Основные представления метрологии

ЛЕКЦИЯ №2

ОСНОВНЫЕ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ. ЗНАЧЕНИЯ И РАЗМЕРЫ ВЕЛИЧИН

Цель лекции: изучение основных представлений метрологии, процесса измерения физических величин, погрешностей измерений.

План лекции:

1 Основные представления метрологии

2 Измерение физических величин

3 Погрешности измерений

Литература:

1. Метрология. Сергеев А.Г., Крохин В.В., М., Логос, 2002, с. 7-16

2. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. Крылова Г.Д., М., Юнити, 2007, с. 463-470.

Основные представления метрологии

Физическая величина – это характеристика физического объекта (физической системы, явления или процесса), общая в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальная для каждого из них.

Единица измерения физической величины – это физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1.

Единицам физических величин присваивается полное и сокращенное символьное обозначение – размерность. Например, масса – килограмм (кг), время – секунда (с), длина – метр (м), сила – Ньютон (Н).

Единицы измерения начали появляться тогда, когда возникла потребность выражать что-либо количественно, например, количество сыпучих или жидких веществ, расстояние, характеристику процессов. Стали появляться меры объема, длины, массы.

Развитие единиц измерения величин можно разделить на несколько этапов.

Первый этап, когда единицу измерения величин связывали с мерой. Размер единицы измеряемой величины равнялся размеру величины, воспроизводимой мерой.

Второй этап характеризуется отказом от единиц величин, воспроизводимых природой, и переходом к вещественным, предметным эталонам (метру, килограмму).

На третьем этапе развития единиц физических величин выяснилось, что вещественные эталоны единиц величин не могут обеспечить передачу этих единиц с той точностью, которую стали требовать наука и техника. Открытие новых физических явлений позволило воспроизвести единицы физических величин, не изменяя сами единицы. Сейчас размер метра определен через секунду.

Переход от одного этапа к другому по отдельным физическим величинам совершился и продолжает совершаться.

Исключение составляет единица массы, которая осталась на втором этапе. До сих пор наиболее точно единица массы воспроизводится вещественным эталоном килограмма – платиново-иридиевой гирей, изготовленной в 1889 году.

Определение килограмма не связано ни с какими другими единицами; она остается независимой единицей.

Вся централизованная система эталонов массы, опирающаяся на международный прототип, принципиально уничтожима, так как не опирается ни на какие физические процессы и константы.