Міжнародна система одиниць фізичних величин

У 1875 р. сімнадцять держав світу, у тому числі і Росія, "для забезпечення міжнародної єдності і удосконалення метричної системи" підписали Метричну конвенцію, відповідно до якої була створена міжнародна організація мір і ваг зі своїми органами: Генеральною конференцією по мірах і вагам, Міжнародним комітетом мір і ваг, Міжнародним бюро мір і ваг. В даний час Метричну конвенцію підписали понад 40 країн світу, у тому числі майже усі великі держави.

Цією міжурядовою організацією мір і ваг і було вирішене питання міжнародної уніфікації одиниць вимірювань шляхом створення єдиної міжнародної системи одиниць.

Генеральна конференція по мірах і вагам (ГКМВ) у 1954 р. визначила шість основних одиниць фізичних величин для їхнього використання в міжнародних відносинах: метр, кілограм, секунда, ампер, градус Кельвіна і свіча. ХІ Генеральна конференція по мірах і вагам у 1960 р. затвердила Міжнародну систему одиниць, що позначається SI (від початкових букв французької назви Systeme International d' Unites), українською мовою - СІ. В наступні роки Генеральна конференція прийняла ряд доповнень і змін, у результаті чого в системі стало сім основних одиниць, додаткові і похідні одиниці фізичних величин, а також розробила наступні визначення основних одиниць:

- одиниця довжини - метр - довжина шляху, що проходить світло у вакуумі за 1/299792458 частку секунди;

- одиниця маси - кілограм - маса, що дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма;

- одиниця часу - секунда - тривалість 9192631770 періодів випромінювання, що відповідає переходові між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133 при відсутності збурювання з боку зовнішніх полів;

- одиниця сили електричного струму - ампер - сила струму, що не змінюється при проходженні по двох рівнобіжних провідниках нескінченної довжини і мізерно малого кругового перетину, розташованими на відстані 1 м один від іншого у вакуумі, створив би між цими провідниками силу, рівну 2´10^-7 Н на кожен метр довжини;

- одиниця термодинамічної температури - Кельвін -1/273,161 частина термодинамічної температури потрійної точки води. До 1967 р. одиниця іменувалася градус Кельвіна. Допускається також застосування шкали Цельсія;

- одиниця кількості речовини - моль - кількість речовини системи, що містить стільки ж структурних елементів, скільки атомів утримується в нукліді вуглецю-12 масою 0,012 кг;

- одиниця сили світла - кандела - сила світла в заданому напрямку джерела, що випускає монохроматичне випромінювання частотою 540·10¹² Гц, енергетична сила якого в цьому напрямку складає Вт / ср.

Приведені визначення досить складні і вимагають достатнього рівня знань, насамперед з фізики. Але вони дають уявлення про природне походження прийнятих одиниць, а їхнє тлумачення ускладнювалося з розвитком науки і завдяки новим високим досягненням теоретичної і практичної фізики, механіки, математики й інших фундаментальних галузей знань. Це дало можливість, з одного боку, представити основні одиниці як достовірних і точні, а з іншого боку - як з'ясовні і як би зрозумілі для всіх країн світу, що є головною умовою для того, щоб система одиниць стала міжнародної.

Міжнародна система SI вважається найбільш досконалою й універсальною в порівнянні з попередніми.

У нашій країні система SI офіційно була прийнята шляхом введення в 1963 р. У 1981 р. постановою Держстандарту (ГОСТ 8.417- 81) у СРСР було введено обов'язкове застосування Міжнародної системи одиниць СІ.

На сьогоднішній день система СІ дійсно стала міжнародною, але разом з тим, застосовуються і позасистемні одиниці, наприклад, тонна, доба, літр, гектар і ін.

