Обзор развития, современное состояние и значение метрологии
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
?е региональные центры стандартизации, метрологии и сертификации (ранее их возглавлял Госстандарт СССР).
Третья составляющая метрологического обеспечения - техническая основа - система государственных эталонов; система передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и средств поверки; система государственных испытаний средств измерений; система обязательной поверки или метрологической аттестации средств измерений; система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов и др.
Правовую основу метрологического обеспечения составляет Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), представляющая собой комплекс нормативно-технических документов, устанавливающих единую номенклатуру стандартных взаимоувязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации и методике оценивания и обеспечения точности измерений.
Большое значение в измерительной технике придается единству измерений. Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в указанных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений позволяет сравнивать результаты различных экспериментов, проведенных в различных условиях, выполненных в разных местах с использованием разных методов и средств измерений. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения установленных единиц физической величины и передачи их размеров применяемым средствам измерения.
Поскольку все физические величины находятся так или иначе в какой-то связи друг с другом, в аналогичной взаимной связи находятся и единицы их измерений. Совокупность этих величин, связанных между собой зависимостями, образуют систему единиц физических величин. В системе единиц только так называемые основные единицы устанавливаются произвольно, единицы же измерения всех остальных величин являются производными от основных. В качестве основных выбирают величины, которые могут быть воспроизведены и измерены с наиболее высокой точностью. В области электротехники таковыми приняты - длина, масса, время и сила электрического тока. Зависимость каждой производной величины от основных отображается ее размерностью. Размерность величины представляет собой произведение обозначений основных величин, возведенных в соответствующие степени.
В странах бывшего СССР действуют государственные стандарты, согласно которым введена к обязательному применению международная система единиц SI (System International).
Эталоны единиц физических величин - это средства измерений, обеспечивающие воспроизведение или хранение единиц с целью передачи их размеров рабочим средствам измерений. Передача размеров единиц осуществляется с помощью поверочных схем, которые устанавливают методы, средства, точность и соподчинённость средств измерений при передаче размера единицы физической величины от исходного образцового средства до объекта поверки.
В настоящее время действует около 130 эталонов единиц физических величин. Различают эталоны основных и производных единиц (в соответствии с делением физических величин), а также первичные и вторичные (по точности воспроизведения единиц и подчиненности). Первичные эталоны воспроизводят и хранят единицы физических величин и передают их размеры с наивысшей точностью. К вторичным эталонам относят эталоны-копии, эталоны сравнения и рабочие эталоны. Первые предназначены для передачи размера единицы рабочим эталонам, которые служат для поверки образцовых и наиболее точных рабочих средств измерений. Эталоны сравнения применяются для взаимного сличения эталонов, которые не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
Кроме национальных (государственных) существуют также международные эталоны, предназначенные для поддержания единства измерений в международном масштабе путем периодического сличения.
Следует отметить, что в настоящее время основные метрические единицы измерения системы SI (кроме единицы массы) базируются не на физических объектах, а на физических константах. Так, эталон метра, бывший ранее металлическим стержнем, ныне определяется как дистанция (длина пути), которую покрывает луч света за 1 / 299792458 долю секунды. А секунда определяется как продолжительность 9192631770 периодов колебаний электромагнитного излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Эти первичные эталоны используются для определения национальных эталонов не только в эталонных единицах измерения, но и в единицах, производных от них. Так, эталон сопротивления, воспроизводящий 1 Ом с помощью десяти манганиновых катушек сопротивления, основывается на эталонных единицах измерения длины, массы, времени и тока.
Основными объектами государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) являются: единицы физических величин; государственные эталоны и поверочные схемы; методы и средства поверки средств измерений; нормы точности измерений, методики выполнения измерений и т.д. Система была создана в СССР и содержит стандарты, обеспечивающие единство измерений и требующие неукоснительного выполнения.
Для обеспечения единства измерений ГСИ требует выражать результаты измерений в единицах физических величин системы SI. В соответствии с этим основными единицами являются единицы длины (метр), массы (килограмм), времени (секунда), силы тока (ампер), тер