18. Единицы длины, массы, времени.

Единица длины. В настоящее время используется несколько единиц измерения длины: метр, дюйм, фут, миля. Почти во всех странах кроме США и Британии принята метрическая система. Первоначально метр был определен от расстояния северного полюса до экватора ( 10 тыс. км). Эталоном метра служит расстояние между двумя осями 2-х средних штрихов на пластиковом стержне, хранящихся во Франции в международном бюро мер и весов при температуре 0 градусов и нормальном атмосферном давлении. Но есть более точная единица длины – это длина световой волны, соответствующей узкой спектральной линии, т.е. метр – это длина равная 1650763,73 длин волн в вакууме оранжевого цвета изотопа криптона. (1 дюйм = 2, 54 см). Единица времени. Это физическая категория. Определение ее происходит из того, что период вращения Земли должен оставаться постоянным с очень высокой степенью точности. Этот факт можно использовать для определения основной единицы времени, которое называется средними солнечными сутками. Кроме того на основе электронного оператора можно сделать очень точные часы, тоже можно сказать и о частоте колебаний атомов в молекуле. Эти колебания являются самыми точными. Основная единица времени – это секунда. Первоначально определялась 1/86400 часть средних солнечных суток. С 1960 года было принято определение 1с = 1 / 31556925,9747 часть тропического года. 31 декабря 1899 года – начало. В настоящее время с 1967 г. 1с = 9/92631770 периодов излучения соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия. Единица массы. Это физическая категория. 1 кг – это масса равная массе международного прототипа кг, который хранится в Париже в международном бюро мер и весов. Образец представляет собой цилиндр из платиново-иридиевого сплава высотой 39мм и диаметром 39 мм. Единица количества вещества. Устанавливается для каждого вещества или частицы. 1моль – это количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов сколько атомов содержится в массе 0,012 кг нуклида углерода С12.

25 Вопрос. Электроизм. Приборы и их классификация.

Большая часть приборов ,с помощью кот.в производстве измеряют электрические параметры- это электромех. приборы непосредственной оценки .По принципу децствия они подразделяются на м/э,э/м,э/д,э/стат. Приборы подразделяют 1)по роду измеряемой величины- амперметр, вольтметр.2)по роду измеряемого тока-переменный и постоянный ток.3)по степени точности- класс точности(0,05;0,1;0,2;0,5;1;1,5;2,5;4) 4)по характеру применения –стационарные и переностные.5)по типу отсчетного устройства 6) по способу защиты от внешних полей.6)по способу матирования. Характеристики: принцип действия э/м приборов заключается во взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки с током подвижного феромагнитного сердечника. В м/э принцип действия основан на взаимодействии магнитного поля постоянного магнита с точком, протекающим в провобнике. Принцип действия э/д приборов основан на взаимодействии магнитных полей 2х катушек, по кот. протекают токи. Э/стат. Приборов принцип действия основан на взаимодействии 2х электр. заряженных электродов, один из кот.подвижен. Электроды представляют собой две пластины ,одна подвижная,вторая нет и подвижная перемещается относительно неподвижной под действием приложенного измеряемого напряжения. Приборы для измерения температуры: Все приборы условно делятся на термометры и иррометры. Термометры применяются для измерения темпер.до 600, иррометры выше 600. Подразделяются : термометр расширения основан на изменении объема жидкости или линейных размеров тв. тела. Относят: жидкостные, стеклянные , дилотометрические , трубчатые и биметаллические термометра. Жидкостные термометры основаны на различных коэф. объемного расширения жидкости в термометра и материала его оболочки. Принцип действия остальных основан на расширении тв.тел. К ним относят манометрические тармометры , принцип действия основан на применении объема или давления рабочего вещества. Термометры по назначении подразделят на погруженные и поверхностные.По защищаемости от внешней среды, со стороны выводов подразделяются :обыкновенной головкой и без головки. По устойчивости мех. Воздействия: обыкновенные, ударопрочные, виброустойчивые. По инерционности: с большой(до 3,5 мин),средий(до 1 мин),малой(до 4 сек)ненормированной.По условиям эксплуатации : стационарные и переносные. По числу зон,в кот.измеряют температуру : однозонные и многозонные. Оптические пирометры предназначены для измерения лучистой энергии , испускаемым нагретым телами, что при нагревании тогда высоких температур меняется цвет. Принцип его действия основан на сравнении яркости монохроматического излучения двух тел: эталонного и тела ,температура кот. измеряется. В качестве эталонов используют нить лампы накаливания ,яркость излучения которых регулируется.

26 вопрос. Приборы для измерения давления жидкости и газов.

