Возможно ли отрегулировать прибор, не имея эталона?

[Евгеша]

Поясню на простом примере. Допустим есть прибор, измеряющий длину объектов с помощью лазера. Он неотрегулирован, т. е. дает результаты с некоторой погрешностью. Если бы у меня был эталон, длина которого указана в сертификате, я бы мог его измерить и вычесть из результата длину эталона, тем самым найдя корректировки для лазера. Но что, если такого эталона нет? Есть какие-то методы, способы регулировки в подобных случаях? Или это теоретически невозможно?

[photon]

взять другой, отрегулированный прибор и по нему поверку провести

[wrest]

Евгеша
Зависит от того что за физвеличина и какая погрешность нужна.

Скажем, время и частоту можно измерять довольно таки точно в нескольких диапазонах.
Для времени есть NTP, GPS, ГЛОНАСС.
При помощи например айфона можно определять время когда произошло событие с абсолютной погрешностью в $0,01$ сек, ну и интервалы с ней же. На сутках ($86400$ cек) это будет $0,1ppm$ (parts per million).

Можно ли сконструировать метр с погрешностью в микрон -- не знаю, но мне кажется, что как-то можно, хотя вот сразу и не скажу как. Погрешность в миллиметр - ну это любая пристойная рулетка или металлическая линейка даст.

Килограмм, наверное, традиционно можно сделать из метра, термометра и воды, с погрешностью около грамма.

[Pphantom]

Евгеша в сообщении #1397997 писал(а):

Но что, если такого эталона нет?

Если его в принципе нет, то это означает, что у вас не существует способа задания единиц измерения. Тогда сам процесс измерения теряет смысл. Остается разве что ввести свои единицы, основанные на имеющемся приборе как на эталонном.

[Евгеша]

photon

Мысль хорошая. Но, что если такого прибора нет?

wrest
Pphantom

Ну допустим, нужно измерить длинную трубу с помощью тех же лазеров. Эту задачу можно разбить на 2 - измерение поперечных характеристик и продольных. С поперечными проще - масштабы диаметров не очень велики, поэтому не так сложно будет изготовить эталонное кольцо и относительно него рассчитывать поправки. Но как быть с определением продольной кривизны, если труба больше 10 метров? Эталон таких размеров изготовить очень сложно, если вообще возможно.

[Pphantom]

Евгеша, давайте все-таки определимся с задачей. Что вы имеете в виду под словами "такого эталона нет"? Его принципиально не существует или конкретно у вас под руками в нужный момент нет удобного для данного случая измерительного средства?

В первом случае - см.мой ответ, во втором разные варианты сводятся к предложению пойти и найти это средство (см. ответ photon) или соорудить его из подручных материалов (см. ответ wrest).

[Евгеша]

Pphantom
Утрированно: допустим, у меня есть неидеальная линейка, которая меряет в мм с какой-то погрешностью, какой неизвестно. Я могу взять эталон метра из Парижской палаты мер и весов и померять его этой линейкой. Если у меня, получится, например, 999 мм, то я буду точно знать, что погрешность линейки 1 мм, и просто корректировать любые результаты, полученные с помощью этой линейки, на 1 мм на метр.

Но как быть, если подобного эталона пока не существует? Например, в случае с трубой, может быть, такой эталон изготовить и реально, но, как минимум, весьма затратно в плане ресурсов. Отсюда вытекает мой вопрос.

[Pphantom]

Евгеша в сообщении #1398069 писал(а):

Утрированно: допустим, у меня есть неидеальная линейка, которая меряет в мм с какой-то погрешностью, какой неизвестно. Я могу взять эталон метра из Парижской палаты мер и весов и померять его этой линейкой. Если у меня, получится, например, 999 мм, то я буду точно знать, что погрешность линейки 1 мм, и просто корректировать любые результаты, полученные с помощью этой линейки, на 1 мм.

Метр уже давно не определяется через парижский эталон, но неважно, смысл понятен. Допустим.

Евгеша в сообщении #1398069 писал(а):

Но как быть, если подобного эталона не существует?

Никак. У вас нет определения понятия метра, поэтому придется вводить свое. Можно измерять все в "неидеальных линейках", считая имеющуюся у вас линейку эталоном.

Евгеша в сообщении #1398069 писал(а):

Например, в случае с трубой, может быть, такой эталон изготовить и реально, но, как минимум, весьма затратно в плане ресурсов.

Еще раз: эталона принципиально не существует или его сложно/дорого/лень искать? Это две принципиально разных ситуации, которые вы упорно смешиваете воедино.

[maximav]

Евгеша в сообщении #1398069 писал(а):

Но как быть, если подобного эталона пока не существует?

А что такое у вас метр, если не существует его эталона? Все физические базовые единицы измерения уже определяются не через эталоны, а через (квантовые) процедуры измерения чего-то. То есть физические (старые) эталоны заменены на экспериментальные установки, которые вы можете изготовить у себя и ваш метр будет нисколько не хуже эталонного, поскольку его уже не существует. Эталоном становится физический принцип, с помощью которого вы (и все другие) у себя в лаборатории создаете то, что вы (и все другие) называете килограммом, метром и т.д.

[SVD-d]

Вообще при отсутствии калибровки возможно откалиброваться не по эталону а по, например, стандартным образцам - с заранее измеренными параметрами. На них не будет стоять штампика "эталон", но если в определённом кругу таким стандартным образцам доверяют - то будут доверять и прибору, откалиброванном таким способом. Для вас лично стандартным может быть любой образец. Некоторые так и вовсе используют в качестве этого, например, свой рост и не парятся.

Но за пределами узкого круга доверяющих вашему стандарту использовать откалиброванный таким образом прибор может быть чревато.

[statistonline]

Pphantom в сообщении #1398070 писал(а):

Еще раз: эталона принципиально не существует или его сложно/дорого/лень искать? Это две принципиально разных ситуации, которые вы упорно смешиваете воедино.

У ТС вообще непонятная ситуация. В наше время надо умудриться не найти эталона. Поверенных измерительных устройств кругом - уйма.

Евгеша в сообщении #1398051 писал(а):

Но как быть с определением продольной кривизны, если труба больше 10 метров?

Смело измерять магазинной рулеткой. Опять-таки сложно представит реальную задачу, где нужно измерить длину трубы порядка 10 м и попасть в 1 мм.

[Xey]

Евгеша в сообщении #1398069 писал(а):

Например, в случае с трубой,

Измерения основных, дополнительных и производных физических величин выполняют в соответствии с поверочными схемами. На разных уровнях точности применяются соответствующие приборы. Эталонами называют верхние уровни.
В этих схемах можно найти измерения внешних и внутренних диаметров, или отклонений от прямолинейности и от плоскостности.

Евгеша в сообщении #1397997 писал(а):

Допустим есть прибор, измеряющий длину объектов с помощью лазера. Он неотрегулирован, т. е. дает результаты с некоторой погрешностью.

Попробуйте оценить эту погрешность (теперь неопределенность), хотя бы случайную. Измерьте им длину трубы, сегодня раз 10 , завтра, через неделю. Будет понятно, имеет ли смысл калибровать его по платиноиридиевому эталону, с неопределенностью 0.2 мкм на метре.

[Евгеша]

Pphantom в сообщении #1398070 писал(а):

Еще раз: эталона принципиально не существует или его сложно/дорого/лень искать? Это две принципиально разных ситуации, которые вы упорно смешиваете воедино.

Очевидно, второй вариант. Сложно, дорого, нерентабельно.

SVD-d
Ну, под эталоном, собственно говоря, я и подразумевал стандартный образец.

statistonline в сообщении #1398077 писал(а):

Смело измерять магазинной рулеткой. Опять-таки сложно представит реальную задачу, где нужно измерить длину трубы порядка 10 м и попасть в 1 мм.

Длину можно и рулеткой. А как быть с кривизной оси? То есть, измерять-то ее можно (есть методики), но потом же результат надо проверить. Для этого нужен какой-то эталон (стандартный образец) с подтвержденными характеристиками. Например, для определения овальности поперечного сечения существует набор колец (для разных диаметров) с паспортами. Их относительно несложно сделать, легко перевозить. А для продольной кривизны по аналогии пришлось быть изготавливать несколько (опять же, для разных диаметров) 10-метровых толстостенных (чтобы исключить к.-л. деформации) труб, а также их как-то транспортировать. А точность нужно высокая, т. к. из этих труб, к примеру, могут делать газо/нефтепроводы.

[Pphantom]

Евгеша в сообщении #1398212 писал(а):

Очевидно, второй вариант. Сложно, дорого, нерентабельно.

Ну да, так очевидно, что уже десяток сообщений выясняем...

Тогда это означает, что нужно найти другой промежуточный эталон (метод калибровки). Совсем обойтись без привязки к эталону (прямой или косвенной) не получится.

[wrest]

Евгеша в сообщении #1398212 писал(а):

А точность нужно высокая, т. к. из этих труб, к примеру, могут делать газо/нефтепроводы.

Это все громкие слова, за которыми неясно что стоит. Вернее вам, вероятно, ясно, но вы не можете пояснить. "Высокая точность" может означать что угодно. Что конкретно это означает в вашем случае? Могу сказать, что сам по себе лазерный луч представляет из себя образец (эталон) прямой линии с "высокой точностью" на нужных вам расстояниях в 10 метров. Что конкретно означает "кривизна оси" применительно к трубе? В каких единицах измеряется?