Обеспечение единства измерений

Необходимо, чтобы измерения, где бы они не выполнялись, обеспечивали получение согласуемых между собой результатов, т. е. чтобы результаты измерений одинаковых величин, полученные в разных местах и с помощью различных измерительных средств, были бы сопоставимы на уро­вне требуемой точности. Для этого необходимо обеспечить еди­нство измерений и единообразие средств измерений.

Единство измерений – это состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы [6].

Прежде всего, для сопоставления результатов измерений требуется выразить их в одинаковых единицах. Это осуществляется в насто­ящее время на базе широкого внедрения единой Международной системы единиц (СИ). Эта система, будучи универсальной, обеспечивает единообразие применяемых единиц для всех областей науки и техники.

При измерении какой-либо величины необходимо, чтобы её единица была воспроизведена в овеществленном виде. Для единства измерений требуется высо­кая точность воспроизведения единиц, которая может быть достигнута лишь с помощью эталонов – мер наивысшей точно­сти.

Эталон единицы физической величины –средство измерений (или комп-лекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средст-вам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Эталоны делят на первичные, вторичные и специальные.

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

Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства, называется государственным первичным эталоном.

Примерами государственных первичных эталонов являются эталоны метра, килограмма, секунды, ампера, кельвина, канделы, ньютона, паскаля, вольта, беккереля [2].

Кроме государственных эталонов существуют национальные и международные эталоны.

Национальный эталон – эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.

Термины государственный эталон и национальный эталон отражают одно и то же понятие.

Термин национальный эталон применяют в случаях проведения сличения эталонов, принадлежащих отдельным государствам, с международным эталоном или при проведении так называемых круговых сличений эталонов ряда стран.

Международный эталон –эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами [2].

Примером международного эталона может служить международный прототип килограмма, хранимый в МБМВ, утвержден 1-й Генеральной конференцией по мерам и весам.

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

Специальный эталон обеспечивает воспроизведение единицы в особых условиях и заменяет для этих условий первичный эталон.

Для поддержания единства измерений, проводимых в раз­ных местах и в разное время, необходимо обеспечить переда­чу размера единиц от эталонов рабочим средствам измерений с наименьшей потерей точности. Эта передача осуществляется поверкой рабочих средств измерений с помощью образцовых средств измерений.

Поверка средств измерений – установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.

Поверка средств измерений может осуществляться с помощью как рабочих эталонов (образцовых средств измерений), так и стандартных образцов [6].

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

Стандартный образец – это образец вещества (материала) с установленными в результате метрологической аттестации значениями одной или более величин, характеризующими свойство или состав этого вещества (материала).

Различают стандартные образцы (СО) свойства и стандартные образцы состава.

Например, стандартный образец свойства: СО относительной диэлектрической проницаемости, СО высокочистой бензойной кислоты. Примером стандартного образца состава является СО состава углеродистой стали.

Для обеспечения единства измерений необходимо обеспечить единство способов выражения показателей точности измерений и формы представления результатов измерений, обеспечивавших возмож­ность их сравнительной оценки и совместного использования.

Количественные показатели погрешностей, способы их выражения, а также способы представления результатов измерений регламентируются ГОСТ 8.011-72 «Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений».

Например, после вычисления погрешностей измерения ±D и (или) d можно использовать следующую форму представления результата измерения: «Измеренное значение Х = (А ± D)», где Х – измеренное значение; А – результат измерений; D – абсолютная погрешность измерения; или «Измерение произведено с относительной погрешностью d = … %», где d – относительная погрешность измерения. Однако более наглядно указать пределы интервала неопределенности измеряемой величины в виде:

или (1.18)

с указанием единиц измерения.