Основные сведения о метрологии

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.4. ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ.ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
[по РМГ 83-2007]
Шкала порядка - шкала измерений количественного свойства
(величины),
характеризующаяся
соотношениями
эквивалентности и порядка по возрастанию (убыванию)
различных проявлений свойства.
Процедура расположения по порядку возрастания или
убывания называется ранжированием (выстраиванием по
рангу). Фиксированные точки на шкале порядка называют
опорными или реперными. Часто шкалы порядка называют
реперными шкалами.
Отличительные признаки шкал порядка:
- неприменимость в них понятий единицы измерений, размерности;
- необязательность наличия нуля;
- допустимость любых монотонных преобразований;
- недопустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.
[Пример: пятибалльная система оценок знаний учащихся,
оценка уровня мастерства спортсменов на соревнованиях,
шкала ветров по Бофорту ("штиль", "слабый ветер",
"умеренный ветер" и т.д.), шкала силы землетрясений. В
минералогии используется шкала Мооса, по которому
минералы
классифицируются
согласно
критерию
твердости. А именно: тальк имеет балл 1, гипс - 2, кальций
- 3, флюорит - 4, апатит - 5, ортоклаз - 6, кварц - 7, топаз 8, корунд - 9, алмаз - 10. Минерал с большим номером
является более твердым, чем минерал с меньшим номером,
при нажатии царапает его. Здесь же следует упомянуть
шкалы твердости Бринеля, Виккерса, Роквелла. Номера
домов также измерены в порядковой шкале - они
показывают, в каком порядке стоят дома вдоль улицы.
Номера томов в собрании сочинений писателя или номера
дел в архиве предприятия обычно связаны с хронологическим
порядком их создания.]
4

5.

6.

7.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.4. ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ.ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
[по РМГ 83-2007]
Абсолютная шкала – шкала отношений (пропорциональная
или аддитивная) безразмерной величины.
Отличительные признаки абсолютных шкал:
- наличие естественных (не зависящих от принятой системы единиц) нуля и
арифметической единицы измерений;
- допустимость только тождественных преобразований;
- недопустимость изменения спецификаций, описывающих конкретные шкалы.
[Пример: С использованием абсолютных шкал измеряют
коэффициенты
усиления,
ослабления,
амплитудной
модуляции,
нелинейных
искажений,
отражения,
коэффициент полезного действия и т. п. Результаты
измерений в абсолютных шкалах при необходимости
выражают в процентах, промилле, байтах, битах,
децибелах.
Разновидностью абсолютных шкал являются дискретные
(счетные) шкалы, в которых результат измерения
выражается числом частиц, квантов, или других объектов,
эквивалентных по проявлению измеряемого свойства.
Например, шкалы для электрического заряда ядер атомов,
числа квантов (в фотохимии), количества информации.
Иногда за единицу измерений (со специальным названием) в
таких шкалах принимают какое-то определенное число
частиц (квантов), например один моль – число частиц,
равное числу Авогадро.]
7

8.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Этало́н – средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и хранение
единицы физической величины для передачи её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений,
выполненное по особой спецификации и официально утверждённое в качестве эталона.
ЭТАЛОНЫ
По метрологическому назначению
Первичный
Вторичный
Специальный
Первичный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с
другими эталонами той же единицы) точностью. Первичные эталоны подразделяются на национальные
(государственные), международные и специальные.
Вторичный эталон – эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной
единицы. Вторичные эталоны подразделяются на эталоны-копии, эталоны сравнения и эталоны-свидетели.
Специальный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий
для этих условий первичный эталон. Единица, воспроизводимая с помощью специального эталона, по размеру
должна быть согласована с единицей, воспроизводимой с помощью соответствующего первичного эталона. 8

9.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Первичные эталоны:
Национальный эталон – эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.
Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного
на территории Российской Федерации, называется государственным первичным эталоном. Оба термина имеют
адекватное значение. Термин "национальный эталон" применяется тогда, когда хотят подчеркнуть
соподчиненность государственного эталона международному.
Международный эталон – эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы
для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
9

10.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Вторичные эталоны:
Эталон-копия – вторичный эталон, предназначенный для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Эталонкопия не всегда является физической копией государственного эталона, он копирует лишь метрологические
свойства государственного эталона.
Эталон сравнения – вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам
не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
Эталон-свидетель – вторичный эталон, по которому осуществляется поверка сохранности и неизменности
размера единицы, воспроизводимой государственным эталоном. Эталоны-свидетели не стандартизованы и
применяются в исключительных случаях.
10

11.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Иерархия эталонов и средств измерений
Первичный эталон
Вторичный эталон
Государственный эталон
Эталон
сравнения
Эталон-копия
Эталонсвидетель
Рабочий эталон
Рабочие средства
измерения
РСИ i-го класса
Рабочий эталон воспринимает размер единицы от вторичных эталонов и, в свою очередь, служит для передачи размера менее точному рабочему
эталону (низшего разряда) или рабочим средствам измерений. Термин "рабочий эталон" заменил используемый ранее термин "образцовое средство
измерений".
Разрядный эталон – эталон, обеспечивающий передачу размера единицы физической величины через цепочку соподчиненных по разрядам
рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передается рабочему средству измерения. Число
11
разрядов для каждого вида средств измерений устанавливается государственной поверочной схемой.

12.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
В зависимости от назначения и исполнения эталоны подразделяются следующим образом:
- одиночный эталон, в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор,
эталонная установка) для воспроизведения и хранения единицы;
- групповой эталон, в состав которого входит совокупность средств измерений одного типа, номинального
значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы
или ее хранения; за результат измерений обычно принимается среднее арифметическое значение из результатов
измерений однотипными средствами измерений или эталонными установками;
- эталонный набор, состоящий из совокупности средств измерений, позволяющих воспроизводить и хранить
единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств; эталонные наборы создаются
в тех случаях, когда необходимо охватить определенную область значений физической величины, например набор
эталонных гирь;
- транспортируемый эталон, иногда специальной конструкции, предназначенный для его транспортировки к
местам поверки или калибровки средств измерений или сличений эталонов данной единицы.
12

13.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Классы точности
Международная классификация эталонов:
0
первичный эталон
1
исходный эталон
2
исходный эталон
рабочий эталон
3
исходный эталон
рабочий эталон
4
рабочее средство измерений
рабочее средство измерений
Исходный эталон – эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории,
организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся
средствам измерений.
13

14.

МОСКОВСКИЙ
АВИАЦИОННЫЙ
ИНСТИТУТ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «АВИАЦИОННЫЕ,
РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ»
КАФЕДРА 207 «МЕТРОЛОГИЯ,
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И
СЕРТИФИКАЦИЯ»
1.5. ЭТАЛОНЫ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. ИХ ИЕРАРХИЯ
Иерархия эталонов определяет порядок передачи размеров единиц физических величин согласно определенным
поверочным схемам, представляющим собой нормативные документы, устанавливающие соподчинение эталонов
и образцовых средств измерений, методы передачи размера единицы от государственного или исходного эталона
рабочим средствам измерений с указанием погрешностей методов и средств измерений.
14

English Русский Правила