Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Международный прототип килограмма (ИПК) является артефактом или прототип , который был определен , чтобы иметь массу ровно на один килограмм.

В метрологии (науке об измерениях) эталон (или эталон ) - это объект , система или эксперимент, которые имеют определенное отношение к единице измерения физической величины. [1]Стандарты являются основным эталоном для системы мер и весов, с которой сравниваются все другие измерительные приборы. Исторические стандарты длины, объема и массы были определены многими различными авторитетными организациями, что привело к путанице и неточности измерений. Современные измерения определяются по отношению к международно стандартизированным эталонным объектам, которые используются в тщательно контролируемых лабораторных условиях для определения единиц длины, массы, электрического потенциала и других физических величин.

Иерархия стандартов [ править ]

Стандартные единицы измерения длины должны быть встроены в краеугольные камни церквей или важных общественных зданий, чтобы все люди, торгующие на территории, могли согласовать единицы измерения.

Существует трехуровневая иерархия физических эталонов. В верхней части дерева находятся основные стандарты - они известны как первичные стандарты . Первичные эталоны изготавливаются с высочайшим метрологическим качеством и являются окончательным определением или реализацией своей единицы измерения. [2] Исторически единицы измерения обычно определялись со ссылкой на уникальные артефакты, которые являлись правовой основой единиц измерения. Постоянная тенденция в метрологии состоит в том, чтобы исключить как можно больше эталонов артефактов и вместо этого определить практические единицы измерения в терминах фундаментальных физических констант., как показано стандартизированной техникой. Одним из преимуществ исключения стандартов артефактов является то, что больше не требуется взаимное сравнение артефактов. Еще одним преимуществом было бы то, что потеря или повреждение эталонов артефактов не нарушило бы систему мер.

Следующий стандарт качества в иерархии известен как вторичный стандарт . Вторичные эталоны калибруются относительно первичного эталона. [2]

Третий уровень стандарта, стандарт, который периодически калибруется по вторичному стандарту, известен как рабочий стандарт . [2] Рабочие эталоны используются для калибровки коммерческого и промышленного измерительного оборудования.

Основные стандарты [ править ]

Набор калибровочных блоков используется в качестве рабочего эталона для проверки калибровки измерительных инструментов, таких как микрометры .

Примером первичного эталона был международный прототип килограмма (IPK), который был эталонным килограммом и первичным эталоном массы для Международной системы единиц (СИ). IPK представляет собой платино-иридиевый сплав массой в один килограмм, который поддерживается Международным бюро мер и весов (BIPM) в Севре, Франция.

Другой пример - единица измерения электрического потенциала - вольт . Раньше он определялся как стандартные электрохимические батареи, что ограничивало стабильность и точность определения. В настоящее время вольт определяется в терминах выхода джозефсоновского , [3] , который несет прямую связь с фундаментальными физическими константами.

Напротив, эталонный стандарт для счетчика больше не определяется физическим объектом (как бывший международный прототип счетчика (IPM) или первоначально mètre des Archives ). В 1983 году стандартный метр был переопределен как расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1 /299 792 458 секунды. [4]

Вторичные эталоны [ править ]

Вторичные стандартные образцы очень близки к первичным стандартным образцам. Например, крупные национальные измерительные лаборатории, такие как Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), будут иметь несколько килограммов «национального стандарта», которые периодически калибруются относительно IPK и друг друга. [5]

Рабочие стандарты [ править ]

Механический цех будет иметь физические рабочие эталоны ( например, мерные блоки ), которые используются для проверки его измерительных приборов. Рабочие стандарты и сертифицированные стандартные образцы, используемые в торговле и промышленности, имеют прослеживаемую связь с вторичными и первичными стандартами.

Ожидается, что рабочие стандарты ухудшатся и больше не считаются соответствующими национальному стандарту [6] по истечении определенного периода времени или по истечении срока использования. [7]

Лабораторные стандарты [ править ]

Национальные организации предоставляют калибровочным и частным промышленным лабораториям изделия, процессы и / или сертификаты, чтобы они могли обеспечить сертифицированную прослеживаемость к национальным стандартам. (В Соединенных Штатах NIST реализует программу NVLAP. [8] ) Эти лабораторные стандарты содержатся в контролируемых условиях для поддержания их точности и используются в качестве эталона для калибровки и создания рабочих стандартов. [9] Иногда их (неправильно) называют «вторичными стандартами» из-за их высокого качества и соответствия стандартам.

См. Также [ править ]

  • История измерений
  • Международная система единиц
  • Измерение
  • Погрешность измерения
  • Измерительный инструмент
  • Метр
  • Стандартизация
  • Технический стандарт
  • Меры измерения
  • Кормовой баланс
  • 2019 новое определение базовых единиц СИ

Ссылки [ править ]

  1. ^ Филипп Оствальд, Хайро Муньос, Производственные процессы и системы (9-е издание) John Wiley & Sons, 1997 ISBN  978-0-471-04741-4 стр. 616
  2. ^ a b c G.MS de Silva (2002). Базовая метрология для сертификации ISO 9000 . Баттерворт-Хайнеманн. ISBN 0750651652.
  3. ^ Берроуз, Чарльз Дж .; Benz, Samuel P .; Харви, Тодд Э .; Гамильтон, Кларк А. (1999-06-01), «Программируемый стандарт напряжения Джозефсона на 1 В постоянного тока» , IEEE Transactions on Applied Superconductivity , Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), 9 (3): 4145–49, doi : 10.1109 / 77.783938 , ISSN 1051-8223 
  4. ^ «17-я Генеральная конференция поид и мер (CGPM) - Резолюция 1 CGPM (1983): Определение метра» . Международное бюро политики и безопасности (BIPM) . Проверено 27 июня 2014 .
  5. ^ "Распространение массы в Соединенных Штатах: результаты и последствия недавних калибровок BIPM килограммов национального прототипа США" (PDF) .
  6. ^ "Прослеживается до национального стандарта (определение)" .
  7. ^ «Департамент лицензирования и регулирования штата Мичиган - LARA> Безопасность на рабочем месте и безопасность на рабочем месте> MIOSHA> Радиационная безопасность» .
  8. ^ "Национальная программа добровольной аккредитации лабораторий (NVLAP) Домашняя страница" .
  9. ^ «Лаборатория испытаний на белом песке - стандарты измерений и калибровочная лаборатория» . Архивировано из оригинала на 2008-08-07.