- •12.Классификаторы стандартов
- •16. Система техническо¬го нормирования и стандартизации Республики Беларусь.
- •18. Государственный надзор и ведомственный контроль за стандартами. Цель, содержание и организация.
- •23. Основные этапы развития метрологии
- •27. Классификация измерений физических величин.
- •28. Методы измерения
- •29. Средства измерения и их метрологические характеристики
- •30. Характеристика качества измерений.
- •32. Методики выполнения измерений.
- •33. Единство измерений. Нормативная и правовая основа.
- •34. Метрологическая цепь передачи размера физической величины.
- •36. Государственный метрологический надзор и метрологический контроль за средствами и методами измерений.
- •37. Поверка средств измерений.
- •38. Метрологическое обеспечение и взаимозаменяемость изделий.
- •39. Метрологические характеристики средств измерений.
- •40. Номинальные метрологические характеристики.
23. Основные этапы развития метрологии
Метрология как наука и вид деятельности возникла давно. Единицы физических величин начали появляться с того момента, когда у человека возникла необходимость выражать что-либо количественно. Появились меры физических величин. Эти меры одновременно были и единицами измерения. Размер единицы измеряемой величины равнялся размеру величины, воспроизводимому мерой. Так за единицу измерения массы драгоценных камней был принят карат – семя определенного вида боба, и величина этой единицы измерения соответствовала массе семени боба – 0,2г.
Единицы физических величин выбирались произвольно, без какой-либо связи друг с другом. Часто за единицу физической величины принимались части тела (одновременно являлись и мерами) – фут, локоть (аршин), дюйм и т.д. Так, единица длины «фут» (англ. foot - ступня) соответствовала длине ступни Карла Великого. Английский ярд тоже связан с размерами тела конкретного человека - короля Англии Генриха I: это расстояние от кончика носа этого монарха до конца среднего пальца вытянутой им вперед руки, около 91 см. За дюйм (голл. duim - палец) была принята ширина большого пальца мужчины, около 25,4мм. В памятниках древнерусской письменности имеются упоминания о русских мерах: «локоть» - расстояние от локтя до переднего сустава среднего пальца (около 0,5 м); «сажень» - единица длины, равная трем локтям; «вершок» - длина фаланги указательного пальца и др. Позднее человек отказался от единиц физических величин, воспроизводимых природой, и закрепил их в «вещественных» мерах – гирях, линейках и т.д.
Значительное число произвольных единиц одной и той же величины затрудняло сравнения результатов измерений. В каждой стране, в каждом, иногда, городе, в каждой отрасли создавались свои единицы. Во второй половине ХVIII века в Европе насчитывалось до сотни футов, свыше 120 различных фунтов. В Восточной Европе и на Востоке также «каждый мерил на свой аршин» (около 0,71 м).
И только в ХIХ веке человечество пришло к пониманию необходимости единых мер и единиц измерения физических величин.
В 1870 году во Франции было принято решение о создании системы новых мер, «основанных на прототипе, взятом из природы, с тем, чтобы ее могли принять все нации». Было предложено считать единицей длины метр – одну десятимиллионную часть четверти длины Парижского меридиана. За единицу массы была принята масса 1 дм3 чистой воды при 40С. При этом была принята и десятичная система образования кратных и дольных единиц.
Большую роль в создании единой системы мер сыграли русские ученые того времени. В 1842 на территории Петропавловской крепости было открыто первое централизованное метрологическое и поверочное учреждение России – Депо образцовых мер и весов, в котором хранились эталоны длины и массы, их копии, а также образцы различных иностранных мер. В депо изготавливались различные образцовые меры, проводились поверка и сличение их с иностранными мерами. Деятельность регламентировалась «Положением о мерах и весах». В 1869 году Петербургская академия наук направила в Парижскую академию наук доклад, в котором предлагалось с целью обеспечения единства измерений в международном масштабе изготовить новые международные прототипы метра и килограмма и распределить их однотипные копии между заинтересованными государствами.
В 1872 году Международная комиссия по прототипам приняла решение перейти к единицам, основанным на материальных («вещественных») эталонах. В 1875 году 17 государств, в т.ч. Россия, подписали Метрическую конвенцию, международные образцы метра (№11 и 28) и килограмма (№12 и 36) были переданы в Россию и утверждены в качестве государственных эталонов (в настоящее время метр воспроизводится более точным и надежным способом – с помощью длины излучения атома криптона-86).
С 1892 года управляющим Депо образцовых мер и весов был назначен Д.И.Менделеев. В 1893 году он преобразует Депо в Главную палату мер и весов – одно из первых в мире научно-исследовательских учреждений метрологического профиля. В Англии лишь через 7 лет было организовано метрологическое отделение Национальной физической лаборатории, еще год спустя Национальное бюро эталонов было образовано в США.
Одним из первых декретов Советской власти (14.09.1918) был декрет «О введении международной метрической системы мер и весов», означавший переход к государственной метрологической деятельности. В 1954 году на Генеральной конференции по мерам и весам (высший орган Международной организации мер и весов) было принято решение утвердить единую систему единиц с основными единицами: метр, килограмм, секунда, ампер, кандела, кельвин и моль и дополнительными – радиан (для измерения плоского луча) и стерадиан (для измерения телесного луча). С 1960 года утвердилось название новой системы единиц –System International –SI-СИ.
24. Объекты метрологии. Основные понятия и определения. Шкалы физических величин.
Основным объектом метрологии явл. физические величины. Физ. величина – общепринятая или установленная законодательным путем хар-ка различ. св-в общих в качественном отнош. для физ объектов, но в количественном – индивидуальная для каждого из них.
Действительное значение физической величины — это значение, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо него.
Единица физ. велич. - физ. велич. фиксированного размера, которой присвоено численное значение равное единице и применяемое для количественного выражения однородных физ. величин (1м, 1 с).
Совокуп. ед. измерения наз. системой единиц.
Размерность физ. велич. – количественное определение физ. велич., присущее конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.
Шкала физ. велич. – упорядоченная последовательность значений физ. велич. Принятая по соглашению на основе точны измерений.
Виды шкал:
1. Шкала порядка – расположение по возрастанию или убыванию размеров измеряемых физ. велич.
2. Шкала интервалов – шкала состоящая из строго определенных интервалов.
3. Шкала отношений – по ней можно отсчитать абсолютное значение размера отличное от нуля и определить на сколько и во сколько оно больше или меньше.