 |
Физические величины и их связь с измерениями.
|
|
|
|
Международная система единиц (СИ) состоит из семи основных единиц и некоторого количества производных единиц. К основным единицам относятся:
¾ единица длины - метр, т.е. длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;
¾ единица массы – килограмм – масса, равная массе международного прототипа килограмма;
¾ единица времени – секунда – продолжительность 9192631770 периодов излучения, соответствующему переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия – 133.
¾ единица силы электрического тока – ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого сечения расположенных на расстоянии 1м. друг от друга в вакууме, создал силу между проводниками в 2·10-7 Ньютона на каждый метр длины;
¾ единица термодинамической температуры – кельвин – 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды;
¾ единица количества вещества моль – число атомов, содержащихся в нуклиде углерода – 12 массой 0,012 кг;
¾ единица сила света – Кандела – сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц. Энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683ВТ/см2
«Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения величины с целью передачи её размера другим средствам измерений данной величины, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное в установленном порядке, называется эталоном».
Эталоны классифицируются на первичные, вторичные и рабочие.
Первичный эталон воспроизводит единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений (национальный эталон).
|
|
|
Вторичный эталон используется для проведения отдельных видов метрологической деятельности (они устанавливаются по государственному эталону).
Рабочий эталон используется для передачи размера единиц менее точному рабочему эталону и рабочим средствам измерений.
Основополагающим актом законодательства в этой области является Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» от 1993 года.
+
Метрология — область знаний и вид деятельности, связанные с измерениями.
Объектами метрологии являются единицы величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений.
Традиционным объектом метрологии являются физические величины. Характеристика физических величин (краткая форма термина — «величина») будет дана позже, на следующем часе занятия.
Измерение — нахождение значения величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
Например, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, сравнивают ее с единицей, хранимой линейкой, и произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты и других параметров детали).
В приведенном определении термина показана техническая сторона (совокупность операций), учтена метрологическая суть измерения (сравнение с единицей) и раскрыт познавательный аспект (получение значения величины или информации о нем). В метрологии по существу измерение является процессом нахождения физической величины опытным путем с помощью средств измерительной техники. (В менеджменте, экономике, статистике, социологии измерение не увязывают с физической величиной и трактуют как совокупность операций, выполняемых для определения значения величины. В международном стандарте ИСО 9001 (6) измерение рассматривается в узком смысле в качестве метрологической процедуры).
|
|
|
Погрешность измерения — разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.
Средство измерения — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени.
Эталон единицы величины — средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины, кратных или дольных ее значений с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины.
Единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин, а погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.
Итак, первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты. В России, как и в большинстве других стран, узаконенными единицами являются единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Второе условие единства измерений — погрешность измерений не превышает (с заданной вероятностью) установленных пределов. Погрешности измерений средства измерений указываются в придаваемом к нему техническом документе — паспорте, ТУ и пр.
Главным нормативным актом по обеспечению единства измерений является Закон РФ от 27.04.1993 № 4871-1 «Об обеспечении единства измерений» (далее — Закон об обеспечении единства измерений). Он направлен на защиту прав и законных интересов граждан, экономики, обороноспособности страны от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
+
Метрология
– наука об измерениях методов и средствах обеспечения их единства и требуемой точности.
Современная метрология включает в себя три составляющих:
1. Законодательное.
2. Фундаментальное.
3. Практическое.
Законодательная метрология – раздел метрологии включающие комплексы взаимосвязанных общих правил, а также другие вопросы нуждающиеся в регламентации и контроля со стороны государства направленные на обеспечении единства измерений и единообразия средств измерений.
|
|
|
Вопросами фундаментальной метрологии (исследовательская метрология), созданием систем единиц измерения, физических постоянных разработкой новых методов измерений занимается теоретическая метрология.
Вопросами практической метрологии в различных сферах деятельности в результате теоретических исследований занимается прикладная метрология.
Задачи метрологии:
1. Определение основных направлений, развитие метрологического обеспечения производства.
2. Организация и проведение анализа состояние и измерений.
3. Разработка и реализация программ метрологического обеспечения.
4. Развитие и укрепление метрологической службы.
Объекты метрологии.
Средства измерений, эталон, методики выполнения измерений и физические, и не физические (производственные величины).
Средства измерений – техническое устройство предназначенное для измерения.
Измерение – совокупность операций выполняющих с помощью технических средств хранящих единицу величины позволяющих способствовать измеряемую величину с ее единицей и получать значение величины.
Эталон – средство измерения предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее средствам измерения данной величины.
ВИДЫ ЭТАЛОНА.
Первичный эталон обеспечивает воспроизводим ость единицы в особых условиях.
Вторичный эталон – эталон получаемый размер единицы путем сравнения с первичным эталоном.
Третий эталон – эталон сравнения – это вторичный эталон применяется для сравнения эталона, которые по тем или иным причинам не могут быть сравнены между собой.
Четвертый эталон – рабочий эталон применяется для непосредственной передачи размера единицы.
ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА МЕТРОЛОГИИ: обеспечение единства измерений. Эта задача может быть решена при соблюдении двух условий:
|
|
|
1. Выражение результата измерений в узаконенных единицах. (Система си).
2. Установление допустимых ошибок результатов измерений и предела за которые они не должны выходить.
Метрологическая служба.
Метрологическая служба – совокупность субъектов деятельности и видов,
работ направленное на обеспечение единства измерений.
Метрологическая служба играет одну из главных ролей при контроле выпуске готовой продукции в обеспечении заданного уровня качества продукции. Под системой метрологического контроля понимается совокупность средств контроля и исполнителей взаимодеятельности с объектом по правилам установленным по соответственным документации.
ЗАДАЧИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ:
1. Калибровка средств измерений.
2. Надзор за состоянием и применением средств измерений эталонами единицами величины, за соблюдением метрологических правил и норм по обеспечению единства измерений.
3. Анализ состояний измерений, испытаний контроля на предприятии в организации.
4. Выдача обязательных предписаний направления на предотвращение, прекращение или устранение нарушений метрологических правил и норм.
Метрологической службе должны уделять особое внимание состоянию измерений, соблюдение метрологических правил и норм в сферах деятельности предприятий.
Метрологическая служба может быть аккредитована на техническую компетентность в осуществлении конкретной деятельностью в области обеспечения единства и требуемой точности.
|
|
|
