TEORIJA I TEHNIKA MJERENJA
PITANJA ZA PONAVLJANJE I kolokvij:
1. Što je mjerenje? - Mjerenje je skup djelovanja radi određivanj a vrijednosti mjerene veličine (fizikalne veličine) ili
-
Mjerenje je postupak kojim se eksperimentalno određuje jedna ili više vrijednosti veličine,
koje se razumno mogu pripisati veličini .
2. Što je mjeriteljstvo? - Mjeriteljstvo je znanost o mjerenju i njegovoj primjeni, koja obuhvać a sve teoretske i praktične aspekte mjerenja bez obzira obzira na njihovu mjernu nesigurnost i područje područje primjene .
3. Nabrojite osnovne kategorije mjeriteljstva. - Osnovne kategorije mjeriteljstva su: o
Znanstveno mjeriteljstvo mjeriteljstvo
o
Zakonsko mjeriteljstvo mjeriteljstvo
o
Industrijsko mjeriteljstvo
4. Što je zakonsko mjeriteljstvo? - Zakonsko mjeriteljstvo je dio mjeriteljstva uređen zakonom i drugim propisima u cilju uspostave povjerenja u rezultate mjerenja u području primjene zakonitih mjerenja.
5. Što je znanstveno mjeriteljstvo? - Znanstveno mjeriteljstvo je dio mjeriteljstva koji se bavi problemima koji su zajednički za sva mjeriteljska pitanja bez obzira na mjerenu veličinu.
6. Što je mjerna jedinica? - Mjerna jedinica je realna skalarna veličina, definirana i dogovorno prihvaćena, s kojom se bilo koja veličina iste vrste može usporediti kako bi se izrazio omjer tih dviju veličina kao broj.
7. Što je sustav jedinica? - Sustav jedinica je skup osnovnih i izvednih jedinica te njihovih višekratnika i nižekratnika definiranih u skladu s danim pravilima za dani sustav veličina .
8. Što je osnovna jedinica? - Osnovna jedinica je mjerna jedinica koja je dogovorno prihvaćena za osnovnu veličinu; npr. u SI sustavu metar je osnovna jedinica duljine .
Stranica 1 od 11
9. Što je izvedena veličina? - Izvedena veličina je veličina u sustavu veličina definirana kao funkcija osnovnih veličina toga sustav, npr. gustoća ρ = m/V, obujam V=V(x,y,z) i dr.
10. Što je vrijednost veličine? - Vrijednost veličine je iznos veličine koji se općenito izražava umnoškom jedne mjerne jedinice nekim brojem. Npr: duljina nekog štapa 5,34 m ili 534 cm 11. Što je mjerena veličina? - Mjerena veličina je veličina koja se mjeri. 12. Što je mjerni rezultat? - Mjerni rezultat je skup vrijednosti veličine koj i se pripisuju mjerenoj veličini zajedno sa svim drugim dostupnim relevantnim podacima .
13. Što je izmjerena vrijednost veličine? - Izmjerena vrijednost veličine je vrijednost veličine koja predstavlja mjerni rezultat. 14. Što je mjerna točnost? - Mjerna točnost je bliskost slaganja između izmjerene vrijednosti i istinite vrijednosti mjerene veličine.
15. Što je mjerna preciznost? - Mjerna preciznost je bliskost slaganja između pokazivanja ili izmjerenih vrijednosti veličine dobivenih opetovanjem mjerenja na istim ili sličnim predmetima pod utvrđenim uvjetima.
16. Što je mjerna pogreška? - Mjerna pogreška je razlika između izmjerene vrijednosti veličine i referentne vrijednosti veličine.
17. Što je mjerna nesigurnost? - Mjerna nesigurnost je parametar koji opisuje rasipanje vrijednosti veličine koje se na temelju korištenih informacija pridružuje mjernoj veličini .
18. Što je pokazno mjerilo? - Pokazno mjerilo je mjerilo koje daje izlazni signal koji nosi podatke o vrijednosti veličine koja se mjeri npr. voltmetar, mikrometar, termometar i sl .
19. Što je tvarna mjera? - Tvarna mjera je mjerilo koje tijekom uporabe trajno obnavlja ili daje veličine jedne ili više vrsta, svaku s dodjeljenom vrijednošću veličine npr. uteg, obujamska mjera, etalonski električni otpornik, i sl.
20. Što je mjerilo? - Mjerilo je uređaj koji se upotrebljava za mjerenja, samostalno ili u vezi s jednim ili više dopunskih uređaja. Mjerilo može biti pokazno mjerilo ili tvarna mjera.
