Билет №15

1. МЕСТ 8.417-2002 стандартына сәйкес физикалық шамалардың бірліктері. Бірліктер жүйесі – физикалық шамалардың негізгі бірліктерінің кейбірін ғана (ұзындық, масса және уақыт) қамтитын, ал қалған өлшеу бірліктері сол негізгі бірліктердің туындысы ретінде анықталатын жүйе; физикалық теориялардың негізінде құралған, физикалық шамалардың табиғатта болатын өзара байланысын көрсететін, физикалық шамалардың қандай да бір жүйесінің негізгі және туынды бірліктерінің жиынтығы.Бірліктердің абсолюттік жүйесіне енетін кез келген физикалық шаманың туынды бірліктерін анықтағанда, сол шаманы негізгі бірліктер арқылы өрнектелетін шамалармен байланыстыратын формула қолданылады. Бұл формуладағы пропорционалдық коэффициент бірге тең деп ұйғарылады. Бірліктердің абсолюттік жүйесін ғылымға тұңғыш рет 19 ғасырдың 30-жылдары неміс ғалымы Карл Гаусс енгізген. Ол негізгі бірліктер ретінде: ұзындық бірлігіне миллиметрді, масса бірлігіне миллиграмды және уақыт бірлігіне секундты алған. Бірліктердің абсолюттік жүйесі қазіргі уақытта ескірген жүйе болып саналады. Бірліктердің СГС жүйесі – үш негізгі өлшем бірлігінен (сантиметр, грамм, секунд: СГС) тұратын физикалық шамалардың бірліктер жүйесі. Ол 1881 жылы электриктердің Парижде өткен 1-халықаралық конгресінде қабылданған. Бірліктердің СГС жүйесі механиканың және электр динамикасының өлшем бірліктерін қамтиды. Алғашында электр динамикасы үшін электрмагниттік (СГСМ) және электрстатикалық (СГСЭ) деп аталатын бірліктердің СГС жүйесінің екі түрі қолданылды. СГСЭ жүйесінің негізіне электр зарядының өзара әсерін, ал СГСМ жүйесінің негізіне магнит зарядының өзара әсерін сипаттайтын Кулон заңы алынады. бірліктердің СГСМ жүйесінде вакуумның магниттік өтімділігі (магнит тұрақтысы): Ұ0 = 1, ал электрлік өтімділігі (электр тұрақтысы) ε0 = 1/с2 с2/м2, мұндағы с – жарық жылдамдығы. Бірліктердің СГСМ жүйесіндегі магнит ағынының өлшем бірлігі – максвелл (Мкс), магнит индукциясының өлшем бірлігі – гаусс (Гс), магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірлігі – эрстед (Э), магнит қозғаушы күшінің өлшем бірлігі – гильберт (Гб). Бұл жүйеде электрлік өлшем бірліктеріне атау берілмейді. Ал бірліктердің СГСЭ жүйесінде ε0 = 1, Ұ0 = 1/с2 с2/см2 және онда электрлік бірліктердің атауы болмайды; олардың мөлшерін өлшеу қолайсыз, сондықтан бұл жүйенің бірліктері көбінесе теориялық еңбектерде қолданылады. 20 ғасырдың екінші жартысынан бірліктердің симметриялық (аралас) СГС жүйесі (немесе Гаусс жүйесі) кеңінен қолданыла бастады. Бұл жүйеде Ұ0 = 1 және ε0 = 1. Бұл жүйенің магниттік бірліктері бірліктердің СГСМ жүйесінің бірліктерімен, ал электрлік бірліктері бірліктердің СГСЭ жүйесімен бірдей болып келеді. Бірліктердің СГС жүйесінің негізінде жылу (Цельсий градусын қоса отырып; СГСӘС), жарық (люменді қоса отырып; СГСЛ), радиоактивтілік және иондағыш сәуле (рентгенді қоса отырып; СГСР) бірліктерінің жүйесі құрастырылады. Бірліктердің СГС жүйесінің өлшеу бірліктері физика мен астрономияның теориялық жұмыстарында ғана қолданылады.

