tema_2_1_metrologia (1)

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

Вопросами теории и практики обеспечения единства измерений занимается метрология.
Слово "метрология"
образовано из двух греческих слов:
метрон - мера
и логос - учение.
Дословный перевод
слова "метрология" –
учение о мерах.

В соответствии с ГОСТ 16263-70 «Метрология. Термины и определения»:
МЕТРОЛОГИЯ – это наука об измерениях,
методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база
для этого —
метрологические
стандарты.

Долгое время метрология оставалась в основном
описательной
наукой о
различных мерах
и соотношениях
между ними.

Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл
Д. И. Менделеев,
руководивший
отечественной
метрологией в
период 1892 - 1907 гг.

Разделы метрологии
Теоретическая -рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
Прикладная- изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
Законодательная-устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Цели и задачи метрологии
Создание общей теории измерений;
образование единиц физических величин и систем единиц;
разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);
создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.
Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Измерительная техника – это практическая, прикладная область метрологии.

Измеряемыми величинами, с которыми имеет дело метрология, являются физические величины,
т. е. величины, входящие в уравнения опытных наук (физика, химия и др.), занимающихся познанием мира эмпирическим
(т. е. опытным) путем.

Физическая величина – характеристика одного из свойств физического объекта (явления или процесса), общая в качественном отношений для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта (т. е. значение физической величины может быть для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем для другого).
Например»: длина, время, сила электрического тока.

Единица физической величины –
физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение равное 1, и применяемое для количественного выражения однородных физических величин.
Например: 1 м – единица длины,
1 с – времени,
1А – силы электрического тока.

Система единиц физических величин –
совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами для заданной системы физических величин.
Например: Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г.

Международная система единиц (СИ)-
система единиц, основанная на Международной системе величин,
вместе с наименованиями и обозначениями, а также набором приставок и их наименованиями и обозначениями вместе с правилами их применения, принятая Генеральной конференцией по мерам и весам (CGPM).

Полное официальное описание СИ вместе с её толкованием содержится:
-в действующей редакции Брошюры СИ
- и Дополнении к ней, опубликованных Международным бюро мер и весов (МБМВ) и представленных на сайте МБМВ.
Брошюра СИ издаётся с 1970 года, с 1985 года выходит на французском и английском языках, переведена также на ряд других языков, однако официальным считается текст только на французском языке.

В международных обозначениях единиц используются буквы латинского алфавита, в отдельных случаях греческие буквы или специальные символы.
Они входят в международную научную символику ISO 80000 и от языка не зависят, например: kg.

В России действует ГОСТ 8.417—2002,
предписывает обязательное использование единиц СИ;
перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению;
приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования;
Применение международных обозначений обязательно на шкалах и табличках измерительных приборов;
Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения.

Названия единиц подчиняются грамматическим нормам того языка, в котором используются:
один моль, два моля, пять молей;
рум. cinci kilograme, treizeci de kilograme.
Обозначения единиц не изменяются:
1 mol, 2 mol, 5 mol;
1 моль, 2 моль, 5 моль; 5 kg, 30 kg.

В 1874 году была представлена система СГС, основанная на трёх единицах —
сантиметр,
грамм и
секунда
и десятичных
приставках от
микро до мега

В 1875 году представителями семнадцати государств (Россия, Германия, США, Франция, Италия и др.) была подписана Метрическая конвенция, в соответствии с которой были созданы Международный комитет мер и весов и Международное бюро мер и весов , а также предусмотрен регулярный созыв Генеральных конференций по мерам и весам .
Были начаты работы по разработке международных эталонов метра и килограмма.

X Генеральная конференция по мерам и весам в 1954 году приняла в качестве основных единиц вновь разрабатываемой системы следующие шесть единиц:
метр, килограмм, секунда, ампер,
градус Кельвина, кандела.
В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц», и установила международное сокращённое наименование этой системы «SI».

С 1 января 1963 года ГОСТом 9867-61 «Международная система единиц» система СИ была введена в СССР в качестве предпочтительной во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании.
В 1971 году XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, в число основных единиц единицу количества вещества (моль).
В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия, например, радиану.
Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.

Некоторые единицы, не входящие в СИ, по решению Генеральной конференции по мерам и весам «допускаются для использования совместно с СИ».
Минута , час, сутки, угловой градус, угловая минута, угловая секунда , литр. тонна , непер, безразмернабел, безразмернаэлектронвольт,
атомная единица массы, дальтон , астрономическая единица, морская миля , узел, ар , гектар , бар , ангстрем , барн.

ГОСТ 8.417-2002 разрешает применение следующих единиц:
град, световой год, парсек, диоптрия, киловатт-час, вольт-ампер, вар, ампер-час, карат, текс,гал, оборот в секунду, оборот в минуту. Разрешается применять единицы относительных и логарифмических величин, такие как процент, промилле, миллионная доля, фон, октава, декада.
Допускается также применять единицы времени, получившие широкое распространение, например, неделя, месяц, год, век, тысячелетие.
Другие единицы применять не разрешается.

ГОСТ Р 8.885-2015 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Эталоны. Основные положения

Эталоны
Этало́н — средство измерений (или комплекс средств 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.

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.

Рабочее средство измерения - прибор или оборудование используемый для измерений на производстве. Эталонное средство измерения - прибор или оборудование используемый только для поверки рабочих средств измерений и эталонов.

Метрологическое обеспечение (МО) –
установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

основные задачи метрологического обеспечения
-определение путей наиболее эффективного использования научных и технических достижений в области метрологии и автометрии, к которой относятся теоретические основы проектирования автоматических измерительных и контрольных и измерительно-информационных систем;
-стандартизация основных правил, положений, требований и норм метрологического обеспечения;
-определение рациональной номенклатуры измеряемых параметров, установление оптимальных норм точности измерений, порядка выбора и назначений средств измерений;

основные задачи метрологического обеспечения
-организация и проведение метрологической экспертизы на стадиях разработки, производства и испытаний изделий;
-разработка и применение прогрессивных методов измерений, методик и средств измерений;
-автоматизация сбора, хранения и обработки измерительной информации;
-осуществление ведомственного контроля за состоянием и применением на предприятиях отрасли образцовых, рабочих и нестандартизованных средств измерений;

основные задачи метрологического обеспечения
-проведение обязательных государственной или ведомственной поверок средств измерений, их ремонта;
-обеспечение постоянной готовности к проведению измерений;
-развитие метрологической службы отрасли и др.

На основе измерений получают информацию о свойствах сырья, материалов, орудий производства, о состоянии производственных, экономических и социальных процессов. Оценка качества продукции, соответствие изготовленных изделий требованиям технической документации, механизация и автоматизация технологических процессов, процессов регулирования и управления неизбежно связаны с измерениями и измерительной техникой.