Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология. Учебное пособие-1
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(
СИБСТРИН)
А.Г. Шелепаев
МЕТРОЛОГИЯ
Учебное пособие
НОВОСИБИРСК 2014
УДК 389
ББК 30.10
Ш 425
Шелепаев А. Г.
Метрология : учебное пособие / А. Г. Шелепаев ; Новосиб. гос.
архитектур.-строит. ун-т (Сибстрин). – Новосибирск : НГАСУ
(Сибстрин), 2014. – 108 с.
ISBN 978-5-7795-0671-7
В учебном пособии даются понятия о видах, средствах и
методах измерений. Кратко изложена теория погрешностей,
описаны нормируемые метрологические характеристики
средств измерений, форма представления и обработка прямых и
косвенных измерений. Значительное внимание уделяется измерительным преобразователям неэлектрических величин в электрические, а также надежности средств измерений. Приведены
основные принципы обеспечения единства измерений.
Пособие предназначено для студентов направления
221700.62 «Стандартизация и метрология», а также может быть
полезно для студентов направления 270800.62 «Строительство».
Печатается по решению
издательско-библиотечного совета НГАСУ (Сибстрин)
Рецензенты:
–
В.С. Воробьев, д-р техн. наук, профессор
(СГУПС);
– Б.П. Величко, канд. техн. наук, доцент
НГАСУ (Сибстрин))
(
ISBN 978-5-7795-0671-7
Шелепаев А.Г., 2014
Новосибирский государственный
архитектурно-строительный
университет (Сибстрин), 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
............................................................................... 4
1.
................................................................................ 5
2. ..................... 12
3. ......................................................... 18
4. ................................................. 22
5. ............................................................. 24
6. ..................................... 26
7. .................................................... 32
8.
..... 39
8.1. ! "#$"%&! ' (# )%" ........... 39
$"*+," "#$"%&! ' (# )%" ..... 46
8.2.
9. ........................ 58
10.
.................................................................... 65
11. ..................... 70
12.
................. 80
- ............................. 84
13.
-
14.
.............................................. 91
...................... 99
15.
. ............................................................................ 106
/
......................................... 107
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
0*( ' + (" '"+ ) + )+)"" + ' -
1$$ 2 ,0+ « % 1"3» 4%3 +04 ) + "%&!5 )0# ), , 3 5)!) ( %&6 2 ,01 ) ' + ).
+"75 0*( 1 ' + ("3 ) +$"+3 ++$ -
& + )! ' % 8"3 ) (%+" $ % 1"", (5 4"$!
4%3 6"3 #4* (+'*"3 4"+) "#$"2 " , %3
,*+) ' 40,7"" ) + "%&+).
0*(",5 ' $ % 1"" *& ,, '"+!)+3 "%"
+ )+$ '"+!)+3 ,3 )83 5,"+",, ,, $ % 1"*+,3 48 +&, 5,"#09:3 ,*+) ' %0*$ 2
"; $7"" ( "#$3$ $ (<,. = $0 ) 4 $ 0*( $ ' + ("" + ( $+ 04% $ % 1"*+, 2 48 +" +4+) "#$"2 " "#$"%&!5 +"+$ + ' %!$ (+%08")"$, , ! ) + ) $ '"$39+3 '" "#0*""
+ "%&!5 , +0,7"2 " + 08"2. ,"5 +"+$5 )
,*+) ')"*!5 ' (# )%2 (4*", )) "+' % +3
"#$"%&! ' (# )%" =%,"*+,"5 )%"*" )
=%,"*+,", , ! ) 0*(",5 ++$")9+3 "%"
++$")9+3 *& ' )5 + . = $ ' + ("" '"+!
*+ '"$3$! ) "#$"%&!5 +"+$5 ,")! " '$"*+," ' (# )%".
1" ) ' +! ++$")9+3 '"$5, #*"
, !5 04 ' 7"&. , $*% : &9 , '"
"#0*"" 0, '"$! $ ' 0*"%&!, *$ ')"%.