2. Эталондар, олардың жіктелуі және түрлері. Өлшеудің ерекше құралы болып эталон табылады.Эталон (фр. etalon) - мөлшерлерін өлшемнің басқа құралдарына беру мақсатында шама бірлігін жаңғырту және сақтау үшін пайдаланылатын аса дәл өлшем. Эталоннан шама бірлігі разрядты эталондарға беріледі, ал олардан - өлшеудің жұмысшы құралдарына беріледі.Эталондар алғашқы, екінші ретті және жұмысшы болып жіктеледі.Алғашқы эталон - ғылыми-техникалық жетістіктердің қазіргі деңгейінде өлшеулердің осы саласында мүмкін болатын ең жоғарғы дәлдікпен физикалық шама бірлігін сақтайтын эталон. Алғашқы эталон ұлттық (мемлекеттік) және халықаралық болуы мүмкін.Арнайы эталон - алғашқы эталоннан бірлік мөлшерін тікелей беру қажетті дәлдікте жүзеге асырылуы мүмкін емес ерекше жағдайларда бірлікті жаңғыртуды қамтамасыз етеді және осы жағдайларда алғашқы эталон қызметін атқарады. Ұлттың эталонды ел үшін метрология бойынша ұлттық орган өлшемнің бастапқы құралы ретінде бекітеді. Қазақстанда ұлттық эталондарды ҚР Мемстандарты бекітеді. Халықаралық эталонды өлшемдер мен салмақтардың халықаралық бюросы (ӨСХБ) жасайды және қолдап отырады. ӨСХБ қызметінің маңызды міндеті әр түрлі елдердің ірі метрологиялық лабораторияларының ұлттық эталондарын халықаралық эталондармен салыстыру, сондай-ақ оларды өзара салыстыру болып табылады. СИ жүйесінің негізгі шамалары да, туынды шамалары да салыстырылады. Салыстырудың белгілі бір мерзімдері анықталған. Мысалы, метр және килограмм эталондары әрбір 25 жыл сайын, ал электрлік және жарықтық эталондар - 3 жылда бір рет салыстырылады. Алғашқы эталонға екінші және жұмысшы (разрядты) эталондар бағынады.Екінші эталондардың бейнелейтін бірліктерінің өлшемдері мемлекеттік эталонмен келісіледі. Екінші эталондарды ҚР Мемстандарты, немесе мемлекеттік ғылыми метрологиялық орталықтар бекітуі мүмкін.Жұмысшы әталондар бірліктің өлшемдерін екінші эталондардан қабылдайды және өз кезегінде өлшемнің жұмысшы құралдарына өлшемді беру үшін қолданылады.Екінші ретті эталон сәйкес физикалық шаманы алғашңы эталонмен салыстыру жолымен алынатын бірлік мөлшерін сақтайды. Екінші ретті эталон салыстырып тексеру жұмыстарына қажет болған жағдайда, сондай-ақ мемлекеттік эталонның тез тозуға ұшырамауы үшін жасалады және бекітіледі. Метрологиялық арнаулылығы бойынша екінші ретті эталондардың түрлері:Эталон-көшірме - бірлік мөлшерін жұмысшы эталондарға беруге арналған. Ол алғашқы немесе арнаулы эталонды уақытынан бұрын тозуынан сақтау мақсатында көптеген салыстырып тексерулер жасау қажеттілігі туындағанда әзірленеді. Эталон-көшірме метрологиялық арнаулылығы бойынша мемлекеттік эталонның көшірмесі болып табылады;Салыстыру эталоны - белгілі бір себептермен бір-бірімен тікелей салыстырыла алмайтын жағдайларда эталондарды салыстыру үшін пайдаланылады;Эталон-куәгер - мемлекеттік эталонның сақталғандығын және өзгермегендігін тексеруге және оны бұзылған кезде алмастыруға арналған;Жұмысшы эталон - бірлік мөлшерін жұмысшы өлшем құралдарына беру үшін арналған.

3. Шетелдердегі метрология. Метрология (грек. metron – өлшем және logos – сөз, ілім) – өлшеу туралы, өлшеудің бірлігі мен қажетті дәлдікке жету тәсілдері туралы ғылым..батыс еуропа елдерінде аймақтық метрология қызметі, өлшем бірліктерін қамтамасыз ету сурақтары конституция баптарымен реттеледі. Іс жүзінде барлық елдерде өлшеу бірліктеріне байланысты ғылыми және әдістемелік проблемаларды мемлекеттік мақсаттар мен шешімдер ретінде қарастыру – мемлекеттік метрологиялық институттардың және зертханалардың қызметі. Мысалы, Ұлыбританияның негізгі ғылыми метрология орталығы – Ұлттық физикалық зертхана. батыс еуропа елдеріндегі өлшем бірлігін қамтамасыз ету және басқа да метрологиялық проблемаларды ЕУРОМЕТ қарастырады. ЕУРОМЕТ – жалпы еуропалық метрология ұйымы. Бұл жұмыстарға Ең көп үлес қосатын Германияның физико-техникалық институты. Германия – еуропалық метрология ұйымдарының белсенді мүшесі. Оның заңды және қолданбалы тәжірибесі халықаралық аспектілерде метрология принциптері мен метрология үрдістерінің дамуын жақсы жетістіктерге жеткізді. Федеральды деңгейдегі метрология негіздері «өлшем бірліктері туралы», «салыстырып тексеру туралы», «медициналық аспаптар туралы» заңмен тағайындалады.