Эталоны и поверочные схемы реферат

Обновлено: 30.06.2024

Данная работа состоит из 17 страниц, включает две иллюстрации, одну таблицу и одно приложение. В ходе написания работы были использованы специальная литература и интернет источники. Количество наименований в списке литературы - 5.

1.1 Классификация эталонов. 5

1.2 Функции эталонов. 6

1.3 Требования к эталонам. 6

2. Государственный первичный эталон СИ давления. 8

2.1. Государственный первичный эталон единицы давления для области избыточных давлений. 9

2.2. Вторичные эталоны СИ давления. 10

2.3. Государственный специальный эталон СИ давления. 11

3. Государственной поверочная схема для средств измерений давления. 13

3.1 Описание государственной поверочной схемы для средств измерений давления. 14

Список использованных источников. 16

Приложение 1. 17

Эталоны охватывают большинство физических величин. В данной работе будет рассмотрен эталон для такой физической величины, как давление.

Важно отметить, что в России эксплуатируются миллионы средств измерений давления. Они используются почти во всех отраслях промышленности, транспорте, науке, здравоохранении и т.д. Так, к примеру, измерения избыточного давления необходимы в энергетической, нефте-газо-химической отраслях, среднее абсолютное давление измеряют в метеорологии, авиации, низкие абсолютные давления составляют область вакуумметрии.

Совершенно очевидно, что данная тема очень актуальна, так как в России единство измерений в области постоянных давлений обеспечивается с помощью десятков тысяч экземпляров вторичных и рабочих эталонов.

Классификация эталонов.

В настоящее время различают следующие виды эталонов:

Первичный эталон — эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.
Вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.
Национальный эталон — эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны. Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации, называется государственным первичным эталоном. Термин "национальный эталон" применяется тогда, когда хотят подчеркнуть соподчиненность государственного эталона международному.
Международный эталон — эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
Специальный эталон — эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий для этих условий первичный эталон. Единица, воспроизводимая с помощью специального эталона, по размеру должна быть согласована с единицей, воспроизводимой с помощью соответствующего первичного эталона.
Эталон-копия — вторичный эталон, предназначенный для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Эталон-копия не всегда является физической копией государственного эталона, он копирует лишь метрологические свойства государственного эталона.
Эталон сравнения — вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
Рабочий эталон — эталон, который воспринимает размер единицы от вторичных эталонов и, в свою очередь, служит для передачи размера менее точному рабочему эталону (низшего разряда) или рабочим средствам измерений.
Разрядный эталон — эталон, обеспечивающий передачу размера единицы физической величины через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передается рабочему средству измерения. Число разрядов для каждого вида средств измерений устанавливается государственной поверочной схемой.

В зависимости от назначения и исполнения эталоны подразделяются следующим образом:

- одиночный эталон , в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспроизведения и хранения единицы;

- групповой эталон , в состав которого входит совокупность средств измерений одного типа, номинального значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы или ее хранения; за результат измерений обычно принимается среднее арифметическое значение из результатов измерений однотипными средствами измерений или эталонными установками;

- эталонный набор , состоящий из совокупности средств измерений, позволяющих воспроизводить и хранить единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств; эталонные наборы создаются в тех случаях, когда необходимо охватить определенную область значений физической величины, например, набор эталонных гирь;

- транспортируемый эталон , иногда эталон специальной конструкции, предназначенный для его транспортировки к местам поверки или калибровки средств измерений или сличений эталонов данной единицы.

Совокупность всех государственных и вторичных эталонов образует эталонную базу России — одно из ценнейших национальных достояний страны.

1.2 Функции эталонов.

Главная функция и одновременно главная отличительная особенность любого государственного эталона состоит в том, что он воспроизводит единицу данной физической величины, ибо государственный эталон является исходным, т. е. "самым образцовым" (в рамках государственной системы обеспечения единства измерений) образцом единицы, а под воспроизведением единицы и понимается осуществление материализации единицы, наилучшим образом соответствующей ее определению, т. е. ее исходная материализация. Все остальные средства измерений получают размер единицы от соответствующего государственного эталона и, в лучшем случае, обеспечивают хранение этой единицы. Государственные эталоны обеспечивают также хранение единицы, т. е. обеспечивают неизменность ее размера во времени, с тем, чтобы в любой момент времени от государственного эталона можно было бы передавать по возможности один и тот же размер единицы.

1.3 Требования к эталонам.

Основным требованием к составу государственных эталонов, вытекающим из выполняемых ими функций, является наличие средств, непосредственно воспроизводящих единицу физической величины, а также средств и методов, позволяющих поддерживать этот размер максимально длительное время.

По номенклатуре метрологических параметров, фиксируемых для государственных эталонов при их утверждении, для большинства эталонов указываются характеристики погрешности воспроизведения единицы в виде двух составляющих:

- оценки случайной погрешности воспроизведения единицы в виде среднего квадратического отклонения результата измерения (СКО);

- оценки не исключённой систематической погрешности воспроизведения единицы (НСП).

Немаловажное значение имеет также стабильность эталона во времени.

Также для эталонов существует такое требование, как тщательное и достаточно длительное физико-метрологическое исследование как самого эталона, так и тех физических эффектов, и явлений, которые закладываются в основу эталона.

Уникальность и исключительная значимость государственных эталонов в общероссийском масштабе предъявляют к ним ряд требований и правил организационного и юридического (правового) характера, таких как:

- постоянство места хранения и применения государственных эталонов;
официальное назначение постоянных ученых — хранителей эталонов и их помощников из числа наиболее высококвалифицированных специалистов-метрологов в данной области измерений;

- создание ряда вторичных эталонов для случаев особо массовых и прецизионных видов измерений.

Исследование измерительных методов. Обеспечение системы единства измерений физических величин. Исследование видов и состава эталонов. Рассмотрение наиболее известных поверочных образцов. Анализ номенклатуры и схем. Классификация эталонных приборов.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	19.04.2015
Размер файла	21,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Интиский Политехнический Техникум

Реферат на тему:

Студентка 2 курса

Эталомн -- средство измерений (или комплекс измерений) обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а также передачу её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утверждённое в качестве эталона в установленном порядке.

· Первичный эталон -- это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.

· Вторичный эталон -- эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.

· Эталон сравнения -- эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

· Исходный эталон -- эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчинённым эталонам и имеющимся средствам измерений.

· Рабочий эталон -- эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.

· Государственный первичный эталон -- первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.

· Международный эталон -- эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.

Наиболее известные эталоны

По мере развития науки и техники появилась нужда в большом количестве других эталонов. Например, эталон частоты, времени, температуры, напряжения и т. д. Прогресс не только вводил новые эталоны, но и повышал точность старых. Метр в настоящее время определён как длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.

Классификация эталонов

Понятие Эталон Единицы является собирательным и включает в себя целый ряд производных понятий-эталонов, таких как "государственный эталон единицы", "первичный эталон", "специальный эталон", "вторичный эталон", "эталон-копия", "эталон сравнения", "эталон-свидетель" и "рабочий эталон".

Такое многообразие эталонов, обусловлено структурой и реализацией системы обеспечения единства измерений отдельных физических величин. Очевидно, что достижению этой цели, прежде всего, будет способствовать применение одинаковых с точки зрения их определения единиц. В этом отношении очень важным этапом в решении обеспечения единства измерений явилась разработка международной системы единиц физических величин -- СИ. эталон поверочный образец измерение

Для обеспечения единства измерений этой физической величины важно, чтобы единицы были одинаковы в их вещественном выражении в тех образцах (эталонах), с которыми сравнивается измеряемая физическая величина. В то же время, очевидно, что любой такой образец создается специально, и никакие два подобных образца не могут быть сделаны абсолютно одинаковыми: реальные размеры единицы в образцах обязательно будут в той или иной мере отличаться друг от друга. Отсюда следует, что среди таких образцов следует выбрать и узаконить какой-либо один, наилучшим образом соответствующий определению единицы, в качестве самого точного эталона (исходного эталона единицы), относительно которого затем определять и контролировать размер единицы для всех остальных эталонов и средств измерений.

При наличии большого парка рабочих средств измерений различной точности возникает необходимость в создании системы эталонов различной степени точности, и тем самым -- к иерархической соподчиненности эталонов единицы в такой системе. Именно по такому иерархическому принципу разрабатываются в нашей стране общероссийские поверочные схемы для средств измерений отдельных физических величин. Эти поверочные схемы являются нормативными документами (как правило, в виде ГОСТ), устанавливающими номенклатуру и соподчиненность средств измерений данной физической величины, обеспечивающих рациональную систему передачи размера единицы от единого исходного эталона всем имеющимся в стране эталонам и средствам измерений данной физической величины.

Во главе любой из действующих общероссийских поверочных схем, стоит государственный эталон России единицы данной физической величины, обеспечивающий централизованное воспроизведение и хранение единицы на территории РФ для передачи ее размера средствам измерений, а так же эталонам соподчиненным с исходным в соответствии с утвержденной поверочной схемой.

В настоящее время различают следующие виды эталонов:

§ Первичный эталон -- эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью. Первичные эталоны подразделяются на национальные (государственные), международные и специальные.

§ Вторичный эталон -- эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. Вторичные эталоны подразделяются на эталоны-копии и эталоны сравнения.

§ Национальный эталон -- эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны. Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации, называется государственным первичным эталоном. Оба термина имеют адекватное значение. Термин "национальный эталон" применяется тогда, когда хотят подчеркнуть соподчиненность государственного эталона международному.

§ Международный эталон -- эталон, принятый по международному соглашению в качестве международ-ной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.

§ Специальный эталон -- эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий для этих условий первичный эталон. Единица, воспроизводимая с помощью специального эталона, по размеру должна быть согласована с единицей, воспроизводимой с помощью соответствующего первичного эталона.

§ Эталон-копия -- вторичный эталон, предназначенный для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Эталон-копия не всегда является физической копией государственного эталона, он копирует лишь метрологические свойства государственного эталона.

§ Эталон сравнения -- вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

§ Рабочий эталон воспринимает размер единицы от вторичных эталонов и, в свою очередь, служит для передачи размера менее точному рабочему эталону (низшего разряда) или рабочим средствам измерений. Термин "рабочий эталон" заменил используемый ранее термин "образцовое средство измерений".

§ Разрядный эталон -- эталон, обеспечивающий передачу размера единицы физической величины через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передается рабочему средству измерения. Число разрядов для каждого вида средств измерений устанавливается государственной поверочной схемой.

В зависимости от назначения и исполнения эталоны подразделяются следующим образом:

§ одиночный эталон, в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспроизведения и хранения единицы;

§ групповой эталон, в состав которого входит совокупность средств измерений одного типа, номинального значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы или ее хранения; за результат измерений обычно принимается среднее арифметическое значение из результатов измерений однотипными средствами измерений или эталонными установками;

§ эталонный набор, состоящий из совокупности средств измерений, позволяющих воспроизводить и хранить единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств; эталонные наборы создаются в тех случаях, когда необходимо охватить определенную область значений физической величины, например набор эталонных гирь;

§ транспортируемый эталон, иногда специальной конструкции, предназначенный для его транспортировки к местам поверки или калибровки средств измерений или сличений эталонов данной единицы.

В состав эталонов включают:

1. средства воспроизведения единицы (первичные измерительные преобразователи, измерительные установки);

2. средства хранения размеров единицы (меры);

3. средства передачи размеров единицы (компараторы, эталоны сравнения);

4. средства хранения и передачи размеров единицы (измерительные приборы);

5. другие СИ и технические средства (средства контроля условий измерений, вычислительные средства, системы питания, измерительные принадлежности и др.).

Подобные документы

Классификация средств измерений. Понятие о структуре мер-эталонов. Единая общепринятая система единиц. Изучение физических основ электрических измерений. Классификация электроизмерительной аппаратуры. Цифровые и аналоговые измерительные приборы.

реферат [22,1 K], добавлен 28.12.2011

Основные понятия об эталонах. Метрологическая классификация эталонов. Законодательная классификация эталонов в России. Международный прототип единицы массы. Хранение, применение и сличение эталонов. Требования к повышению точности эталона длины.

курсовая работа [470,5 K], добавлен 08.06.2014

Системы физических величин и их единиц, роль их размера и значения, специфика классификации. Понятие о единстве измерений. Характеристика эталонов единиц физических величин. Передача размеров единиц величин: особенности системы и используемых методов.

реферат [96,2 K], добавлен 02.12.2010

Основы измерения физических величин и степени их символов. Сущность процесса измерения, классификация его методов. Метрическая система мер. Эталоны и единицы физических величин. Структура измерительных приборов. Представительность измеряемой величины.

