Эталоны физических величин




Эталон – средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в установленном порядке в качестве эталона. Требования к эталонам регламентирует СТБ 8002–93.

Теория воспроизведения единиц физических величин, теория эталонов и теория передачи размеров единиц являются одними из центральных разделов теоретической метрологии.

Эталоны являются высокоточными мерами и предназначены обеспечить в стране единство измерений, которое достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных организациях установленных единиц ФВ и передачи их размеров применяемым на практике рабочим СИ. Воспроизведение единицы ФВ осуществляется в результате операций по материализации эталонами этой единицы. Различают воспроизведение основной и производной единицы физической величины.

Воспроизведение основной единицы осуществляется созданием фиксированной по размеру физической величины в соответствии с определением единицы.

Воспроизведение производной единицы сводится к определению значения ФВ в указанных единицах на основании измерений других величин, связанных функционально с измеряемой. Например, воспроизведение единицы силы – ньютона – осуществляется на основании известного уравнения механики , где –масса, – ускорение свободного падения.

Хранение единицы эталонами заключается в осуществлении совокупности операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений. Неизменность обеспечивается созданием «естественных эталонов» различных величин, основанных на физических постоянных. Для их создания используются различные (сравнительно недавно открытые макроскопические квантовые эффекты), которые позволяют опираться на свойства атомных систем, наименее подверженных влиянию внешних условий и имеющих характеристики, непосредственно связанные с фундаментальными константами.

От эталонов размер физической величины передается соподчиненным с ними средствам измерений. Передача размера единицы (сличение) – это приведение размера единицы ФВ, хранимой поверяемым СИ, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при их поверке или калибровке.

Таким образом, эталон должен обладать, по крайней мере, тремя тесно связанными друг с другом существенными признаками: неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью.

Для обеспечения прослеживаемости (путем сличений) измерений, осуществляемых в государстве, создается иерархия эталонов.

Различают эталоны первичные, вторичные и рабочие.

Первичный эталон – это эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного (т. е. обладающего наивысшими метрологическими свойствами) на территории государства, является национальным. Национальный эталон утверждается в качестве исходного для страны национальным органом по метрологии. Они хранятся и применяются в органах государственной метрологической службы. Термин «национальный эталон» применяют в случаях сличения эталонов, принадлежащих отдельным государствам, с международным или при проведении так называемых круговых сличений эталонов ряда стран.

Эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами, называется международным.

Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов. Задача МБМВ состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов разных стран с международными, а также между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Установлены определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет.

В целях предохранения национальных эталонов от повреждения и обеспечения единства в области измерений создают вторичные эталоны. Вторичный эталон – эталон, получивший размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. Он предназначен для хранения и передачи размера единицы другим эталонам (при необходимости – средствам измерений).

Вторичные эталоны могут являться исходными (т. е. обладающими наивысшей точностью) для министерств, ведомств, предприятий. Вторичные эталоны утверждает Госстандарт, их хранят и применяют в органах государственной метрологической службы и метрологических служб предприятий.

Для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом, применяют эталон сравнения.

Передача размеров единиц от эталонов рабочим средствам измерений осуществляется с помощью рабочих эталонов . Рабочие эталоны предназначены для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.Они могут являться исходными для министерств или предприятий.

Рабочие эталоны при необходимости подразделяются на разряды (1-й, 2-й, … n-й), определяющие порядок их соподчинения. В этом случае передачу размера единицы осуществляют через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передают рабочему средству измерений. Для различных видов измерений устанавливается, исходя из требований практики, различное число разрядов рабочих эталонов, определяемых стандартами на поверочные схемы для данного вида измерений.

В настоящее время большое значение приобретают вопросы создания рабочих эталонов, «привязанных» к национальным, которые, находясь в территориальных органах Госстандарта – центрах стандартизации, метрологии и сертификации (ЦСМС), – обеспечивают передачу размера единиц рабочим СИ в городах и регионах республики. Рабочие эталоны ЦСМС, максимально приближенные к конкретным нуждам, способны наиболее эффективно обеспечить точностные потребности, поднять уровень измерений.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-03-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: