Контрольная работа по метрологии

• 2.3.3 ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Одно из условий обеспечения единства измерений - выражение результата в узаконенных единицах. Это предполагает не только применение допущенных ГОСТ 8.417-81 единиц, но и обеспечение равенства их размеров. А для этого необходимо обеспечить воспроизведение, хранение единиц физических величин и передачу их размеров всем применяемым средствам измерений, проградуированных в этих единицах.

Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дельных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке, называется эталоном.

Эталон, утвержденный в качестве исходного для страны, называют государственным эталоном.

В основе создания эталонов лежат фундаментальные исследования. В эталонах воплощены новейшие достижения науки и техники для воспроизведения единиц с максимально возможной точностью. Эталонную базу страны составляет государственные эталоны (порядка 120), которые хранятся в Государственных научных метрологических центрах (ГНМЦ).

Для различных метрологических работ создают вторичные эталоны, значения которых устанавливают по государственному эталону. По назначению их подразделяют на эталоны-свидетели, эталоны-копии, эталоны-сравнения и рабочие эталоны. Эталон-свидетель предназначен для проверки сохранности государственного эталона и его замены в случае порчи или утраты. Эталон-копия предназначен для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Эталон-свидетель применяют для сличения эталонов. Рабочий эталон используется для передачи размера единиц эталонам высшей точности и в отдельных случаях наиболее точным рабочим средствам измерений.

Для передачи размеров единиц от государственного эталона рабочим средствам измерений создана система эталонов, которые по точности подразделяются на разряды. Передача размеров единиц осуществляется путем поверки или калибровки средств измерений.

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям. Поверка средства измерений заключается в определении погрешностей средства измерений и в установлении его пригодности к применению. Проведение поверки позволяет установить, находятся ли метрологические характеристики средств измерений в заданных пределах.

Процедура поверки средств измерений регламентируется различными документами (государственными стандартами, инструкциями, методическими указаниями и др.), соблюдение требований которых обязательно 
Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений характеристик и (или) пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.

Соподчинение Государственного эталона, вторичных, а также системы разрядных эталонов и рабочих средств измерений установлено государственной поверченной схемой.

Поверочная схема - утвержденный в установленном порядке документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размеров единиц от государственного эталона рабочим средствам измерений.

Поверочные схемы разделяют на государственные и локальные, Государственные поверочные схемы регламентируются государственными стандартами и распространяются на все средства измерений данного вида. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб Государственных органов управления и юридических лиц. Все локальные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой.

Поверочные схемы состоят из чертежа и текстовой части. На чертеже указывают: наименование средств измерений, диапазоны значений физических величин, обозначения и значения погрешностей, наименования методов поверки. Текстовая часть состоит из вводной части и пояснений к элементам поверочной схемы.

эталон

Средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Примечания

1 Конструкция эталона, его  свойства и способ воспроизведения  единицы определяются природой  данной физической величины и  уровнем развития измерительной техники в данной области измерений.

2 Эталон должен обладать, по крайней мере, тремя тесно  связанными друг с другом существенными  признаками (по М.Ф.Маликову) - неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью

Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

Примечание - В случае, когда одним первичным эталоном технически нецелесообразно обслуживать весь диапазон измеряемой величины, создают несколько первичных эталонов, охватывающих части этого диапазона с таким расчетом, чтобы был охвачен весь диапазон. В этом случае проводят согласование размеров единиц, воспроизводимых "соседними" первичными эталонами

Эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы

Эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом

Эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений.

Примечания

1 Исходным эталоном в  стране служит первичный эталон, исходным эталоном для республики, региона, министерства (ведомства) или предприятия может быть вторичный или рабочий эталон. Вторичный или рабочий эталон, являющийся исходным эталоном для министерства (ведомства) нередко называют ведомственным эталоном.

2 Эталоны, стоящие в поверочной  схеме ниже исходного эталона, обычно называют подчиненными эталонами

Эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.

Примечания

1 Термин рабочий эталон заменил собой термин образцовое средство измерений (ОСИ), что сделано в целях упорядочения терминологии и приближения ее к международной.

2 При необходимости рабочие  эталоны подразделяют на разряды (1-й, 2-й, ..., n -й), как это было принято для ОСИ.

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

государственный эталон

Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.

Пример - Государственные эталоны метра, килограмма, секунды, ампера, кельвина, канделы, ньютона, паскаля, вольта, беккереля

Эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.

Примечание - Данное определение соответствует VIM-93 [1]. Оно по существу совпадает с определением понятия государственный эталон, приведенным в 12.7. Это свидетельствует о том, что термины государственный эталон и национальный эталон отражают одно и то же понятие.

Вследствие этого термин национальный эталон применяют в случаях проведения сличения эталонов, принадлежащих отдельным государствам, с международным эталоном 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.

