- •Вербицький о.М. Метрологічне забезпечення і обладнання для оцінки якості сировини і продукції
- •Розділ 1 основні поняття та визначення метрології
- •1.1. Історія виникнення метрології
- •1.2. Історія розвитку метрології в Україні
- •1.3. Закон України „Про метрологію і метрологічну діяльність”
- •1.4. Основні терміни метрології та їх визначення
- •Розділ 2 фізичні величини та системи фізичних величин
- •2.1. Фізичні величини та одиниці вимірювань
- •2.2. Системи фізичних одиниць. Міжнародна система сі
- •2.3. Похідні одиниці системи сі
- •Розділ 3 вимірювання та забезпечення їх потрібної точності
- •3.1. Фізичний експеримент
- •3.2. Планування та організація вимірювань
- •3.3. Види вимірювань
- •3.4. Точність та похибки вимірювань
- •3.5. Опрацювання результатів прямих багаторазових вимірювань
- •3.6. Зменшення впливу випадкових похибок
- •Розділ 4 засоби вимірювальної техніки
- •4.1. Основні визначення
- •4.2. Параметри засобів вимірювань
- •4.3. Похибки засобів вимірювальної техніки
- •4.4. Методи зменшення похибок засобів вимірювання
- •4.5. Вибір засобів вимірювання
- •Розділ 5 державна система промислових приладів
- •5.1. Мета створення державної системи промислових приладів
- •5.2. Класифікація та побудування виробів дспп
- •Розділ 6 державний метрологічний контроль та нагляд
- •6.1. Державна метрологічна система
- •6.2. Уповноваження та атестація в державній метрологічній системі
- •6.3. Державні випробування засобів вимірювальної техніки та затвердження їх типів
- •6.4. Державна метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки
- •6.5. Повірка засобів вимірювальної техніки
- •6.6. Державний метрологічний нагляд за забезпеченням єдності вимірювань
- •6.7. Атестація калібрувальних і вимірювальних лабораторій підприємств та організацій
- •6.8. Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки
- •6.9. Калібрування засобів вимірювальної техніки
- •6.10. Метрологічна експертиза документації та атестація методик виконання вимірювань
- •6.11. Метрологічний нагляд за забезпеченням єдності вимірювань
- •5. Державна метрологічна повірка та атестація засобів вимірювальної техніки. Розділ 7 метрологічне забезпечення підприємства легкої промисловості
- •7.1. Мета метрологічного забезпечення на підприємстві
- •7.2. Метрологічне забезпечення технологічних процесів
- •7.3. Метрологічне забезпечення на етапі виготовлення виробу
- •7.4. Оцінка якості продукції
- •7.5. Організація технічного контролю на підприємствах легкої промисловості
- •7.6. Керування якістю продукції в межах виробничого процесу
- •8.1.2. Вимірювання маси за допомогою важільних ваг
- •8.1.3. Методологія обробки даних досліджень
- •8.2. Методики проведення повірок
- •8.2.1. Відомча повірка довжиномірів дл-2, дл-2м, дл-3
- •8.2.2. Відомча повірка стебломірів с-2 та с-2м
- •8.2.3. Відомча повірка стебломірів сп-20
- •8.2.4. Відомча повірка лабораторних м’ялок лм-3
- •8.2.5. Відомча повірка м’яльно-тіпального верстата смт-200м
- •8.2.6. Відомча повірка стрічкоутворювача ло-2
- •8.2.7. Відомча повірка машини розривної типу 741 (динамометра дкв-60)
- •8.2.8. Відомча повірка крайкоміра Кр-4
- •8.2.9. Відомча повірка кутомірів уа-1 та уа-2
- •Список літератури
- •Додатки
- •Вербицький Олександр Миколайович Метрологічне забезпечення і обладнання для оцінки якості сировини і продукції
2.2. Системи фізичних одиниць. Міжнародна система сі
СІ є розвитком метричної системи мір, яка була створена французькими вченими й уперше широко впроваджена після Великої французької революції. До введення метричної системи одиниці вимірювання вибиралися випадково й незалежно одна від одної, тому перерахування з однієї одиниці в іншу було складним. Крім того, у різних місцях застосовувалися різні одиниці, іноді з однаковими назвами. Метрична система повинна була стати зручною і єдиною системою мір і ваг.
У 1799 р. були затверджені два еталони – для одиниці довжини (метр) і для одиниці маси (кілограм).
У 1874 р. була введена система СГС, що базувалася на трьох одиницях – сантиметр, грам і секунда. Були також введені десяткові префікси від мікро до мега.
У 1889 р. 1-а Генеральна конференція з мір і ваг прийняла систему мір, подібну до СГС, яка базувалася на метрі, кілограмі й секунді, тому що ці одиниці були визнані більш зручними для практичного використання.
Надалі були введені базові одиниці для фізичних величин у галузі електрики й оптики.
У 1960 р. XI Генеральна конференція з мір і ваг прийняла стандарт, що вперше одержав назву „Міжнародна система одиниць СІ”.
У 1971 р. на XIV Генеральній конференції з мір і ваг було внесено зміни в СІ, зокрема, додано одиницю кількості речовини (моль).
