Metrologie

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Begriff

Begriffsdefinition

Basisgrößen

Größen, die als Basis eines Größensystems festgelegt sind und sich nicht untereinander ausdrücken lassen.

Basiseinheit

Einheit einer Basisgröße.

dezimalmetrisch

Bemessung in Ziffern eines Dezimalsystems mit Stellenwertsystem, beispielsweise als „3,48 Meter“. Damit wird der ganzzahlige Bezug auf mehrere Einheiten („1 Yard, 4 Fuß und 3 Zoll“) oder der Bezug auf hochzusammengesetzte Zahlen (11 und 25/60 Fuß) umgangen.

Dimension

Die Basisgrößen eines Größensystems sind voneinander unabhängig, weshalb sie jeweils eine Dimension bilden. Umgekehrt ist auch jeder Dimension eine sog. kohärente Einheit zugeordnet. Die Dimension einer abgeleiteten Größe (bzw. auch einer Relation zwischen Basisgrößen) drückt den Bezug ihrer Einheit zu den Basiseinheiten als Potenzprodukt aus. Beispiel Kraft: [F]=kg·m·sec-2.

Dimensionsbetrachtung

Mit einer Dimensionsbetrachtung wird eine Gleichung (bzw. Ungleichung) von Größen darauf geprüft, ob die Dimension der Ausdrücke auf beiden Seiten der Gleichung (bzw. Ungleichung) gleich ist. Dies ist eine notwendige, wenn auch nicht hinreichende Voraussetzung für ihre Gültigkeit. Die Dimensionsbetrachtung kann auch dazu dienen, die unbekannte Dimension eines Terms in der Gleichung zu finden.

Eichen

Bestätigen der Konformität eines dem Gesetz nach eichpflichtigen Messgerätes mit einer gesetzlichen nationalen Vorschrift.

Etalon

siehe: Maßverkörperung

Extension

Beziffert die Anzahl, wie oft eine bestimmte Elementarmenge im Objekt vorhanden ist, und bemisst die entsprechende Größe aus dem Produkt von Extension und Elementarmenge.

Größe

Im weitesten Sinne die Eigenschaft eines Objektes in Relation zu einem Referenzobjekt; wird hier in derselben Bedeutung wie „physikalische Größe“ verwendet.

Größenart

Alle Größen, deren Größenwerte im Verhältnis eine reelle Zahl ergeben, bilden eine Größenart.

Größensystem

Voneinander unabhängige Größen lassen sich systematisch zu Größensystemen zusammenfassen und nach vereinbarten Rechenvorschriften zu weiteren Größenarten kombinieren. Ein Beispiel ist das Internationale Größensystem (ISQ).

Größenwert

Der Wert einer jeden Größe (= Größenwert) ergibt sich aus dem Produkt einer Maßzahl und der zutreffenden Maßeinheit.

Justierung

Einstellen des Messwertes eines Messgerätes auf den Wert seines Messobjektes, insbesondere den Wert eines Normals. Eine Justierung verändert das Messgerät dauerhaft. Im Unterschied dazu erfolgt eine Kalibrierung ohne Eingriff in das Messgerät.

Kalibrieren

Eine Kalibrierung erfolgt grundsätzlich ohne Eingriff in das zu kalibrierende Objekt in zwei Schritten: 1) Feststellung und Dokumentation der Abweichung eines Messgerätes oder einer Maßverkörperung von dem verwendeten Normal mittels eines Messprozesses. 2) Sicherstellung der Korrigierbarkeit abgelesener Werte gemäß der ermittelten Abweichungen bei der anschließenden Benutzung des Messgerätes.

Kalibrierhierarchie

Normale stehen aufgrund ihrer unterschiedlichen Genauigkeit in einer Rangfolge. An ihrer Spitze stehen Primärnormale, die sich (schon ihrer Herstellungskosten wegen) grundsätzlich in der Obhut nationaler Institutionen befinden und den Ausgangspunkt zur Kontrolle gesetzlich geregelter Vorschriften für die entsprechende physikalische Größe bilden. Meist wird eine Anzahl von Sekundärnormalen mit vergleichbarer Qualität abgeleitet, um das Primärnormal zu schonen. Eine global einheitliches System von Primärnormalen soll durch die internationale Zusammenarbeit dieser Institutionen gesichert werden, die durch das „Internationale Büro für Maß und Gewicht“ koordiniert wird. Aus dem national gehüteten Primär- bzw. Sekundärnormal leiten sich die Bezugsnormale akkreditierter Kalibrierlabore ab, mit denen die Gebrauchs- oder Werksnomale von Betrieben und Institutionen überprüft und damit auf das nationale Normal „rückgeführt“ werden können. Diese Kalibrierhierarchie kann im Rahmen einer innerbetrieblichen Qualitätssicherung weiter ausgebaut werden. Den untersten Rang bilden formal gesehen hergestellte Waren.

kohärente Einheit

Die Dimensionsbetrachtung einer Relation von Größen stellt auf die Relation ihrer Einheiten ab, ohne von 1 verschiedene Maßzahlen zu berücksichtigen, mit denen die Größen dabei auftreten können. Die dabei ins Verhältnis gesetzten Einheiten mit der Maßzahl 1 (bzw. 100) werden kohärente Einheiten genannt.