Пример - Международный прототип килограмма, хранимый в МБМВ, утвержден 1-й Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ)

Эталон, в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспроизведения и (или) хранения единицы

Эталон, в состав которого входит совокупность средств измерений одного типа, номинального значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы или ее хранения.

Примечания

1 Групповые эталоны подразделяют  на групповые эталоны постоянного или переменного составов.

2 За результат измерений  принимают обычно среднее арифметическое  значение результатов измерений однотипными средствами измерений или эталонными установками

Эталон, состоящий из совокупности средств измерений, позволяющих воспроизводить и (или) хранить единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств.

Примечание - Эталонные наборы создаются в тех случаях, когда необходимо охватить определенную область значений физической величины.

Пример - Эталонные разновесы (наборы эталонных гирь) и эталонные наборы ареометров

Эталон (иногда специальной конструкции), предназначенный для его транспортирования к местам поверки (калибровки) средств измерений или сличений эталонов данной единицы

Совокупность операций, необходимых для поддержания метрологических характеристик эталона в установленных пределах.

Примечания

1 При хранении первичного  эталона выполняют регулярные  его исследования, включая сличения  с национальными эталонами других  стран с целью повышения точности  воспроизведения единицы и совершенствования методов передачи ее размера.

2 Для руководства работ  по хранению государственных  эталонов устанавливают специальную  категорию должностных лиц - ученых хранителей государственных эталонов, назначаемых из числа ведущих в данной области специалистов-метрологов

эталонная база

Совокупность государственных первичных и вторичных эталонов, являющаяся основой обеспечения единства измерений в стране.

Примечание - Число эталонов не является постоянным, а изменяется в зависимости от потребностей экономики страны. Обычно прослеживается увеличение их числа во времени, что обусловлено постоянным развитием рабочих средств измерений

Измерительная установка, входящая в состав эталона.

Примечание - Эталон может состоять из нескольких эталонных установок.

Пример - В состав государственного первичного эталона единицы активности радионуклидов входит шесть эталонных установок

Измерительная установка, укомплектованная рабочими эталонами и предназначенная для поверки рабочих средств измерений и подчиненных рабочих эталонов

воспроизведение единицы

Совокупность операций по материализации единицы физической величины с помощью государственного первичного эталона.

Примечание - Различают воспроизведение основных и производных единиц

Воспроизведение единицы путем создания фиксированной по размеру физической величины в соответствии с определением единицы.

Примеры

1 Воспроизведение единицы  длины - метра - в соответствии с  его определением, принятым на XVII ГКМВ в 1983 г., заключается в создании  при помощи первичного эталона  в специальных условиях длины  пути, проходимого светом в вакууме  за промежуток времени, равный 1/299792458 с. При этом скорость света в вакууме принята за константу (299792458 м/с).

2 Единица массы - 1 кг (точно) - воспроизведена в виде платино-иридиевой  гири, хранимой в МБМВ в качестве  международного эталона килограмма. Розданные другим странам эталоны имеют номинальное значение 1 кг, их действительные значения получены по отношению к международному эталону. На основании последних международных сличений платино-иридиевая гиря, входящая в состав государственного эталона единицы массы, в России имела значение 1,000000087 кг (1979 г.)

Определение значения физической величины в указанных единицах на основании измерений других величин, функционально связанных с измеряемой величиной.

Пример - Воспроизведение единицы силы - ньютона - осуществляется на основании известного уравнения механики F = mg, где m - масса, g - ускорение свободного падения

Приведение размера единицы физической величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при их поверке (калибровке).

Примечания

1 Нередко при поверке (калибровке) измеряют одну и ту же физическую  величину поверяемым средством  измерения и эталоном с целью  установления разности в их показаниях и введения поправки (в показание поверяемого средства измерений).

2 Размер единицы передается "сверху вниз" в соответствии  с числом ступеней передачи, установленным  поверочной схемой.

Пример - На основании сопоставления показаний высокоточного угломерного прибора с показаниями эталона вводят поправки в каждое оцифрованное деление поверяемого прибора

Совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений

поверочная схема

Нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешности при передаче).

Примечание - Различают государственные и локальные поверочные схемы

Поверочная схема, распространяющаяся на все средства измерений данной физической величины, имеющиеся в стране

Поверочная схема, распространяющаяся на средства измерений данной физической величины, применяемые в регионе, отрасли, ведомстве или на отдельном предприятии (в организации)

ученый хранитель

Должностное лицо государственного научного метрологического центра, несущее ответственность за правильное хранение и применение государственного эталона и его совершенствование

>> Воспроизведение единиц физических величин 

>> Поверочные схемы средств измерений

 
Новая функция:  Формула глоссария 
 

 Тематическая группировка  • Раcширить глоссарий  • Основные темы