12. Эталоны (первичные, специальные, Государственные).

Для обеспечения единства измерений показания средств измерения д.б. выражены в узаконенных единицах. Информация о размере этих единиц содержится в нормативных документах. Чем ближе к этим узаконенным единицам будет размер [Q], тем больше он будет соответствовать определению единицы, тем точнее в этих единицах будет выражено значение измеряемой величины.

Размер единицы может воспроизводиться, где производится измерение, либо должен передаваться с централизованного места хранения. В зависимости от этого различают: 1) централизованное и 2) децентрализованное воспроизведение единиц.

В нашей стране и во всем мире принято централизованное воспроизведение единиц.

Централизованное воспроизведение осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами. Эталон – это техническое устройство, обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы с целью передачи ее размера средствам измерения, выполненное по особой спецификации и официально утвержденное законом в качестве эталона.

Среди эталонов различают:

1)первичные, т.е. воспроизводящие единицу с наивысшей с стране точностью;

2) специальные, обеспечивающие воспроизведение единицы в определенных условиях и заменяющие в этих условиях первичные эталоны.

Государственные эталоны – это официально утвержденные с качестве исходных для данной страны первичные или специальные эталоны.

Основные единицы в наст.вр. воспроизводятся только централизованно в соответствии с из определениями. Производные единицы воспроизводятся как централизованно гос-ми первичными и специальными эталонами, так и децентрализовано. В обоих случаях при этом используется информация об размерах основных единиц.

Эталонная база в России насчитывает 1176 гос-ых первичных и специальных эталонов.

13. Независимое воспроизведение основных единиц (длины, времени и частоты, массы, силы тока).

Главной задачей современной метрологии является создание полной системы взаимосвязанных естественных эталонов на основе использования фундаментальных физических констант и высокостабильных квантовых явлений.

Важный шаг в решении этой проблемы сделан 17-ой генеральной конференцией по мерам и весам, принявшей в 1983 г. новое определение метра как длины пути, проходимого светом в вакууме за промежуток времени =ый 1/299 792 458 сек. При таком подходе единица длины может воспроизводиться и децентрализовано с помощью фундаментальной физической const-ты скорости света и единицы времени – секунды, определяемой через период эталонной частоты, передаваемой по радио.

Единицы времени и частоты воспроизводятся сейчас с наименьшим среднеквадратическим отклонением.

Принимая во внимание, что масса микрообъекта соответствует определенной длине волны , можно определитьединицу массы через единицу длины и значения фундаментальных физических констант (постоянная Планка и скорость света). Необходимо отметить, что переход от массы микрообъекта к массе макрообъекта достаточно сложен, поэтому обсуждается и другая идея определения килограмма через некоторое количество молекул вещества, например, кремния.

Единица электрического U-я определяется с помощью эффекта Джозефсона, состоящего в том, что U-е, приложенное к сверхпроводникам, разделенных тонкой пленкой, связанное с частотой эл/м-го излучения соотношением , гдеh - постоянная Планка, е – заряд электрона.

Через гиромагнитное отношение протона и эталонную частотуможно установитьединицу силы тока: , где К – постоянная соленойда.

На этом пути встречается много трудностей, связанных в частности с определением значений физических констант. Такие работы сейчас ведутся во многих лабораториях мира. Эти величины постоянно уточняются.