1.5. Единство измерений

При проведении измерений необходимо обеспечить их единство.

Под единством измерений понимается характеристика качества измерений, заключающаяся в том, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам воспроизведенных величин, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за обозначенные границы.

Понятие единство измерений довольно емкое. Оно охватывает важнейшие задачи метрологии: унификацию единиц ФВ, разработку систем воспроизведения величин и передачи их размеров рабочим средствам измерений с установленной точностью, методологию проведения измерений и унификацию представления результатов и т.д. Единство должно поддерживаться при любой точности. На достижение и поддержание на должном уровне единства измерений направлена деятельность государственных и ведомственных метрологических служб, проводимая в соответствии с установленными правилами, требованиями и нормами. На государственном уровне деятельность по обеспечению единства измерений регламентируется стандартами Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) и нормативными документами органов метрологических служб. Все существующие СИ одной и той же величины должны быть проградуированы с обеспечением тождественности единиц. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных учреждениях установленных единиц физических величин и передачи их размеров применяемым средствам измерения.

Единица физической величины воспроизводится с наивысшей в стране точностью посредством государственного эталона или исходного образцового средства измерения. Различают воспроизведение основной и производной единиц.

Основная единица воспроизводится с помощью государственного первичного эталона. Например, единица массы воспроизведена в виде платиноиридиевой гири, хранимой в международном бюро мер и весов в качестве международного эталона килограмма. Другим странам выданы гири с номинальным значением 1 кг. Последнее международное сличение (1979г.) показало, что гиря, входящая в состав Государственного эталона РФ, имеет массу 1,000000087 кг.

Производная единица определяется в указанных единицах на основании косвенных измерений других величин, функционально связанных с измеряемой. Единица силы - ньютон воспроизводится на основании известного уравнения

F = mg ,

где m − масса тела, g − ускорение свободного падения.

Передача размера − это приведение размера единицы, хранимой поверяемой средством измерений к размеру единицы воспроизводимой эталоном при калибровке или поверке. Размер единицы передается “сверху вниз” − от более точных к менее точным СИ.

Хранение эталона единицы ФВ предполагает проведение определенных операций поддержания метрологических характеристик в установленных пределах, исследование его характеристик, сличение с национальными эталонами, совершенствование методов передачи его размера.

1.6. Эталоны.

Эталон единицы физической величины − средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утвержденное в качестве эталона в учстановленном порядке.

Рекомендации РМГ 29 − 99 устанавливают следующие эталоны.

Первичный − обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью. Это сложнейшие измерительные комплексы, созданные с учетом новейших достижений науки и техники; они составляют основу государственной системы обеспечения единства измерений;

Государственный первичный эталон − первичный эталон официально утвержденный в качестве исходного на территории государства. В состав государственных эталонов включаются средства измерения, с помощью которых воспроизводят и хранят единицу физической величины, контролируют условия измерений и неизменность воспроизводимого или хранимого размера единицы, передают размер единицы, периодически сличают с государственными эталонами других стран;

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

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

Рабочий эталон − применяется для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. Это самые распространенные эталоны.

До недавнего времени в нашей стране вместо термина “рабочие эталоны” использовался термин “образцовые средства измерений”, который в большинстве стран не применяется.

При необходимости рабочие эталоны подразделяются на разряды, как это было принято для образцовых средств измерений. При этом передачу размера единицы осуществляют через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов, а от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передают рабочему СИ.