Приборы для измерения давления делятся на следующие группы:1)манометры- для измерения избыточного давления.2)вакуумметры –для вакуумметрического давления.3) мановакуумметры- для вакуумметрического и избыточного давления.4) барометры – для атмосферного давления.5) баровакуумметры- для абсолютного давления.6) дифференциальные манометры – для разности давления. По принципу действия это приборы можно поделить на: Жидкостные- приборы в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а измерение уровня жидкости в сообщающихся сосудов служит мерой давления (чашечные, U-образные, дифф.манометры) Грузопоршневые – приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием , создаваемым калиброванным грузом , воздействующим на свободно передвигающийся в цилиндре поршень. Приборы с дистанционной передачей показаний-приборы, в которых изменение тех или иных электр. свойств вещества над действием измеряемого давления (манометры сопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристалла кварца)Пружинные –приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация кот.служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции эти приборы получили широкое применение в технике. Сюда относят:1) манометры с трубчатой пружинной- они представляют собой кругообразные согнутые трубки . Давление измеряемой среды, воздействует на внешнюю сторону трубки, в результате чего овальное поперечное сечение принимает почти круглую форму, в результ. искривление пружинной трубки возникает напряжение в концах трубки, кот.разгибает пружину.2) манометры с коробчатой пружиной- здесь давление измеряемой среды, воздействует на внешнюю сторону , которая состоит из 2х мембран, возникающих под давлением движения пропорционально величине давления .Движение передаётся на шкалу с помощью стрелочного механизма. Эти манометры пригодятся для измерения давления газообразных сред.3) Манометры с пластинчатой пружиной- пластинчатые пружины представляют собой также гафрированые мембраны кругообразной формой, в которой зажимаются и вступают в соприкосновения с измеряемой средой только с одной стороны. Движение передается по средствам стрелочного механизма по шкале.4)дифф.манометры- применяются для измерения разницы между двумя отдельными давлениями. Базовым давлением является то ,который присутствует на стороне взятой за эталонной. В качестве чувственных элементов используется пружины и воздействию подвергаются чувствительные элементы с обоих сторон. Установление разности давлений передаётся с помощью стрелочного механизма на шкалу.5) баровакуумметры или манометры абсолютного давления- используются для измерения давления независимо от колебаний атмосферного давления окружающей среды. Давление измеряемой среды по отношения к базовому давлению, которое равняется абсолютному давлению с величиной ноль, равной в абсолютном вакууме. Это означает что на стороне измерительного элемента не соприкасающей со средой, должно присутствовать базовое давление. По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие и образцовые.Образцовые- предназначены для поверки других измерительных приборов. Образцовые манометры имеют классы точности :грузопоршневые(0,05;0.2),пружинные(0,16,0,25,0,4)Рабочие-все измерительные приборы служащие для непосредственных измерений ,они имеют классы точности (0,4;0,6;1;1,5;2,5;4) Приборы для измерения давления воздуха. Они классифицируются по виду измеряемого давления и принципу действий. Первый признак определяет измеряемое прибором давление: атмосферное, избыточное, разряженное(вакуумное).По принципу действия: жидкостные, мембранные, пружинные, электрические и комбинированные. Для измерения атм.давления применяют барометр анеройд. Принцип действия –на основе упругих тел изменять свою форму в зависимости от величины произведения на них давления. Баротермогигрометр-для измерения давления 700-800 мм.рт.ст. Механизм прибора состоит из барометра, гигрометра и термометра. Чувствительным элементом барометра является мембрана баро коробка. При изменении атм.давления верх.центр баро коробки перемещается. Гигрометр-ИП для определения влажности воздуха, существует несколько типов их действия ,которые основаны по различным принципам. Различают: весовой, волосной, пленочный. Абсолютный(весовой) состоит из U-образных трубок, наполненных гигроскопическим веществом, способным поглощать влагу из воздуха через эту систему насосом притягивают некоторое количество воздуха влажности которое определяют массу системы до и после измерения, а так же объем пропущенного воздуха нах.абсл.влажность. Волосного- основано на свойстве обезжиренного волоса и изменять свою длину при измерении влажности воздуха , что позволяет измерить относит. влажность 30-100%.Пленочное-имеет чувствит. элемент из органической пленки ,кот. Растягивается при повышении влажности и сжимается при повышении. Для измерения влажности применяют ещё психрометр, а также электр. гигрометр ,где пластинка из электроизоляционного материала покрыта гигроскопическим слоем электролита .Ещё используют керамические гигрометры,а также конденсационные гигрометры, кот. состоит из устройства для охлаждения зеркальца, кот.фиксируют момент конденсации.

