Kalibreerimise käigus määratakse kindlaks seos mõõtevahendi poolt esitatud väärtuse ja etaloni abil realiseeritud suuruse vastava väärtuse vahel. Tavaliseks on kalibreerimistulemuseks mõõteviga koos määramatusega. Lihtsamalt öeldes saab mõõtevahendi valdaja kalibreerimise tulemusel kalibreerimistunnistuselt teada, kui palju mingis mõõtepunktis temale kuuluv seade valetab. Kalibreerimise meetod ja intervall Igale mõõteriistale, tööriistale ja katseseadmele määratakse kalibreerimise intervall. Kalibreerimise meetod ja intervall peab vastama mõõteriista, tööriista või katseseadme tootja juhendis toodule. Mõõteriistade, tööriistade ja katseseadmete kalibreerimise intervall ei tohi olla
Näiteks: Josephsone'i effekt pinge mõõtmiseks, termoelektriline efekt temperatuuri mõõtmiseks, Doppleri efekt kiiruse mõõtmiseks ja Ramani efekt molekulaarvõnkumise lainearvu mõõtmiseks. 23. Mõõtemeetod Mõõtemeetod on mõõtmise sooritusvõtete loogiline jada. Mõõtemeetodeid võib mitmeti liigitada. Näiteks: asendus-, diferentsiaal- ja nullimõõtemeetod. Sageli eristatakse mõõtemeetodeid mõõteprintsiibi, mõõtevahendi ja mõõteobjekti omavehelisi seose ja mitmesuguste muude tunnuste järgi. 24. Mõõtetoiming Mõõtetoiming on detailselt kirjeldatud teoreetiliste ja praktiliste operatsioonide kogum, mis on vajalik teatud kindla mõõtmise sooritamiseks nimetatud meetodil, ning mis peaks olema kirjeldatud vastavas dokumendis, nii üksikasjalikult, et mõõtja võib sooritada mõõtmise ilma täiendava infota. 25. Mõõdis
välista eksimusi. Metroloogiline jälgitavusahel, jälgitavusahel, traceability chain Etalonide ja kalibreerimiste jada, mida kasutatakse mõõtetulemuse seostamiseks suuruse tugiväärtusega. Metroloogiline jälgitavuseahel on määratud kalibreerimisastendiku kaudu. Metroloogilist jälgitavusahelat kasutatakse mõõtetulemuse metroloogilise jälgitavuse saavutamiseks. 11. KALIBREERIMISMUDEL Kalibreerimismudel - Esitab mõõtevahendi kalibreerimistulemuse LTÕELINE arvestades mõjurkomponente parandite Ki kujul. 12. PIKKUSMÕÕTEVAHENDITE (KRUVIK, NIHIK, KELLINDIKAATOR, PIKKUSMÕÕDUD) KALIBREERIMISMEETOD 1. Objekt tuvastada kasutatav mõõteriist 2. Kasutamisulatus - Kalibreerimismetoodika on kasutatav kellindikaatorite, mille jaotuseväärtus on alates 0,01 mm või suurem, kalibreerimisel. Pikkusühikuid ülekandvate etalonide
põhiühikud ning neist tuletatud ülejäänud mõõtühikud SI süsteem rahvusvaheline mõõtühikute süsteem SI süsteemi põhiühikud - pikkuse ühik meeter, massi ühik kilogramm, aja ühik sekund, temperatuuri ühik kelvin, elektrivoolu tugevuse ühik amper, valgustugevuse ühik kandela, ainehulga ühik mool. Mõõteseadus reguleerib kõike mõõtmisega seonduvat, seaduses on defineeritud kõik olulised mõõteasjanduslikud ehk metroloogilised mõisted Mõõtevahendi kontroll ja taatlemine mõõtevahendite ja mõõteriistade omadused võivad ajas muutuda. Seetõttu tuleb õiguslikku aspekti omavatel mõõtmistel kasutatavaid mõõtevahendeid ja mõõteriistu perioodiliselt taadelda. Taatlemine - protseduur, mille käigus pädev taatluslabor või teavitatud asutus kontrollib mõõtevahendi vastavust kehtestatud nõuetele ja märgistab nõuetele vastavaks tunnistatud mõõtevahendi taatlusmärgisega
K- kalibreerimistunnistuse parand READ - lugemi võtmine (ümardamine lähima täisjaotiseväärtuseni) PAR - mõõteliinide paralleelsus RECT - ristseis RS - baaspinna asend F - mõõtejõud T temperatuur RO pinnakaredus MAT materjal RE - mõõtmiste vähesed kordused Mudel üldkujul: - pinna hälve sirgjoonelisusest, STR = f(mõõtevahendi näit, faktorid) STR = f(faktorid)= f(Lmax Lmin; K; READ, PAR, RECT, RS, F; T, RO, RE) - hälve pindade paralleelsusest, PAR = f(mõõtevahendi näit, faktorid), PAR = f(faktorid)=f(PAR, RECT, RS, RO) - hälve sümmeetrilisusest telje suhtes SYM = f(mõõtevahendi näit, faktorid), SYM = f(faktorid)=f(READ, PAR, RECT, RS) · rakis + indikaatorkell, täpsustase 1 µm + pikkusplaat sobib ideaalselt. Osa B · Bi= BREF+Ai+Ci
Mõõtesuuruse väärtus on konkreetse suuruse kvantitatiivne (arvuline) määrang, mida tavaliselt väljendatakse arvuväärtuse ja mõõtühiku korrutisena 12. Mis on etalon? +2 näidet Etalon on mõõtühiku kokkuleppimisel kasutatavat näidist Materiaalmõõt, mõõteriist 13. Mis on ,,Si" mõõteühikud? Massiühik ehk kilogramm Pikkuse ühik ehk meeter aja ühik ehk sekund 14. Kes võib tegeleda mõõtmisega vastavalt EV seadusandlusele? See kes omab litsensi 15. Selgita mõõtevahendi, mõõtesignaali, kalibreerimise ja mõõteriista tähendust Mõõtevahendi kindlate omadustega tehniline vahend, mida sabb kasutada mõõtmiste sooritamiseks kas üksi või koos lisasedmetega Mõõtesignaal- endast mõõtearvu kandev info Kalibreerimine- mõõtevahend on koos abivahendiga kasutatav temperatuuri mõõtmiseks Mõõteriist- mõõtevahendit, mis esitab mõõtesignaali juba vaatlejale vahetult tajutaval kuju 16
Mõõtesuuruse väärtus on konkreetse suuruse kvantitatiivne (arvuline) määrang, mida tavaliselt väljendatakse arvuväärtuse ja mõõtühiku korrutisena 12. Mis on etalon? +2 näidet Etalon on mõõtühiku kokkuleppimisel kasutatavat näidist Materiaalmõõt, mõõteriist 13. Mis on ,,Si" mõõteühikud? Massiühik ehk kilogramm Pikkuse ühik ehk meeter aja ühik ehk sekund 14. Kes võib tegeleda mõõtmisega vastavalt EV seadusandlusele? See kes omab litsensi 15. Selgita mõõtevahendi, mõõtesignaali, kalibreerimise ja mõõteriista tähendust Mõõtevahendi kindlate omadustega tehniline vahend, mida sabb kasutada mõõtmiste sooritamiseks kas üksi või koos lisasedmetega Mõõtesignaal- endast mõõtearvu kandev info Kalibreerimine- mõõtevahend on koos abivahendiga kasutatav temperatuuri mõõtmiseks Mõõteriist- mõõtevahendit, mis esitab mõõtesignaali juba vaatlejale vahetult tajutaval kuju 16
A Osa · L - mõõtetulemuse aluseks on mõõteriista näidud L. K- kalibreerimistunnistuse parand READ - lugemi võtmine (ümardamine lähima täisjaotiseväärtuseni) PAR - mõõteliinide paralleelsus RECT - ristseis RS - baaspinna asend F - mõõtejõud T temperatuur RO pinnakaredus MAT materjal RE - mõõtmiste vähesed kordused Mudel üldkujul: - pinna hälve sirgjoonelisusest, STR = f(mõõtevahendi näit, faktorid) STR = f(faktorid)= f(Lmax Lmin; K; READ, PAR, RECT, RS, F; T, RO, RE) - hälve pindade paralleelsusest, PAR = f(mõõtevahendi näit, faktorid), PAR = f(faktorid)=f(PAR, RECT, RS, RO) - hälve sümmeetrilisusest telje suhtes SYM = f(mõõtevahendi näit, faktorid), SYM = f(faktorid)=f(READ, PAR, RECT, RS) · rakis + indikaatorkell, täpsustase 1 µm + pikkusplaat sobib ideaalselt. Osa B · Bi= BREF+Ai+Ci
taatelmõõtevahend(ülekandeks) , töömõõtevahend(tavalised mõõtmised) lisaks õppemõõtevahendid. Mõõtevahendid võimaldavad leida mõõdetava suuruse ja teise ühikuks võetud kvalitatiivselt samasuguse suuruse suhte. Suhet väljandav suurus on arvväärtust. Mõõtmiseks peavad mõõteseadmed olema kalibreeritud Igal mõõtevahendil on element, millele mõõtmise käigus otseselt rakendub sisendsuuruse (mõõtesuuruse, mõõtesignaaali) mõju- mõõtevahendi sisendseadiseks e. anduriks. Samuti on igal mõõteseadmel väljundseadis, mis annab väljundi ehk mõõdise kas mõõtesignaalina või mõõtjale vahetult tajutaval kujul. Vähemkompleksed mõõtevahendid, nagu andur, mõõtemuundur, mõõtur, mõõdik, arvesti jms, on tihti suuremate mõõtekoosluste, nagu näiteks mõõteseadmete või -komplekside funktsionaalsed koostisosad. Mõõtevahendi täpsust ei saa välja arvutada, see on defineeritud mõõte tulemuse lähedusastmena
Sagedamini looduses kohatavateks sõltuvusteks on a. võrdeline (graafik sirge) b. astmefunktsioon, n. ruutsõltuvus (graafik parabool) c. pöördvõrdeline (graafik hüperbool) 12. Milles seisneb mõõtemääramatus? Mõõtemääramatus ∆x on suurus mis kuulub mõõtetulemuse juurde ja mis iseloomustab selle mõõtesuuruse x võimalikke väärtusi. 13. Milles seisneb mõõteriistade taatlemine? Mõõteriista taatlemine on mõõtevahendi näitude võrdlemine tööetaloniga õiguspädeva (akrediteeritud) taatlusasutuse poolt vastavalt taatluseeskirjadele. Taatlemine on üks metroloogilise kontrolli liikidest, mis selgitab, kas mõõtevahendi mõõtehälve on lubatud veapiirides. 14. Too 3 näidet põhjuslikult seotud nähtustest füüsikas. 1. Õun tuleb oksa küljest lahti → õun langeb allapoole → õun jõuab maapinnale; 2. Püssikuul tabab palkseina → kuul peatub seinas → seina sisse
KVALITEEDITEHNIKA JA METROLOOGIA ÕPPETOOL METROLOOGIA & MÕÕTETEHNIKA MHT0010/MHT0013 ARVUTUSTÖÖ ALGANDMED Esitamise kuupäev: 23.05.12 Arvestatud: Üliõpilane: Matrikli number: Õpperühm: MAHB41 Variandi number: A12 Mõõteskeem: OSA A. 1. Mõõtemudel mõõtme B ja hälvete mõõtmisel Sirgjoonelisuse hälve STR on mõõtevahendi näitude maksimaalne erinevus mõõteulatuses: Paralleelsuse hälve PAR on mõõtevahendi näitude maksimaalne erinevus mõõteulatuses: Sümmeetrilisuse hälve SYM on leitav valemiga: Laius: 2. Mõõteriista valik Kuna vajatav täpsustase on 5 μm, siis valin mõõteriistaks digitaalse indikaatorkella, mille mõõtetäpsuseks on 1 μm ning millel on olemas ka rakis. Lisaks veel pikkusplaat. OSA B. Tabel 1. Algandmed
Definitsoonid Mõõtesuurus- mõõdetav suurus on nähtuse, keha või aine oluline omadus, mida saab kvalitatiivselt eristada ja kvantitatiivselt määrata. Mõõtesuuruse väärtus- mõõdetava suuruse väärtus on konkreetse suuruse kvantitatiivmäärang, mida tavaliselt väljendatakse mõõtühiku ja arvväärtuse korrutisena; Mõõtevahend- mõõteriist on mõõtevahend mõõtesignaali saamiseks vaatlejale vahetult tajutaval kujul. Mõõtevahendi kalibreerimine- kalibreerimine on menetlus, mis fikseeritud tingimustel määrab kindlaks seose mõõtevahendiga saadud väärtuse ja etaloni abil realiseeritud füüsikalise suuruse vastava väärtuse vahel. Mõõteriist- etalon on materiaalmõõt, mõõteriist, etalonaine või mõõtesüsteem, mida kasutatakse mõõtühiku või sama liiki suuruse mõnede teiste väärtuste määratlemiseks, realiseerimiseks, säilitamiseks või edastamiseks.
