Основы метрологии

1. Основы метрологии

Наука начинается тогда,
когда начинают измерять,
точная наука не мыслима
без меры.
Д.И. Менделеев
Подготовила:
Преподаватель ЛТСиД
Лунева Н.М.

2.

План урока:
1.Закрепление пройденного материала
по разделу стандартизация
2.История метрологии
3.Основные понятия метрологии
4.Основные характеристики измерений

3. История метрологии

« Не делайте неправды
в мере, в весе и измерении:
да будут у вас весы верные, гири верные…»
Библия

4. Определения:

Метрология- наука об измерениях, методах,
средствах обеспечения единства и способах
достижения требуемой точности.
Предмет метрологии - измерения, их единство и
точность.
Объекты метрологии – единицы величин, средства
измерений, эталоны, методики выполнения
измерений.
Измерение – нахождение значений физической
величины опытным путем с помощью специальных
технических средств.
Точность измерений характеризуется близостью их
результатов к истинному значению измеряемой
величины.

5.

Единство измерений - такое состояние измерений,
при котором их результаты выражены в
узаконенных единицах и погрешности измерений
известны с заданной вероятностью.
Величина - это свойство чего-либо, что может
быть выделено среди других свойств и оценено
тем или иным способом, в том числе и
количественно.
Мера – средство измерения, предназначенное для
воспроизведения физической величины заданного
размера (гиря –мера массы).

6. Задачи метрологии

усовершенствование эталонов;
- разработка новых методов точных
измерений;
- обеспечение единства и необходимой
точности измерений.

7.

Основные характеристики измерений:
Принцип измерений – физическое явление или
совокупность физических явлений, положенных в
основу измерений.
Метод измерений – совокупность приемов
использования принципов и средств измерений.
Погрешность измерений – разность между
полученным при измерении и истинным значениями
измеряемой величины.
Правильность измерения определяется как качество
измерения, отражающее близость к нулю
систематических погрешностей результатов.

8.

Достоверность – характеризует доверие к
результатам измерений и делит их на две
категории:
-достоверные
-недостоверные
Эталон единицы физической величины средство измерений (или комплекс средств
измерений), обеспечивающее воспроизведение
и (или) хранение единицы, а также передачу её
размера нижестоящим по поверочной схеме
средствам измерений и утвержденное в
качестве эталона в установленном порядке.

9.

5
М
Е
4
3
2
Э
Т
Л
Т
Р
О
Л
О
1
Г
И
Е
А
Ч
К
З
Р
Л
Н
О
М
А
О
О
Т
Е
Н
С
Ь
Р
Т
Е
Ь
Н
И
Е
Я

10.

Метрология - наука об измерениях,
методах и средствах обеспечения их
единства и способах достижения
требуемой точности.

11. Разделы метрологии

Теоретическая метрология - база измерительной техники,
занимается изучением проблем измерений в целом и
образующих измерение элементов: средств измерений,
физических величин и их единиц, методов и методик
измерений, результатов и погрешностей измерений.
Законодательная метрология - разрабатывает и внедряет
нормы и правила выполнения измерений, устанавливает
требования, направленные на достижение единства измерений,
порядок разработки и испытаний средств измерений,
устанавливает термины и определения в области метрологии,
единицы физических величин и правила их применения.
Прикладная (практическая) метрология - освещает
вопросы практического применения разработок и положений
законодательной метрологии, с ее помощью осуществляется
метрологическое обеспечение производства.
Фундаментальная метрология – занимается вопросами
исследований, созданием системы единиц измерений,

12.

Тема урока:
Международная система единиц.
Эталоны.

13. Международная система единиц физических величин

Международная система единиц физических величин (SI) принята
в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам.
По этой системе предусмотрено семь основных единиц:
1.метр;
2.килограмм;
3.секунда;
4.ампер;
5.кельвин;
6.кандела;
7.моль.
и две дополнительные:
1.для плоского угла – радиан;
2.для телесного угла - стерадиан.

14.

Основные и дополнительные единицы системы SI
Единица
Величина
Наименование
Размерность
Наименование
Обозначение
Международное
Русское
Основные
Длина
L
Метр
m
м
Масса
M
Килограмм
kg
кг
Время
T
Секунда
s
с
Сила электрического
тока
I
Ампер
A
А
Термодинамическая
температура
Кельвин
K
К
Количество вещества
N
Моль
mol
моль
Сила света
J
Кандела
cd
кд
Плоский угол
Радиан
rad
рад
Телесный угол
Стерадиан
cr
ср
Дополнительные

15.

16. Эталоны

Эталон единицы физической величины
(фр. etalon) - средство измерений (или комплекс
средств измерений), обеспечивающее
воспроизведение и (или) хранение единицы, а также
передачу её размера нижестоящим по поверочной
схеме средствам измерений и утвержденное в
качестве эталона в установленном порядке.

17.

18. Эталон метра

В 1889 был изготовлен международный эталон метра. Этот эталон изготовлен
из сплава 90 % платины и 10 % иридия и имеет поперечное сечение в виде
буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр
был признан в качестве стандартной единицы длины.
Современное определение метра в терминах времени и скорости света было
введено в 1983 году:
Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458)
долю секунды.

19. Эталон массы

20. Эталон времени

За единицу времени принята секунда, равная 9.192.631.770 периодам
излучения, соответствующего переходу между двумя
сверхтонкими
уровнями основного состояния атома цезия-133.

21. Эталон термодинамической температуры

Единицей термодинамической температуры является кельвин –
температура, при которой три фазы воды – парообразная, жидкая и
твердая – находятся в динамическом равновесии.

22. Эталон количества вещества

За эталон количества вещества принят моль - количество вещества
системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько
атомов содержится в 12 г углерода-12 (1 моль углерода имеет массу 2 г, 1
моль кислорода - 32 г, а 1 моль воды - 18 г).

23. Эталон единицы света

Эталон единицы света – кандела - представляет собой силу света в заданном
направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой
540 1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении
составляет 1/683 Вт/ср.

24. Эталон силы тока

Ампер - сила тока, который, проходя по двум прямолинейным
параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно
малого сечения, расположенным на расстоянии 1 метра в
вакууме

25. Радиан

Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, дуга между
которыми по длине равна радиусу

26. Стерадиан

Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы,
вырезающему на поверхности сферы площадь, равную
квадрата со стороной, по длине равной радиусу сферы.
площади

27. Виды и методы измерений

Метод измерения - это совокупность
приёмов использования принципов и
средств измерений, при которых
происходит процесс измерения с
минимальной погрешностью.

28. Измерения в Древней Руси

29. План урока:

1. Метрология как наука
2. Задачи метрологии
3. История метрологии
4. Международная система
физических
единиц СИ и эталоны
5. Виды и методы измерений