Международная система единиц Systeme International d' Unites (СИ)

Опорный конспект

ДИСЦИПЛИНА: МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

авторы: Левина И.Э, Платонова М. Ю.

Санкт- Петербург

2010 г.

Измерения служат для познания природы:

точность измерений — это путь к открытиям,

хранению и применению точных значений.

Человечество стало заниматься вопросами, связанными с измерениями, когда начали формироваться первые цивилизации, стала развиваться торговля, строительство, производство. Для этого потребовались общепринятые, утвержденные единицы и способы измерений.

Стандартизация, метрология и сертификация - это инструменты обеспечения качества продукции, работ и услуг.

1. Стандарт устанавливает основные потребительские свойства товара.

2. Метрология гарантирует методами различного контроля, что изготовленная продукция соответствует стандарту, техническим условиям и др.

3. Сертификация - это процедура, по средством которой независимая третья сторона документально удостоверяет, что продукция или услуга соответствует установленным нормам.

Слово метрология образовано из двух греческих слов метрон (мера) и логос (учение, умение) и означает - учение о мерах.

Д. И. Менделеев говорил, что наука начинается тогда, когда начинают измерять. Метрология в современном понимании - наука об измерениях, методах и средст­вах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точ­ности.

В 1875 году Метрическая конвенция узаконила систему, основанную на основанную единицах - метре и килограмме как международную. Россия подписала декларацию о принятии метрической системы и получила платиноиридиевого эталоны массы и метра.

В 1918 году в России декретом Совета Народных Комиссаров «О введении Международной метрической системы мер и весов» была введена метрическая система.

В 1978 году для единообразия в единицах измерений был утвержден Международный стандарт «Единицы физических вели­чин» (СИ), который введен с 1 января 1979 года как обязательный во всех областях народного хозяйства, науки, техники и при препо­давании

В 1993 году был принят «Закон Российской Федерации об обеспе­чении единства измерений», который устанавливает правовые ос­новы обеспечения единства измерений в Российской Федерации.

В современной промышлен­ности доля затрат труда на выполнение измерений составляет в среднем 10 % общих затрат труда на всех этапах создания и экс­плуатации продукции, а в отдельных отраслях, в частности, элек­тронной, радиотехнической, химической, достигает 50-60 %.

Всемирный День метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ

Техническими основами метрологического обеспечения яв­ляются:

• система государственных эталонов единиц физических ве­личин;

• система передачи размеров единиц физических величин от эталона всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и других средств поверки;

• система разработки, постановки на производство и выпуска в обращение рабочих средств измерений, обеспечивающих опреде­ление с требуемой точностью характеристик продукции, технологи­ческих процессов и других объектов;

• система обязательных государственных испытаний средств измерений;

• система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Руководство метрологическим обеспечением страны осуществляет Госстандарт России.

Метрологическая служба— совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.

Метрологическая служба РФ состоит из государственной метрологической службы, территориальных органов Госстандарта РФ, ведомственных метро­логических служб.

Государственный метрологический надзор осуществляется Госстандартом РФ, главным управлением государственного надзора, лабораторией государственного надзора (ЛГН).

Обеспечение единства измерений является задачей метрологических служб.

Для обеспечения единства отдельных видов измерений при Госстандарте РФ созданы:

· Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ)

· Государственная служба стандартных справочных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО)

· Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД).

Основными задачами метрологии являются;

· обеспечение исследований, производства и экс­плуатации технических устройств;

· контроль за состоянием окружающей среды;

· обеспечение учреждений организаций соответствующими средствами измерений

Метрологию подразделяют на:

· общую — теоретическую и экспериментальную;

· прикладную (практическую);

· законодательную.

Теоретическая метрологиязанимается вопросами фун­даментальных исследований, созданием системы единиц из­мерений, физических постоянных, разработкой новых мето­дов измерений.

Экспериментальная метрология— вопросами созда­ния эталонов, образцов мер, разработкой новых измеритель­ных приборов, устройств и информационных систем.

Прикладная (практическая) метрология занимается вопросами практического применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках метрологии.

Законодательная метрологиявключает комплекс взаи­мосвязанных и взаимообусловленных общих правил, а также другие вопросы, регламентация и контроль которых необхо­димы со стороны государства и для обеспечения единства из­мерений и единообразия системы измерений.

Объектами государственного надзора являются:

1. нормативные документы по стандартизации и техническая документация;

2. продук­ция, процессы и услуги;

3. иные объекты в соответствии с действую­щим законодательством о государственном надзоре.

Международная система единиц Systeme International d' Unites (СИ)

Единством измерений называется состояние измерений, при которых их результаты выражены в узаконенных единицах и по­грешности известны с заданной вероятностью.

Единица физической величины— это физическая вели­чина, которой по определению присвоено числовое зна­чение, равное единице (1 метр).

Система единиц физических величин— совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с приняты­ми принципами

Для единообразия в единицах измерений в 1978 года был утвержден Международный стандарт «Единицы физических вели­чин» (СИ), который введен с 1 января 1979 года как обязательный во всех областях народного хозяйства, науки, техники и при препо­давании

Основными преимуществами Международной системы единиц являются:

· унификация единиц физических величин на базе СИ. Для каждой физической величины устанавливается одна единица и сис­тема образования кратных и дольных единиц от нее с помощью множителей

· система СИ является универсальной системой. Она охватыва­ет все области науки, техники и отрасли экономики;

· основные и большинство производных единиц СИ имеют удоб­ные для практического применения размеры. В системе разграни­чены единицы массы (килограмм) и силы (ньютон);

· упрощается запись уравнений и формул в различных областях науки и техники. В СИ для всех видов энергии (механической, тепло­вой, электрической и др.) установлена одна, общая единица — джоуль

Международная система единиц Systeme International d' Unites (СИ)

• единица длины — метр — длина пути, которую проходит свет в вакууме за 1/299792458 долю секунды;

• единица массы — килограмм — масса, равная массе международного прототипа килограмма;

• единица времени — секунда — продолжительность 9192631770 периодов излучения, которое соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей;

• единица силы электрического тока - ампер - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2 · 10^-7 Η на каждый метр длины;

• единица термодинамической температуры — кельвин — 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки йоды. Допускается также применение шкалы Цельсия;

• единица количества вещества— моль— количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода-12 массой 0,012 кг;

• единица силы света — кандела— сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 · 10¹² Гц, энергетическая сила которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср

Международная система единиц содержит также две дополнитель­ные единицы: для плоского угла — радиан и для телесного угла — стерадиан