تعاریف اصلی اندازه شناسی – آزمایشگاه کالیبراسیون

29 بهمن

ysa

دسته‌بندی نشده

خیلی از واژه ها، مثل طول و نیرو، در شمار واژه های روزمره اند. مثلا ممکن است گفته شود : “او در طول زندگی اش فشار زیادی را تحمل کرده است.” اما در اندازه شناسی نباید گول معنی روزمره این واژه ها را خورد. تعریف علمی دقیق طول و فشار هیچ ربطی به معنی این دو واژه در جمله بالا ندارد.

کمیت

کمیت (Quantity) : خصیصه یک پدیده، یک جسم یا یک ماده که بتوان اندازه آن را به شکل یک عدد و یک مرجع بیان کرد. نکته: کمیت ها به دو بخش کمیت های اصلی (Base quantity) و کمیت های فرعی (Derived quantity) تقسیم می شوند. کمیت اصلی : کمیتی در یک زیر مجموعه منتخب قراردادی از یک دستگاه کمیت های مورد نظر که هیچیک از کمیت های زیر مجموعه را نتوان بر حسب سایر کمیت ها بیان کرد.در دستگاه کمیت های ISQ این کمیت ها بر اساس هفت کمیت پایه طول،جرم،زمان،جریان الکتریکی،دمای ترمودینامیکی،مقدار ماده و شدت روشنایی تفکیک شده اند. کمیت فرعی : کمیتی که در یک دستگاه کمیت ها با تابعی از کمیت های پایه آن دستگاه تعریف می شود. مانند سرعت که از دو کمیت اصلی طول و زمان انشعاب می گیرد. V=ΔL/∆t در اندازه شناسی با بسیاری از کمیت های فرعی مثل کمیت سرعت، نیرو و مقاومت الکتریکی سر و کار خواهیم داشت. این کمیت ها از کمیت های جدول 1 مشتق می شوند. مثلا کمیت نیرو (N) با یکای نیوتن که این کمیت بر حسب یکاهای اصلی SI به صورت :1 N = 1 Kg . m/s2 تعریف می شود.

سیستم بین المللی کمیت ها

کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس ها (CGPM) در طی مذاکرات سال های 1954 تا 1971 هفت کمیت را بعنوان کمیت های اصلی انتخاب کرده است. سیستم بین المللی یکاها، SI ، مبتنی بر همین کمیت هاست.

یکا

یکا (Unit) : یکای کمیت، عددی حقیقی که بر اساس قرارداد تعریف و پذیرفته شده است که می توان آن را با سایر کمیت های هم نوع مقایسه کرد تا نسبت دو کمیت به شکل عدد بیان شود. نکته1: برای یک کمیت مشخص واژه ی کوتاه یکا اغلب با نام کمیت، ترکیب می شود مانند “یکای جرم”. نکته2: دستگاه SI بر اساس هفت کمیت پایه ی ISQ پایه گذاری شده است.

مضرب یکا (پیشوندها

مضرب یکا (Multiple of a unit) : یکای اندازه گیری که با ضرب یک یکای اندازه گیری معین در یک عدد صحیح بزرگتر از یک به دست می آید. مثال: کیلومتر یک مضرب دهدهی از متر است. اگر بخواهیم کمیت هایی مثل توان یک نیروگاه یا زمان بین دو رویداد هسته ای را بر حسب یکاهای SI بیان کنیم با اعدادی بسیار بزرگ یا بسیار کوچک مواجه می شویم. برای ساده شدن بیان چنین کمیت هایی کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس ها طی مذاکرات سال های 1960 تا 1975 خود توصیه کرد که از پیشوند هایی که در جدول 2 آمده است استفاده شود. به این ترتیب می توانیم توان خروجی یک نیروگاه معمولی برق، 109*1.3 وات، را به صورت 1.3 گیگا وات بیان کنیم. همچنین یک بازه ی زمانی معمول در فیزیک هسته ای مثل 9-10*2.35 ثانیه را می شود به صورت 2.35 نانو ثانیه نوشت.

