PostHeaderIcon Физические величины, эталоны

Понятие «физическая величина» применяется для описания материальных систем, объектов, изучаемых в любых областях.

Единица физической величины — применяемая для количественного выражения однородных физических величин фиксированная физическая величина, которой условно присвоено значение, равное единице.

В 1960 г. 11-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему единиц физических величин, названную Международной системой единиц СИ (SI — франц. Syst'eme International).

В системе СИ в качестве основных приняты семь единиц:

  • метр — единица длины;
  • килограмм — единица массы;
  • кельвин — единица температуры;
  • кандела — единица силы света;
  • ампер — единица силы тока;
  • секунда — единица времени;
  • моль — количество вещества.

    Остальные единицы являются производными.

    Различают централизованное и децентрализованное воспроизведение единиц физических величин.

    Централизованное воспроизведение осуществляется с помощью специальных технических средств, называемых эталонами, а для передачи размера единиц используются образцовые средства измерений.

    Децентрализованное воспроизведение — единица производной физической величины воспроизводится на месте через единицы основных физических величин. Последние хранятся и воспроизводятся только централизованно в соответствии с их определением.

    Производная единица — единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или же с основными и уже определенными производными. Производная единица называется когерентной, если в этом уравнении числовой коэффициент равен единице.

    Качественным отображением измеряемых величин является их размерность (Dim). Значение величины получают в результате ее измерения или вычисления в соответствии с основным уравнением измерения:
    Q = X ? [Q],
    где Q — значение величины;
    X — числовое значение измеряемой величины в принятой единице;
    [Q] — выбранная для измерения единица.

    Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все средства измерений одной и той же физической величины. Для этого применяют средства измерений, хранящие и воспроизводящие установленные единицы физических величин и передающие их соответствующим средствам измерений (эталоны).

    Эталон — предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины высокоточная мера. С помощью эталона размер единицы передается нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений. Различают следующие виды эталонов.

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

    Вторичный (или специальный) эталон — воспроизводит единицу в особых условиях и заменяет при этих условия первичный эталон. Он создается и утверждается в тех случаях, когда это необходимо для обеспечения наименьшего износа государственного эталона.

    Вторичные эталоны по своему назначению делятся на эталоны-копии, эталоны сравнения, эталоны-свидетели и рабочие эталоны.

    Эталон-копия — предназначен для передачи размеров единиц рабочим эталонам. Он не всегда является физической копией государственного эталона.

    Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны, называется государственным.

    Эталон-свидетель — предназначен для проверки сохранности государственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты.

    Эталон сравнения — применяют для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом.

    Рабочий эталон — воспроизводит единицу от вторичных эталонов и служит для передачи размера эталону более низкого разряда.