Учебное пособие: Основи стандартизації та сертифікації
Ще більше посилився нагляд за заходами в
XVII в. Їм займалися митниці, "кухлеві двори". У Москві діяли Помірна
хата і Велика митниця. Помірна хата проводила періодичну ("як рік
мине") перевірку мерів і вилучала неправильні ("злодійські")
заходи.
У наказі царя Федора Олексійовича
Великій Московській митниці про збір митних зборів (1681 р.) мовилося, що за
знайдені у торговців злодійські заходи визначалася конфіскація товарів і
посилання з сім'єю.
Рішучий і жорсткий характер Петра I
виявився в його наказі "Про збір в Московській Великій митниці мит"
(1698): "за знайдені непрямі, злодійські ваги лавки опечатати, товари
відібрати і сім'єю заслати". Він же в Статуті військових артикулів (1716)
писав: "Покарання за обмір і обважування – повернути добро втричі,
стягувати штраф, піддати тілесному покаранню".
У 1745 р. публікується Указ сенатський
про розсилку з камер-колегії у всі міста затаврованих мерів для хліба і про стягнення
штрафу з того, у кого опиняться не вказані заходи.
У 1858 р. Єлизавета Петрівна повеліла:
"Зробити аршини залізні вірні і з обох кінців затавровані так, щоб ні
урізувати, ні спилювати неможливе було".
Довгий час метрологія була в основному
описовою наукою про різні заходи і співвідношення між ними. Але в процесі
розвитку суспільства роль вимірювань зростала, і з кінця минулого століття
завдяки прогресу фізики метрологія піднялася на якісно новий рівень. Велику
роль в становленні метрології в Росії зіграв Д.І. Менделєєв, що керував
вітчизняною метрологією в період з 1892 по 1907 р. "Наука починається... з
тих пір, як починають вимірювати", – в цьому науковому кредо великого
ученого виражений, по суті, найважливіший принцип розвитку науки, який не втратив
актуальності і в сучасних умовах.
Розвиток природних наук привів до появи
все нових і нових засобів вимірювань (СІ), а вони, у свою чергу, стимулювали
розвиток наук, стаючи все більш могутнім засобом дослідження. Так, підвищення
точності вимірювань щільності води привело в 1932 р. до відкриття важкого
ізотопу водню – дейтерію. Подібних прикладів, які підтверджують роль вимірювань
як інструменту пізнання, множина. Тут доречно привести вислів найбільшого
російського фізика і електротехніка Б.С. Якобі: "Мистецтво вимірювань є
могутньою зброєю, створеним людським розумом для проникнення в закони природи і
підпорядкування її сил нашому пануванню".
Можна виділите три головні функції
вимірювань в народному господарстві:
·
облік продукції народного господарства,
що обчислюється по масі, довжині, об'єму, витраті, потужності, енергії;
·
вимірювання, що проводяться для контролю
і регулювання технологічних процесів (особливо в автоматизованих виробництвах)
і для забезпечення нормального функціонування транспорту і зв'язку;
·
вимірювання фізичних величин, технічних
параметрів, складу і властивостей речовин, що проводяться при наукових
дослідженнях, випробуваннях і контролі продукції в різних галузях народного
господарства.
Від якості СІ залежить ефективність виконання
вказаних функцій. Приведемо декілька прикладів, що відносяться до першої
функції СІ: погрішності експлуатованих в даний час лічильників енергії (в
середньому 2%) приводять до невизначеності в обліку такої ж кількості
електроенергії; стан сучасного вагового господарства таке, що в процесі
зважування залишається неврахованими близько 1% всіх вимірюваних продуктів
виробництва. Підвищення точності вимірювань дозволяє визначити недоліки тих або
інших технологічних процесів і усунути ці недоліки. Все це кінець кінцем
приводить до підвищення якості продукції, економії енергетичних і теплових
ресурсів, а також сировини і матеріалів.
Приклад
Відомо, що врожайність
сільськогосподарських культур значною мірою залежить від оптимальної і
заздалегідь встановлюваної кількості добрив, що вносяться до ґрунту, і витрати
води при поливі і, отже, від точності вимірювань маси добрив і витрати води.
Підвищення технічного ресурсу підшипників на 40% – результат впровадження
еталону відхилення від круглої, а еталон шорсткості дозволяє заощадити 1 кг
фарби на кожну тонну відливання при її забарвленні.
В Україні щодня проводиться близько 2 млрд.
вимірювань, понад 1 млн. чоловік вважають вимірювання своєю професією. Частка
витрат на вимірювання складає 10 – 15% витрат суспільної праці, а в галузях
промисловості, що проводять складну техніку (електротехніка, верстатобудування
і ін.), вона досягає 50 – 70%. Про масштаби витрат на отримання достовірних
результатів вимірювань свідчать наступні цифри: у 1998 р. вартість цих робіт в
Росії була рівна 3,8% від величини валового національного продукту (ВНП). У
розвинених країнах ця цифра досягає 9 – 12% ВВП. Підраховано, що число СІ росте
прямо пропорціонально квадрату приросту промислової продукції. Це означає, що
при збільшенні об'єму промислової продукції в 2 рази число СІ може вирости в 4
рази. В даний час в наший країні налічується більше 1,5 млрд. СІ
Фізична
величина і її розмірність
Основним об'єктом вимірювання в
метрології є фізичні величини.
