Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Калужский филиал

А.К.Зайцев

Основной закон метрологии методические указания к лабораторным работам

по курсу «Метрология и технические измерения в производстве РЭС»

специальности 210201

«Проектирование и технология радиоэлектронных средств»

Калуга, 2009

СОГЛАСОВАНО:

Заведующий кафедрой разработчика УМКД _______________________/Столяров А.А./

(подпись) (Ф.И.О.)

Протокол заседания кафедры № 3 от «16» октября 2008г.

Председатель методической комиссии факультета ЭИУК ________________/Адкин М.Ю./

(подпись) (Ф.И.О.)

Протокол заседания методической комиссии № от « » 2009г.

Председатель методической комиссии филиала ______________________ /Максимов А.В./

(подпись) (Ф.И.О.)

Протокол заседания методической комиссии № от « » 2009г.

В учебном пособии на высоком методическом и научном уровне рассмотрены историческое становление метрологии как науки и современный перечень законов, на которые она опирается. К достоинствам данного пособия следует отнести то, что в нем представлен обширный круг понятий часто встречающихся в практической деятельности инженера, связанные нормативными документами, метрологическими службами, сертификацией средств измерения. К недостаткам следует отнести излишне подробное изложение теоретического материала.

Рекомендуется в качестве учебных материалов

©Зайцев А.К., Чухраев И.В., 2008

©Издательство МГТУ

и м. Н.Э. Баумана, 2008

1. Историческая справка

У древних людей потребность в измерениях была вызвана необходимостью сравнения продуктов природы с продуктами труда в процессе обмена и при изготовлении изделий, разделе земли, определении местоположения в пространстве и во времени. Появлению меры предшествовало учение о пропорциональности. Теорема Фалеса о прямых и плоскостях, отсекающих на пересекаемых прямых равные отрезки, указала метод сравнения различных отрезков, что со временем привело к мысли о создании системы мер.

Первые меры длины у всех народов связаны с человеческим телом: вершок, ладонь, пядь, локоть, палец (дюйм), ступня (фут). Выбор данных антропометрического характера не был случайным: сопоставление мер длины показывает, что они находятся в строго определенных соотношениях, например, простая сажень соответствует стороне квадрата, косая сажень — его диагонали.

Система мер, сложившаяся в Киевской Руси (верста, сажень, локоть, пядь, бочка, ведро, берковец, пуд, гривна, золотник), на протяжении столетий удовлетворяла потребности быта, ремесла и розничной торговли. Политика Московского государства, направленная на объединение разрозненных княжеств, переход от натурального к денежному хозяйству требовали упорядочения мер и измерений. Двинская грамота Ивана Грозного 1550 г. о новых печатных мерах устанавливала порядок передачи верных значений единиц измерений от образцовых мер к рабочим; предписывала иметь надлежащее количество мер. Образцовые меры, с которых снимали копии, хранились в приказах Московского государства. В дальнейшем проводилось упорядочение мер разных видов на основе Соборного I уложения (1649 г.), Таможенного устава (1667 г.) и других государственных актов. Надзор и поверку мер проводили два столичных учреждения: Померная изба и Большая таможня, оснащенные образцовыми и рабочими мерами.

По указу Петра I о метрологической реформе была принята английская линейная мера, в системе единиц площади утвердились квадратные метры. В развитии отечественной метрологии важная роль принадлежит научным заведениям. Академия наук выпустила ряд практических руководств по использованию различных единиц измерения, осуществляла разработку и изготовление компасов, нивелиров. Русские ученые внесли существенный вклад в разработку терминологии, определений и уточнений значении различных физических постоянных.

В 1875 г. семнадцать стран, в том числе Россия, подписали международную метрическую конвенцию. На ее основе создано первое международное метрологическое учреждение — Международное бюро мер и весов (МБМВ).

Д.И. Менделеев занимался метрологией большую часть жизни, а последние 14 лет посвятил службе в Главной палате мер и весов в качестве управляющего. В 1865 г., работая над докторской диссертацией, Д.И. Менделеев предложил оригинальный способ взвешивания и обосновал важную закономерность, что равновесие весов определяется с высокой степенью точности параболой второго порядка, и на этой основе создал стройную теорию взвешивания. Работая в Главной палате мер и весов, ученый проверил теорию на практике и добился в 100 раз большей точности взвешивания по сравнению с предшественниками.

Советский период в развитии метрологии характеризуется планомерным научным государственным подходом. В сентябре 1918 г. принят декрет СНК РСФСР о введении международной метрической системы мер; в 1921 г. В.И. Ленин подписал постановление о Всероссийской поверке мери весов: в 1922 г. утверждено положение о Главной палате, при палате создаются два института — метрологический и поверочный, а также комитет эталонов и стандартов.

В 1931 г. Главная палата мер и весов была реорганизована во Всесоюзный институт метрологии и стандартизации, а в 1934 г, образован ВНИИ метрологии. За сравнительно короткий период в стране создана прочная научно-техническая база стандартизации и метрологии.

В годы войны функционировали три метрологических института — в Ленинграде, Москве, Харькове, созданы крупные центры стандартизации и метрологии в Свердловске и Новосибирске.

В послевоенный период построена мощная материально-техническая и научная база, создана разветвленная сеть метрологических учреждений, выполнены крупные экспериментальные и теоретические работы. метрологическое обеспечение народного хозяйства регламентируется стандартами так называемой Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ).