- •Оглавление
- •Глава 1. Краткий очерк развития метрологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
- •Глава 2 Основные термины и определения. Объекты измерений
- •Глава 3. Структурные элементы измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
- •Введение. Структура дисциплины
- •Глава 1. Краткий очерк развития метрологии
- •1. 1. Зарождение измерений
- •1. 2. Совершенствование мер
- •1. 3. Естественные меры и единицы измерений
- •1. 4. Метрическая система
- •1. 5. Система российских мер и весов
- •1. 6. Внедрение метрических мер
- •1. 7. Менделеевский период развития метрологии в России
- •1. 8. Нормативный этап развития отечественной метрологии
- •1. 9. Стандартизация - форма обеспечения единства измерений
- •1. 10. Международное сотрудничество в области метрологии
- •Глава 2. Основные термины и определения. Объекты измерений и их меры
- •2. 1. Измерения в теории познания
- •2. 2. Значение метрологической терминологии
- •2. 3. Физические величины
- •2. 4. Количественная характеристика измеряемых величин
- •2. 5. Основное уравнение измерения
- •2. 6. Шкалы измерений
- •2. 7. Качественная характеристика измеряемых величин
- •2. 8. Характеристика единиц физических величин и систем единиц
- •2. 9. Международная система единиц
- •Система интернациональная, си)
- •2. 10. Производные единицы си
- •Глава 3. Структурные элементы измерений
- •3. 1. Схема измерений. Способы классификации измерений
- •3. 2. Классификация измерений по виду уравнения измерения и общим приемам получения результатов
- •3. 3. Методы измерений
- •3. 4. Методика измерений
- •3. 5. Средства измерений
- •3. 5. 1. Эталоны
- •3. 5. 2. Меры физических величин
- •3. 5. 3. Измерительные приборы
- •3. 5. 4. Измерительные преобразователи, установки и системы
- •3. 6. Метрологические характеристики средств измерений
- •3. 7. Классы точности средств измерений
1. 5. Система российских мер и весов
В России в 1797г. был принят закон "Об учреждении повсеместно в Российской империи верных весов, питейных и хлебных мер". В 1827г. создана комиссия для разработки системы российских образцовых мер и весов. Разработанная система была узаконена 11 октября 1835г. указом "О системе российских мер и весов".
Основными русскими мерами были:
платиновая сажень, равная 7 английским футам
платиновый фунт, равный по массе бронзовому золоченому фунту 1747г.
мера жидких тел – ведро, равное объему 30 фунтов воды и мера сыпучих тел –четверик, равный объему 64 фунтов воды.
Таким образом, этот закон устанавливал зависимости между мерами массы и объема.
В 1842г. в Санкт-Петербурге на территории Петропавловской крепости в специально построенном "несгораемом" здании открылось первое централизованное метрологическое и поверочное учреждение России –Депо образцовых мер и весов. Сюда помещались на хранение созданные эталоны, их копии, а также образцы различных иностранных мер. (В настоящее время эти образцы хранятся в кабинете- музее Д.И. Менделеева в Санкт-Петербурге).
В Депо изготавливались также образцовыемерыдля местных органов, проводилась поверка и сличение их с иностранными. Эта деятельность регламентировалась "Положением о мерах и весах" (1842г.) Оно заложило основы государственного подхода к обеспечению единства измерений. Постоянное наблюдение за сохранением единообразия мер и надзор за ними были возложены на министерства финансов и внутренних дел. Во все губернии и области были разосланы для хранения в казенных палатах вновь изготовленные и поверенные по эталонам образцовые меры - аршин, фунт, ведро и четверик. Поверка мер и весов, находившихся в обращении в торговле и промышленности, лежала на обязанности казенных палат, городских дум и управ.
Первый ученый – хранитель Депо – академик А. Я. Купфер и его преемник профессор В.С. Глухов (с 1865 по1892г.г.), много делали для поддержания работы Депо на требуемом уровне, но не все их предложения по улучшению работы выполнялись из-за недостатка средств. К середине XIXвека относится и завершение описательного периода метрологии как науки. В нашей стране в 1849г. вышел капитальный труд Ф.И. Петрушевского "Общая метрология", удостоенный императорской Академией наук Демидовской премии. Для русских ученых того времени характерно глубокое понимание роли и места метрологии в науке и жизни.
1. 6. Внедрение метрических мер
Большим стимулом к внедрению метрических мер было развитие международных отношений в науке, торговле, промышленности, культуре. Особенно сильно ощущали такую потребность геодезисты и статистики, работы которых имели международное значение. Формированию общественного мнения в пользу метрической системы способствовала Всемирная Парижская выставка 1867г., на которой была устроена витрина с образцами мер всех стран. Был организован Международный комитет мер, весов и монет. На его заседании русский академик Б.С. Якоби сформулировал преимущества перехода стран к метрической системе.
В 1869г. в Петербурге был опубликован доклад комиссии, состоявшей из академиков О.В. Струве, Г.И. Вильда и Б.С. Якоби, с практическими предложениями по скорейшему принятию этих мер в качестве международных. В частности, было предложено создать международную комиссию из представителей стран для изготовления первичных эталонов – единиц длины (метра), массы (килограмма) и емкости, и распределения их однотипных копий между заинтересованными государствами. Доклад направили в Парижскую академию наук, и в 1870 и 1872 годах такая комиссия собиралась. Она постановила принять за единицу длины архивный метр, а за единицу массы – архивный килограмм, хотя уже было известно отличие этих единиц от теоретических метра и килограмма.
Как показали измерения, в одной четверти земного меридиана содержится не 10 000 000 м, а приблизительно 10 000 856 м. Наблюдались расхождения и между архивным килограммом и его теоретическим значением (массой одного кубического дециметра воды). Ученые того времени пришли к выводу, что единицы, основанные на материальных эталонах, надежнее "естественных". Естественная единица не могла быть воспроизведена с такой же точностью, как копия материального эталона. Поэтому Международная метрическая комиссия отказалась от теоретических определений метра и килограмма.
1 марта 1875г. была созвана дипломатическая конференция для создания Международного бюро мер и весов, на которой были представлены 20 государств. 20 мая 1875г. 17 государств подписали Метрическую конвенцию, по которой созданное бюро находилось под наблюдением и руководством Международного комитета мер и весов. В свою очередь, он подчинялся Генеральной конференции по мерам и весам, созываемой не реже 1 раза в 6 лет.
К 1899г. были изготовлены новые образцы метра и килограмма, и в это же время в Париже собралась IГенеральная конференция по мерам и весам, утвердившая их в качестве международных прототипов. Их размеры совпадали с размерами архивных образцов. Образцы метра были изготовлены из бруска платиноиридиевого сплава (90% платины и 10% иридия) и имели поперечное сечение в виде буквы X, вписанной в квадрат со стороной 20мм. Если относительная погрешность воспроизведения метра через длину меридиана Земли составляла 104, то платиноиридиевые прототипы воспроизводили его с относительной погрешностью 107. Международным прототипом килограмма признан платиноиридиевый цилиндр с диаметром и высотой 39 мм. Образцов метра изготовили 34, а килограмма – 43. Россия получила по жребию два метра (№11 и №28) и два килограмма (№12 и №26).
Таким образом, в 1899г. метрические меры были приняты окончательно в качестве международных.