Stranica 2 od 11
21. Što je mjerni lanac? - Mjerni lanac je niz elemenata mjernog sustava koji tvore jedan jedinstveni put mjernog signala od osjetila do izlaznog elementa.
22. Što je stabilnost mjerila? - Stabilnost mjerila je sposobnost mjerila da održava svoje mjeriteljske značajke stalnim u vremenu.
23. U kojim područjima rada se provode mjerenja u tehnici? - Mjerenja u tehnici provode se u: U trgovini, U proizvodnji U znanosti.
24. U koja osnovna područja se može podijeliti mjerna tehnika? - Mjerna tehnika se može podijeliti u sljedeća osnovna područja: •
Precizna mjerna tehnika
•
Laboratorijska mjerna tehnika
•
Industrijska mjerna tehnika
•
Mjerna tehnika za posebna područja
•
Mjerna tehnika u svakodnevnom životu
25. Kako se mogu podijeliti ispitivanja u strojarstvu prema svojoj objektivnosti? - m jerljiva (objektivna, kvantitativna) - nemjerljiva (subjektivna): vizualana (vid) i nevizualna (sluh, opip, miris, okus) 26. Kako se mogu podijeliti ispitivanja u strojarstvu? - kontrolna ispitivanja - primopredajna ispitivanja - jamstvena ispitivanja - razvojna ispitivanja - istraživačka ispitivanja - znanstvena ispitivanja 27. Nabrojite nekoliko uređaja koje koristimo za mjerenja u svakodnevnom životu? - sat, termometar, barometar, higrometar,…
28. Tko sve obavlja poslove mjeriteljstva u smislu odredaba Zakona o mjeriteljstvu u Hrvatskoj? - Državni zavod za mjeriteljstvo (DZM) - Hrvatski mjeriteljski institut (HMI) - ovlaštena tijela - pravne osobe koje obavljaju poslove nacionalnog umjernog laboratorija.
Stranica 3 od 11
29. Napišite jedan primjer veličine i jedinice sukladno odredbama ISO i označite pojedine dijelove.
30. Navedite osnovne SI jedinica (napisati naziv, oznaku i veličinu)? - Jedinica duljine – metar m - Jedinica mase – kilogram kg - Jedinica vremena – sekunda s - Jedinica električne struje – amper A - Jedinica termodinamičke temperature – kelvin K - Jedinica množine – mol mol - Jedinica svjetlosne jakosti – kandela cd 31. Definirajte osnovnu jedinicu duljine prema SI. - Metar je duljina puta koju svjetlost prijeđe u praznini za vrijeme 1/299 729 458 dijela sekunde.
32. Definirajte osnovnu jedinicu mase prema SI. - Kilogram je jednica mase, a jednak je masi međunarodne pramjere k ilograma (cilindar načinjen od legure i iridija koji se čuva u S évresu, Francuska).
33. Definirajte osnovnu jedinicu vremena prema SI. - Sekunda je trajanje 9 192 631 770 perioda zračenja koje odgovara prijelazu između dv iju hiperfinih razina osnovnog stanja atoma cezija 133.
34. Definirajte osnovnu jedinicu termodinamičke temperature prema SI. - Kelvin je termodinamička temperatura koja je jednaka 273,16 -tom dijelu termodinamičke temperature trojnog stanja vode.
35. Koje su glavne zadaće mjeriteljstva? - definiranje međunarodno prihvaćenih mjernih jedinica (npr. m etra); - ostvarenje mjernih jedinica znanstvenim metodama (npr. ostvarenje metra uporabom lasera);
-
utvrđivanje lanca sljedivosti pri određivanju i dokumentiranju vrijednosti i točnosti mjerenja i prenošenju toga znanja (npr. dokumentirani odnos između mikrometarskog vijka u trgovini tehničkom robom i primarnog laboratorija za optičko mjerenje duljine).
Stranica 4 od 11
36. Što je sljedivost? - Sljedivost je svojstvo mjernog rezultata pomoću kojega se taj rezultat dovodi u vezu s referencom kroz neprekinut lanac umjeravanja, od kojih svako pridonosi mjernoj nesigurnosti .
37. Što je mjerno načelo? - Mjerno načelo je pojava koja služi kao temelj mjerenja (npr. termoelektrični efekt primjenjen u mjerenju temperature) .
38. Što je mjerna metoda? - Mjerna metoda je opći opis smislene organizacije postupaka koji se upotrebljavaju u mjerenju.
39. Što je mjerno jedinstvo? - Mjerno jedinstvo je stanje kada se mjerni rezultati, izraženi u zakonitim jedinicama, mogu s utvrđenim mjernim nesigurnostima dovesti u vezu s referencijskim etalonima.
40. Nabrojte sastavnice mjernog jedinstva. - mjeriteljska infrastruktura - međunarodni sustav jedinica SI - etalon - sljedivost - umjeravanje 41. Nabrojte vrste mjernih etalona. - Međunarodni mjerni etalon - Državni mjerni etalon - Primarni mjerni etalon - Sekundarni mjerni etalon - Referentni mjerni etalon - Radni mjerni etalon - Prijenosni mjerni etalon 42. Što je lanac sljedivosti? - Lanac sljedivosti je neprekidan lanac usporedaba, od kojih svaka ima utvrđenu mjernu nesigurnost.
43. Što je akreditacija i po kojoj normi se akreditiraju laboratoriji? - Akreditacija je priznavanje tehničke osposobljenosti, sustava kvalitete i nepristrasnosti laboratorija od treće strane.
-
Norma ISO/IEC 17025 «Opći zahtjevi za osposobljenost laboratorija za ispitivanje i
kalibraciju».
Stranica 5 od 11
44. Što je certifikacija? - Certifikacija (potvrđivanje) je postupak koji vrši treća strana koja ovjerava da je proizvod, proces ili usluga u skladu s normom.
-
Postupak certifikacije završava se dodjelom certifikata-potvrde.
45. Nabrojite vrste pogrešaka mjerenja? - Sustavne pogreške - Slučajne pogreške - Grube pogreške 46. Kako se ponašaju sustvne pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine pogreške mjerenja? - Sustavne pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine ostaju stabilne ili se mijenjaju na predvidiv način.
47. Kako glasi Abbeov princip mjerenja? - U cilju uklanjanja geometrijskih pogrešaka 1. reda potrebno je da se predmet mjerenja nalazi u produžetku mjerne skale.
48. Kako se ponašaju slučajne pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine pogreške mjerenja? - Slučajne pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine mijenjaju se na nepredvidiv način.
49. Kako utječu slučajne pogreške na rezultat mjerenja? - Slučajne pogreške dovode do nepreciznosti rezultata mjerenja. 50. Kako se ponašaju grube pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine pogreške mjerenja? - Grube pogreške u tijeku ponovljenih mjerenja iste veličine značajno odstupaju u odnosu na ostale rezultate. 51. Navedite statističke testove koji se koriste za određivanje grube pogreške. - 3s test, Grubbsov test i Dixonov test 52. Što je ispravljeni mjerni rezultat? - Ispravljeni rezultat je mjerni rezultat nakon ispravljanja sustavne pogreške. 53. Navedite tri postulata mjerenja. - Mjerena veličina mora biti jednoznačno definirana. - Mjerna jedinica dogovorno je i sporazumno utvrđena. - Mjerna tehnika mora biti jedinstveno usvojena sa svim uvjetima i utjecajima.
Stranica 6 od 11
54. Skicirajte usporedbenu metodu mjerenja.
55. Koje su četiri faze mjerenja? - priprema mjerenja - provedba mjerenja - obrada mjernih rezultata - izrada izvješća o provedenom mjerenju 56. U čemu se razlikuje kontrola od mjerenja? - Kontrolom se za razliku od mjerenja ne dobiju vrijednosti kontroliranih veličina nego samo njihovo stanje koje se može usporediti s propisanim vrijednostima.
57. Kojim zaključcima se izražava vrijednost kontrolirane veličine? Vrijednost kontrolirane veličine se izražava zaključcima:
-
kontrolirana veličina je u granicama tolerancije, kontrolirana veličina je iznad gornje granice tolerancije, kontrolirana veličina je ispod donje granice tolerancije,
58. Što se vrši aktivnom, a što pasivnom kontrolom? - Aktivnom kontrolom se osim utvrđivanja stanja kontrolirane veličine vrši i automatsko upravljanje tj. promjena parametara koji utječu na proces kako bi se proces odvijao prema propisanim parametrima.
-
Pasivna kontrola se izvodi nakon završene obrade dijelova ili izrade proizvoda. Rezultati
pasivne kontrole nemaju utjecaja na proces.
59. Kako možemo podijeliti mjerenja prema primjenjenoj metodi? - Izravan (d irektna ) mjerenja - Posredna (i ndirektna ) mjerenja 60. Kako dijelimo mjerne instrumente prema načinu registriranja izmjerene veličine? - Analogni i - Digitalni 61. Kako se mogu podijeliti mjerila ili mjerni instrumenti prema točnosti? - indikatori, pokazivači (termometar na električnom bojleru) - mala točnost - pogonski instrumenti, mjerila - kontrolni instrument i - velika točnost Stranica 7 od 11
-
radni etaloni niže ili više točnosti primarni i sekundarni etaloni - najveća točnost
62. Kako se mogu podijeliti mjerenja prema promjeni mjerene veličine u vremenu? - Statička - Dinamička 63. Nacrtaj opću blok-shemu mjernog lanca.
64. Koja je osnovna razlika između diferencijalne i kompleksne metode kontrole? - Diferencijalnom metodom kontrole svaki se parametra kontrolira pojedinačno po određenom redoslijedu, a kompleksnom metodom parametri se kontroliraju istovremeno.
65. Što je opseg očitavanja? - Opseg očitavanja (Ro) je područje mjerne skale ograničene početnom ( X p) i krajnjom vrijednošću ( X k): Ro = X k – X p , mm 66. Definirajte točnost očitavanja? - Točnost očitavanja je ona točnost koja se postiže direktnim očitavanjem na indikatoru mjernog instrumenta. Odgovara vrijednosti podjele na skali.
67. Što je mjerna sila? - Mjerna sila F m je sila kojom mjerno ticalo instrumenta djeluje na objekt mjerenja. Ima ograničenu normiranu vrijednost kako bi se moguće deformacije mjernog ticala instrumenta kao i mjernog objekta svele na najmanju mjeru.
68. Definirajte mjernu osjetljivost mjerila prema slici.
Stranica 8 od 11
69. Pojasnite Taylor-ov princip mjerenja? - Strana IDE tolerancijskog mjerila treba, što je više moguće, biti geometrijski ekvivalent protupozicije, dok strana NE IDE treba biti tako konstruirana da osigura provjeru s amo jednog parametra u trenutku mjerenja.
70. U koliko se razreda svrstavaju sastavnice mjerne nesigurnosti prema GUM? Pojasnite ih. - U dvije skupine: A sastavnice i B sastavnice - A sastavnice: vrijednosti sastavnica nesigurnosti procjenjuju se na osnovi niza ponovljenih mjerenja statističkim postupcima ( normalna, Studentova razdioba,..)
-
B sastavnice: vrijednosti sastavnica nesigurnosti procjenjuju se npr. i z iskustva mjeritelja,
podataka proizvođača, priručnika, i sl.
71. Koji su obvezni sastavni dijelovi mjernog rezultata? - Izmjerena i normiranim postupkom obrađena vrijednost x mjerene veličine X - Mjerna nesigurnost (pogreška) U(x) iskazana svojom donjom i gornjom granicom - Statistička sigurnost (vjerojatnost) P da se naznačena nesigurnost (pogreška) nalazi unutar iskazanih granica
72. Koje razdiobe koristimo kod iskazivanja mjerne nesigurnosti tipa A i koji je granični broj mjerenja? - Normalnu (Gausov -u) razdiobu za broj mjerenja > 30 - Studentovu razdiobu za broj mjerenja < 30 73. Napišite izraz za iskazivanje mjernog rezultata?
̅ ̅ = jed. ± ( ) jed. ;
–
C(x) – mjerna nesigurnost (nepouzdanost srednje vrijednosti) P – stat istička sigurnost (vjerojatnost)
Stranica 9 od 11
Zadatak 1: Mikrometrom je izvršeno 10 mjerenja dimenzija uzorka i dobiveni su sljedeći rezultati u mm: Duljina l = 33,26; 32,87; 32,79; 32,98; 33,03; 33,18; 32,86; 33,13; 33,28; 33,09.
Uz statističku sigurnost P=0,95 treba iskazati mjerni rezultat za duljinu l izmjerenog uzorka, koristeći izračunate vrijednosti C ( x) i c( x). Za n=10, faktor Studentove raspodjele t=2,262 .
̅
=
=1 i 1
( )=
− =1 − ̅ 1
1
(
)²
( )=
;
√ ̅ ∙ ( )
( )=
;
( )
100%
Rješenje: i
x
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
33,26 32,87 32,79 32,98 33,03 33,18 32,86 33,13 33,28 33,09 330,47
∑ i
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
∑
(
̅
=
i =1 1
=
∙
1 330,47 = 33,047 mm 10
− ̅
)² 0,0454 0,0313 0,0660 0,0045 0,0003 0,0177 0,0350 0,0069 0,0543 0,0018 0,2632
( )=
− =1 −̅ 1
1
(
)² =
Stranica 10 od 11
� ∙
1 0,2632 = 0,171 mm 9
( )=
( )=
∙ √ ∙ √ ̅ ∙ ∙ ( )
( )
= 2,262
100% =
0,171 10
= 0,122 mm
0,122 100% = 0,369 % 33,047
= (33,047 ± 0,122) mm; P =0,95
= 33,047(1±0,369%) mm; P =0,95
Stranica 11 od 11