курсовая работа [199,1 K], добавлен 17.11.2010

История разработки эталонов физических величин системы СИ. Основные, дополнительные и производные физические величины в Международной системе единиц CИ (SI-Sistem International d`Unites) и СГС, связь между ними. Фундаментальные физические константы.

Эталон — это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений. От эталона единица величины передается разрядным эталонам, а от них — рабочим средствам измерений.
Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ). Важнейшая задача деятельности МБМВ состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами, а также и между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Сличению подлежат как эталоны основных величин системы СИ, так и производных. Установлены определенные периоды сличения.

Работа содержит 1 файл

Эталон.doc

Эталоны классифицируют на первичные, вторичные и рабочие.

Первичный эталон — это эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной в данной области измерений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.

Национальный эталон утверждается в качестве исходного средства измерения для страны национальным органом по метрологии. В России национальные (государственные) эталоны утверждает Госстандарт РФ.

Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ). Важнейшая задача деятельности МБМВ состоит в систематических международных сличениях национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами, а также и между собой, что необходимо для обеспечения достоверности, точности и единства измерений как одного из условий международных экономических связей. Сличению подлежат как эталоны основных величин системы СИ, так и производных. Установлены определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет, а электрические и световые эталоны — один раз в 3 года.

Первичному эталону соподчинены вторичные и рабочие (разрядные) эталоны. Размер воспроизводимой единицы вторичным эталоном сличается с государственным эталоном. Вторичные эталоны (их иногда называют "эталоны-копии") могут утверждаться либо Госстандартом РФ, либо государственными научными метрологическими центрами, что связано с особенностями их использования. Рабочие эталоны воспринимают размер единицы от вторичных эталонов и в свою очередь служат для передачи размера менее точному рабочему эталону (или эталону более низкого разряда) и рабочим средствам измерений.

Эталон должен обладать следующими 3 свойствами:

Воспроизводимость - возможность воспроизведения единицы физической величины (на основе ее теоретического определения) с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Это достигается постоянным исследованием эталона в целях определения систематических погрешностей и их исключения путем введения соответствующих поправок.
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. Реализация этих требований привела к идее создания "естественных" эталонов различных величин, основанных на физических постоянных.
Сличаемость - возможность обеспечения сличения нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь вторичных эталонов, с наивысшей точностью для существующего уровня развития техники измерения. Это свойство предполагает, что эталоны по своему устройству и действию не вносят каких-либо искажений в результаты сличений и сами не претерпевают изменений при проведении сличения.

Самыми первыми официально утвержденными эталонами были прототипы метра и килограмма, изготовленные во Франции , которые в 1799 г. были переданы на хранение в Национальный архив Франции , поэтому их стали называть "метр Архива" и "килограмм Архива". С 1872 г. килограмм стал определяться как равный массе "килограмма Архива". Каждый эталон основной или производной единицы Международной системы СИ имеет свою интересную историю и связан с тонкими научными исследованиями и экспериментами.

Например, принятый в 1791 г. Национальным собранием Франции эталон метра, равный одной десятимиллнонной части четверти дуги парижского меридиана, в 1837 г. пришлось пересмотреть. Французские ученые установили, что в четверти меридиана содержится не 10 млн., а 10 млн. 856 метров. К тому же известно, что происходят, хотя и незначительные, но все же постоянные изменения формы и размера Земли. В этой связи ученые Петербургской академии наук в 1872 г. предложили создать международную комиссию для решения вопроса о целесообразности внесения изменений в эталон метра. Комиссия решила не создавать новый эталон, а принять в качестве исходной единицы длины "метр Архива", хранящийся во Франции . В 1875 г. была принята Международная метрическая конвенция, которую подписала и Россия. Этот год метрологи считают вторым рождением метра как основной международной единицы длины.

Уже в XX в. (1967 г.) были опубликованы исследования более точного измерения парижского меридиана, которые показали, что четверть меридиана равна

10 млн. 1954,4 метра. Таким образом, "метр Архива" всего на 0,2 мм короче меридионального метра.

В 1889 г. был изготовлен 31 экземпляр эталона метра из платино-иридиевого сплава . Оказалось, что эталон № 6 при температуре 0°С точно соответствует длине "метра Архива", и именно этот экземпляр эталона по решению I Генеральной конференции по мерам и весам был утвержден как международный эталон метра, который хранится в г. Севре ( Франция ). Остальные 30 эталонов были переданы разным государствам. Россия получила № 28 и № 11, причем в качестве государственного был принят эталон № 28.

Погрешность платино-иридиевых эталонов метра, равная + 1.1*10 -7 м уже в начале XX в, оценивалась как неудовлетворительная, и в 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам выработала другое определение метра — в длинах световых волн, что основано на постоянстве длины волны спектральных линий излучения атомов . Это основа криптонового эталона метра. Погрешность криптонового эталона намного меньше, чем платино-иридиевого, и равна 5-Ю" 9 .

Однако в космический век и эта точность оказалась недостаточной, а новейшие достижения науки позволили в 1983 г. на XVII Генеральной конференции мер и весов принять новое определение метра как длины пути, проходимого светом за 1/299792458 доли секунды в условиях вакуума . Следует отметить, что на этой же конференции было объявлено точно определяемое современной наукой значение скорости света.

Не менее интересна история эталона единицы массы. "Килограмм Архива", который был принят за эталон массы в 1872 г., представляет собой платиновую цилиндрическую гирю, высота и диаметр которой равны по 39 мм. Прототипы (вторичные эталоны) для практического применения были сделаны из платино-иридиевого сплава , За международный прототип килограмма была принята платино-иридиевая гиря, по точности в наибольшей степени соответствующая массе "килограмма Архива".

По решению I Генеральной конференции по мерам и весам России из 42 экземпляров прототипов килограмма были переданы № 12 и № 26, причем № 12 утвержден в качестве государственного эталона массы (см. рис. 28.1). Прототип № 26 использовался как вторичный эталон.

Национальный (государственный) эталон массы хранится в НПО "ВНИИМ им. Д.И. Менделеева" (г. Санкт-Петербург) на кварцевой подставке под двумя стеклянными колпаками в стальном сейфе, температура воздуха под держивается в пределах 20 +/- 3°С, относительная влажность 65%. Один раз в 10 лет с ним сличаются два вторичных эталона.

При сличении с международным эталоном наш национальный эталон массы получил значение 1,0000000877 кг. Для передачи размера единицы массы от прототипа № 12 вторичным эталонам используются специальные весы № 1 и № 2 с дистанционным управлением на 1 кг; весы № 1 изготовлены фирмой "Рупрехт", a № 2 - НПО "ВНИИМ им Д.И. Менделеева". Погрешность воспроизведения килограмма составляет 2*10 -9 .

За 100 с лишним лет существования описанного прототипа килограмма, конечно, были попытки создать более современный эталон на основе фундаментальных физических констант масс различных атомных частиц ( протона , электрона и т.д.). Однако на современном уровне научно-технического прогресса пока не удалось воспроизвести этим новейшим методом массу килограмма с меньшей погрешностью, чем существующая.

Отклонения массы эталонов, определяемые при международных сличениях, показывают достаточную степень ее стабильности. В табл. 28.1 приведены результаты двух сличений.

действительные значения измеряемой величины;

поправки к показаниям средств измерений;

погрешность средств измерений.

Результаты калибровки удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на СИ, или сертификатом о калибровке. Калибровке присущ ряд особенностей по сравнению с поверкой. Это добровольная процедура и она может выполняться любой метрологической службой. При этом аккредитация на право калибровки также является добровольной (не обязательной) процедурой.
Отмеченные особенности калибровки являются следствием разгосударствления процессов контроля за метрологической исправностью средств измерений – отказом от их всеобщей обязательности поверки.
Хотя калибровка может проводиться любой метрологической службой и является добровольной процедурой, для ее проведения необходимы определенные условия. Основное из них – прослеживание измерений, т.е. обязательная передача размера единицы от эталона к калибруемому рабочему средству измерений.
Для организации работ по калибровке в РФ создана Российская система калибровки (РСК), в которую входят государственные научные метрологические центры, органы ГМС, метрологические службы юридических лиц, объединенные целью ОЕИ в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.
Российская система калибровки базируется на следующих принципах:

обязательность передачи размеров единиц от государственных эталонов к рабочим СИ;

Проверил: преподаватель, к.т.н., доцент

Содержание

1. Эталон - определение понятия. 4

1.1 Общие сведения. 4

1.2 Взаимосвязанные свойства эталона. 5

1.3 Международные эталоны. 5

2. Классификация эталонов. 7

3. Система единиц физических величин. 11

3.1 Основные понятия. 11

3.2 Эталоны основных единиц СИ. 11

Список литературы. 15

Введение

В метрологии необходимо обеспечивать и соблюдать такие состояния измерений, при которых с заданной вероятностью известны погрешности измерений и, выраженные в узаконенных единицах, результаты измерений. Также существуют установленные пределы, которые не должны быть превышены погрешностями измерений.

Актуальность темы реферата заключается в том, что эталонная база позволяет обеспечить единство в системе измерений и это является технической основой.

Цель работы - подробно рассмотреть, что представляют собой различные эталоны, изучить их классификацию.

Задачи для достижения поставленной цели - дать определение эталона, рассмотреть его историю, затронуть вопрос о международных эталонах, дать понятие государственного и вторичного эталонов и их подвидов, дать понятие системы СИ и рассмотреть несколько примеров.

1. Эталон - определение понятия

Любое значение величины, стабильно воспроизводимое и имеющее определенную точность, может воспроизводиться эталоном.

Эталон - это средство измерения, передающее рабочим средствам измерения размер единицы, характеризующий хранение единицы физической величины и ее воспроизведения. В определении понятия слова эталон отсутствует указание на то, что эталон обязан воспроизводить шкалу и единицу с наивысшей точностью, присущая данной науке. Особую точность должен иметь государственный эталон, предназначенный для калибровки средств измерений в стране. Существуют так называемые аттестуемые средства измерений. Они предназначены для научных экспериментов и имеют точность выше, чем государственные талоны.

1.2 Взаимосвязанные свойства эталона
- неизменность - это свойство эталона, при котором он удерживает воспроизводимую единице в течение длительного временного интервала;

- сличаемость - данное свойство эталона подразумевает, что сам эталон не вносит изменения и искажения при сличимости, и не изменяется при проведении процедуры сличения;

- воспроизводимость - свойство эталона воспроизводить единицу с погрешностью, имеющей наименьшее значение для какой-либо науки или научного направления.
1.3 Международные эталоны
При помощи международных эталонов все единицы величин имеют высочайшие точности. Международные эталоны хранятся в лаборатории во Франции в городе Севра в Международном бюро мер и весов. Главная задача данного бюро - сопоставлять международные эталоны с государственными талонами различных стран, которые (эталоны) в свою очередь также хранятся в лабораториях.

Поэтому можно сказать, что главная задача эталона - это, во-первых, хранение единицы физической величины, и, во-вторых, эталон - это база для воспроизведения единиц физических величин.

Для примера в Таблице 1 показаны два сличения международных и государственных эталонов масс, при которых наблюдается определенная стабильность.

Таблица 1 - Результаты международных сличений эталона массы

Страна	Номер эталона	Отклонение массы эталона, мм		Разность массы эталонов
Страна	Номер эталона	Первое сличение	Второе сличение	Разность массы эталонов
Международный эталон МБМВ	31	+0,162	+0,128	-0,034
Франция	35	+0,191	+0,183	-0,008
СССР	12	+0,068	+0,085	+0,017
США	20	+0,039	-0,019	+0,020
Япония	6	+0,0169	+0,170	+0,001
Италия	5	+0,018	+0,018	0,000
Швейцария	38	+0,183	+0,214	+0,031

2. Классификация эталонов
Государственный эталон России является элементом поверочных схем. По другому его называют специальным или первичным эталоном, так как по нему проходят поверки других (остальных) средств измерений в стране. Другие виды эталонов называют вторичными (Рисунок 1). К ним необходимо отнести такие как:

- эталоны-свидетели;

- эталоны-копии;

- рабочие эталоны;

- эталоны сравнения.

Рисунок 1 - Классификация эталонов по подчиненности

Различают несколько видов эталонов в настоящее время:

- первичный эталон - эталон в стране с самой высокой точностью. Также их можно подразделить на эталоны специальные, международные и, соответственно, государственные. Государственные эталоны по-другому называют национальными.

