Передача информации о размерах единиц

Государственный эталон - эталон единицы величины, официально утвержденный уполномоченным на то органом в качестве исходного на территории страны.

Первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью.

В особых условиях возможна замена первичного эталона специальным. - Значение вторичного эталона устанавливают по первичному. Вторичный эталон, предназначенный для проверки сохранности госэталона и для замены его в случае порчи или утраты называется эталоном-свидетелем. Вторичный эталон, предназначенный для передачи размеров единиц рабочим эталонам, - эталон-копия. Вторичный эталон, применяемый для сличений эталонов, которые не могут быть сличены друг с другом непосредственно, - эталон сравнения. Например, госэталон вольта отдельной страны не может быть сличен с эталоном Международного бюро мер и весов. Такое сравнение производится при помощи нормального элемента.

Поверку средств измерений проводят по показаниям средств измерений, утвержденных в качестве образцовых. Образцовое средство измерений может быть исходным и подчиненным. Средство, применяемое для измерений, не связанных с передачей размера единиц, называется рабочим. Эталон, применяемый для передачи размера единицы образцовым средствам измерений высшей точности, называют рабочим эталоном.

Образцовым средствам измерений присваивается определенный разряд в соответствии с положением на одной из ступеней поверочной схемы. В химии под эталоном часто понимают образцовое вещество - образцовую меру в виде вещества с известными свойствами, воспроизводимыми при соблюдении условий приготовления, указанных в утвержденной спецификации. Например, чистая вода, чистые простые вещества (газы, металлы). Мера для воспроизведения единиц величин, характеризующих свойства или состав веществ и материалов носит название стандартного образца. Например, стандартный образец среднелегированной стали должен отвечать строго определенному аттестованному составу химических элементов.

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений с заданной вероятностью находятся в установленных границах.

Средства измерений характеризуются понятием единообразия, которое отвечает такому их состоянию, когда они проградуированы в узаконенных единицах и их метрологические свойства соответствуют нормам.

Регулирование отношений, связанных с обеспечением единства измерений в Российской Федерации осуществляется Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» и принимаемыми в соответствии с ним актами законодательства РФ. Правовой основой метрологического обеспечения единства измерений служит законодательная метрология - свод государственных актов и нормативно-технических документов различного уровня, регламентирующих метрологические правила, требования и нормы. В организационном плане единство измерений обеспечивается Государственной метрологической службой. Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта России и включает государственные научные метрологические центры и органы Государственной метрологической службы на территории РФ.

Госстандарт России осуществляет руководство Государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ), Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО) и Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД) и координацию их деятельности. Государственные научные метрологические центры несут ответственность за создание, совершенствование, хранение и применение государственных эталонов единиц величин, а также за разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений. Органы Государственной метрологической службы осуществляют государственный метрологический контроль и надзор на территории РФ. Технической базой обеспечения единства измерений является система воспроизведения единиц физических величин (система государственных эталонов) и передачи информации об их размерах всем без исключения средствам измерений в стране. В Российской Федерации в установленном порядке допускаются к применению единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Характеристики и параметры продукции, поставляемой на экспорт, могут быть выражены в единицах величин, установленных заказчиком. Научной базой обеспечения единства измерений является метрология.

Воспроизведение единиц физических величин. Главная измерительная процедура сводится к сравнению неизвестного размера с известным, в качестве которого выступает размер соответствующей единицы СИ. Информация об этих единицах и их размерах содержится в нормативно-технических документах. Чем ближе используемый для сравнения размер единицы к ее определению, тем точнее в этих единицах будет выражено значение измеряемой физической величины. Этим объясняются высокие требования к точности воспроизведения единиц, удовлетворение которых составляет одно из важнейших направлений постоянных метрологических работ. Размеры единиц могут воспроизводиться там же, где выполняются измерения, либо информация о них должна передаваться с централизованного места их хранения или воспроизведения. В зависимости от этого различают децентрализованное и централизованное воспроизведение единиц. Примером децентрализованного воспроизведения может служить воспроизведение единицы площади 1м². Децентрализованно воспроизводятся единицы многих производных физических величин. Централизованное воспроизведение единиц осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами.

Как уже упоминалось, исходная информация о размерах единиц содержится в нормативных документах. Как и любая другая информация, она может передаваться письменно или устно, с помощью технических средств (например, радио, телевидение и др.) или без них. Опосредованно она содержится в конструкторской документации, поступающей на заводы-изготовители средств измерений. При выпуске средств измерений в обращение информация оказывается заложенной в номинальное значение меры, либо в значения отметок на шкале отсчетного устройства, либо в градуировочные таблицы, графики и т.п.. В таком виде эта информация хранится средствами измерений на протяжении всего периода их эксплуатации.

Точность заложенной в средства измерений информации о размере единиц устанавливается на государственных испытаниях головных образцов средств измерений, предназначенных для серийного производства, или при метрологической аттестации таких средств измерений, которые выпускаются единичными экземплярами, либо являются уникальными. Сохранность этой информации контролируется при первичной и всех последующих поверках средств измерений.

Для воспроизведения и передачи информации о размере единиц обширному парку средств измерений прибегают к многоступенчатой процедуре, поскольку использование для этой цели государственных эталонов происходит достаточно редко. Это связано с особой ценностью и государственной значимостью последних. По размеру единицы, воспроизводимому государственным эталоном устанавливаются значения физических величин, воспроизводимые вторичными эталонами. Среди вторичных эталонов различают: эталоны сравнения, применяемые для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сравнимы друг с другом, и эталоны-копии, используемые для передачи информации о размере единицы рабочим эталонам. Рабочим называется эталон, от которого непосредственно получают информацию о размере единицы нижестоящие по схеме технические средства. Эти технические средства принято называть образцовыми средствами измерений. Образцовые средства измерений должны обеспечить передачу информации о размере единицы всем без исключения средствам измерений, которым это необходимо. Схемы, регламентирующие передачу информации о размере единицы всему парку средств измерений в стране, называются государственными; охватывающие только средства измерений, находящиеся в обращении в отдельном министерстве или ведомстве, - ведомственными; распространяющиеся на средства измерений, закрепленные за конкретным метрологическим органом, - локальными. Ведомственная схема, как правило, возглавляется рабочим эталоном, а локальная - средством передачи информации о размере единицы, называемым исходным. И та, и другая входят составной частью в государственную схему, возглавляемую государственным эталоном.

В целом система, основанная только на централизованном воспроизведении единиц и передаче информации об их размерах средствам измерений, громоздка, дорога и малоэффективна. На каждой ступени передачи информации о размере единицы точность теряется в 3-5, иногда в 10 раз. Ее содержание и совершенствование представляет сложную проблему. В будущем следует ожидать повышение роли децентрализованного воспроизведения единиц.

ЛЕКЦИЯ 5. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТАВА ОБЪЕКТОВ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ В МЕТРОЛОГИИ

*Количественный анализ - установление численного значения концентрации, количества, структуры вещества в объекте анализа с заданной надежностью и содержанием погрешностей в результатах анализа.

Смеси – объекты, содержащие более 1 вещества или аллотропной формы вещества, более одной фазы, имеющей границу раздела.