Система передачи размеров единиц физических величин от эталонов к рабочим средствам измерений

В основе обеспечения единообразия средств измерений лежит система передачи размера единицы измеряемой величины. Передача размера единицы представляет собой приведение размера единицы, хранимой средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой и хранимой эталоном. Этот процесс осуществляется при поверке или калибровке средств измерений. Поскольку число рабочих средств измерений по каждому из видов измерений достигает сотен тысяч и даже миллионов экземпляров (например, термометры, манометры), то передача размеров единиц величин осуществляется при помощи развернутой (многоступенчатой) системы эталонов.

Классификация эталонов

Эталон единицы физической величины – это средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Эталоны подразделяют на первичные (исходные) и вторичные (подчиненные).

Первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

Первичный эталон, официально признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства, называется государственным (или национальным). Исходный эталон обладает наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений.

Эталоны, стоящие в поверочной схеме ниже исходного эталона, обычно называют подчиненными эталонами.

В метрологической практике широко применяются вторичные эталоны для выполнения поверочных работ, обеспечения сохранности и наименьшего износа государственного эталона.

К вторичным эталонам относят:

эталоны-копии, предназначенные для хранения единицы и передачи ее размера рабочим эталонам;

эталоны сравнения, применяемые для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть сличены друг с другом;

рабочие эталоны, применяемые для передачи размера единицы рабочим эталонам. Рабочие эталоны при необходимости подразделяют на разряды 1, 2, 3 и т.д.

Исходным эталоном в стране служит первичный эталон, исходным эталоном для республики, региона, министерства (ведомства) или предприятия может быть вторичный или рабочий эталон.

Передача размера единицы осуществляется через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов, при этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке размер единицы передают рабочему средству измерений.

Схема передачи размера единиц величин

Систему эталонов, предназначенную для передачи размера единиц, можно представить в виде пирамиды, в основании которой находится вся совокупность однородных (ориентированных на измерение соответствующей величины) рабочих средств измерений. Вершину занимает государственный эталон, а на промежуточных ступенях расположены эталоны 1-го, 2, 3 и т.д. разрядов (рис. 3.4).

Размер единицы передается «сверху вниз» – от более точных средств измерений к менее точным. От государственного эталона единица величины передается рабочим эталонам, а от них – рабочим средствам измерений.

Рис. 3.4. Схематическое изображение системы передачи размера единицы величины

Поверочные схемы

Обеспечение правильности передачи размера единиц величин регламентируется специальным документом – поверочной схемой.

Поверочная схема – это нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим средствам измерений с указанием методов и погрешности.

Различают государственные и локальные поверочные схемы.

Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной физической величины, имеющиеся в стране. Локальные поверочные схемы – на средства измерений, применяемые в данном регионе, отрасли, ведомстве или на отдельном предприятии (организации). Локальные поверочные схемы должны соответствовать государственным требованиям соподчиненности, определяемой государственной поверочной схемой.

На рис. 3.5 представлен общий вид государственной поверочной схемы.

Рис. 3.5. Общий вид государственной поверочной схемы

В каждой ступени поверочной схемы регламентируется метод передачи размера единицы. Наименование методов поверки (или калибровки) на схеме заключают в овалы. Здесь же указывают допускаемую погрешность метода. Наименования эталонов и рабочих средств измерений приводят в прямоугольниках.