Понятие об эталонах единиц физических величин
Одной из важных проблем метрологии является обеспечение единства измерений в стране. Единство измерений возможно только при условии тождественности единиц, в которых проградуированы все средства измерений одной и той же физической величины.
В связи с этим возникает необходимость в точном воспроизведении и хранении установленных единиц физических величин и в передаче их размеров применяемым средствам измерений. Средство измерений (или комплекс средств), обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы физической величины, называется эталоном. Эталоны обязательно утверждаются соответствующим органом.
Если эталон воспроизводит единицу с наивысшей в стране точностью, его называют первичным. Для воспроизведения единиц в особых условиях, в которых прямая передача размера единицы от первичных эталонов с требуемой точностью технически неосуществима (высокие и низкие температуры и давления, крайние участки диапазонов измерения и т.п.), создаются и утверждаются специальные эталоны.
Первичный или специальный эталон, официально утвержденный для страны в качестве исходного, называется государственным.
Эталоны служат материально-технической базой обеспечения единства измерений в стране. Состояние эталонов определяется общим уровнем развития науки и техники в стране и, в свою очередь, определяет уровень производства и технологии. Поэтому государственные эталоны относят к национальному богатству страны. Государственными эталонами охвачены все основные и большинство производных единиц СИ, а также некоторые дополнительные и внесистемные единицы. Парк эталонов постоянно пополняется и совершенствуется. В настоящее время в стране насчитывается более 120 государственных первичных и специальных эталонов.
Для обеспечения сохранности государственных эталонов создаются и утверждаются вторичные эталоны, значения которых устанавливаются по первичным эталонам. Вторичный эталон, применяемый для хранения единицы и передачи ее размера образцовым (а иногда и рабочим) средствам измерений, называют рабочим эталоном.
Для передачи размера единицы рабочим эталонам используют эталон-копию, который является вторичным эталоном и не всегда представляет собой физическую копию государственного эталона.
Если по каким-то причинам эталоны не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом, применяют вторичные эталоны, называемые эталонами сравнения.
По своему исполнению эталоны могут быть воспроизводимыми и невоспроизводимыми. Эталон называется воспроизводимым, если соответствующий размер физической величины может быть воспроизведен с заданной степенью точности с помощью других эталонов или с использованием известных физических явлений. Если государственный эталон является невоспроизводимым (например, эталон единицы массы), то создают эталон- свидетель - вторичный эталон, применяемый для проверки сохранности государственного эталона и для замены его в случае порчи или утраты. Государственные эталоны хранятся в метрологических институтах страны. Для проведения работ с эталонами привлекаются ученые - хранители эталонов. Вторичные эталоны используются в метрологических институтах, республиканских и территориальных центрах метрологии и стандартизации. По разрешению Госстандарта России допускается их хранение и применение в некоторых органах ведомственных метрологических служб. Так, в органах метрологической службы Министерства обороны РФ применяются вторичные эталоны, называемые военными эталонами. Военные эталоны во многих случаях выполняются перевозимыми.