рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Эталоны

Эталоны - раздел Приборостроение, Метрология Эталоном Единицы Величины Называют Средство Измерений, Предназначенное...

Эталоном единицы величины называют средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью пере­дачи ее размера другим средствам измерений данной величины.

Эталоны делят на первичные, специальные и вторичные.

Первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей в

стране точностью (по сравнению с другими этало­нами той же единицы). Первичный эталон основной единицы дол­жен воспроизводить единицу в соответствии с ее определением.

Специальный эталон обеспечивает воспроизведение единицы в особых условиях и заменяет для этих условий первичный эталон. При этом единица, воспроизводимая специальным эталоном, должна быть согласована по размеру с единицей, воспроизводи­мой с помощью соответствующего первичного эталона. Первич­ные и специальные эталоны, официально утвержденные в ка­честве исходных средств измерений в стране, называются госу­дарственными.

Например, в России в настоящее время действуют три госу­дарственных эталона единицы электрического напряжения: госу­дарственный первичный эталон единицы постоянного напряжения (ГОСТ 8.027—81), государственный специальный эталон единицы переменного напряжения в диапазоне частот 20 Гц - 30 МГц (ГОСТ 8.184 - 76) и государственный специальный эталон еди­ницы переменного напряжения в диапазоне частот 30 - 3000 МГц (ГОСТ 8.072—82).

Вторичным называют эталон, для которого размер воспроиз­водимой им единицы устанавливают по первичному эталону. Вто­ричные эталоны делят на рабочие эталоны, эталоны-свидетели, эталоны-копии и эталоны сравнения. Рабочий эталон предназна­чается для передачи размера единицы образцовым средствам из­мерений высшей точности; эталон-свидетель — для проверки со­хранности государственного эталона и замены его в случае порчи или утраты; эталон-копия - для передачи размера единицы рабо­чим эталонам, он не всегда является физической копией государ­ственного эталона. Эталон сравнения (эталон-переносчик, транс­портируемый эталон) предназначен для сличения эталонов, кото­рые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом, например, при международных сличениях, при необходимости транспортирования эталона и т. д.

В области электрических и электронных измерений в настоя­щее время действуют более 50 государственных первичных и спе­циальных эталонов. Они эксплуатируются во многих научно-исследовательских метрологических институтах страны [6].

Такое количество эталонов, существенно превышающее число единиц электрических величин, объясняется технико-экономиче­ской целесообразностью централизованного воспроизведения еди­ниц с помощью эталонов в специальных условиях, определяемых в основном широким диапазоном частот электронных средств из­мерений.

Децентрализованное воспроизведение производных единиц электрических величин посредством косвенных измерений, выпол­няемых в органах метрологической службы с помощью образцовых средств измерений, применяется относительно редко.

Следует отметить, что создание и совершенствование этало­нов является чрезвычайно сложной задачей, требующей больших усилий коллективов ученых, инженеров, конструкторов и произ­водственников. Это объясняется, в первую очередь, высокой точ­ностью эталонов единиц электрических величин, превышающей в десятки раз точность рабочих средств измерений. К тому же требования к точности воспроизведения единиц величин непрерывно растут. В современ­ных эталонах все большее применение находят новейшие дости­жения физики, химии, технологии. Это требует высокой квалифи­кации специалистов, применяющих эталоны. Для ведения работ с эталонами Госстандартом назначается ученый хранитель из числа наиболее квалифицированных специалистов в данной об­ласти измерений. Работа с эталонами производится в соответствии с правилами их хранения и применения, в которых указываются порядок применения, наблюдения за правильностью хранения, проведения исследований и сличений эталонов, в том числе и международных.

Кроме национальных эталонов единиц, существуют и между­народные эталоны Международного бюро мер и весов (МБМВ), которое проводит систематические между­народные сличения эталонов национальных метрологических ор­ганизаций разных стран с международными эталонами и между собой.

Государственный первичный эталон единицы массы — кило­грамма состоит из национального прототипа килограмма (гири из платиново-иридиевого сплава) и эталонных весов, предназначен­ных для передачи размера единицы массы вторичным эталонам. Среднее квадратическое отклонение относительной погрешности воспроизведения эталоном единицы массы равно 7×10-9.

В настоящее время ведутся работы по созданию «естествен­ного» эталона единицы массы, например, с использованием подсчета числа молекул.

Государственный первичный эталон единиц длины — ком­плекс средств, воспроизводящих метр в виде 1650763,73 длин волн излучения в вакууме, соответствующего переходу между опреде­ленными уровнями атома криптона-86. Эталон обеспечивает вос­произведение метра с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 5×10 -9.

Государственный первичный эталон единицы времени — ком­плекс средств, воспроизводящих секунду в виде 9192631770 периодов колебаний электромагнитного излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состоя­ния атома цезия-133. Этот эталон является также эталоном еди­ницы частоты - герца. Он обеспечивает воспроизведение единиц с относительным средним квадратическим отклонением результа­та измерений, не превышающим 1×10-13, при неисключенной относительной систематической погрешности, не превышающей 1×10-12

Появление высокостабильных лазеров позволило осуще­ствить согласованное определение метра и секунды на основе одной линии излучения. В связи с этим в 1983 г. XVII Генеральной конференцией по мерам и весам принято решение о новом опреде­лении метра, в соответствии с которым метр определен как длина пути, проходимого светом за 1/299 792 548 долю секунды. В на­стоящее время ведутся работы по созданию единого эталона единиц времени, частоты и длины. При этом используется фунда­ментальная зависимость l = c×t, где l — путь, проходимый излуче­нием; c = 299792548 м/с - скорость света (излучения); t-время.

Государственный первичный эталон единицы силы постоянно­го электрического тока — ампера — это комплекс средств, в со­став которых входят токовые весы. В токовых весах, представля­ющих собой рычажные равноплечие весы, с одной стороны на коромысло действует сила взаимодействия двух соленоидов, об­текаемых постоянным током, а с другой - гиря извест­ной массы. При равновесии весов сила тока определяется через массу гири, ускорение свободного падения в месте расположения весов и постоянную электродинамической системы (двух соленои­дов), зависящую от формы и размеров соленоидов, диаметра сечения провода соленоидов, значения относительной магнитной проницаемости среды и т.д. Таким образом, ампер воспроизво­дится через основные единицы — метр, килограмм и секунду. Эталон воспроизводит размер ампера с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений, не превышающим 4×10 -6, при относительной систематической погрешности, не превышающей 8×10 -6.

Из двух дополнительных единиц СИ (радиана и стерадиана) с помощью эталона воспроизводится единица плоского угла — радиан.

Воспроизведение радиана осуществляется методом калибровки, исходя из того, что сумма всех центральных смежных углов многогранной призмы равна 2л рад (360°).

Государственный первичный эталон единицы плоского угла состоит из 36-гранной призмы, эталонной угломерной автоколли­мационной установки, включающей фотоэлектрические автоколли­маторы с электронным цифровым отсчетным устройством, позво­ляющим выполнять измерения в пределах от -6" до +6", и си­стемы для установки и поворота многогранной призмы.

Цена отсчетного устройства автоколлиматора 0,01". Среднее квадратическое отклонение результата измерения не превышает 0,02".

Для поддержания единства измерений можно ограничиться созданием эталонов только основных величин. Однако для облег­чения выполнения этой задачи созданы эталоны производных единиц. Рассмотрим некоторые эталоны производных единиц электрических величин.