Фізична величина (коротка форма терміну
– "величина") застосовується для опису матеріальних систем і об'єктів
(явищ, процесів і тому подібне), що вивчаються в будь-яких науках (фізиці,
хімії і ін.) Як відомо, існують основні і похідні величини. Як основні
вибирають величини, які характеризують фундаментальні властивості матеріального
світу. Механіка базується на трьох основних величинах, теплотехніка – на
чотирьох, фізика – на семи. ГОСТ 8.417 встановлює сім основних фізичних величин
– довжина, маса, час, термодинамічна температура, кількість речовини, сила
світла, сила електричного струму, за допомогою яких створюється все
різноманіття похідних фізичних величин і забезпечується опис будь-яких
властивостей фізичних об'єктів і явищ.
Вимірювані величини мають якісну і
кількісну характеристики.
Формалізованим віддзеркаленням якісного.
відмінності вимірюваних величин є їх розмірність.
Згідно міжнародному стандарту ІСО розмірність позначається символом dim.
Розмірність основних фізичних величин – довжини, маси і часу – позначається
відповідними заголовними буквами:
dim l = L
dim т = М
dim t = Т.
Розмірність похідної фізичної величини
виражається через розмірність основних фізичних величин за допомогою статечного
одночлена:
[Q] = Lа*Mb*Tg,
де
L, М, Т – розмірності відповідних
основних фізичних величин;
а, b, g – показники розмірності
(показники ступеня, в який зведені розмірності основних фізичних величин).
Кожен показник розмірності може бути
позитивним або негативним, цілим або дробом, нулем. Якщо всі показники
розмірності рівні нулю, то величина називається безрозмірною. Вона може бути
відносною, визначуваною як відношення однойменних величин (наприклад, відносна
діелектрична проникність), і логарифмічною, визначуваною як логарифм відносної
величини (наприклад, логарифм відношення потужностей або напруги
Шкали, їх види і особливості
Кількісною характеристикою вимірюваної
величини служить її розмір. Отримання інформації про розмір фізичної або
нефізичної величини є змістом будь-якого вимірювання.
Простий спосіб отримання інформації,
який дозволяє скласти деяке уявлена про розмір вимірюваної величини, полягає в
порівнянні його з іншим за принципом "що більше (менше)?" або
"що краще (гірше)?" При цьому число порівнюваних між собою розмірів
може бути достатнє великим. Розташовані в порядку зростання або убування
розміри вимірюваних величин утворюють шкали порядку.
Операція розстановки розмірів в порядку їх зростання або убування з метою
отримання вимірювальної інформації за шкалою порядку називається ранжируванням.
Для забезпечення вимірювань за шкалою порядку деякі крапки на ній можна
зафіксувати як опорних (реперах). Точкам шкали можуть бути привласнені цифри,
часто звані балами. Знання, наприклад оцінюють після чотирьох бальної шкалі
репера тієї, що має наступний вигляд: незадовільно задовільно, добре, відмінно.
По шкалах реперів вимірюються твердість мінералів, чутливість плівок і інші
величини інтенсивності землетрусів вимірюється по дванадцяти бальної шкалі,
званою міжнародною сейсмічною шкалою.
Досконаліша в цьому відношенні шкала
інтервалів. Прикладом
її може служити шкала вимірювання часу, яка розбита на крупні інтервали (роки),
рівні періоду, звернення Землі навколо Сонця; на дрібніші (доба), рівніші
періоду звернення Землі навколо своєї осі. За шкалою інтервалів можна судити не
тільки про те, що один розмір більше іншого, але і том, на скільки більше.
Проте за шкалою інтервалів не можна оцінити, в скільки разів один розмір більше
іншого. Це обумовлено тим, що на шкалі інтервалів відомий тільки масштаб, а
початок відліку може бути вибране довільно.
Найбільш досконалою є шкала відносин.
Прикладом її може служити температурна шкала Кельвіна. У ній за початок відліку
прийнятий абсолютний нуль температури, при якому припиняється тепловий рух
молекул; нижчої температури бути не може. Другою крапкою репера служить
температура танення льоду. За шкалою Цельсія інтервал між цими реперами рівний
273,16оС. По шкалі відносин можна визначити не тільки, на скільки
один розмір більше або менше іншого, але і в скільки разів більше або менше.
Залежно від того, на які інтервали
розбита шкала, один і той же розмір представляється по різному. Наприклад,
довжина переміщення деякого тіла на 1 м може бути представлена як L = 1 м = 100
см = 1000 мм. Відмічені три варіанти є значеннями вимірюваної величини – оцінками
розміру фізичної величини у вигляді деякого числа прийнятих для неї одиниць.
Вхідне в нього відвернуте число називається числовим значенням. У приведеному
прикладі це 1, 100, 1000.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 |