4
Не делайте неправды в суде,
в мере, в весе и в измерении.
5"2 ), &3 "1 "+)
(). 19:35)
1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МЕТРОЛОГИИ
В РОССИИ
% 1"3 ,, 0, " (%+& ',"*+, 2 43%& +"
# 4"%+& ) 4) +". + ) 2 4)0++, 2 +"+$! $
4%"!, (<$ " $++! (' +%433 8 "$ )%+& )+ $) ' +%08"% #( 3 +"+$ 4)1"'+,"5 $. $+ +
$ 0++,3 +"+$ $ "$% +) " 7" %&! + ( +".
++"" 4""7$" 4%"! (!%" пядь (++ 3" $840
, 7$" )!30!5 '%&7) – ( %&6 1 " 0,#%& 1 ) " ло-
коть (++ 3" % ,3 4 , 7 +41 '%&7). (#
="5 4""7 4 %1 )$3 4 2 "# + )!5 $ 4%"! (!%
сажень. #$ (!% ' + 3. XI – XIII )). +8&
(' +3) + 48% " % ,3 ( , % 152 +$), ) XIV ). #$-
"%" $ 2 +8&9, ) 2 180 +$. "$3%+& " , #!)$3 , +3 +8& – 248 +$ (++ 3" ' 4 6)! %) 2 1" 4 , 7 +41 '%&7 )!30 2 ))5 ') 2 0,").
XVI ). , +3 (,#3) +8& + +)"% 216 +$. 0,#0
I ' "'! 0++,"5 $ 4%"! (!%" + 1%+ )! + 1%"2+,"$". ,, 4 +8& 4 %8 (!% )3&+3 +$" 1%"2+,"$ ;0$ (213,36 +$). 1835 1. ", %2 I +) "$ 0,# $
0)4"% +8& 0,# 1 #$ ) ,*+) + ) 2 $!
4%"! ) ++"".
, 7, ) 1899 1. ) ,*+) + ) 2 $! 4%"! (!%
'"3 аршин (0,7112 $). " = $ ;,0%&") (!% '"#
) ,*+) 4""7! 4%"! $. 4'"+!)% +& )+ $! 4%"! +)")& + $ $. ,*+) , 2 4""7! 4%"!
'"$3%+& верста. #%"*! )$ #$ )+!
(!% ' + 3!$. XI – XIII )). )+ '""$%+& ) 2
750 +83$, ) 1649 1. (!% 0,# )+, )3 1000 +8-
5
3$. XVIII ). " 4 '5 4 $"*+,09 +"+$0 4""7
4 )+ )3%+& 1,0688 ,$.
%3 "#$"3 )$" "+' %&# )%"+& солнечные, песоч-
ные " масляные *+!. %*! *+! ' #) %3%" 4 + *
* 0+)%")& $ $ ' %043. +%3! *+!, 4 )$ +%08")6" " +)"%&",$", (!%" 04 (! 4%3 '4%"3 )$" *&9.
1550 1. # $0 +!'0*"5 ):+) '"$3%+& осмина.
1736 1. # $0 8"4,"5 ):+) (!% '"3 ведро $ +, )+, 1 $ $ ++, 1 '"2 1 4) .
1835 1. (!% "#4 0,# « +"+$ ++"2+,"5 $ " )+ )», ) , $ (!%" 0)84! =% ! 4%"! (платиновая
сажень) " $++! (платиновый фунт).
%3 ' 448"3 4"+) 0+ )%!5 $ : ) 4)" )$ '"$3%"+& =% ! ( (#7 )!) $!, , !
5"%"+& ) 48!5 $+5 – 5$5, 7,)35, $ +!35.
$9+3 +)4"3 81 4!5 ' ),5 +4+) "#$"2. ,, # % 2 ' 3+ )%", 1 ,3#3 )3 +%) +%)"*
(1070- 11.) +%08"% (#7 ) 2 $ 2 4%"!, ) 0+) )1 4+, 1 ,3#3 +) % 4 7, )!5 +045, %9435 " $"%5 1 )!5, "#4 $ ) 1136 1., '4'"+!)% +& «… 1 )!
)+ )+! " $"% (%9+" (# ', +", " 0$%")", " 0$ 8")", )+3,"2 1 4 "#):")"». ,"$ (# $, 08 ) 4%," )$ + $$" ' "#) 4"%+& '7"3, , 3 ' #8
+% #!)&+3 ' ), 2. 0$!6% ')"%&! "#$"3, ($, +)3#!2 + '"$"$ $, '40+$")%"+& «,#"" (%"#, +$"».
826"$ $ % 1"*+,"$ 4 ,0$ $ 3)%3+3 )"+,3 1$ ) # 1 (1550 1.). 2 1%$" )!
')"% 5"3 " '4*" #$ ) 2 $! +!'0*"5 ):+) – осмины. $4! =,#$'%3! ++!%%"+& ' 1 4$
5" )!( !$ %943$ – + +$, + +,"$, 7% )%&",$. ="5 $ 4%8% +4%& ,%2$! 4)3!
, '"" 4%3 1 4+,"5 ' $:", ), + 5, ) +) 9 *4&, – 4-
6
)3! , '"" 4%3 "+' %&# )"3 ) ("5 4. (#7 )! $!, + , !5 +"$%"+& ')! , '"", 5"%"+& 7%"# ) ) '",#5 +, )+, 1 1 +04+). ,"$ (# $,
$ 8 1 ) "& *% + #4"3 '" ) # $ 1 +04+) 2 +"+$! (+'*"3 4"+) "#$"2 " 1 +04+) 2 $ % 1"*+, 2 +%08(!.
+, )+," 0,#!, ,+)6"+3 ))4"3 4"!5 $ )
+, +!%%"+& $+ )$+ + (#7$" ,#!5 $.
( ! ' 4# 0 # $$" " "5 ' ),0 ' ) 4"%" 4) + %"*!5 0*84"3: $3 "#( " %&63 $ 83. "
8 #6%" , ;%",!, ) #",)6" '" 1 )!5 '7"-
35. ' )"7"" 4# (!% ' 0* '+ %0 ) ) 4+,"5,
#$+,"5 "#( " 401"$ «)!$ %943$». +04+)3 4"+7"'%" (!% +0 ) 2. #% 0$!6%09 ' *0 , %&!5
$ 1 #"% ,#" – )'% & 4 +$ 2 ,#".
" I *%" )!4%3&+3 , ! $ % 1"*+,"
7!. $$7-, %%1"3 #3%+& ) ' +$" 4"+) $ "
$ % 1"*+, 1 (+%08")"3 ) (%+" 1 )%". 4$"%2+)-, %%1"3 #( "%+& ')"%& $ '"$"" 01% $!5 '"( ), , $'+ ) " + )+)09:"5 $. 1-, %%1"3
',% "#$"%& 5 #32+) 1 !5 #) 4 ), 04", ) "
$ !5 4) ). + )3 ) 1725 1. (01+,3 ,4$"3
0, #3%+& ) +' "#)4"$ 01% )!5 4""7, 4""7 )$" " $'0!. #)% (5 4"$ +& + #4"3 ) + 4" 1 0, ) 43:1 $ % 1"*+, 1 7.
1736 1. ' 6"9 (!% (# ) $"++"3
)+ ) " $ ' 4 '4+4%&+) $ 1%) 1 4", 1 4) 1; .. % ),". , $"++"" ++$")%"+&
' ,! + #4"3 +"+$! $, + ) 2 ;"#"*+,"5 ' + 3!5, ) $ *"+% ))4" десятичной системы (# )"3 ,!5 " 4 %&!5 4""7.
43 ' + "3 +"+$! "#$"2 4+3"* 2 + )
'"4%8" ;70#+, $0 + $0 . 0 0, 8")6$0 )
XVII ). 8 $3 1790 1. *4"%& + (" /7"" '"3%
7
4, ; $ +"+$! $ " ' 0*"% "8+, 2 ,4$""
0, 1"# )& + )+)09:" $ '"3"3. $"++"3
,4$"", 0, ) 4"$3 18$, , $4 )% 4+3"*
' 4#4%" ,!5 " 4 %&!5 4""7, 4013 , $"++"3, )
+ +) , 2 )5 4"% '%+, '4% 8"% '"3& ) ,*+)
4""7! 4%"! 40 + ,$"%%" 09 *+& #$ 1 $"4". + ) = 2 4"+) 2 4""7! – метра – + "%+& )+3 +"+$, ' %0*")63 #)" метрической. 4""70 '% :4" '""$%+3 квадратный метр, # 4""70 (<$ –
кубический метр, # 4""70 $++! – килограмм – $++ ,0("*+, 1 47"$ *"+ 2 ) 4! '" $'0 4 ºC. "*+,3 +"+$ + +$ 1 *% (!% #40$ ,, $840 43. "7"'! ' + "3 + )'4%" + '"7"'$" ' + "3 7" %&!5 +"+$ $; "$ )"3 4""7 " 4+3"*!5 '"+) , (!%" (# )! +% ) «$)!5» 3#!, ) (%"+, 1 " 4)1*+, 1 ).
26 $ 1791 1. *4"%& + (" /7"" 0)4"% '4% 8"3 "8+, 2 ,4$"" 0,. 7 '%3 1795 1.
7" %&!2 , ) '"3% #, ))4"" $"*+, 2
+"+$! ) /7"" " ' 0*"% , $"++$, ) *"+% , !5
)5 4"%" 0% , %$(, 18, )0#&, '%+ " 401"
0*!, )!' %"& ( ! ' =,+'"$%& $0 '4%"9 4""7 4%"! " $++!. 1799 1. = ( , ' 5 4")63
' 4 (%94"$ $840 4 2 , $"++"", (!% #, *, "
0)84! #, $ '%" )! ' "'! $ " ,"% 1$$ +4! 5" 5")0 /7"". 5 ' " "$09+3 архивными.
#)""" *+) 2 $ % 1"" $ 8 )!4%"& +, %&, =' ). Первый этап стихийной метрологической дея-
тельности ' 4 %8%+3 # 84"3 4 1842 1. " 4 +
+4"! XIX ). 5,"#0+3 7%"#7"2 $ % 1"*+, 2 43%& +" " *% $ 6" , 1 0*+"3 0++,"5 0*!5
) ( $840 4!5 $"*+,"5 1"#7"2.
8
1842 1. " "" ')% )+, 2 ,' +" ) +'7"%& ' + $ +1 $ $ #4"" ,!% +& первое
7%"# ) $ % 1"*+, " ' ) * 0*84"
++"" – ' (#7 )!5 $ " )+ ), ,04 " (!%" ' $:!
5" + #4! =% !, "5 , '"", ,8 (#7! #%"*!5 " +!5 $. ' %&, 5"%"+& =% !
" "5 , '"", " "#1 )%")%"+& (#7 )! $! 4%3 $+!5
' *$ ), ;(",, #) 4 ), $ 8, ,0+!5 $++,"5 "
#%"*!5 1 )!5 #)4"2, ,8 ' ) 4"%"+& ' )," "
+%"*" (#7 )!5 $ + " +!$". 43%& +&
1%$" )%+& % 8"$ $5 " )+5 (1842 1.), , #% 8"% + )! 1 +04+) 1 ' 45 4 , (+'*"9 4"+) "#$"2. 1869 1. '(01+," ,4$","
.. , (", .. "%&4 " .. 0) ')"%" ) "8+,09
,4$"9 0, 4 ,%4, ) , $ + 7%&9 (+'*"3 4"+)
"#$"2 ) $840 4 $ $+6( '4%1% +& "#1 )"&
)! $840 4! ' "'! $ " ,"% 1$$ " +'4%"& "5 4 "'! , '"" $840 #"+ )!$" 1 +04+)$". '4% 8" (!% '"3 , " ) #0%& ' +%409:2 ( ! 0*!5 #!5 + (!% ' 41 )% "
20 $3 1875 1. ' 4'"+ % 1"*+,3 , )7"3. +% + ) 2 $840 4 1 0* 1 + 04"*+), +' + (+) )% 0";",7"" $ " +6""9 $ % 1"*+, 2 43%& +" ) $840 4 $ $+6(. + )+)"" + , )7"2 ++"3 ' %0*"% '%" -""4")! =% ! 4""7!
$++! > 12 " 26 " =% ! 4""7! 4%"! > 11 " 28, , !
(!%" 4 +)%! ) ) #4" ' (#7 )!5 $ " )+ ).
1892 1. 0')%39:"$ ' (!% #* .. 4%), , !2 , $ 1 +4%% 4%3 *+) 2 $ % 1"",
* '" 4 + 1892 1. ' 1918 1. #!)9 менделеевским. 4 2 + !, = =' 0* 1 + )%"3 $ % 1"", ') 4 ) *"+% *!5 ++) -0*!5 4"+7"'%". 401 2 + !, = *% 1%0( , ' 40$ 1 " '% $ 1
),%9*"3 $ % 1"*+, 2 43%& +" ) 5 #32+)!2 $-
9
5"#$ +!. 1893 1. .. 4%) ' (# )% '
(#7 )!5 $ " )+ ) ) %)09 '%0 $ " )+ ) – 4 "#
')!5 ) $" 0* -"++%4 )%&+,"5 0*84"2 $ % 1"*+, 1 ' ;"%3. 4 0, ) 4+) $ .. 4%) (!%
' )4 ( ' + #4"9 0++, 2 +"+$! =% ) " "5
+%"*"9 + 1%"2+,"$" " $"*+,"$" $$", %"# )
6" ,3 ' 1$$ 0*!5 "++%4 )"2 ) (%+" $ % 1"". 0* ,4 .. 4%) – «0, *"+3 + 5
' , ,, *"9 "#$3&. *3 0, $!+%"$ (# $!» – " +2*+ '4%3 %& " $+ $ % 1"" ) +"+$
++)!5 0,. + )! "$ 0*! ')%"3,
+; $" )!2 +"%& 0* -',"*+, 2 ( ! 4 %1"
1 4! '4%"%" '0" #)""3 *+) 2 $ % 1"",
(+'*"%" 2 '4 )! ' #"7"" " )!+ ,"2 ) " $840 4 2 . 1899 1. .. 4%) 4 ("%+3 ')"%&+) 1 #6"3 ;,0%&") '"$" $"*+, 2 +"+$! ) ++"", , 3 42+) )% 4 1918 1.
1918 1. ) $ 4!5 $"++ ) (!% '"3 4, « ))4"" 840 4 2 $"*+, 2 +"+$! $ "
)+ )». #4" 4, #$0 + ( 2 *% &1 –
нормативного этапа в развитии отечественной метрологии.
= 1 $ $ )+ ) ' +!, ,+9:"+3 $ % 1"", #69+3 #, 4%& . 1919 1. "#4 4, « ))4"" ) 1 +* )$" ' $840 4 2 +"+$ ' 3+ )», )
1921 1. – ' + )%" « )+ ++"2+, 2 ' ), $ " )+ )».
+1 # +$& ' +%) %97" !5 % )+, ')"%&+) '3& # '""$% 6"3 ' #%"*!$ $ % 1"*+,"$
) ' +$. 1924 1. ? " 0)4"%" % 8"
$5 " )+5, + )!5 4 $ , 1 #)6"%+& 1"#7"3 1 +04+) 2 $ % 1"*+, 2 +%08(! . 1 4! + )+, 2 )%+" %)3 '% $ " )+ ) (!% ' (# ) )
++ 9#!2 (! + ++"2+,"2) 0* -"++%4 )%&+,"2
"+"0 $ % 1"" "$" .. 4%). 1934 1. (!% (# ) +, )+,"2 1 +04+)!2 "+"0 $ " "#$"-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]