6. Единство измерений

6.1. Понятие о единстве измерений.

Под единством измерений понимается характеристика их качества, заключающаяся в том, что результаты выражаются в узаконенных единицах, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за заданные пределы.

Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все существующие СИ. Для этих целей существуют эталоны единиц ФВ.

Эталон единицы ФВ – средство измерения (или комплекс) предназначенное для воспроизведения, или хранения единицы и передачи ее размера.

Эталон должен обладать по крайней мере тремя взаимосвязанными свойствами: неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью. Неизменность – свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного времени. Воспроизводимость – возможность воспроизведения единицы ФВ с наименьшей погрешностью. Сличаемость – возможность обеспечения сличения с эталонами других СИ, нижестоящих по поверочной схеме (вторичных эталонов).

Существует система эталонов, согласно которой предусматриваются первичные эталоны, вторичные и рабочие. Первичные эталоны обеспечивают воспроизведение единицы с наивысшей точностью. Среди первичных можно выделить, специальные, международные эталоны основных единиц Международной системы СИ и государственные (национальные). Специальный эталон воспроизводит единицу в особых условиях и заменяет в этих условиях первичный эталон. Первичный, или специальный, эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны, называется государственным. Международные эталоны приняты по соглашению в качестве основы для согласования с ним государственных и находятся в Международном бюро мер и весов в Париже.

Вторичные эталоны получают размер единицы непосредственно от первичного. Среди вторичных эталонов различают: эталоны-свидетели, предназначенные для проверки сохранности государственного эталона и замены его в случае утраты; эталоны сравнения, применяемые для сличения эталонов, которые не могут быть непосредственно сличены друг с другом; эталоны-копии, используемые для передачи информации о размере рабочим эталонам, а также нижестоящим эталонам (1-го,2-го, 3-го и 4-го разрядов).

Рабочие эталоны служат для передачи размера менее точному рабочему эталону (или эталону более низкого разряда) или рабочим средствам измерения.

Для передачи размера единицы ФВ от эталона к менее точным средствам измерения во всех звеньях метрологической цепи служат поверочные схемы,. Поверочные схемы делятся на государственные, распространяющиеся на все СИ данной ФВ, ведомственные и локальные.

Государственная поверочная схема распространяется на все СИ данной ФВ, имеющихся в стране. Разрабатывается в виде стандарта. Возглавляется государственными и специальными эталонами.

Ведомственные и Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб ведомств и юридических лиц. Возглавляется рабочими эталонами.

На чертежах поверочных схем указывается наименования СИ и методов поверки, номинальные значения ФВ и их диапазоны, допускаемые значения погрешности СИ и методов поверки. Количество ступеней передачи размера от рабочего эталона до СИ зависит от требуемой точности передачи размера единицы. Известно, что на каждой ступени передачи информации точность теряется в 3-5, а иногда и в 10 раз, поэтому для высокоточных средств измерения число ступеней может быть сокращено.