Позитивні сторони системи SІ:

Ø універсальна – охоплює усі галузі науки, техніки та економіки;

Ø має уніфіковані одиниці для усіх видів вимірювання;

Ø зручна для практичного застосування основних і похідних одиниць;

Ø когерентна – має єдність і погодженість між одиницями фізичних величин;

Ø має чітке розмежування між одиницями маси і сили;

Ø утворена за допомогою спрощених рівнянь і формул;

Ø сприяє розвитку міжнародних наукових, технічних та економічних зв’язків.

 

Система SІ є обов’язковою в Україні з 1980 р. Законодавчо одиниці фізичних величин системи SІ затверджені у 1997 р. і наведені у стандартах ДСТУ 3651.0; ДСТУ 3651.1; ДСТУ 3651.2.

 

þ

 

Держспоживстандарт приєднався в 1992 р. до міжнародної організації КООМЕТ, членами якої є державні метрологічні органи Центральної Східної Європи. У рамках КООМЕТ Україна бере участь у виконанні 30 тем. Україна є членом міждержавного метрологічного комітету країн СНД. Велика увага Держспоживстандартом приділяється розвитку двостороннього співробітництва з лідируючими метрологічними органами країн Західної Європи. Україна – член-кореспондент міжнародної організації законодавчої метрології (OIML) з 1997 року.

Міжнародна організація законодавчої метрології (OІML) була створена в 1955 році як міжурядова договірна організація, що охоплює близько 60 членів, які активно беруть участь у технічній діяльності, і близько 50 членів-кореспондентів, які виконують роль спостерігачів.

Головні цілі OІML такі:

- розробка міжнародних рекомендацій і документів у різних сферах законодавчої метрології;

- поширення технічної інформації з законодавчої метрології (інформація про закони і регламенти, досвід різних технічних і прикладних наук, досвід доброчинної практики) у квартальних бюлетенях і на сайті OІML;

- усунення технічних бар'єрів у торгівлі за допомогою законодавчої метрології через гармонізацію законів і регламентів, що стосуються вимірювань, засобів вимірювань і попередньо упакованих їх товарів, сприяння взаємному визнанню оцінки відповідності в законодавчій метрології;

- сприяння і розвиток законодавчої метрології у світі.

Структура OІML включає Міжнародну Конференцію, на якій збираються кожні чотири роки делегації від країн і спостерігачі від членів-кореспондентів, представники міжнародних і регіональних установ, щоб визначити загальну політику і статті бюджету організації, а також сприяти використанню країнами метрологічних вказівок OІML. Міжнародний комітет із законодавчої метрології (CІML) є регулятивним комітетом OІML. CІML збирається кожного року для огляду технічного розвитку організації і роботи адміністративних органів. Комітет складається з представників, призначених державами - членами OІML. Рада управління OІML, що складається з обмеженої кількості членів Комітету, яких призначає голова, діє як консультативна група CІML. Рада розвитку діє як консультативний орган CІML із проблем законодавчої метрології в країнах, що розвиваються.

Міжнародне бюро законодавчої метрології (BІML), розташоване в Парижі, нараховує 10 осіб персоналу, є секретаріатом і штаб-квартирою OІML і забезпечує повсякденну роботу і довгострокове планування. OІML функціонує 66 секторів - доповідачів, що розробляють як загальні питання законодавчої метрології, так і питання щодо окремих видів вимірювань і приладів.

Проекти рекомендацій і документів OІML розробляють технічні комітети або підкомітети, сформовані державами-членами. Деякі міжнародні і регіональні організації також беруть участь як консультанти. Міжнародні документи OІML є інформативними за природою. Їх ціль - забезпечити установки національним службам законодавчої метрології і сприяти поширенню доброчинної практики використання деяких типів засобів вимірювань. Міжнародні рекомендації OІML, що встановлюють головні вимоги до засобів вимірювань і попередньо упакованих товарів, створюються як модель міжнародних реламентів. Конвенція OІML зобов'язує країни-члени впроваджувати міжнародні рекомендації в їхнє національне законодавство. Ці міжнародні рекомендації не повинні перешкоджати технічному розвиткові, повинні бути цілком спільними з іншими технічними документами, розробленими іншими міжнародними органами, такими як ІSO, ІEC і т.п.. Зазвичай ці документи переглядаються через кожні 5 років.

У 1991 році OІML створила Систему сертифікатів засобів вимірювань, щоб спростити адміністративні процедури і знизити витрати, зв'язані з міжнародною торгівлею засобами вимірювань, що підлягають законодавчому контролеві. Система надає можливість виробникові одержати сертифікат OІML і звіт про випрбування, у якому вказується, що визначений взірець приладу відповідає вимогам відповідної міжнародної рекомендації OІML.

У метрологічній галузі діють ще три головних міжнародних організації:

- Міжнародне бюро мір і ваг (ВІРМ),

ВІРМ було створено в результаті підписання в Парижі в 1875 році 17 країнами Міжнародної Метричної конвенції. Сьогодні до Конвенції приєдналося близько 50 країн, серед яких головні промислово розвиті країни. Метою ВІРМ є забезпечення у світі єдності вимірювань і їх простежуваності до системи SІ. ВІРМ здійснює свою роботу через ряд консультативних комітетів, члени яких є представниками національних метрологічних лабораторій країн Конвенції і лабораторій ВІРМ.

ВІРМ розташоване в м. Севрі, поблизу Парижа. У його спеціальних приміщеннях зберігаються міжнародні еталони метра, радіоактивності і т.п. Бюро організовує регулярні міжнародні звірення національних еталонів.

ВІРМ займається науковою працею в галузі вимірювань. Воно організує міжнародні звірення національних еталонів.

 

- Міжнародна конфедерація вимірювань (ІМЕКО),

ІМЕКО - це неурядова федерація 35 організацій - членів, кожна зв'язана з прогресом вимірювальної техніки. Цілі ІМЕКО наступні: сприяння міжнародному обмінові науково-технічною інформацією по вимірюванням й інструментах, посилення міжнародного співробітництва серед вчених і інженерів з науковій і промисловій сферах.

ІМЕКО була створена в 1958 році, має статус консультанта в ЮНЕСКО. Місцем перебування ІМЕКО є Будапешт, Угорщина. Діяльність ІМЕКО здійснюється через технічні комітети, що організують конференції, семінари, симпозіуми в конкретних областях метрології.

 

- Міжнародна кооперація з акредитації лабораторій (ІLAC).

ІLAC - це міжнародне співробітництво лабораторій з різними схемами акредитації, що діють у світі. Почавши свою роботу як конференція з метою розвитку міжнародного співробітництва для спрощення торгівлі шляхом визнання акредитованих результатів вимірювань і калібрування, у 1966 році ІLAC була перетворена в міжнародний форум кооперації шляхом підписання в Амстердамі Меморандуму про взаєморозуміння 44 національними органами.

У листопаді 2000 року 36 акредитованих лабораторій, повних членів ІLAC, з 28 країн світу підписали Угоду про взаємні визнання з метою визнання даних технічних випробувань і калібрування експортованих товарів. Станом на серпень 2003 рік 44 акредитовані лабораторії органів ІLAC уже підписали вищезгадану угоду. Угода є солідною технічною платформою для міжнародної торгівлі завдяки розвиткові глобальної мережі випробувальних і калібрувальних лабораторій, що були оцінені і визнані як компетентні країнами, що підписали Угоду ІLAC. Тому, товари, що випробуються в лабораторії, акредитованою країною, що підписала Угоду ІLAC, повинні визнаватися у всіх країнах-членах Угоди.

ІLAC - це головний міжнародний форум для розвитку практики і процедур з акредитації лабораторій, сприяння акредитації лабораторій як інструмента спрощення торгівлі, підтримки систем акредитації, що розвиваються, і визнання компетентного випробуваного оснащення в усім світі.

 

 

Самостійне вивчення: Загальні поняття про технічні вимірювання.

Засоби вимірювань