Производные единицы подробно рассматриваются на практических занятиях.

 

ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

И ПЕРЕДАЧА ИХ РАЗМЕРОВ

Воспроизведение единицы физической величины — это совокуп­ность операций по материализации единицы ФВ с наивысшей точностью посредством государственного эталона или исходного образцового СИ. Различают воспроизведение основной и произ? водной единиц.

Воспроизведение основной единицы — это воспроизведение еди­ницы путем создания фиксированной по размеру ФВ в соответ­ствии с определением единицы. Оно осуществляется с помощью государственных первичных эталонов. Например, единица массы — 1 килограмм (точно) воспроизведена в виде платиноиридиевой гири, хранимой в Международном бюро мер и весов в качестве международного эталона килограмма. Розданные другим странам эталоны имеют номинальное значение 1 кг. На основании после­дних международных сличений (1979) платиноиридиевая гиря, входящая в состав государственного эталона РФ, имеет массу 1,00000об87кг.

Воспроизведение производной единицы — это определение зна­чения ФВ в указанных единицах на основании косвенных измере­ний других величин, функционально связанных с измеряемой. Так, воспроизведение единицы силы — ньютона — осуществляется на основании известного уравнения механики F = mg, где т — масса; g — ускорение свободного падения.

Передача размера единицы — это приведение размера едини­цы, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру еди­ницы¹, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляе­мое при проверке или калибровке. Размер единицы передается "сверху вниз" — от более точных СИ к менее точным.

Хранение единицы — совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному СИ. Хранение эталона единицы ФВ предполагает проведение вза­имосвязанных операций, позволяющих поддерживать метрологи­ческие характеристики эталона в установленных пределах. При хранении первичного эталона выполняются регулярные его исследования, включая сличения с национальными эталонами дру­гих стран с целью повышения точности воспроизведения едини­цы и совершенствования методов передачи ее размера.

Эталоны единиц системы СИ

Эталон — 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 установленном порядке. Классификация* назначение и общие требования к созданию, хранению и применению эталонов устанавливает ГОСТ 8.057—80.

Перечень эталонов не повторяет перечня ФВ. Для ряда единиц эталоны не создаются из-за того, что нет возможности непосред­ственно сравнивать соответствующие ФВ, например, нет эталона площади. Не создаются эталоны и в том случае, когда единица ФВ

 

 

ЛЕКЦИЯ 2.

Основы техники измерений параметров технических систем

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

Одной из основных задач метрологии является разработка методов и средств измерения физических величин, методов оценки точности измерений, обеспечения единства измерений, установки эталонов и образцовых средств измерения, передачи параметров образцовых средств рабочим средствам измерений.

Измерением называют определение числового значения физической величины с использованием специальных технических средств.

Фундамент измерений составляет Международная система физических величин (СИ), принятая в СССР с 1963 г. 

С точкизрения общих методов измерений в метрологии различают прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.

Прямыми измерениями называются измерения, при которых искомую величину Х находят непосредственно из опытных данных.

 

Измерения, при которых искомую измеряемую величину определяют вычислениями по результатам прямых измерений величин, связанных с искомой величиной известной функциональной зависимостью, называют косвенными измерениями.

Примерами косвенных измерений могут служить определения: объема тела по прямым измерениям его геометрических размеров; расхода вещества, протекающего в трубопроводе, по перепаду давления на дроссельном устройстве, установленном на пути потока; температуры с помощью термопары по э.д.с., возникающей в ее цепи при нагреве спая двух материалов, из которых термопара составлена.

 

Совокупными измерениями называются такие, при которых искомые значения величин находят с помощью решения системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Совместными измерениями называются производимые одновременно измерения двух или нескольких не одноименных величин для нахождения зависимости между ними.

Примером совместных измерений может быть измерение зависимости характеристики геликсной пружины глубинного манометра при различной температуре окружающей среды. Это измерение выполняется для определения коэффициента температурной поправки.

 

По способу выражения результатов измерений различают абсолютные и относительные измерения.

 

Абсолютными называются измерения, основанные на прямых измерениях одного или нескольких значений основных величин или на использовании значений физических констант. Примером абсолютных измерений могут быть измерения длины в метрах, давления в паскалях, температуры в градусах.

 

Относительными называются измерения отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Примером относительных измерений может служить измерение относительной влажности воздуха, определяемой как отношение количества водяных паров в 1 м³ воздуха к количеству водяных паров, которое насыщает 1 м³ воздуха при данной температуре.