Еталони одиниць фізичних величин

Засіб вимірювань або комплекс засобів вимірювань, призначені для відтворення та зберігання одиниці та передачі її розміру нижчестоящим по повірочної схемою засобам вимірювань і затверджені як еталону в установленому порядку, є еталоном одиниці фізичної величини.

Конструкція еталона, його фізичні властивості і спосіб відтворення визначаються природою фізичної величини (одиниця якій відтворюється) і рівнем розвитку вимірювальної техніки в даній галузі вимірювань.

Еталон повинен володіти наступними суттєвими ознаками: незмінністю, відтворюваністю і слічаемостью.

Незмінність еталона - властивість еталона утримувати незмінним розмір воспроизводимой їм одиниці протягом тривалого періоду часу, а всі зміни, що залежать від зовнішніх умов (температура, вологість, тиск і т. П.), Повинні бути строго визначеними функціями величин, доступних точному виміру.

Відтворюваність еталона - можливість відтворення одиниці фізичної величини з найменшою похибкою для даного рівня розвитку вимірювальної техніки.

Слічаемость еталона - можливість забезпечення звірення з еталоном інших засобів вимірювань, нижчестоящих за повірочної схемою, з найвищою точністю для даного рівня розвитку техніки вимірювань.

Розрізняють такі види еталонів: первинний; спеціальний; державний; вторинний; еталон-свідок; еталон-копія; еталон-порівняння; робочий еталон; міжнародний еталон та ін.

Під первинним еталоном розуміється еталон, що забезпечує відтворення одиниці з найвищою в країні (в порівнянні з іншими еталонами тієї ж величини) точністю.

Первинні еталони є унікальні засоби вимірювань, часто представляють собою складні вимірювальні комплекси. Вони складають основу державної системи забезпечення єдності вимірювань. Багато первинні еталони затверджуються в якості державних еталонів.

В якості спеціального еталона використовується еталон, що забезпечує відтворення одиниці в особливих умовах і службовець для цих умов первинним еталоном.

Державний еталон одиниці величини - еталон одиниці величини, визнаний рішенням уповноваженого на те державного органу як вихідного на території Російської Федерації.

Для того щоб забезпечити відтворення одиниць з максимально можливою точністю, державні еталони постійно удосконалюються. Для забезпечення єдності вимірювань фізичних величин в міжнародному масштабі важливу роль відіграють міжнародні звірення національних державних еталонів. Ці звірення допомагають виявити систематичні похибки відтворення одиниці національними еталонами, виявити, наскільки національні еталони відповідають міжнародному рівню, і намітити шляхи вдосконалення національних (державних) еталонів.

Наприклад, за рішенням I Генеральної конференції з мір та ваг, Росії з 42 екземплярів прототипів кілограма були передані № 12 і № 26, причому № 12 затверджений як державного еталону маси. Прототип № 26 використовувався як вторинний еталон.

Національний (державний) еталон маси зберігається в НВО "ВНИИМ ім. Д.І. Менделєєва" в Санкт-Петербурзі на кварцовою підставці під двома скляними ковпаками в сталевому сейфі, температура повітря підтримується в межах 20 ± 3 ° С, відносна вологість 65 %. Один раз на 10 років з ним сличаются два вторинні еталона. При звіряння з міжнародним еталоном наш національний еталон маси отримав значення +1,0000000877 кг. Для передачі розміру одиниці маси від прототипу № 12 вторинним еталонам використовуються спеціальні ваги № I і № 2 з дистанційним управлінням на I кг; ваги № 1 виготовлені фірмою "Рупрехт", а № 2 - НВО "ВНИИМ ім. Д. І. Менделєєва". Похибка відтворення кілограма становить 2-10 "^.

Відхилення маси еталонів, що визначаються при міжнародних звіреннях, показують достатній ступінь її стабільності (табл. 3.1).

3.1. Результати міжнародних звірень еталону маси

Результати міжнародних звірень еталону маси

Сукупність первинних еталонів становить еталонну базу країни і є основою забезпечення єдності вимірювань. Число еталонів не є постійним, а змінюється залежно від потреб народного господарства країни. Зазвичай простежується збільшення їх числа в часі, що обумовлено постійним розвитком робочих засобів вимірювань.

В якості вторинного еталону використовується еталон, який отримує розмір одиниці шляхом звірень з первинним еталоном розглянутої одиниці.

Вторинний еталон є підлеглим по відношенню до первинного еталону.

Еталон-свідок - вторинний еталон, призначений для повірки збереження і незмінності державного еталона та для заміни його у разі псування або втрати. В даний час тільки еталон кілограма має еталон-свідок.

Основне призначення еталона-свідка посилити впевненість у сталості основного еталона. По суті, з допомогою еталона-свідка можна лише констатувати сталість або зміну ставлення між одиницями, відтворюваними еталоном-свідком і первинним еталоном. Можна також з певним ступенем достовірності стверджувати, що в разі постійності цих відносин розміри одиниць, відтворюваних еталонами, залишаються незмінними.

Еталон-копія - це вторинний еталон, призначений для передачі розміру одиниці робочим еталонам. Такі еталони створюються у разі великого числа повірочних робіт з метою запобігання первинного або спеціального еталона від передчасного зносу. Еталон-копія являє собою копію державного еталона тільки з метрологічного призначенням і може не завжди бути фізичної копією державного еталону. При необхідності еталон-копія може замінити державний еталон.

Еталон-порівняння - це вторинний еталон, який застосовується для звірень еталонів, які з тих чи інших причин не можуть бути безпосередньо слічаеми другу іншому.

Робочий еталон - це вторинний еталон, застосовуваний для передачі розміру одиниці зразковим засобам вимірювань вищої точності, і в окремих випадках - найбільш точним робочим засобам вимірювань. Робочі еталони є найбільш поширеними вторинними еталонами.

Міжнародний еталон - це еталон, прийнятий за міжнародною угодою в якості первинного міжнародного еталона і службовець для узгодження з ним розмірів одиниць, відтворюваних і збережених національними еталонами.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >