8 Сабақ. Физикалық шамалардың эталондары және тексеру кестесі.

Эталон дегеніміз – басқа өлшеу құралдарына оның өлшемін беру мақсатында шама бірліктерді сақтау және ұдайы өңдіру үшін арналған жоғары дәлдікті шама. Шама бірлік эталонынан разрядты эталонға тапсырылады, ал одан жұмысшы өлшеу құралдарына тапсырылады.

Эталондар бірінші, екінші және жұмысшы болып жіктеледі. Бірінші эталондарға екінші және жұмысшы (разрядты) эталондар бағынышты.

Екінші эталон бірлігімен ұдайы өңделген өлшем мемлекеттік эталонмен салыстырылады. Екінші эталондарды пайдалану ерекшелігімен байланысты болғандықтан ғылыми метрологиялық орталық бекітуі мүмкін (кейде оларды "көшірме эталондар" деп атайды). Жұмысшы эталондар өлшем бірліктерін екінші эталондардан қабылдайды және дәлдік жұмысшы эталонға және өлшеу жұмысшы құралдарына өлшемді азырақ алып беру үшін қызмет көрсетеді.

Ең көп сан жағынан таралған әр түрлі 1-ші, 2-ші, 3-ші (кейде 4-ші) разрядты жұмысшы эталондар болып саналады. Өлшем төменгі разрядты жұмысшы эталоннан жұмысшы өлшеу құралдарына ЖӨҚ беріледі. Әрбір өлшеу түрлері бойынша ЖӨҚ-ның саны жүз мың және кейде миллион экземплярға дейін жетеді (мысалы, термометрлер, монометрлер). Шамалар мен салмақтар туралы халықаралық бюрода (ШСҚБ) халықаралық эталондарды сақтайды және қолдайды. СИ жүйесіндегі негізгі шама эталондарды салыстырып жатқызуға болады.

Салыстырудың белгілі бір уақыттары белгіленген. Мысалы, метр және килограмм эталондарын әр бір 25 жыл сайын, ал электрлік және жарықтық эталондарды 3 жылда бір рет салыстырады.

Құралдарды, әдістерді және эталоннан өлшем бірліктерді алып беру дәлдігін немесе бастапқы үлгіні өлшеу құралдары жұмысшы өлшеу құралдарына алып беру дәлдігін анықтайтын белгілі тәртіпте бекітілген құжатты тексеру кестесі деп аталады.

Тексеру кесте мемлекеттік және локальді болып бөлінеді.

9 Сабақ. Өлшенетін шамалардың математикалық және өлшеу құралдары.

Тәжірибеде белгісіз өлшемді бірлікпенен тікелей салыстыру үшін үнемі көрсетіле бере бермейді. Мысалы, сұйықтарды және сусымалы заттарды ыдысқа салып өлшеуді ұсынайды. Тек қана өте майда сызықты заттарды микроскоппен және басқа аспаппен оны үлкейтіп өлшеуге болады. Бірінші жағдайда салыстыру процедурасы қатынас анықтамасы ретінде, ал екіншісі көрсетіледі, қарастырылған мысалда мұндағы, – ыдыс массасы, ал æ - үлкейту коэффициенті Салыстыру кездейсоқ және кездейсоқ емес, аддитивті (қосу) мультипликативті (көбейту) көптеген факторлар әсерлерінен пайда болады. Оларды нақты тіркеу мүмкін емес, ортақ әсерленген нәтижелерді реттеуге мүмкін емес. Қарапайым аддитивті әсерлер үшін шектелгенде ортақ әсерді қосылғышты есепке алуға болады. Қатынас шкала бойынша келесі өлшеу теңдеуін алуға болады:

(1)

(1) теңдеу қатынас шкала бойынша өлшеудің математикалық моделі болып саналады. (1) теңдеуі арқылы өлшеу процедураны орындаған кезде, және белгісіз болды. Кездейсоқ мән өлшеуге дейін не белгісіз болуы керек, не қосымша зерттеулер арқылы белгіленеді. Кездейсоқ болып саналатын қосылған белгісіз емес болуы мүмкін емес. Сондықтан өлшенетін шаманың мәні анықталады:

(2)

Тәжірибеде жуық есептеулермен қанағатталады. Өлшеу құралдардың метрологиялық аттестация және өлшеуді орындау әдістемесі деп аталған арнайы зерттеу нәтижелерді сол үшін пайдаланады. Зерттеу барысында (2) формуланың оң жағындағы екінші қосылған орташа мәні жуық анықталады. Орташа мән кездейсоқ емес болып табылады. Сол себепті (2) теңдеудің оң бөлігіндегі екінші қосылған кездейсоқты кездейсоқсыз мәнімен ауыстырғанда мына жуық есептеу шығады:

(3)

Өлшеу нәтижесі өлшенген шаманың кездейсоқ мәні болып табылады.