Maßeinheit

Willkürlich festgelegte Größe eines Referenzobjektes zur quantitativen Bestimmung des Wertes anderer Größen, die derselben Größenart angehören müssen.

Maßverkörperung

Gerät, das einen oder mehrere feste Werte einer Größe liefern kann.

Maßzahl

Verhältnis zwischen der Größe eines Objektes und eines Referenzobjektes (Normal). Ergibt sich aus einer Vergleichsvorschrift.

Messgerät bzw. -system

Gerät, das ein Spektrum an Werten einer Größe anzeigen kann, indem es den Zusammenhang zwischen der zu messenden Größe und einer skalen- bzw. ziffernanzeigbaren Größe ausnutzt.

Meterkonvention

Die Internationale Meterkonvention ist ein Vertrag zur Vereinheitlichung von Maß und Gewicht aus dem Jahr 1875 mit 17 Staaten als Erstunterzeichnern. Eine der ersten Beschlüsse betraf die Übernahme des Urmeters und des Urkilogramms als verbindliche Maßeinheit. Es wurden gleichzeitig mehrere Organe etabliert, darunter als ranghöchstes die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM: Conférence générale des poids et mesures), zu der Delegierte aller Unterzeichnerstaaten im Abstand von vier bis sechs Jahren zusammenkommen, und das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM: Bureau international des poids et mesures) als internationales Zentrum für Maßeinheiten in einem Ort nahe Paris.

Norm

Regelwerk für die Herstellung einer Sache oder die Durchführung einer Verfahrens in anerkannter und bewährter Art und Weise.

Normal

Gerät zur Darstellung eines oder mehrerer Größenwerte, entweder in direkter Repräsentation oder diese indirekt ermöglichend. Sie dienen insbesondere der Kalibrierung von Messgeräten.

physikalische Größe

siehe: Größe

Primärnormal

Normal. das einen Größenwert mit einer nach dem Stand der Technik niedrigstmöglichen Unsicherheit darstellt. Es können Sekundärnormale mit vergleichbarer Qualität abgeleitet werden, um das Primärnormal zu schonen.

Referenzmaterial

Objekt mit definierten (bekannten) Eigenschaften für den Einsatz als Maß oder Vergleichsgröße bei Messverfahren.

Skala

Folge von teilweise oder vollständig mit Werten versehenen Teilstrichen auf einer Strecke oder einem Bogen, auf die ein Zeiger verweist, dessen Position auf der Skala von einer Größe abhängt, die sich infolge einer Messung einstellt. Bei digitalen Messgeräten wird die entsprechende (analoge) Größe digitalisiert und auf einen Wert umgerechnet als Ziffernfolge angezeigt (Ziffernanzeige).

Skalierung

Feste Umrechnungsvorschrift für eine Größe, wobei die Umrechnung der Maßzahlen als Funktion der Maßzahlen erfolgt, während eine eventuelle Umrechnung der Maßeinheit einmal vorgegeben wird.

Urkilogramm

Maßverkörperung der in Frankreich 1793 eingeführten dezimalmetrischen Masseeinheit Kilogramm.

Urmeter

Maßverkörperung der in Frankreich 1793 eingeführten dezimalmetrischen Längeneinheit Meter. Auf das provisorische Meter aus Messung von 1795 folgte nach Abschluss der die Längeneinheit begründenden Meridianvermessung 1799 das erste Urmeter aus Platin. Unter der Ägide der 1. Generalkonferenz für Maß und Gewicht wurde eine weitere präzisere Maßverkörperung in einer Platin-Iridium-Legierung hergestellt, auf die sich der Begriff heutzutage meist bezieht.

Vergleichsvorschrift

Vorschrift für den Vergleich eines Objektes mit dem Referenzobjekt (Normal), um die Maßzahl einer extensiven Größe ohne Auszählen der im Objekt enthaltenen Referenzobjekte zu bestimmen. Intensive Größen ergeben sich nicht aus dem Vergleich zweier Objekte, sondern aus der entsprechenden Zustandsfunktion eines Objektes, das für die Übertragung ihrer Werte mit dem zu vermessenden Objekt temperiert werden muss.