27.Эталон(Э)-единица ФВ СИ или комплекс СИ, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы и передачи её размера ниже стоящих по поверочной схеме СИ и утверждение в качестве Э в установленном порядке. Конструкция Э, его свойств и способ воспроизведения единицы определяется природой данной ФВ и уровня развития измерительной техники в данной области измерения. Э должен обладать по крайней мере тремя тесно связанных друг с другом признаками: Воспроизводимость - возможность воспроизведения единицы ФВ(на основе ее теоретического определения) с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Неизменность - свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени, при этом все изменения, зависящие от внешних условий, должны быть строго определенными функциями величин, доступных точному измерению. Сличаемость - возможность обеспечения сличения нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь вторичных эталонов, с наивысшей точностью для существующего уровня развития техники измерения..Виды Э.1)Первичный- Э.обеспечивающих воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью. Метрологические свойства Э единицы величин устанавливают независимо от других Э единиц этих же величин.2)Первичные специальные Э- первичный Э ,воспроизводящий единицу с специфических условиях(высокие и сверхвысокие частоты, малые и большие энергии, давления, температуры и т. п.)3)Вторичные Э- эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. К ним относят: Э копия, рабочие Э, Э сравнения. Э сравнения применяется для сличения Э, которые по тем или иным признакам не могут быть непосредственно сличенным друг с другом. . В некоторых странах СНГ в качестве исходных Э. единиц служит вторичный Э ,который получает размер единицы от первичного Э страны ,хранителя этого Э.Э стоящий в поверочной схеме ниже исходного Э обычно называется подчиненным Э.Сюда относят Э копия - вторичный Э, предназначенный для передачи размера единицы ,рабочих Э. и заменяющих в обоснованных случаях первичные Э.Э копия не всегда может являться физической копией первичного Э.Рабочии Э.- вторичный Э, предназначенный для передачи размера единицы образцовым и наиболее точным рабочим СИ. Самым по распростр-и ,по численности парка вторичных Э. является рабочие Э.различных разрядов:1,2,3-го иногда и 4-го разряда. От рабочих Э. низшего разряда размерность передается рабочим СИ. Число рабочих СИ по каждому их видов измерении достигает сотен тысяч даже миллионов экземпляров(манометры ,термометры). Рабочие СИ обладают различной точностью измерений, наиболее точные при поверке, колибровке получают размер от вторичных Э. или рабочих Э. первого разряда. Наиболе точные от Э. низшего разряда 3,4. 4)Исходный Э – Э обладающий наивысшими метрологическими свойствами из имеющихся в данном виде измерений (в стране, группе стран, в регионе, министерстве), от которых получают размер единицы ,подчиненные ему СИ.

28 вопрос. Поверочные схемы СИ представляют собой документ, который устанавливается соподчинением СИ, участвующих в передаче размера единицы от Э к рабочим СИ, с указанием методов и погрешностей при передаче. Различают государственные и локальные поверочные схемы . Государственные регламентируют передачу информации о размере единицы всему парку СИ в стране. Во главе этой схемы находится государственный Э. Государственные поверочные схемы закладываются в основу государственных стандартов. Локальные распространяются на СИ подлежащим поверки , организуемые министерствами или метрологическими службами. Государственный Э- состоит из Э. 1,2,3-го разряда, рабочего СИ. Поверки подлежат СИ, которые не подлежат метрологическому контролю надзора.

29 вопрос. Хранение эталонов- это совокупность операции, необходимых для поддержания метролог-х хар-к эталонов установленных пределов. При хранении первичного Э, выполняются регулярные его исследования, включая сличение с национальным Э других стран, с целью повышения точности , воспроизведения единицы и совершенствование метода передачи её размера. Для руководства работ по хранению государственных Э устанавливают спец.категорию должностных лиц(ученых хранителей госуд-х Э),назначаемых из числа ведущих в данной области специалистов метрологов. Эталонный набор-это Э, состоящий из совокупности СИ, позволяющий воспроизводить или хранить единицу в диапазоне, представляющих объединение диапазонов указанных средств. Этот набор создаётся в тех случаях , когда необходимо обхватить определенную область значений ФВ. Эталонная установка-это измерительная установка, входящая в состав Э. Может состоять из нескольких эталонных установок. Эталонная база страны-совокупность госуд-х первичных и вторичных Э, являющиеся основой обеспечения единства измерений в стране. Число Э не являются постоянным, а изменяется в зависимости от потребности экономии страны. Обычно идёт увеличение числа Э, что обусловлено постоянным развитием рабочих СИ.

30 вопрос. Воспроизведение основных единицы- воспроизведение единицы путём создания фиксированной по размеру ФВ в соответствии с определение единицы. Воспроизведение единицы длины метра в соответствии с определением, заключается в создании при помощи первичного Э.в спец.условиях длины пути проходимого света в вакууме за промежуток времени равный 1/299792548с, при этом скорость света в вакууме принята за константу и С=299792548 м/с, единица массы 1 кг (точно) воспроизведена в виде платинородиевой гирей , применимой в МБМВ(м/н бюро м/н весов) в качестве м/н Э кг. Э имеют номинальное значение 1 кг., их действительное значение полученное по отношению к м/н Э. На основании последних м/н платинородиевая гиря входящая в состав госуд-х Э единицы массы имела значение 1,000000087 кг (в 1979г).