Miks mudelitest tehtud järeldusi tuleb alati kontrollida katsetega? Milleni kontrolli tulemused võivad eri juhtudel viia? IV tund: Mõõtmine ja mõõtetulemus.________________________________________ Mõõtmine on mõõdetava suuruse arvväärtuse kindlakstegemine (8.kl.- keha omaduse või nähtuse võrdlemine samanimelise ühikuks võetud suurusega). Mõõtmine on menetluste kogum mõõtesuuruse väärtuse määramiseks mõõtevahendi abil; 1. Mida mõõdame? Kas kõik asjad on mõõdetavad?(füüsikas, keemias, psühholoogias, sotsioloogias) Mõõtmine algab mõõdetava suuruse määratlusega! (definitsioon) 2. Kas selline mõõtmine on teostatav? Missuguste vahenditega teostatakse mõõtmine? Kas mõõtmine on otsene (mõõdame vahetult mõõteriistaga) või kaudne (arvutame mõõtarvude kaudu, mida enne tuli mõõta, kasutades valemeid)? Kas mõõtühik on olemas? Mis on üldse füüsikalised suurused, defineeri see? 3
OSA A. 1.Mõõtemudel mõõtme B ja hälvete mõõtmisel Sirgjoonelisuse hälve STR on mõõtevahendi näitude maksimaalne erinevus mõõteulatuses: Paralleelsuse hälve PAR on mõõtevahendi näitude maksimaalne erinevus mõõteulatuses: Sümmeetrilisuse hälve SYM on leitav valemiga: Laius: 2. Mõõteriista valik Kuna vajatav täpsustase on 5 μm, siis valin mõõteriistaks digitaalse indikaatorkella, mille mõõtetäpsuseks on 1 μm ning millel on olemas ka rakis. Lisaks veel pikkusplaat. OSA B. Tabel 1. Algandmed A6 7 3 4 4 5 9 2 4 1 7 1 6 6 8 4 7 3 6 4 A 2 5 6 4 8 3 8 4 7 2 4 2 8 3 4 3 8 8 3 4 A7 3 6 4 2 3 4 6 3 3 4 8 8 2 8 6 9 5 4 4
4,5 29,90 30,87 30,39 0,876 0,822 0,054 0,065 3,0 30,90 31,30 31,10 0,896 0,843 0,054 0,064 1,5 31,50 31,60 31,55 0,909 0,854 0,055 0,065 0,0 31,82 31,82 31,82 0,917 0,857 0,060 0,070 Andmed: Solenoid: Mõõtepool: (Euroopas on olmevooluvõrgus vahelduvvoolu võnkesagedus.) Magnetiline konstant: Ampermeetri viga: Täpsusklass: Piirhälve: Mõõtevahendi määramatus: Lugemi määramatus: Magnetiline induktsioon: Magnetiliste induktsioonide laiendatud liitmääramatused: Magnetilised induktsioonid: Järeldus: Teoreetilised ja eksperimentaalsed väärtused erinevad väga vähe ja seda on näha ka graafikul: jooned langevad peaaegu kokku. Eksperimentaalne graafik on teoreetilisest keskmiselt 6,15% suurema väärtusega.
kohtusse 26. Kes võib tegeleda mõõtmisega vastavalt EV seadusandlusele? Inimene, kes omab selleks kindlat tunnistust ning mõõtevahendit 27. Mis on mõõtesuurus ja mõõtesuuruse väärtus? Mõõtesuurus on nähtuse, keha või aine oluline omadus, mida saab kvalitatiivselt eristada aj kvatitatiivselt määrata, mõõtesuuruste väärtus on konkreetse suuruse kvatitatiivne (arvuline) määrang, mida tavaliselt väljendatakse arvväärtuse ja mõõtühiku korrutisena. 28. Selgita mõõtevahendi, mõõtesignaali, kalibreerimise ja mõõteriista tähendust? Mõõtevahend on kindlate omadustega tehniline vahend, kasutatakse mõõtmiseks, mõõtesignaal on endas mõõtarvu kandev info, kalibreerima tähendab täpsete mõõtmete andmist, mõõteriist on mõõtevahend, mis esitab mõõtesignaali juba vaatlejale vahetult tajutaval kujul 29. Mis on etalon?too näiteid Etalon on mõõtevahend, mida kasutatakse mõõtühiku või
aruanne esitatud aruanne kaitstud Töö iseloomustus Alalisvoolukompensaator e. potentsiomeeter on klassikaline täppismõõtevahend, millist kasutatakse alalispinge mõõtmiseks ning mõõtevahendina vähem täpsete mõõtevahendite kontrolliks. Töö eesmärk Tutvumine kompensatsioonmõõtemeetodiga ning alalisvoolukompensaatori omaduste ja kasutamisvôimalustega. Mitmest môôtevahendist koostatud môôteskeemi summaarse môôtemääramatuse arvutus. Mõõtevahendi kalibreerimine teise täpsema mõõtevahendiga. Töövahendid Kompensaatori plokk P373, normaalelement ME4700, nullindikaator M195/2, voltmeeter V7-37, pingeallikas B5-43, patarei (1,5 V). Töö käik Mõõteskeemi koostamine ja töövoolu reguleerimine Normaalelemendi tüüp ME4700 Normaalelemendi pinge nimiväärtus Une = 1,01851 V ± 50 µV Täpsusklass ± 0,01 % Triiv ± 100 µV aastas Mõõtemääramatus Une = ± ( 50 + 3 * 100 ) = 350 µV Nullindikaatori tüüp M195/2
Nr. cm n cm s s-1 3. Arvutused koos määramatusearvutusega. Massi mi määramatus: ep U C mi U B mi m t 3 (1) t - Studenti tegur (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1) β- usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt β=0,95 ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve Vedru pikkenemise li määramatus: U C li U B l m 2 U B l l 2 ep U B li m t 3 , t kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%.
