Тема 1.3. Теория воспроизведения единиц физических величин и

передача их размеров

Единицы, размерности и системы физических величин. Система СИ.

Эталоны. Передача размеров единиц от эталона к рабочим элементам и средствам измерений. Поверочные схемы.

Практические занятия №1

Литература:

Методические указания

Эталоны единиц физических величин - средство из­мерений или комплекс средств измерений, предназна­ченные для воспроизведения и хранения единицы и пе­редачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденные в качестве этало­на в установленном порядке.

Конструкция эталона, его физические свойства и способ воспроизведения определяется природой физиче­ской величины (единица которой воспроизводится) и уровнем развития измерительной техники в данной об­ласти измерений.

Эталон должен обладать следующими существен­ными признаками: неизменностью, воспроизводимос­тью и сличаемостью.

Неизменность эталона-свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного периода времени, а все изменения, зависящие от внешних условий (температура, влажность, давление и т.п.), должны быть строго определенными функциями величин, доступных точному измерению.

Воспроизводимость эталона - возможность вос­произведения единицы физической величины с наименьшей погрешностью для данного уровня развития измерительной техники.

Сличаемостъ эталона - возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерений, ниже­стоящих по поверочной схеме, с наивысшей точностью для данного уровня развития техники измерений.

Различают следующие виды эталонов: первич­ный; специальный; государственный; вторичный; эта­лон-свидетель; эталон-копия; эталон-сравнения; рабочий эталон; международный эталон и др.

Первичный эталон - эталон, обеспечивающий вос­произведение единицы с наивысшей в стране (по сравне­нию с другими эталонами той же величины) точностью.

Первичные эталоны - это уникальные средства измерений, часто представляющие собой сложнейшие измерительные комплексы. Они составляют основу го­сударственной системы обеспечения единства измере­ний.

Специальный эталон - эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и служа­щий для этих условий первичным эталоном.

Государственный эталон - первичный или специ­альный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны.

Вторичный эталон - эталон, получающий размер единицы путем сличений с первичным эталоном рас­сматриваемой единицы.

Эталон-свидетель - вторичный эталон, предна­значенный для поверки сохранности и неизменности го­сударственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты. В настоящее время только эталон кило­грамма имеет эталон-свидетель.

Передача размера единицы - приведение размера единицы физической величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизво­димой или хранимой эталоном, осуществляемое при их сличении (поверке).

Рабочие средства измерений периодически сли­чают с образцовыми средствами. Образцовые средства измерений с вторичными эталонами, сличаемыми с первичным эталоном. В результате размер единицы передается «сверху вниз» в соответствии с числом ступе­ней передачи, установленным поверочной схемой.

Поверочная схема - это утвержденный в установ­ленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физиче­ской величины от государственного эталона или исход­ного образцового средства измерений рабочим средст­вом измерений.

Создание и реализацию поверочных схем регла­ментирует ГОСТ 8.061-80.

Различают государственные, ведомственные и ло­кальные поверочные схемы органов государственной или ведомственных метрологических служб.

Разработка государственных поверочных схем для средств измерений физической величины осуществляет главный центр государственных эталонов, являющийся хранителем государственного эталона единицы этой ве­личины. При отсутствии государственного эталона раз­работку осуществляет центр, головной в данной облас­ти измерений. К разработке схемы в качестве соиспол­нителей могут привлекаться головные (базовые) орга­низации метрологической службы ведомств.

Государственную поверочную схему разрабатыва­ют в качестве государственного стандарта и она не должна противоречить международным поверочным схемам, принятым в России.

Ведомственные поверочные схемы разрабатыва­ются ведомственными метрологическими службами и распространяются на средства измерений, поверяемые внутри ведомства.

Локальные поверочные схемы разрабатываются подразделением метрологической службы предприятия, проводящим поверку и распространяются на средства измерений, поверяемые в данном органе государствен­ной или ведомственной метрологической службы. Ве­домственные и локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным поверочным схемам для средств измерений тех же физических величин. Они также могут быть составлены и при отсутствии государ­ственных поверочных схем. В ведомственных и локаль­ных поверочных схемах можно указывать конкретные типы (экземпляры) средств измерений.

Ведомственную поверочную схему разрабатыва­ют как ведомственный нормативный документ или от­раслевой стандарт. Перед утверждением ведомственная поверочная схема согласовывается с главным центром эталонов, который является разработчиком государст­венной поверочной схемы средств измерений данной физической величины, а локальная - в качестве норма­тивного документа или стандарта предприятия, после ее

согласования с территориальным органом государствен­ной метрологической службы.

Поверочные схемы оформляются в виде чертежа, который дополняется текстовой частью. На чертеже указывают наименование средств измерений и методов поверки, номинальные значения или диапазоны значе­ний физических величин, средств измерений и методов поверки.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое «эталон единицы физической величины»

2. Какие виды эталонов вам известны

3. Что такое «поверочная схема» и для чего она предназначена

4. Какие существуют виды поверочных схем