В состав государственного эталона вольта входят: мера на­пряжения на основе эффекта Джозефсона (возникновение на­пряжения между двумя разделенными тонким слоем диэлектрика сверхпроводниками в высокочастотном электромагнитном поле); группа насыщенных нормальных элементов (см. п. 5.3) для хране­ния размера единицы, компенсатор постоян-ного тока для сличе­ния нормальных элементов. Эталон воспроизводит размер вольта с относительным средним квадратическим отклонением результа­та измерения, не превышающим 5×10-8, при относительной не­ исключенной систематической погрешности, не превышающей 1×10 -6.

Государственный эталон единицы сопротивления воспроизво­дит ом с помощью 10 манганиновых катушек сопротивления с относительным средним квадратическим отклонением результа­та измерений, не превышающим 1×10 -7, при неисключенной от­носительной систематической погрешности, не превышающей 5×10 -7.

Государственный эталон единицы емкости воспроизводит фарад с помощью конденсатора с относительным средним квадрати­ческим отклонением результата измерений, не превышающим 7×10-7, при неисключенной относительной систематической по­грешности, не превышающей 13×10 -7.

Государственный эталон единицы индуктивности воспроизво­дит генри с помощью четырех катушек индуктивности с относи­тельным средним квадратическим отклонением результата изме­рений, не превышающим 1×10 -5, при неисключенной относитель­ной систематической погрешности, не превышающей 1×10 -5.

Единицы магнитных величин воспроизводятся с помощью соответствующих эталонов. У нас в стране имеются первичные эталоны магнитной индукции, магнитного потока и магнитного момента.

Для передачи размера единиц магнитных величин от первич­ных эталонов рабочим средствам измерений используют рабочие эталоны, образцовые меры магнитных величин и образцовые средства измерений.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Метрология

С в бирюков а и чередов.. метрология..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Эталоны

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Омск 2000
УДК 389 (075) ББК 30.10 я 73 Б 64 Рецензенты: В.М.Осипов, гл. конструктор ПО “Электроточприбор”; А.И.Калачев, проректор по научной работе Сибирского

МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В ОБЛАСТИ МЕТРОЛОГИИ
Метрология - это наука об измерениях, о методах и средствах обеспеченияих единства и способах достижения требуемой точ­ности [ 2 ]. Метрология зародилась в глубокой др

Измерение. Измеряемые величины
Определения метрологии и метрологического обеспечения на­чинаются с основного понятия - измерение. Пожалуй, ни одно определение в области метрологии не вызывает столько споров, как определение этог

Физическая величина. Единица физической величины
Физическая величина - это свойство, общее в качественном отношении многим объектам (системам, их состояниям и проис­ходящим в них процессам), но в количественном отношении ин­дивидуальное дл

Системы единиц физических величин
При проведении любых измерений измеряемая величина сравнивается с другой однородной с ней величиной, принятой за единицу. Для построения системы единиц выбирают произвольно несколько физических вел

Размер величины. Значение величины
Размер физической величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу [3]. Иногда возражают проти

Размерность физических величин
Размерность физических величин— это соотношение между единицами величин, входящих в уравнение, свя­зывающее данную величину с другими величинами, через которые она выражается. Разм

Методы и средства измерений
Под понятием метод измерения подразумевается совокупность процессов использования принципов и средств измерений. Принцип измерений - это совокупность физических явлений, на к

Измерений
Эталон единицы физической величины — средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспро­изведения и хранения единицы данной величины (в некоторых случаях только

Точность измерений
Термин «точность измерения» применяется очень широко, одна­ко пока нет общепринятого способа выражать точность измерения количественно. В ГОСТ 16263—70 сказано: «Количественно точ­ность може

Погрешность измерений
Под погрешностью измерения понимается алгебраическая раз­ность между полученным при измерении значением измеряемой величины и значением, выражающим истинный размер этой величины. Практически

Поверка средств измерений
Поверка – совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим тре

Меры и наборы мер
Мерой называется средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. При­мерами мер являются аттенюаторы - меры затухания, магазины сопротивлений

Измерительные преобразователи
Согласно ГОСТ 16263 - 70 измерительный преобразователь - это средство измерений, предназначенное для выработки сигнала из­мерительной информации в форме, удобной для передачи, дальней­шего п

Измерительные приборы
Измерительный прибор - средство измерения, предназначен­ное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Выработк

Измерительные установки и системы
Измерительная установка - это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначе

Метрологические характеристики средств измерений
Измерительная техника обладает большим арсеналом разнообраз­ных средств измерений, предназначенных для решения различных из­мерительных задач. Все средства измерений можно характеризовать некоторым

Погрешности средств измерений
Составляющая погрешности измерений, обуслов­ленная свойствами применяемых средств измерений (далее СИ), называется инст­рументальной погрешностью измерения. Эта погреш­ность является важнейш

Нормирование метрологических характеристик средств измерений
Средства из­мерений можно использовать по назначению, если известны их метрологические свойства. Последние обычно описывают путем указания номинальных значений тех или иных характеристик и допускае

Способы выражения пределов допускаемых погрешностей средств измерений
В настоящее время для большинства электрических средств измерений, используемых в статическом режиме, нормируют пределы допускаемых погрешностей. Пределом допускаемой погрешности (д

Погрешности измерений
При практическом осуществлении процесса измере­ний независимо от точности средств измерений, правиль­ности методики и тщательности выполнения измерений результаты измерений отличаются от и

Абсолютные и относительные погрешности
Абсолютная погрешность D - это разность между измерен­ным X и истинным Xи значениями измеряемой величины. Абсо­лютная погрешность выражается в единицах измеряемой ве­личины: D =

Отсчитывания и установки
Инструменталь­ными (приборными или аппаратурными) погрешностями называются такие, которые принадлежат данному средству измерений, могут быть определены при его испытаниях и занесены в его п

Систематические, прогрессирующие, случайные и грубые погрешности
Систематическая погрешность измерений Dс — состав­ляющая погрешности измерения, остающаяся постоян­ной или закономерно изменяющаяся при повторных из­мерениях одной и той же велич

Вероятностный подход к описанию погрешностей
Законы распределения случайных погрешностей. Случайные погрешности обнаруживают при проведении ряда измерений одной и той же величины. Результаты измерений при этом, как правило, не совпадаю

Формы представления результатов измерения
Результат измерения имеет ценность лишь тогда, когда можно оценить его интервал неопределенности, т.е. степень достоверности. Поэтому результат измерений должен содержать значение измеряемой величи

ЭТАЛОНЫ. ОБРАЗЦОВЫЕ И РАБОЧИЕ МЕРЫ
Для обеспечения единства измерений необходима тожде­ственность единиц, в которых проградуированы все средства изме­рений одной и той же физической величины. Единство измерений достигается

Меры электрических величин
Эталоны, которые воспроизводят единицу измерения, называют мерами. По назначению меры делят на образцовые и рабочие. Меры, утвержденные в качестве образцо­вых, предназначаются для пов

Об обеспечении единства измерений
Измерения являются могучим средством, объединяющим те­орию с практической деятельностью человека. Результаты из­мерений в современном обществе приобретают большую значи­мость. Они служат основой дл

Государственное управление обеспечением единства измерений
Государственное управление деятельностью по обеспечению единства измерений в Российской Федерации осуществляет Комитет Российской Фе­дерации по стандартизации, метрологии и серти­фикации (Госстанда

Государственный метрологический контроль и надзор
Виды государственного метрологического контроля и надзора. Государственный метрологический контроль и надзор осуществляется Государственной метрологической службой Госстандарта России. Госуд

Калибровка и сертификация средств измерений
1. Калибровка средств измерений Средства измерений, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровке, при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, п

Б И Б Л И О Г Р А Ф И Я
1. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. втузов. – М.: Высш. шк., 1989. – 384 с. 2. ГОСТ 16263-70 ГСИ. Метрология. Термины и определения.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги