Эталоны единиц величин

Одной из основных задач метрологии является необхо­димость обеспечения единства измерений. Под единством измерений понимается такое состояние измерений, кото­рое характеризуется тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах величин, а погрешности результа­тов измерений известны и с заданной вероятностью не вы­ходят за установленные границы. Обеспечением единства измерений занимаются метрологические службы, одной из задач которых является деятельность, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соот­ветствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными национальными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений.

Под эталоном единицы величины понимается средствоизмерений или комплекс средств измерений, обеспечива­ющий воспроизведение, хранение и передачу ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденный в качестве эталона в установленном порядке. Конструкция эталона, его свойства и способ воспроизведения единицы определяются природой данной величины и уровнем развития измерительной техники в данной области измерений. Эталон должен обладать, по крайней мере, тремя тесно связанными друг с другом существенными признаками — неизменностью, воспро­изводимостью и сличаемостью.

Неизменность — свойство эталона удерживать неиз­менным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени. При этом все изменения, зависящие от внешних условий, должны быть строго оп­ределенными функциями величин, доступных точному измерению.

Воспроизводимость — возможность воспроизведения единицы величины с наименьшей погрешностью для до­стигнутого уровня развития техники измерений.

Сличаемость — возможность обеспечения сопоставле­ния с эталоном других средств измерений, нижестоящих по поверочной схеме, с наибольшей точностью для до­стигнутого уровня развития техники измерений.

Дадим основные понятия, которые входят в определе­ние эталона, — воспроизведение, хранение и передача.

Воспроизведение единицы величины — совокупность операций по материализации этой единицы величины с помощью государственного первичного эталона. Разли­чают воспроизведение основных и производных единиц.

Передача размера единицы величины - это приведение размера единицы величины, хранимой средством изме­рений, к размеру единицы величины, воспроизводимой эталоном данной единицы величины или стандартным образцом. Размер единицы величины передается от более точных средств измерений к менее точным.

Хранение единицы величины — это совокупность опера­ций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений.

Различают следующие виды эталонов:

• первичный — обеспечивает воспроизведение едини­цы величины с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью; первичный эталон, утвержденный в этом качестве в ус­тановленном порядке и применяемый как исходный на территории Российской Федерации, называется государственным. Примером первичного государствен­ного эталона является комплекс средств измерений для воспроизведения килограмма с помощью плати-ноиридиевой гири и эталонных весов;

• специальный — воспроизводит единицу величины в осо­бых условиях, когда прямая передача размера единицы от существующих эталонов технически неосуществи­ма с требуемой точностью (высокие и сверхвысокие частоты, энергии, давления и т.д.) и заменяет в этих условиях первичный эталон;

• вторичный — эталон, получающий размер единицы не­посредственно от первичного эталона данной единицы. Вторичные эталоны широко используются в метроло­гической практике, создаются и утверждаются в тех случаях, когда это необходимо для организации пове­рочных работ, а также для обеспечения сохранности и наименьшего износа государственных эталонов;

• сравнения — эталон, применяемый для сличения эта­лонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом;

рабочий — эталон, предназначенный для передачи раз­мера единицы рабочим средствам измерений. Рабочее средство измерений — это предназначенное для измерений техническое средство, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие или хранящие единицу величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение определенного интервала времени. При необходимости рабочие эталоны под­разделяются на разряды — 1-й, 2-й.. n-й;

• исходный — эталон, обладающий наивысшими мет­рологическими свойствами в данной лаборатории, организации, на предприятии, от которых передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений. Исходным эталоном в стране служит первичный эталон, исходным эталоном для республики, региона, министерства или предприятия может быть вторичный или рабочий эталон.

Кроме национальных эталонов, признанных официаль­ным решением в качестве исходных для одной страны, существуют международные эталоны, которые принима­ются по международному соглашению в качестве меж­дународной основы для согласования с ними размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. В качестве примера международного эталона можно привести эталон единицы массы — 1 килограмм, воспроизведенный в виде платиноиридиевой гири, хра­нящейся в Международном бюро мер и весов. Государс­твенные первичные эталоны единиц величин подлежат сличению с эталонами единиц величин Международного бюро мер и весов и национальными эталонами единиц величин иностранных государств.

«Метрологическое обеспечение производства, испытаний и контроля качества продукции»