قرارداد نام گذاری پیشوند ها

پیشوند های مربوط به ضریب های بزرگتر از 1 ریشه یونانی دارند و پیشوندهای مربوط به ضریب های کوچکتر از 1 ریشه لاتین دارند. بجز فمتو (15-10) و آتو (18-10) که ریشه دانمارکی دارند.

اندازه ده

اندازه ده (Measurand) : کمیت مورد نظر برای اندازه گیری. نکته: اندازه گیری شامل سیستم اندازه گیری و شرایطی است که تحت آن اندازه گیری انجام می شود، و ممکن است پدیده، جسم یا ماده را به گونه ای تغییر دهد که کمیت مورد اندازه گیری با اندازه تعریف شده، اختلاف پیدا کند. در چنین مواردی، اعمال تصحیح ضروری است. مثال: طول یک میله فولادی در تعادل با محیطی با دمای 23 درجه سلسیوس با طول آن در دمای مشخص 20 درجه سلسیوس (که اندازه ده است) اختلاف دارد. در چنین مواردی، اعمال تصحیح ضروری است.

مقدار واقعی کمیت

مقدار واقعی کمیت (True quantity value) : مقدار واقعی مطابق با تعریف آن کمیت. نکته1: در رویکرد خطا برای توصیف اندازه گیری، مقدار واقعی، یک تک مقدار و در عمل، غیر قابل شناخت در نظر گرفته می شود. در رویکرد عدم قطعیت به علت اینکه جزئیات مربوط به تعریف کمیت به طور ذاتی ناکافی بوده و کامل نیست، یک تک مقدار واقعی وجود ندارد، بلکه یک سری مقادیر واقعی سازگار با تعریف وجود دارد. در اصل و در عمل، این سری مقادیر نیز غیر قابل شناخت هستند. سایر رویکردها، مفهوم مقدار واقعی را کاملا کنار گذاشته و اعتبار نتایج را با کمک مفهوم قابلیت اندازه شناختی، ارزیابی می کنند.

درستی اندازه گیری

درستی (Accuracy) : نزدیکی توافقی بین مقدار کمیت اندازه گیری شده و مقدار کمیت واقعی از یک اندازه ده. نکته1: مفهوم “درستی اندازه گیری” یک کمیت نیست و با مقدار عددی بیان نمی شود. هر چه خطای اندازه گیری کوچکتر باشد، گفته می شود، اندازه گیری درست تر است.

صحت اندازه گیری

صحت (Trueness) : نزدیکی توافقی بین میانگین حاصل از تعداد نامتناهی از مقادیر کمیت اندازه گیری شده تکراری و مقدار کمیت مرجع. نکته1: صحت اندازه گیری به طور معکوس به خطای اندازه گیری سیستماتیک ارتباط پیدا می کند، اما ارتباطی با خطای اندازه گیری تصادفی ندارد.

دقت اندازه گیری

دقت (Precision) : نزدیکی توافقی بین نشاندهی ها یا مقادیر کمیت اندازه گیری شده حاصل تکرار اندازه گیری ها روی همان نمونه یا مشابه آن تحت شرایط مشخص. نکته1: گاهی اوقات به اشتباه واژه “دقت اندازه گیری” به مفهوم درستی اندازه گیری به کار می رود. توضیح نکته 1: بعنوان مثال در بسیاری از استانداردهای روش آزمون، توصیه شده از ترازوی با توانایی خوانش 0.1 گرم استفاده شود. در اینجا منظور از توانایی خوانش، همان تفکیک پذیری دستگاه بوده و ربطی به درستی دستگاه ندارد.

تهیه شده در شرکت یکتا سنجش البرز آزمایشگاه کالیبراسیون زمستان 1398

تهیه، تدوین و تالیف : احسان اشکوب

سبد خرید