hinnangu selle suuruse väärtuse jaoks koos hinnanguga väärtuste võimaliku jaotumise kohta. Seda mõõtmise teel antud hinnangut mõõdetava suuruse väärtuse kohta nimetatakse mõõdiseks või mõõteväärtuseks. Mõõdise all mõistetakse üksikmõõtmise või vaatluse töötlemata tulemust. Kui mõõdisele lisatakse parand või leitakse mõõdiste aritmeetiline keskmine, siis saadakse juba mõõteväärtus. Hinnangut, mida saab anda inimkonna käsutuses oleva parima mõõtevahendi ehk etaloniga, nimetatakse leppeliseks tõeliseks väärtuseks xl. Mõõtetulemuse x ja mõõdetava suuruse tõelise väärtuse xt vahe on mõõtetulemuse viga. x = x xt . Viga on ideaalsuurus, reaalses elus ei saa me enamasti teada tema tegelikku väärtust. Saame anda ainult tõenäosusliku hinnangu väärtuste vahemiku kohta, milles asub mõõdetava suuruse tõeline väärtus soovitud (nõutud) tõenäosusega
KATSE: puutetundlikkus Otsustasin hambaorkide kleepimise asemel printida mõõtekaardi. Lamineerisin seda kaks korda, et oleks võimalikult tugev ning lõikasin välja. Katse viisin läbi oma sõbranna peal ning pärast seda vahetasime rolle ja olin ka ise katsealune. Palusin katsealusel toolile istuda, seletasin talle, mis hakkab toimuma ning testisin läbi katse kirjelduses ette nähtud kehaosad. Katsetades oli ehk kõige raskem osa mõõtevahendi täpsel asetamisel kehale, et kaardi teravikud samaaegselt nahka puudutaksid ning sama tugevusega survet avaldaksid. Kui see ei õnnestunud, tekkisid mõningased erinevused. Näiteks kui esialgu katsetasin 7,5 mm vahemikuga, mida tajuti kahe puudutusena, seejärel proovisin 3 mm, mida katsealune samuti eristas ning kui uuesti 7,5 mm proovisin, siis tajus katsealune ainult üht punkti. Mõõtmistulemused olid järgmised: Katsealune Mina
on erinevad ________________________________________________________________________________ Teisendamine see sama tunnikas mis meil oli! ________________________________________________________________________________ mõõthühik kokkuleppiline suurus, mida kasutatakse keha omaduse arvulisel iseloomustamisel mõõteriist on mõõtevahend, vahend millega saadakse mõõte tulemusi taatlemineProtseduuri, mille käigus vastavat õigust omavas laboris kontrollitakse mõõtevahendi vastavust kehtestatud nõudmistele, nimetatakse taatlemiseks mõõtmine võrdlemine mõõtühikuuga ________________________________________________________________________________ ETALON Mõõtühiku kokkuleppimisel kasutatavat näidist nimetatakse mõõtühiku etaloniks Mõõtühiku etalon peab olema täpselt taastatav.
________________________________________________________________________________ Teisendamine see sama tunnikas mis meil oli! ________________________________________________________________________________ mõõthühik kokkuleppiline suurus, mida kasutatakse keha omaduse arvulisel iseloomustamisel mõõteriist on mõõtevahend, vahend millega saadakse mõõte tulemusi taatlemineProtseduuri, mille käigus vastavat õigust omavas laboris kontrollitakse mõõtevahendi vastavust kehtestatud nõudmistele, nimetatakse taatlemiseks mõõtmine võrdlemine mõõtühikuuga ________________________________________________________________________________ ETALON Mõõtühiku kokkuleppimisel kasutatavat näidist nimetatakse mõõtühiku etaloniks Mõõtühiku etalon peab olema täpselt taastatav.
- Nessleri meetod - Fenolaatmeetod Nitraatlämmastiku analüüs - salitsülaatmeetod - redutseerimisega Cd-kolonnis Kjeldahl lämmastiku analüüs - keetmine väävelhappega Keemilise mõõtmise väärtus 07/10/2009 Mõõtemääramatus mõõtmistulmustega seotud parameeter, mis annab piirud, kus etteantud tulemustega võib asuda antud väärtus. Määramatuse allikad: - Proovi võtmine ja eeltöötlemine - Mõõtevahendi kalibreerimine - Mõõtmisprotsess o Mingi ane segab mõõtmist Mõõtmisvead: Igasuguste suuruste kvantitatiivne määramine on seotud mõõtmisvigadega. Mõõtmisviga mõõtetulemuse ja mõõdetud suuruse tõelise väärtuse vahe.
A Osa L - mõõtetulemuse aluseks on mõõteriista näidud L. READ - lugemi võtmine K- kalibreerimistunnistuse (ümardamine parand lähima täisjaotiseväärtuse ni) PAR - mõõteliinide paralleelsus RECT - ristseis RS - baaspinna asend F - mõõtejõud T temperatuur RO pinnakaredus MAT materjal RE - mõõtmiste vähesed kordused Mudel üldkujul: - pinna hälve sirgjoonelisusest, STR = f(mõõtevahendi näit,Lmin; f(faktorid)= f(Lmax faktorid) K; READ, PAR, RECT, RS, F; T, hälve RO, RE) pindade paralleelsusest, PAR = f(mõõtevahendi näit, faktorid), PAR = f(faktorid)=f(PAR, RECT, RS, RO) rakis SYM =+f(faktorid)=f(READ, PAR, RECT, indikaatorkell, täpsustase 1 µm RS) + pikkusplaat sobib ideaalselt. Cp 1 B 18
(x - x) 2 i U ( x) = t A n -1, i =1 n( n - 1) tn-1,- Studenti tegur ("Füüsika praktikumi metoodiline juhend I", lk.17, tabel 1) - usaldatavus; füüsika praktikumides: =0,95 (3) B-tüüpi mõõtemääramatus (süstemaatiline viga): ep U B ( x ) = t 3 mõõtevahendi täpsus (4) Liitmääramatuse leidmine: Kaudne viga: (Toru ristlõike pindala ja selle viga) S = f ( ds , dv ) S= 4 ( 2 dv - ds 2 ) 2 2 S S S = ( )
Mis on liikumine? Kuidas saab liikumist mitmel viisil kirjeldada? Liikumine on keha või selle punkti asukoha muutus ruumis. Liikumist saab kirleldada: a) trajektoori kuju järgi b) suuruse järgi (teepikkus ja nihe, taustasüsteem ja aeg) 11. Mille poolest erineb pöörlemine tiirlemisest? Tiirlemine on keha perioodiline kulgliikumine ümber telje või punkti. Pöörlemine on keha ainepunktide ringliikumine ümber kehaga seotud kahe ainepunkti. 12. Riistavead on a) Mõõtevahendi kaliibrimisel kasutatud etalonide määramatused b) Mõõteprotsessis vajalike konstantide ja parameetrite väärtuste ebatäpsus c) Mõõdetava suuruse väärtus on muutlik d) Väike tundlikkus. e) Keskkonnatingimuste mõjud f) Piiratud lahutusvõime 13) Mõõtetulemuse esitamine a) mõõtesuurus = x ± x × mõõtühik b) mõõtesuurus = (x ± x) × mõõtühik c) mõõtesuurus = x ± (x × mõõtühik) d) mõõtesuurus = (x ± x) e) mõõtesuurus = x ± x
Veaarvutus
0,05
Juhuslikud vead langemisaja mõõtmisel (mõõtevahendi süst. viga: /T % s)
1 katseseeria (m = 43,8 g) 2 katseseeria (m = 87,3 g) 3 katseseeria (m = 131,7 g)
nr ti,s
Juhuslikud vead mõjutavad mõõtmistulemust tema tõenäoseimast väärtusest mõlemale poole. Kord nad suurendavad mõõtmistulemust, kord vähendavad. Suure hulga kordusmõõtmiste puhul võrdub nende algebraline summa nulliga. Järelikult saab juhuslike vigade mõju vähendada rohkete kordus- mõõtmistega. Parallaktiline viga tekib kui mõõdetav objekt ei ole vahetus kokkupuutes mõõtevahendiga, vaid ta projekteeritakse silmaga mõõtevahendi skaalale. Sel juhul oleneb lugemi suurus silma asendist. Parallaks on vaatlusobjekti asukoha näiv muutus, mida põhjustab vaatleja silma asukoha muutumine. Parallaktilise vea vältimiseks tuleb võtta lugem nii, et vaatesiht oleks risti mõõteskaalaga. Sellist vaatlust hõlbustab mõõtevahendi peegelskaala. Skaalalt lugemi võtmisel peab silm asetsema sirgel, mis läbib objekti otspunkti ja tema kujutist peegelskaalal. Arvude esitamine
mida säilitatakse ning millelt kantakse see üle teistele, tegelikult tarvitatavatele mõõtevahenditele (näiteks kilogrammi etalon, meetri etalon). SI süsteemi põhiühikud-meeter, kilogramm, amper, kelvin, mool, kandela, sekund. 20.4. Avaldage põhiühikutes džaul, vatt, njuuton. Džaul-1J Vatt-1W Njuuton-1N 20.5. Taatlemise ja kalibreerimise mõisted. Mille poolest need erinevad? Taatlemine- taatluseeskirjadele vastav menetlus, mis hõlmab mõõtevahendi vastavuse kontrollimist mõõtevahendi tüübikinnituses toodud metroloogilistele omadustele ja mõõtevahendi märgistamist meie labori poolt. Kalibreerimine- määratakse kindlaks seos mõõtevahendi poolt esitatud väärtuse ja etaloni abil realiseeritud suuruse vastava väärtuse vahel. Tavaliseks kalibreerimistulemuseks mõõtehälve koos määramatusega. Erinevus: 20.6