- вторичный эталон - выполнят функцию хранения размера при сличения с государственным (национальным) эталоном какой-либо физической величины. Как видно из Рисунка 1, вторичные эталоны обеспечивают наименьший износ первичных эталонов и относятся к подчиненным средствам хранения единиц. Вторичные эталоны подразделяются на эталоны-сравнения и эталоны-копии.

Международный эталон - принят эталоном в качестве международной основы для согласования физических величин. Как и говорилось, он хранится во Франции.

Национальный эталон - выполняет функцию хранения международного эталона в данной стране. Также его называют государственным первичным эталоном.

Специальный эталон - служит для передачи физической единицы тогда, когда ее невозможно передать первичным эталоном.

Эталон-копия - применяется при большом объеме поверочных работ средств измерений. Он не является физической копией государственного первичного эталона и сходен с ним только метрологическим назначением.

Эталон сравнения - данный эталон применяется тогда, когда другие сличаемые эталоны не могут быть сличаемы по ряду причин.

Рабочий эталон - относится к самому распространённому виду эталонов, передавая средствам измерений единицы физической величины. Обычно им пользуются ведомственные и территориальные метрологические службы. В соответствии с поверочной схемой, рабочие эталоны подразделяются на разряды.

Разрядный эталон обеспечивает через цепочку соподчиненных рабочих эталонов передачу единицы физической величины. Принцип передачи единицы величины показан на Рисунке 2.

Эталоны подразделяются в зависимости от исполнения и от назначения на четыре группы:

- групповой эталон - в его состав входят средства измерений, применяемые для повышения точности единицы и имеющие одинаковый диапазон измерений и номинальное значение. Результатом процесса является средний результат измерений;

- одиночный эталон включает в себя одно средство измерений для хранения и воспроизведения единицы, например, мера или эталонная установка;

- транспортируемый эталон - это эталон, подверженный транспортировке к месту сличения средств измерений, либо сличения эталонов единицы;

- эталонный набор - представляет собой набор, в котором объедены диапазоны указанных средств, состоящий из средств измерений. Примером использования может служить набор эталонных гирь, где происходит охват области значения физической величины.

Рисунок 2 - Структура передачи единицы физической величины рабочим средствам измерений различной точности

Так как существует такое количество термином, необходима система, включающая в себя одинаковые определения единиц. Такой системой является СИ - система единиц физических величин, являющееся международной. Она обеспечивает единство измерений.

Общероссийская поверочная схема разработана по иерархическому принципу и предназначена для огромного парка средств измерений, имеющих различную точность. Вышеуказанные схемы представляют собой нормативные документы в виде ГОСТов, устанавливающие соподчиненность средств измерений, а также устанавливающие номенклатуру.
3.2 Эталоны основных единиц СИ
Килограмм является государственным эталоном единицы массы. Утвержден он был в 1968 году, хотя самый древний.

Первый прототип килограмма был изготовлен в 1889 году из платины и иридия в виде гири высотой 39 миллиметров. В нашей стране он появился в 1918 году.

Каждые 25-35 лет государственные эталоны массы сличаются с международным.

Рисунок 3 - Государственный первичный эталон единицы массы

Секунда - временной промежуток, в течение которого совершается энергетический переход структуры в атоме цезия. Данный эталон времени и частоты является непростым, можно сказать самым сложным среди других эталонов. В его состав входит большое количество аппаратуры и комплексов. Воспроизведение времени происходит за счет цезевого репера частоты - уникальная установка (Рисунок 4).

Заключение
В ходе работы были выполнены все задачи для достижения поставленной цели: изучено происхождение эталона, его виды, рассмотрена система единиц физических величин и многое другое.

Следует сделать вывод, что единство измерений играет важную роль в сопоставлении результатов измерений, которые в свою очередь могут быть выполнены на различной территории и в разное время.

Список литературы
1. Вакорин Д.В. Метрология, стандартизация и сертификация. - Учебное пособие, Тюмень, 2010.

2. ГОСТ Р 1.12-2004. Стандартизация. Термины и определения. Москва, 2005.

3. Димов Ю.В. Метрология, стандартизация и сертификация. - Учебное пособие, Санкт - Петербург, 2006.

4. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999.

5. Марусина М.Я. и другие Основы метрологии, стандартизации и сертификации. - Учебное пособие, Санкт-Петербург, 2009.

Читайте также: