V metrologii , je měření nebo měření je „ proces získávání experimentálně jednu nebo více hodnot, které mohou být rozumně přičíst množství“ .
Toto je definice daná Mezinárodním úřadem pro váhy a míry v široce distribuovaném dokumentu definujícím terminologii metrologie, Mezinárodní slovník metrologie .
Je třeba poznamenat, že:
Měření jsou náchylná k chybám a nejistotám; také v závislosti na jejich schopnosti podávat správné výsledky je lze kvalifikovat různými způsoby.
Definice měření je založena na podmínkách, které mohou nebo nemusí být uvedeny ve VIM; následovat další termíny použité na stránce a specifikované VIM.
„Proces měření“ implementuje určitý počet prvků, které zde lze stručně představit přístupem 5 M, a to:
„Hodnota veličiny“ je podle VIM: „množina čísla a reference představující kvantitativní vyjádření veličiny“ . Je to obvykle součin čísla a měrné jednotky. Příklady: délka kovové tyče: 24,97 cm nebo 249,7 mm ; hmotnost osoby: 64 kg ; rychlost automobilu: 96 km / h ; teplota Celsia v mrazicím oddílu: -20 ° C ...
„Měřená veličina“ je velikost, kterou chceme měřit. Například délka měřeného prutu, která může být známá nebo neznámá: může to být známý standardní prut se skutečnou hodnotou 100 mm (při referenční teplotě 20 ° C ) nebo vyrobený prut - neznámý, že „my bude měřit - podle specifikace 100 ± 0,15 mm .
„Skutečná hodnota“ referenčního množství je „jeho hodnota považována za jedinečnou a v praxi ji nelze zjistit“ . To je případ standardů, jejichž nejistota je zanedbatelná ve srovnání s nejistotou měření měřené veličiny. Příklad: 100 mm citovaný standardní prut , označovaný jako třída 3, má toleranci ± 2,5 μm a nejistotu ± 1,25 μm ; tato tyč bude použita ke kalibraci měřicího přístroje používaného k měření tyčí vyrobených o rozměru 100 ± 0,15 mm . Tolerance specifikace (± 0,15 mm ) je ve srovnání s tolerancí (± 2,5 μm ) a nejistotou (± 1,25 μm ) normy velmi velká . Můžeme tedy uvažovat, že jeho skutečná hodnota (navíc vyrytá standardem) je 100 mm .
„Nejistota měření“ je zhruba „ rozptyl hodnot přiřazených měřené veličině z použitých informací“ . Příklad: po kalibraci na 100 mm standardu má přístroj předpokládanou celkovou nejistotu ± 0,03 mm .
„Výsledkem měření“ je „soubor hodnot přiřazených k měřené veličině, doplněný dalšími dostupnými relevantními informacemi ... Výsledek měření je obecně vyjádřen jedinou naměřenou hodnotou a nejistotou měření. Pokud se domníváme, že nejistota měření je z nějakého důvodu zanedbatelná, lze výsledek měření vyjádřit jedinou naměřenou hodnotou. V mnoha oblastech je to nejběžnější způsob vyjádření výsledku měření . “
Zjednodušené příklady:
Hodnota: 99,7 mm s přidruženou globální nejistotou ± 0,03 mm, tj. V = 99,7 mm ± 0,03 mm.
Průměrná hodnota: 99,706 mm; související globální nejistota ± 0,017 mm, tj. V m = 99,706 mm ± 0,017 mm.
Poznámky:
Vyjádření výsledku měření se související nejistotou se týká laboratoří a průmyslového sektoru spolupracujících s partnery ve vztahu „klient-dodavatel“. U mimosmluvních měření v průmyslu a v oblasti „široké veřejnosti“ jsme obvykle spokojeni s jedinou hodnotou přečtenou jako výsledek měření.
Chyba měření: „rozdíl mezi měřenou hodnotou a referenční hodnotou“. Tato představa o chybě je příliš složitá, než aby ji bylo možné rozvíjet zde.
Nejistota měření : je „rozptyl hodnot související se měřené“ popsaná výše. Podrobný článek rozvíjí předmět.
K porovnání měření stejné reference různými měřicími procesy může být nutné použít výrazy kvalifikující tato srovnání různými způsoby. Jedná se o přesnost, pravdivost a přesnost měření.
„Blízkost shody mezi„ naměřenou hodnotou “a skutečnou hodnotou měřené veličiny. "
Poznámky: Nejedná se o množství a není vyjádřeno číselně. Lze jej použít ke klasifikaci různých měr. Nahrazuje starý termín „přesnost“, který se již v metrologii nepoužívá.
Jednoduchý příklad: dvě různá měření výše uvedeného 100 mm standardu poskytla 99,999 mm a 100,003 mm . Můžeme říci, že přesnost prvního měření je lepší než druhého, bez ohledu na proces měření a jeho nejistotu.
„Blízkost shody mezi„ průměrem “nekonečného počtu opakovaných měřených hodnot a referenční hodnotou. "
Poznámka: Stejně jako přesnost nejde o veličinu a nelze ji vyjádřit číselně.
Jednoduchý příklad: dvě měření přibližně padesáti různých hodnot výše uvedeného standardu 100 mm poskytla průměrnou hodnotu 100,002 mm a 99,997 mm . Můžeme říci, že přesnost prvního měření je lepší než přesnost druhého měření, bez ohledu na proces měření a jeho nejistotu.
„Blízkost shody mezi indikacemi nebo naměřenými hodnotami získanými opakovaným měřením stejných nebo podobných předmětů za stanovených podmínek.“ "
Poznámka: Na rozdíl od přesnosti a pravdivosti je přesnost vyjádřena číselně. Lze jej vyjádřit směrodatnou odchylkou rozptylu uvažovaných měření.
Jednoduchý příklad: Měření pěti po sobě jdoucích hodnot konkrétního dílu vyrobeného podle specifikace 100 ± 0,15 mm , jak bylo uvedeno výše, poskytuje následující hodnoty: 99,7; 99,72; 99,69; 99,73; 99,69 mm . Experimentální směrodatná odchylka disperze na těchto hodnotách je σ n-1 <0,02 (true: 0,01816…); je to věrnost měření zkušeností.
Jean Perdijon, For good measure , Les Ulis, EDP sciences, 2020.
: dokument použitý jako zdroj pro tento článek.
Metrologie ; Měření (epistemologie) ; Kalibrace (metrologie) ; Chyba (metrologie) ; Výpočet nejistoty ; Statistická disperze ; Měřicí přístroj ...