Эталоны различных величин
В России и многих других странах мира единство измерений обеспечивается функционированием централизованных систем воспроизведения единиц величин и передачи их размеров, которые представляют собой иерархические цепочки эталонов различной точности.
Передача размера единицы – это приведение размера единицы, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при поверке или калибровке. Размер единицы передается “сверху в низ” – от более точных СИ к менее точным.
Хранение единицы – совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному СИ.
Эталон — СИ (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера другим СИ.
Этало́н средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а также передачу её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке.
По метрологическому назначению все средства измерений делятся на эталоны:
Служащие для воспроизведения и хранения единицы измерения.
Рабочие средства измерения (РСИ), применяемые для измерений и не связанные с передачей размера единиц физической величины.
Эталон должен обладать 3-мя тесно связанными друг с другом существенными признаками:
Неизменность- это свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени.
Воспроизводимость- это возможность воспроизведения единицы физической величины с наименьшей погрешностью.
Сличаемость- это обеспечение сличения с эталоном дригих средств измерений (вторичных эталонов) с наивысшей точностью для существующего уровня развития измерительной техникик.
По месту в этой иерархической цепочке эталоны подразделяют на первичные, вторичные и рабочие.
Из рисунка видно, что передача размера единицы идет двояко: не только от более точных эталонов менее точным, но и путем расширения диапазонов величины и условий измерений. При этом, поскольку результат каждого измерения отягощен какой-то неопределенностью, в системе передачи размера единицы непрерывно возрастает неопределенность этой единицы.
Первичный эталон передает размер единицы вторичным эталонам, которые функционируют в более широком диапазоне измерений, но являются менее точными. Вторичные эталоны передают размер единицы рабочим эталонам (образцовым СИ (далее ОСИ)), а те — менее точным рабочим эталонам (ОСИ).
Количество ступеней передачи определяется требованиями к точности рабочих СИ и поэтому не может быть очень большим. Во многих видах измерений увеличение диапазонов величины и условий измерений (частота, температура и т. д.) привело к невозможности обеспечить передачу размера единицы с требуемой точностью от действующего первичного эталона всем СИ этого вида. В этих случаях создают несколько первичных эталонов одной единицы, отличающихся диапазонами измерений или условий измерений.