Тема 1.5. Государственная система обеспечения единства измерений (гси)

1.5.1. Понятие о единстве измерений

1.5.2. Эталоны единиц физических величин

1.5.3. Стандартные образцы

1.5.4. Поверочные схемы

1.5.5. Поверка и калибровка средств измерений

1.5.6. Методы передачи размера единицы величины

Тема 1.5. Государственная система обеспечения единства измерений (гси)

1.5.1. Понятие о единстве измерений

При проведении измерений необходимо обеспечить их единство.

Обеспечение единства измерений необходимо для достижения сопоставимых результатов измерений одних и тех же параметров, выполненных в разное время и в разных местах, с помощью разных методов и средств.

Под единством измерений понимается состояние измерений, заключающаяся в том, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, они обеспечиваются с помощью единообразных средств измерений, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы (Закон Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений").

Обеспечением единства измерений занимаются метрологические службы, одной из задач которых является деятельность, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными национальными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений.

Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все существующие средства измерений одной и той же величины.

Единицу измерения при этом необходимо точно воспроизводить, хранить и передавать ее величину средствам измерения.

Воспроизведение и хранение единиц величин реализуются посредством эталонов.

Эталоны являются технической основой обеспечения единства измерений в стране.

Под эталоном единицы величины понимается средство измерений или комплекс средств измерений, обеспечивающий воспроизведение, хранение и передачу ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденный в качестве эталона в установленном порядке.

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

Эталон должен обладать, по крайней мере, тремя тесно связанными друг с другом существенными признаками - неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью.

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.

Воспроизводимость - возможность воспроизведения единицы величины с наименьшей погрешностью для достигнутого уровня развития техники измерений.

Сличаемость - возможность обеспечения сопоставления с эталоном других средств измерений, нижестоящих по поверочной схеме, с наибольшей точностью для достигнутого уровня развития техники измерений.

Дадим основные понятия, которые входят в определение эталона, - воспроизведение, хранение и передача.

Воспроизведение единицы величины - совокупность операций по материализации этой единицы величины с помощью государственного первичного эталона.

Различают воспроизведение основных и производных единиц.

Например, воспроизведение единицы длины (основной единицы) - метра - в соответствии с его определением, принятым на XVII Генеральной конференции по мерам и весам, заключается в создании при помощи первичного эталона в специальных условиях длины пути, проходимого светом в вакууме за промежуток времени, равный 1/299792458 с.

То есть воспроизведение основной единицы осуществляется созданием фиксированной по размеру величины.

Воспроизведение производной единицы осуществляется на основании измерений другой величины, функционально связанной с измеряемой величиной.

Например, воспроизведение единицы силы - ньютона - осуществляется на основании известного уравнения механики F = mg, где т - масса; g - ускорение свободного падения.

Передача размера единицы величины - это приведение размера единицы величины, хранимой средством измерений, к размеру единицы величины, воспроизводимой эталоном данной единицы величины или стандартным образцом.

Размер единицы величины передается от более точных средств измерений к менее точным.

Хранение единицы величины - это совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений.