о свойствах эксперимента и теории корреляции. Учебное пособие может быть полезным при изучении дисциплины «Физические основы получения информации» студентами высшего профес- сионального образования по направлению подготовки «Приборостроение» – 12.03.01. УДК 53.08+006.91(075.8) ББК 30.10 ISBN 978-5-9515-0406-7 © ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2018
СОДЕРЖАНИЕ Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Глава 1. Общие вопросы получения информации . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.1. Понятие и формы существования информации. Схемы полу- чения информации об объекте измерения и виды измерений . . . . . 13 1.2. Виды физических величин. Системы единиц физических ве- личин. Эталонная база России . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 1.3. Вопросы для тестирования по главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 1.4. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Глава 2. Метрологические основы получения информации . . . . . . . . 40 2.1. Общие сведения о метрологии, основные определения и термины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.2. Виды погрешностей измерений. Классы точности измеритель- ных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.3. Систематическая и случайная погрешности измерений. Критерий Фишера. Понятия среднего значения, дисперсии, сред- неквадратичного отклонения измеряемой величины. Плотность и законы распределения вероятности. Доверительная вероятность и доверительный интервал. Суммирование погрешностей . . . . . . . 54 2.4. Грубые погрешности. Критерии 3σ, Шарлье и Диксона. Правила округления результатов измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 2.5. Способы повышения точности измерений и обработки информации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 2.6. Основы статистической проверки гипотез о свойствах экспе- римента. Критерии Пирсона и Колмогорова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 2.7. Основы теории корреляции. Понятия условного среднего и выборочного коэффициента. Уравнения регрессии. Корреляцион- ное отношение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 2.8. Вопросы для тестирования по главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 2.9. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Глава 3. Измерительная техника, как основа получения инфор- мации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.1. Функциональная схема информационной системы. Понятия источника сообщения, передатчика, источника помех, приемника и потребителя сообщения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 3.2. Структура измерительной системы. Понятия измерительного преобразователя, регистрирующей аппаратуры и способов управ- ления, устройств индикации и хранения информации, обработки результатов измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.3. Понятие измерения физических величин. Область и объект измерений. Классификация измерений по принципу и физичес- кому эффекту преобразования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.4. Понятие и классификация средств измерений. Планирование и организация измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 3.5. Понятие и основные принципы построения аналоговых и цифровых измерительных приборов. Цифровые информационно- измерительные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 3.6. Понятие измерительного механизма. Измерительные механизмы прямого действия и их основные характеристики . . . . . . . . . . . 124 3.7. Измерительные приборы уравновешивающего преобразования: мосты и компенсаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 3.8. Амплитудные модуляторы и демодуляторы. Способы их применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 3.9. Измерительные усилители постоянного и переменного тока. Измерительные усилители с большим входным сопротивлением. Обратная связь. Операционные усилители . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 3.10. Вопросы для тестирования по главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 3.11. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Глава 4. Измерение параметров электрических и магнитных величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 4.1. Методы измерения токов и напряжений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 4.2. Измерение высоких напряжений и больших токов: шунты, добавочные резисторы, делители напряжений и трансформаторы; метод масштабного преобразования; электрофизические методы (газоразрядный, ускорения заряженных частиц и резонансных ядерных реакций) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 4.3. Гальваномагнитные преобразователи на эффектах Холла и Гаусса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 4.4. Вопросы для тестирования по главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 4.5. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 Глава 5. Физические явления и эффекты, используемые для измерения параметров неэлектрических величин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 5.1. Общие сведения об измерениях неэлектрических величин. Преобразователи неэлектрических величин в электрические и их основные характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 5.2. Упругие элементы измерительных преобразователей. Особенности получения информации при исследовании быстропротекающих процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 5.3. Измерение деформаций методами резистивной и рентгеноим- пульсной тензометрии. Измерение перемещений резистивными, электромагнитными, емкостными, оптическими и рентгенографи- ческим методами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 5.4. Пьезоэлектрический, тензорезистивный, индуктивный и ем- костной методы измерения параметров ускорений и скоростей . . . 247
5.5. Основы измерения термодинамических параметров быстро- протекающих процессов. Пьезоэлектрический, тензометрический, резистивный, термо- и магнитоупругий методы измерения пара- метров давлений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 5.6. Метрологические основы измерения температуры. Механизмы передачи тепловой энергии от объекта к преобразователю. Эф- фекты Зеебека, Пельтье и Томсона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282 5.7. Терморезистивный, термоэлектрический, пирометрический, спектрометрический, термочастотный, термометрический, термоин- дикаторный (термокраски и индикаторы плавления) и теплови- зионный методы измерения температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 5.8. Развитие электрических измерений и становление оптоэлектрони- ки. Свет и его основные свойства. Основные элементы схем оптичес- ких измерений. Особенности построения измерительных систем с во- локонно-оптическими датчиками и перспективы их развития . . . . . . . 325 5.9. Колебания и волны в информационно-измерительной технике. Лазерные и радиоинтерферометры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353 5.10. Ионизационные излучения. Преобразователи ионизационных излучений: ионизационная камера, газоразрядные счетчики, сцин- тилляционные и полупроводниковые детекторы . . . . . . . . . . . . . . . 365 5.11. Вопросы для тестирования по главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 5.12. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 Глава 6. Методы контроля качества продукции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390 6.1. Контроль геометрических размеров изделий . . . . . . . . . . . . . . . 391 6.2. Определение плотности и разноплотности деталей . . . . . . . . . . 394 6.3. Контроль дефектности внутренней структуры объектов иссле- дований . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 6.4. Вопросы для тестирования по главе 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 6.5. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 Приложение 1. Значение функции Ф(Х) = 2 2 0 1 2 t x e dt − π ∫ . . . . . . . . . . . 402 Приложение 2. Закон распределения Стьюдента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403 Приложение 3. Значения критерия Пирсона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Приложение 4. Значения критерия Колмогорова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Приложение 5. Термоэлектродвижущие силы термопар . . . . . . . . . . . . . . . 405 Приложение 6. Физические константы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 Приложение 7. Соотношения между физическими величинами и коэф- фициенты перехода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Приложение 8. Основные реперные (постоянные) точки МПТШ-90 . . . . 408 Приложение 9. Единицы SI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АП – аналоговый преобразователь; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; АЧХ – амплитудно-частотная характеристика; ВЗК – взрывозащитная камера; ВВ –взрывчатое вещество; ВОЛС – волоконно-оптическая линия связи; ВС – взрывчатый состав; ВТУ – вспомогательные технические устройства; ВУВ – воздушная ударная волна; ГАП – границы абсолютных погрешностей; ГИС – гибкая измерительная система; ГСП – Государственная система промышленных прибо- ров и средств автоматизации; ГКМВ – Генеральная конференция по мерам и весам; ГМКП – гальваномагнитокомбинационные преобразователи; ЕИП – емкостной измеритель перемещений; ЕСЕ – естественная система единиц «гравитационная по- стоянная, скорость света в вакууме, постоянная Планка, постоянная Больцмана, число Авогадро, заряд электрона, масса покоя электрона»; ИВК – измерительно-вычислительный комплекс; ИИС – информационно-измерительная система; ИК – инфракрасный; ИМ – измерительный механизм; ИС – измерительная система; ИФВ – Институт экспериментальной газодинамики и фи- зики взрыва ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»; КПД – коэффициент полезного действия; КД – конструкторская документация; МКГСС – система единиц «метр, килограмм-силы, секунда»; МНК – метод наименьших квадратов; МТС – система единиц «метр, тонна, секунда»; МУЭ – механические упругие элементы; МХ – метрологическая характеристика; НИР – научно-исследовательская работа; НИЯУ-МИФИ – научно-исследовательский ядерный университет – Московский инженерно-физический институт; НСП – неисключенная систематическая составляющая погрешности измерений; НРС – нейтронная резонансная спектроскопия; НСХ – номинальные статические характеристики преоб- разования термопар;
НЭ – нормальный элемент; ОЗУ – оперативное запоминающее устройство; ОИ – объект испытаний (исследований); ОКР – опытно-конструкторская работа; ОМС – оптико-механическое сканирование; ООО – общество с ограниченной ответственностью; ООС – отрицательная обратная связь; ОС – обратная связь; ОУ – операционный усилитель; ПА – пьезоакселерометр; ПВДФ – поливинилинденфторид (сегнетоэлектрический по- лимер); ПЗС – прибор с зарядовой связью; ПИ – приемник излучения; ПТИ – показатель тепловой инерции; ПИП – первичный измерительный преобразователь; ПРШ – практически равномерная шкала; ПТР – полупроводниковый терморезистор; ПЭ – пьезоэлемент; ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина; РИ – рентгеновское излучение; СГС – система единиц «сантиметр, грамм, секунда»; СГСЛ – система световых единиц; СГС°С – система тепловых единиц; СГСР – система единиц радиоактивности и ионизирую- щих излучений; СГСЭ – электростатическая система единиц; СГСМ – электромагнитная система единиц; СарФТИ – Саровский физико-технический институт; СИ – средство измерений; СКО – среднеквадратическое отклонение; СНШ – существенно неравномерная шкала; ССГ – составной стержень Гопкинсона; СФР – скоростной фоторегистратор; СШ – степенная шкала; ТА – тензоакселерометр; ТКС – температурный коэффициент сопротивления; ТР – тензорезистор; ТП – термоэлектрический преобразователь (термопара); ТС – термометр сопротивления (термосопротивление); ТТШ – термодинамическая температурная шкала; ТЭ – тротиловый эквивалент; ТЭДС – термоэлектродвижущая сила; УВ – ударная волна; УПТ – усилитель постоянного тока; УСФ – установка скоростная фоторегистрирующая;
ФВ – физическая величина; ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» – Федеральное Государственное унитарное пред- приятие «Российский Федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»; ФПУ – фотоприемное устройство; ФУВ – фронт ударной волны; ФЭУ – фотоэлектронный умножитель; ЦАП – цифроаналоговый преобразователь; ЧЭ – чувствительный элемент; ЭВМ – электронно-вычислительная машина; ЭД – эксплуатационная документация; ЭДС – электродвижущая сила; ЭОП – электронно-оптический преобразователь; SI – международная система единиц.
ВВЕДЕНИЕ Со времен глубокой древности основным методом получения информации об окружающем мире были измерения. Это в равной степени относится как к науке и технике, так и к другим областям существования современного общества. Измеряется все: количество собранного урожая и выпущенных автомобилей, количество произведенной электрической энергии и тепла, число родившихся и умерших людей и т. д. Однако для того чтобы правильно разобраться в том, что же такое измерение, необходимо понять и осмыслить суть физических явлений, использующихся при выполнении измерений; усвоить большое количество специальных терминов; изучить способы проектирования первичных измерительных преобразователей (ПИП) и датчиков, основы метрологии и построения информационно-измерительных систем. Только в этом случае возможно эффективное использование измерительной техники и широкое ее применение в различных областях деятельности человека. Значение измерительной техники в современных условиях непрерывно возрастает. Она решает огромный круг задач, связанных со сбором, обработкой, передачей, хранением, поиском и выдачей разнообразной информации, полезной для человека или необходимой для управления каким-либо оборудованием. Измерительная техника предназначена для получения путем измерений с помощью специальных технических средств количественной оценки состояния материального объекта через сравнение его параметров с мерой. Средства измерений (СИ) играют наиболее важную роль при проведении измерений, являющихся важнейшим фактором познания окружающего мира. Развитие науки и промышленности стимулирует развитие измерительной техники, а ее новые достижения, в свою очередь, оказывают влияние на развитие многих отраслей науки и промышленности. По существу ни одно экспериментальное научное исследование или процесс производства не могут обойтись без измерений в той или иной форме, т. е. без получения необходимой измерительной информации, т. е. информации, получаемой путем измерений контролируемых параметров. При этом широко применяются механи- ческие, электрические, магнитные, оптические и другие методы измерений. В связи с интенсификацией и автоматизацией производственных процессов, расширением требований и усложнением научных экспериментов существенно изменились требования к СИ, связанные, главным образом, с переходом к получению и использованию результатов не отдельных измерений, а потоков измерительной информации. Часто необходимо получать информацию о сотнях и тысячах однородных или разнородных измеряемых физических величинах (ФВ), часть из которых может быть недоступной для прямых измерений. Причем, получение всего объема измерительной информации и ее обработка (иногда по довольно сложным алгоритмам) должны выполняться за ограниченное время. Решением этой проблемы было создание нового класса средств измерений – измерительных систем (ИС) и информационно-измери-
тельных систем (ИИС), предназначенных для автоматического сбора и обработки измерительной информации. В состав ИС (или ИИС) могут входить ПИП, образцовые меры, измерительные цепи, коммутационные и сканирующие устройства, функциональные преобразователи, устройства кратковре- менной и долговременной памяти, средства вычислительной техники, выход- ные устройства и т. д. В большинстве современных ИС и ИИС используются унифицированные функциональные узлы и блоки с типовым метрологиче- ским и программным обеспечением, являющиеся основой Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП), куда вхо- дят несколько агрегатных комплексов с блочно-модульным принципом по- строения систем и унификацией сигналов для передачи и обработки измери- тельной, контрольной или командной информации, а также с унификацией параметров питания, конструктивных размеров блоков и условий эксплуатации. Нельзя не отметить роль метрологии в деле совершенствования методов и средств измерений. Современная метрология превратилась в науку о точно- сти измерений и единстве мер. Востребованными оказались теория измерений и теоретические основы измерительной техники. К настоящему времени опубликовано достаточно много книг, моногра- фий, докладов на конференциях и статей в научных журналах, посвященных физическим основам и методам получения измерительной информации. В этой книге автор попытался обобщить имеющуюся по основам метрологии и методам измерений ФВ информацию, сделав акцент на примерах практиче- ского применения аппаратуры при измерении электрических и неэлектриче- ских ФВ при проведении экспериментальных исследований. Основой данного учебного пособия послужило учебное издание «Физи- ческие основы информатики быстропротекающих процессов», автором кото- рого является д-р. физ.-мат. наук Огородников В. А., дополненное материала- ми лекций по курсу «Физические основы получения информации», читаемому автором в течение последних семи лет студентам физико-технического фа- культета Саровского физико-технического института (СарФТИ), являющегося филиалом научно-исследовательского ядерного университета – Московского инженерно-физического института (НИЯУ-МИФИ). Кроме того, при его под- готовке использовалась информация, содержащаяся в ряде опубликованных изданий, таких, например, как: Шишмарев В. Ю. «Физические основы полу- чения информации», 2010 г.; Туричин А. М. «Электрические измерения не- электрических величин», 1966 г.; Астайкин А. И. «Основы оптоэлектроники», 2001 г.; Михайлов А. Л. «Невозмущающие методы диагностики быстропротекающих процессов», 2015 г.; Жерноклетов М. В. «Методы исследования свойств материалов при интенсивных динамических нагрузках», 2003 г.; Новиков Г. А. «Основы метрологии», 2010 г.; Пустовая О. А. «Электрические измерения», 2010 г. и др. авторов, а также из Интернета. Целью учебного пособия является ознакомление студентов по направлению подготовки «Приборостроение – 12.03.01» с основными вопросами теории и практики физических основ получения измерительной информации как науки о явлениях и эффектах, используемых для регистрации, передачи, обработки, индикации и хранения результатов измерений, а также о методах измерений и способах построения ИС и ИИС.
В главе 1 учебного издания рассмотрены: понятие информации и формы ее существования; схемы получения информации об объекте измерения (ОИ) и виды измерений; приведены виды ФВ и системы единиц ФВ; даны краткие сведения об эталонной базе России. Глава 2 посвящена метрологическим основам получения измерительной информации, включающим определения, терминологию и способы представ- ления результатов измерений с учетом погрешностей и доверительных интер- валов. В ней рассмотрены виды погрешностей измерений и законы распреде- ления вероятности; способы суммирования погрешностей и правила округле- ния результатов измерений; методы повышения точности измерений и обра- ботки информации; даны краткие сведения об основах статистической проверки гипотез о свойствах эксперимента и основы теории корреляции. В главе 3 приведены сведения о принципах построения аналоговых и цифровых измерительных приборов, структуре ИС и ИИС, их основных эле- ментах (ПИП и устройствах передачи, регистрации, индикации, обработки, хранения и обработки); о классификации измерений по принципу действия, физическому эффекту преобразования, виду, назначению и способу использо- вания. Кроме того, даны понятия измерительного механизма (ИМ) и краткое описание измерительных приборов уравновешивающего преобразования (мостов и компенсаторов), амплитудных модуляторов и демодуляторов, изме- рительных усилителей постоянного и переменного тока. В главе 4 изложены методы измерения малых напряжений, токов и заря- дов магнитоэлектрическими и электростатическими приборами; методы из- мерения высоких напряжений и больших токов (газоразрядный, ускорения заряженных частиц и резонансных ядерных реакций, с использованием шун- тов, добавочных резисторов, делителей, трансформаторов и метода масштаб- ного преобразования), а также рассмотрены гальваномагнитные преобразова- тели на эффектах Гаусса, Холла и магниторезистивном. Глава 5 посвящена физическим явлениям и эффектам, используемым для измерения параметров неэлектрических величин при исследовании быстро- протекающих процессов. Здесь приведены общие сведения об измерениях не- электрических ФВ кинематических (деформации и перемещения, скорости и ускорения) и термодинамических (давления и температуры) процессов раз- личными методами, в том числе волоконно-оптическими датчиками, радио- и лазерными интерферометрами; о конструкциях преобразователей неэлек- трических величин и их основных характеристиках; о методах измерения па- раметров ионизационных излучений. В главе 6 рассмотрены методы контроля качества продукции (геометри- ческих размеров, плотности, разноплотности и дефектности внутренней структуры), которые применяют при производстве деталей из взрывчатых со- ставов (ВС). В конце каждой главы имеются вопросы для тестирования, а также спи- сок литературных источников и публикаций, которые будут полезны для до- полнительного изучения курса «Физические основы получения информации». В приложениях 1–9 приведены наиболее часто употребляемые физиче- ские константы и другая полезная информация.
В книге использованы иллюстративные материалы и результаты экспери- ментальных исследований, полученные совместно с (или любезно предостав- ленные) Базаровым Ю. Б., Баженовым А. А., Богдановым Е. Н., Борисен- ком В. А., Вишневецким Е. Д., Гордеевым А. Ю., Губачевым А. В., Глушихи- ным В. В., Демидовым Ал. А, Жерноклетовым М. В., Жиембетовым А. К., Калашниковым Д. А., Кальмановым А. В., Ловягиным Б. М., Мармыше- вым В. В., Назаровым Д. В., Олейниковым И. В., Седовым А. А., Симако- вым В. Г., Сыруниным М. А., Финюшиным С. А., Яровиковым В. И. и др., которым автор признателен за многолетнее плодотворное сотрудничество и неоценимую помощь при создании методического аппарата и проведении измерений. Особую благодарность автор выражает доктору физико-математических наук Герасимову С. И. и кандидату физико-математических наук Бельско- му В. М. за полезные советы и замечания, сделанные ими при рецензиро- вании книги.
Глава 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 1.1. Понятие и формы существования информации. Схемы получения информации об объекте измерения и виды измерений Одним из самых важных способов познания окружающего нас мира явля- ется сбор информации, позволяющей сложные явления интерпретировать из- вестными законами и устанавливать между ними простые зависимости. Исполь- зуя информацию, полученную путем различных измерений, можно достаточ- но объективно оценивать те или иные физические явления, т. е. с ее помощью возможно построение моделей этих явлений (или ОИ) и теорий, а также вы- движение объясняющих их гипотез и открытие новых законов, для проверки которых необходимо проводить дополнительные измерения, т. е. осуществ- лять тестирование. Таков алгоритм выполнения измерений в так называемых чистых науках, описывающих окружающие нас физические явления. Его упрощенная схема и роль измерений в так называемых прикладных науках, использующихся для изменения физических явлений или управления какими-либо процессами, по- казана на рис. 1.1.1. Рис. 1.1.1. Роль измерений при сравнении реальных физических явлений с представлениями о них в «чистых» и «прикладных» науках В соответствии с ГОСТ 16263-70 измерение – это совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу ФВ, обеспечи- Прикладные науки (изменение мира) Управление (изменение) Тестирование (дополнительные измерения) Чистые науки (описание мира) Измерения, сбор информации Обработка с последующей интерпретацией Гипотезы, теории, законы Окружающие физические явления Представления о физических явлениях Результаты измерений
Доступ онлайн
В корзину