Mõõtmistulemuste aritmeetilise keskmise saab arvutada valemiga (1): kus n on mõõtmiste kordade arv. A-tüüpi standardmääramatuseks ua(dk) on aritmeetilise keskmise eksperimentaalne standardhälve (2): Kuna juhuslikud mõõtehälbed on jaotunud normaalselt, siis saab aritmeetilise keskmise A-tüüpi laiendmääramatuse Ua(dk) = kua(dk) leida järgmise valemiga (3): kus katteteguriks k on Studenti tegur tn-1,, mille väärtus on antud juhul 2,3. Usaldatavus on antud juhul 0,95. Mõõtevahendi lubatud piirveast tingitud B-tüüpi standardmääramatus uB(dm) on leitav järgmisest valemist (4): kus dp on mõõteriista lubatud piirviga. Antud juhul nihikul 0,05 ja kruvikul 0,004 mm. Vastav B-tüüpi laiendmääramatus usaldatavusega avaldub (5): kus t, on Studenti tegur, mis antud juhul on 2,0. Korduvatel otsestel mõõtmiste korral avaldub liit(standard)määramatus järgnevalt (6): Toru ristlõikepindala saame valemiga (7): Liit(standard)määramatuse Uc(S) saame arvutada
● Miks mudelitest tehtud järeldusi tuleb alati kontrollida katsetega? Milleni kontrolli tulemused võivad eri juhtudel viia? Mõõtmine ja mõõtetulemus.________________________________________ Mõõtmine on mõõdetava suuruse arvväärtuse kindlakstegemine (8.kl.- keha omaduse või nähtuse võrdlemine samanimelise ühikuks võetud suurusega). Mõõtmine on menetluste kogum mõõtesuuruse väärtuse määramiseks mõõtevahendi abil; 1. Mida mõõdame? Kas kõik asjad on mõõdetavad?(füüsikas, keemias, psühholoogias, sotsioloogias) Mõõtmine algab mõõdetava suuruse määratlusega! (definitsioon) 2. Kas selline mõõtmine on teostatav? Missuguste vahenditega teostatakse mõõtmine? Kas mõõtmine on otsene (mõõdame vahetult mõõteriistaga) või kaudne (arvutame mõõtarvude kaudu, mida enne tuli mõõta, kasutades valemeid)? Kas mõõtühik on olemas? Mis on üldse füüsikalised suurused, defineeri see? 3
ep U C m0 U B m0 m t 3 Anuma koos veega massi m0 m1 määramatus: ep U C m0 m1 U B m0 m1 m t 3 , t kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%. Vee mass m1 ja tema liitmääramatus: m1 m0 m1 m0 m1 f m0 m1 ;m0 2 2 2
/100 : 5,3 zi : -0,7 xi : 20,072 69 7 49 41 38 87 63 79 19 76 35 58 /100 : 6,21 zi : 0,21 xi : 20,106 Osa C. Mõõtemääramatus 9. Hinnata mõõtme B mõõtmise liitmääramatus k = 1 tasemel: 9.1 uA = 0,0053 mm, U = 0,0106 mm. 9.2 mõõtevahendi poolt põhjustatud määramatus uMI = U/2 = 0,00075 mm, (analoogselt juhendis tooduga s.t kellindikaatori kalibreerimisel pikkusplaadiga) lugemi võtmise määramatus uRE = 0,00120 mm, määramatus mõõtmismeetodist uMET = 0,00100 mm, liitstandardmääramatus uB = 0,00173 mm. Osa D (mehaanika erialale)
Mõõtmiste üldküsimused 1. Mõõtmise mõiste. Mõõtmise meetodid. Mõõtevahendid. Mõõteriist. Mõõteandurid ja mõõturid. Mõõteriistade klassifikatsioon. Mõõtmine on füüsikalise suuruse kvantitatiivne võrdlemine mõõteseadme poolt reprodutseeritava mõõtühikuga. Mõõtmine võib olla otsene või kaudne. Otsesel mõõtmisel määratakse mõõdetava suuruse arvväärtus just selle füüsikalise suuruse mõõtmiseks valmistatud mõõtevahendi abil, kaudsel arvutatakse otsitav suurus mõõdetud otseste suuruste järgi. Mõõtevahend, mis näitab mõõdetava suuruse väärtust, on mõõteriist. Mõõteriist võib olla otselugemmõõteriist, mille lugemisseadis esitab mõõtetulemuse mõõdetava suuruse ühikutes, või võrdlusmõõteriist, mis hangib mõõtetulemuse mõõdetava suuruse mõõtudega võrdlemise teel (nt lauakaal vihtide komplektiga).
Mõõtmiste üldküsimused 1. Mõõtmise mõiste. Mõõtmise meetodid. Mõõtevahendid. Mõõteriist. Mõõteandurid ja mõõturid. Mõõteriistade klassifikatsioon. Mõõtmine on füüsikalise suuruse kvantitatiivne võrdlemine mõõteseadme poolt reprodutseeritava mõõtühikuga. Mõõtmine võib olla otsene või kaudne. Otsesel mõõtmisel määratakse mõõdetava suuruse arvväärtus just selle füüsikalise suuruse mõõtmiseks valmistatud mõõtevahendi abil, kaudsel arvutatakse otsitav suurus mõõdetud otseste suuruste järgi. Mõõtevahend, mis näitab mõõdetava suuruse väärtust, on mõõteriist. Mõõteriist võib olla otselugemmõõteriist, mille lugemisseadis esitab mõõtetulemuse mõõdetava suuruse ühikutes, või võrdlusmõõteriist, mis hangib mõõtetulemuse mõõdetava suuruse mõõtudega võrdlemise teel (nt lauakaal vihtide komplektiga).
22 56 85 14 46 42 /100 : 4,19 zi : -1,81 xi : 25,044 OSA C 9. Mõõtme B mõõtmise liitmääramatus: 9.1 arvestades ainult statistilist komponenti, uA uA 0,0045002 mm U 0,0090005 mm 9.2 hinnatud komponendi alusel, uB 1) Mõõtevahendi poolt põhjustatud määramatus. Kellindikaator + selle paika panemine pikkusp E 25,000 mm U 0,0015 mm k 2 uMI 0,00075 mm 2) Lugemi võtmise määramatus JV 70 0,001 mm (Digitaalne indikaatorkell) 60 uRE 0,0006 mm 50 Hälbed [m] 40
7. Arvutan sisehõõrdetegur ja tema määramatus. 3. Arvutused koos määramatusearvutusega. Liitmääramatuste leidmine (kui kordusmõõtmised puuduvad A-tüüpi mõõtemääramatust ei hinnata): U C x U B x m 2 U B x l 2 ep U B x m t 3 , t kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%. U B x l l , kus β on usaldatavus ja l on pool skaala jaotise selle osa väärtusest, mida mõõtmisel hinnati. Seega, 2 ep U C x t l
jaoks teisendada mm Hg ühikuteks2, teisendused teostada lisalehel ja kanda protokolli.; 21 Pa = 0,007501 mm Hg; 1 mbar = 100 Pa 4 Tallinna Tehnikaülikool Riski- ja ohutusõpetus 4. Psühromeeriline tegur [1 K-1] - võetakse tabelist 1-5 õhu liikumiskiiruse järgi. Ventilaatoriga mõõtevahendi õhu liikumiskiirus on ..... m/s, ülejäänutel 0,2 m/s; 3 5. Absoluutne niiskus arvutuslik - staatilisele ja aspiratsioonipsühromeetri tulemuste põhjal arvutada valemi (1) järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 6. Suhteline niiskus arvutuslik leida valemi (2) abil. Valemis olev Pk tuleb tabelist 1-4 kuiva termomeetri näidu järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 7
tn-1,- Studenti tegur ("Füüsika praktikumi metoodiline juhend I", lk.17, tabel 1) - usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt =0,95 Füüsika praktikumis saadud mõõtmistulemuste vea hindamisel oletatakse, et B-tüüpi mõõtemääramatuseks (süstemaatiliseks veaks) on põhiliselt mõõteriistaviga. Usaldusvahemik mistahes usaldatavuse jaoks: ep U B x t 3 (3) ep mõõtevahendi lubatud piirhälve Kui mõõteriistaga tehakse seeria ühe ja sama suuruse mõõtmisi ning arvutatakse juhuslik viga, siis jääb lugemisviga juhusliku vea hulka ning seda ei ole tarvis eraldi arvestada. Liitmääramatuste leidmine: U C x U A x 2 U B x 2 (4) Kaudsel mõõtmisel liitmääramatuse leidmine: (Toru ristlõike pindala ja selle määramatus) S f ds , dv S 4
jaoks teisendada mm Hg ühikuteks2, teisendused teostada lisalehel ja kanda protokolli.; 2 1 Pa = 0,007501 mm Hg; 1 mbar = 100 Pa 4 Tallinna Tehnikaülikool Riski- ja ohutusõpetus 4. Psühromeeriline tegur [1 K-1] - võetakse tabelist 1-5 õhu liikumiskiiruse järgi. Ventilaatoriga mõõtevahendi õhu liikumiskiirus on ..... m/s, ülejäänutel 0,2 m/s; 3 5. Absoluutne niiskus arvutuslik - staatilisele ja aspiratsioonipsühromeetri tulemuste põhjal arvutada valemi (1) järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 6. Suhteline niiskus arvutuslik leida valemi (2) abil. Valemis olev Pk tuleb tabelist 1-4 kuiva termomeetri näidu järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 7
kilogrammi ja meetri etalon valmistada kahes eksemplaris vastupidavast ja muutumatust materjalist, mille ühte eksemplari hoiti proovikojas ja teist Tartu Ülikoolis. Kaalu ja mõõduseadus hakkas kehtima 1. jaanuarist 1929 ja kõik venesüsteemsed mõõdustikud kaotasid oma kehtivuse 31. dets. 1928. Meetermõõdustik kehtib Eestis tänapäevani. Legaalmetroloogia on õiguslikult reguleeritud metroloogia, mida Eestis reguleerib Mõõteseadus. Taatlemine on menetlus, mis hõlmab mõõtevahendi vastavuse kontrollimist mõõtevahendi tüübikinnituses toodud metroloogilistele omadustele ja mõõtevahendi märgistamist õiguspädeva taatlusasutuse poolt. Kalibreerimine on menetlus, mis fikseeritud tingimustel määrab kindlaks seose mõõtevahendi poolt esitatud väärtuse ja etaloni abil realiseeritud suuruse vastava väärtuse vahel. Kurioossel moel lõpeb ajaloolise metroloogia uurimisvaldkond enamvähem selle hetkega, kui võetakse kasutusele talle
eksemplari hoiti proovikojas ja teist Tartu Ülikoolis. Kaalu ja mõõduseadus hakkas kehtima 1. jaanuarist 1929 ja kõik venesüsteemsed mõõdustikud kaotasid oma kehtivuse 31. dets. 1928. Meetermõõdustik kehtib Eestis tänapäevani. Legaalmetroloogia on õiguslikult reguleeritud metroloogia, mida Eestis reguleerib Mõõteseadus. Taatlemine on menetlus, mis hõlmab mõõtevahendi vastavuse kontrollimist mõõtevahendi tüübikinnituses toodud metroloogilistele omadustele ja mõõtevahendi märgistamist õiguspädeva taatlusasutuse poolt. Kalibreerimine on menetlus, mis fikseeritud tingimustel määrab kindlaks seose mõõtevahendi poolt esitatud väärtuse ja etaloni abil realiseeritud suuruse vastava väärtuse vahel. Kurioossel moel lõpeb ajaloolise metroloogia uurimisvaldkond enamvähem selle hetkega, kui võetakse kasutusele talle kõlaliselt kõige sarnasem mõõtühik meeter
Tallinna Tehnikaülikool Riski- ja ohutusõpetus 3. Õhurõhk H, baromeetri näit [1 Pa] ja kooli termomeetri näit [1 mbar ] - arvutuste jaoks teisendada mm Hg ühikuteks2, teisendused teostada lisalehel ja kanda protokolli.; 4. Psühromeeriline tegur [1 K-1] - võetakse tabelist 1-5 õhu liikumiskiiruse järgi. Ventilaatoriga mõõtevahendi õhu liikumiskiirus on ..... m/s, ülejäänutel 0,2 m/s; 3 5. Absoluutne niiskus arvutuslik - staatilisele ja aspiratsioonipsühromeetri tulemuste põhjal arvutada valemi (1) järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 6. Suhteline niiskus arvutuslik leida valemi (2) abil. Valemis olev Pk tuleb tabelist 1-4 kuiva termomeetri näidu järgi. Arvutused teostada lisalehel ja kanda protokolli. 7
n n 1 3 (2) tn-1,β- Studenti tegur (“Füüsika praktikumi metoodiline juhend I”, lk.17, tabel 1) β- usaldatavus; füüsika praktikumides tavaliselt β=0,95 ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve Traadi raadius ja selle määramatus: d r 2 (3) r f d 2 r UC r UC d d 2 1 UC r UC d 2 (4) Traadi pikkuse määramatus:
n n 1 (2) Elektrilise mõõtevahendiga tehtud mõõtmise B-tüüpi määramatuse leidmine: ep U B x m t 3 , (3) t kus ep – mõõtevahendi lubatud piirhälve, on Student´i tegur ja ∞ on lõpmatus, β on usaldatavus, füüsika praktikumis on usaldatavus tavaliselt 95%. Liitmääramatuse (C-tüüpi määramatuse) leidmine: U C x U A x 2 U B x 2 2 n x x
Uurimuse reliaa- blus tähendab mõõtmistule- muste korratavust. Mõõtmise või uurimuse reliaablus näitab, et saadud tulemused ei ole juhuslikud. Reliaablust võib kontrollida mitmeti. Tulemust võib reliaabliks pidada näiteks siis, kui kaks hindajat jõuavad või uuritava korduval uurimisel jõutakse sama tulemuseni. Et suurendada mõõtmise täpsust kasutatakse nt erinevate riikide võrdlemisel juba testitud mõõtevahendeid (statistika kogumine, testid). Valiidsus (kehtivus) tähendab mõõtevahendi ja uurimismeetodi võimet mõõta just seda, mille mõõtmiseks ta on mõeldud. Mõõtevahendid ja meetodid ei pruugi alati anda teavet just selle kohta, mida uurija arvab end uurivat. Näiteks võib ankeedile vastaja mõista paljusid küsimusi teisiti kui uurija seda on mõelnud. Vigade vältimiseks soovitatakse uurijal täpselt selgitada uurimuse läbiviimist. Andmete kogumist tuleb kirjeldada selgelt ja tõepäraselt. Näiteks intervjuude puhul tuleb rääkida
Vastuolude ja enesehinnangu mõõtmisega kaasnevate probleemide peamiseks põhjuseks peetakse minakonseptsiooni kontseptuaalset nõrkust ehk nagu Harter (1990) on kujundlikult väljendanud, ei saa rakendada ,,metodoloogilist vankrit kontseptuaalse hobuse ette". Byrne'i ja Shavelsoni (1996) hinnangul saavad peamised probleemid alguse ebapüsivast ja ebaselgest enesehinnangu mõiste defineerimisest, mis viib omakorda metodoloogiliste probleemideni, mis muudavad küsitavaks nii mõõtevahendi kui selle aluseks oleva teoreetilise raamistu kehtivuse. Kuivõrd enesehinnangu puhul on tegemist hüpoteetilise konstruktiga, mistõttu see ei ole vahetult vaadeldav ega mõõdetav, on väga oluline kontrollida konstrukti tähenduslikkust ja kehtivust valiidsuse kaudu. Vaatamata sellele, et kontseptuaalselt on piisavalt põhjendatud minakonseptsiooni ja enesehinnangu eitamine, ei ole seda praktilise mõõtmise käigus sugugi nii lihtne teha.
saadud arvu nim. mõõdetava suuruse mõõtarvuks. 9.Selgita mõisteid: mõõtevahend ja taatlemine Mõõtmise läbiviimiseks on vaja mõõtvahendit. Mõõtvahend on tehniline vahend mõõtmiste sooritamiseks kas üksi või koos lisaseadmetega. Mõõteriistadeks – loetakse aga selliseid vahendeis,kus mõõtesignaali esitamine toimub vaatleja vahetul tajutaval kujul. (kell, kraad). Protseduur, mille käigus vastavat õigust omavas laboris kontrollitakse mõõtevahendi vastavust kehtestatud nõudmistele- taatlemine. 10.Nimeta rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhisuurused ning nende mõõtühikud. SI kasutab 7 füüsikalist suurust põhisuurusena. Nende suuruste mõõtühikud on põhiühikud. Põhisuurused on : pikkus, kaal, aeg, mass, aine hulk, temperatuur, voolutugevus ja valgustugevus. Nende mõõtühikud on siis vastavalt: pikkus- meeter, aeg- sekund, mass- kilogramm, aine hulk-
matemaatilise statistika meetoditega. • B-tüüpi hinnang mõõtemääramatusele saadakse mitte enam mõõtja enda poolt rakendatavate statistiliste meetoditega, vaid muudest allikatest pärineva info põhjal. Eelkõige kasutab mõõtja mõõteriista tootja poolt antud infot mõõteriista täpsuse kohta. Kõige suurem erinevus A- ja B-hinnangute vahel ongi see, et B-tüüpi määramatuse korral teeb sisulise töö mõõtemääramatuse hindamisel ära mõõtevahendi või mõõteriista valmistaja. Kokkuvõte • Mõõtemääramatus-Mõõtemääramatus on suurus, mis kuulub mõõtetulemuse juurde ja iseloomustab tõenäosuslikult mõõtesuuruse võimalike väärtuste vahemikku. • Standardhälve-Standardhälve on suurus, mis kirjeldab üksikute mõõteväärtuste puhtjuhuslikku hajumist keskväärtuse ümber. • B-tüüpi mõõtemääramatus- B-tüüpi mõõtemääramatuse hinnangu on teostanud
raadiusepikkuse kaarele. o Ruuminurga ühik steradiaan on tipuga kera keskpunkti toetuv koonus, mis haarab kera pinnal raadiuse ruuduga võrdse pindala. 3. Mõõteviga ja mõõtemääramatus. · Mõõtevea hindamine. o Mõõteviga on mõõtetulemuste esitamisel kasutatav parameeter, mis teatava tõenäosusega väljendab mõõdetava suuruse asumist mingite piiride vahel. o Mõõteviga sõltub: Mõõtevahendi kvaliteedist. Mõõtmist teostava isiku kogemustest. Välistingimustest. Mõõdetava objekti enda muutlikkusest. · Suhteline viga. o Suhteline mõõteviga arvutatakse absoluutse mõõtevea ja mõõtmistulemuse suhtena . · Mõõtemääramatuse B ja A komponendid. o B-tüüpi mõõtemääramatus on instrumendist põhjustatud mõõtemääramatus.
annaabi.ee 
