Определение физической величины

Классификация физических величин.

Классификация единиц физических величин.

РАЗДЕЛ 1. МЕТРОЛОГИЯ. Тема 3

Основные понятия и термины метрологии.

Основные термины метрологии установлены государственными стандартами.

1.Основное понятие метрологии — измерение. Согласно ГОСТ 16263-70, измерение — это нахождение значения физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств.

Результат измерения — это получение в процессе измерения значения величины..

С помощью измерений получают информацию о состоянии производственных, экономических и социальных процессов. Например, измерения являются основным источником информации о соответствии продукции и услуг требованиям нормативной документации при проведении сертификации.

2. Средство измерения (СИ) — специальное техническое средство, хранящее единицу величины, для сопоставления измеряемой величины с ее единицей.

3. Мера — это средство измерения, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера: гири, концевые меры длины.

Для оценки качества измерений используют следующие свойства измерений: правильность, сходимость, воспроизводимость и точность.

•Правильность — свойство измерений, когда их результаты не искажены систематическими погрешностями.

•Сходимость — свойство измерений, отражающее близость друг другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях, одним и тем же СИ, одним и тем же оператором.

•Воспроизводимость — свойство измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполняемых в различных условиях — в различное время, в разных местах, разными методами и средствами измерений.

Например, одно и то же сопротивление можно измерить напрямую омметром, или же с помощью амперметра и вольтметра, применяя закон Ома. Но, естественно, в обоих случаях результаты должны совпадать.

•Точность — свойство измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Это главное свойство измерений, т.к. наиболее широко используется в практике намерений.

Точность измерений СИ определяется их погрешностью. Высокая точность измерений соответствует малым по¬грешностям.

4.Погрешность — это разность между показаниями СИ (результатом измерений) Xизм и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины Xд.

Задача метрологии в обеспечение единства измерений. Поэтому для обобщения всех приведенных терминов используют понятие единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.

Мероприятия по реальному обеспечению единства измерений в большинстве стран мира установлены законами и входят в функции законодательной метрологии. В 1993 г. принят Закон РФ «Об обеспечении единства измерений».

Раньше правовые нормы устанавливались постановлениями Правительства.

По сравнению с положениями этих постановлений Закон установил следующие нововведения:

• в терминологии — заменены устаревшие понятия и термины;

• в лицензировании метрологической деятельности в стране — право выдачи лицензии предоставлено исключительно органам Государственной метрологической службы;

• введена единая поверка средств измерений;

• установлено четкое разделение функций государственного метрологического контроля и государственного метрологического надзора.

• нововведением является также расширение сферы распространения государственного метрологического надзора на банковские, почтовые, налоговые, таможенные операции, а также на обязательную сертификацию продукции и услуг;

• пересмотрены правила калибровки;

• введена добровольная сертификация средств измерений и др.

Предпосылки принятия закона:

переход страны к рыночной экономике →

в результате — реорганизация государственных метрологических служб →

это привело к нарушению централизованной системы управления метрологической деятельностью и ведомственных служб →

появились проблемы при проведении государственного метрологического надзора и контроля в связи с появлением различных форм собственности,

к этому добавились и другие проблемы, связанные с необходимостью для России интеграции в мировую экономику.

Таким образом, проблема пересмотра правовых, организационных, экономических основ метрологии стала весьма актуальной.

Цели Закона состоят в следующем:

• защита граждан и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

• содействие прогрессу на основе применения государственных эталонов единиц величин и использования результатов измерений гарантированной точности;

• создание благоприятных условий для развития международных связей;

• регулирование отношений государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений.

Следовательно, основные сферы приложения Закона — торговля, здравоохранение, защита окружающей среды, внешнеэкономическая деятельность.

Задача обеспечения единства измерений возлагается на Государственную метрологическую службу. Закон определяет межотраслевой и подведомственный характер ее деятельности.

Межотраслевой характер деятельности означает правовое положение Государственной метрологической службы, аналогичное другим контрольно-надзорным органам государственного управления (Госатомнадзор, Госэнергонадзор и др.).

Подведомственный характер ее деятельности означает подчиненность по вертикали одному ведомству — Госстандарту России, в рамках которого она существует обособленно и автономно.

Во исполнение принятого Закона Правительство РФ в 1994 г. утвердило рад документов:

• «Положение о государственных научно-метрологических центрах»,

• «Порядок утверждения положений о метрологических службах федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц»,

• «Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений»,

Эти документы вместе с указанным Законом являются основными правовыми актами по метрологии в России.

Тема 3. Физические величины как объект измерений. Система SI (СИ)

Учебные вопросы:

1. Определение физической величины.

2. Международная система единиц физических величин SI.

Физическая величина (ФВ) – свойство физического объекта, общее для многих объектов в качественном отношении (это вид ве­личины), но индивидуальное в количественном отношении (это размер величины).

Системные – входят в одну из принятых систем (это все основные, производные, кратные и дольные единицы).

Внесистемные – не входят ни в одну из принятых систем единиц ФВ (литр, морская миля, карат, лошадиная сила).

Кратная – это единица ФВ, значение которой в целое число раз больше системной или внесистемной единицы (например, единица длины 1 км = 103м, то есть кратна метру).

Дольная – это единица ФВ, значение которой в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы (например, единица длины 1 мм = 10-3м, то есть является дольной).

Основные величины не зависят друг от друга и служат основой для установления связей с другими физическими величинами, которые называют производными от них. Например, в формуле Эйнштейна E=mc2, масса – это основная единица, а энергия – это производная единица.

Совокупность основных и производных единиц называется системой единиц физических величин. В 1960 г. была принята Международная система единиц (Systeme International d'Unites), обозначаемая SI. Она содержит основные (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела), дополнительные и производные (радиан, стерадиан) единицы физических величин.

В науке, технике и повседневной жизни человек имеет дело с разнообразными свойствами окружающих нас физических объектов. Их описание производится посредством физических величин.

Физическая величина (ФВ) — свойство физического объекта, общее для многих объектов в качественном отношении (это вид величины — R), но индивидуальное в количественном отношении (это размер величины — 10 Ом).

Для того, чтобы можно было установить для каждого объекта различия в количественном содержании свойства, отображаемого физической величиной, в метрологии введены понятия ее размера и значения.

Размер ФВ — это количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию ФВ — все тела различаются по массе, т.е. по размеру этой ФВ.

Значение ФВ — это оценка ее размера в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Его получают в результате измерения или вычисления ФВ.

Единица ФВ — это ФВ фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1.

Пример: ФВ — масса,

единица этой ФВ — 1кг.

значение — масса предмета = 5 кг.

Классификация единиц ФВ

1. системные и внесистемные

Системные — которые входят в одну из принятых систем.

*это все основные, производные, кратные и дольные единицы.

Внесистемные — которые не входят ни в одну из принятых систем единиц ФВ:

литр (единица объема),

литр (единица объема), морская миля

карат (единица массы в ювелирном деле),

карат (единица массы в ювелирном деле) лошадиная сила (устаревшая

единица мощности)

Дата добавления: 2013-12-14