Рис. 2.1. Міжнародний еталон метра, що використовувався з 1889 до 1960 року.
Основними одиницями СІ є метр, кілограм, секунда, ампер, кельвін, кандела, моль, а додатковими – радіан та стерадіан.
Розмірність основних величин системи – це їх позначення, наприклад L, M, Т, а розмірність похідної величини X має, наприклад, вигляд:
dim X=LαMβTγ, (2.1)
де α, β, γ – показники розмірності.
Метр (позначення: м, m; від давньогрецьк. мέτρον – міра, вимірювач) – одиниця вимірювання довжини та відстані в СІ. Метр дорівнює відстані, яку проходить світло у вакуумі за проміжок часу, що дорівнює 1/299 792 45 секунди.
Кілограм (позначення: кг, kg) – одиниця вимірювання маси, одна з основних одиниць СІ.
Кілограм визначається як маса еталона кілограма, що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг (розташовано в м. Севр біля Парижа). Це циліндр діаметром і висотою 39 мм із платино-іридієвого сплаву (90 % платини, 10 % іридію) (рис. 2.2). Спочатку кілограм визначався як маса одного кубічного дециметра (літра) чистої води при температурі 4°C і стандартному атмосферному тиску.
Секунда (позначення: s, с) – одиниця вимірювання часу, одна з основних одиниць СІ та СГС.
Одна секунда – це інтервал часу, що дорівнює 9 192 631 770 періодам випромінювання й відповідає переходу між двома надтонкими рівнями основного стану атома цезію-133 за відсутності збурення зовнішніми полями.
Таблиця 2.2
Основні та додаткові одиниці СІ
Величина |
Одиниця |
|||
назва |
розмірність |
назва |
позначення |
|
міжнародне |
українське |
|||
Довжина |
L |
Метр |
m |
м |
Маса |
M |
Кілограм |
kg |
кг |
Час |
T |
Секунда |
s |
с |
Сила електричного струму |
I |
Ампер |
A |
А |
Термодинамічна температура |
Q |
Кельвін |
K |
К |
Кількість речовини |
N |
Моль |
mol |
моль |
Сила світла |
J |
Кандела |
cd |
кд |
Плоский кут |
- |
Радіан |
rad |
рад |
Тілесний кут |
- |
Стерадіан |
sr |
ср |
Рис. 2.2. Еталон кілограма
Ампер (позначення: А) – одиниця вимірювання сили електричного струму в системі СІ.
Ампер дорівнює силі такого постійного струму, який, проходячи по двох прямих паралельних провідниках нескінченної довжини з незначним поперечним перерізом, розташованих на відстані в 1 метр один від одного у вакуумі, створював би між цими провідниками силу, що дорівнювала б 2·10−7 ньютонам на метр довжини.
Ампер названий на честь французького фізика Андре Ампера.
Ке́львін (позначення: K) – одиниця вимірювання температури в СІ, запропонована в 1848 році.
Один кельвін дорівнює 1/273,16 термодинамічної температури потрійної точки води. Початок шкали (0 К) збігається з абсолютним нулем. Кельвін за розміром збігається із градусом Цельсія.
Одиниця названа на честь англійського фізика Вільяма Томсона, який за королівським указом одержав титул барона Кельвіна Ларгського з Айршира. У свою чергу, це звання пішло від річки Кельвін, що протікає через територію університету в Глазго.
Кандела (позначення: кд, cd) – одиниця вимірювання сили світла. Це одна з семи основних одиниць вимірювання системи СІ. Вона дорівнює силі світла монохроматичного випромінювання частотою 540·1012 Гц, що випускається в заданому напрямку джерелом, енергетична сила світла якого в цьому напрямку становить 1/683 Вт/ср.
Вибрана частота відповідає зеленому кольору. Людське око має найбільшу чутливість у цій зоні спектра. Якщо випромінювання має іншу частоту, то для досягнення тієї ж сили світла потрібна більша енергетична інтенсивність.
Раніше кандела визначалася як сила світла, випромінюваного чорним тілом перпендикулярно поверхні площею 1/60 см² при температурі плавлення платини (2042,5 К). У сучасному визначенні коефіцієнт 1/683 обраний таким чином, щоб нове визначення відповідало старому.
Моль (позначення: моль, mol) – одиниця вимірювання кількості речовини в СІ. Відповідає кількості речовини, що містить стільки специфікованих структурних одиниць (атомів, молекул, іонів, електронів або будь-яких інших часток), скільки міститься атомів у 0,012 кг ізотопу вуглецю 12C.
Кількість часток в одному молі будь-якої речовини постійна й зветься числом Авогадро (NA).
NA = 6,02214179(30)∙1023 моль−1. (2.2)
Радіан (позначення: рад, rad) дорівнює куту між двома радіусами кола, дуга між якими дорівнює радіусу.
Стерадіан (позначення: ср, cr) дорівнює тілесному куту з вершиною в центрі сфери, який вирізає на поверхні сфери площу, що дорівнює площі квадрата зі стороною, яка дорівнює радіусу сфери.