Технические основы ОЕИ

Первостепенной для технического обеспечения ОЕИ является система государственных эталонов физических величин (ФВ), которые используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем СИ данных ФВ на территории РФ. Единица ФВ передается от государственного эталона другим СИ с помощью многоэтажной системы эталонов, называемой поверочной схемой, которые подразделяются на государственные и локальные.

Поверочная схема для средств измерений конкретной ФВ (например силы тока) — нормативный документ, устанавливающий соподчинение СИ разной точности, участвующих в передаче размера единицы ФВ от государственного эталона рабочим средствам измерений (с указанием метода и погрешности передачи). Обобщенный вид государственной поверочной схемы (ГПС) приведен на рис. 6.

Рис. 6 Обобщенный вид государственной поверочной схемы

Важным показателем достоверности передачи размера единицы ФВ является соотношение погрешностей СИ, используемых на вышестоящей и нижестоящей ступенях поверочной схемы. Считается достаточным, если удается получить соотношение погрешностей 1:5; 1:4; 1:3.

На верхней ступени ГПС единиц физических величин находятся государственные эталоны, которые могут быть двух видов: государственный первичный эталон и государственный специальный эталон.

Государственный первичный эталон — эталон, признанный решением Госстандарта РФ в качестве исходного на всей территории РФ. Обычно первичными называют эталоны основных физических величин (метра, килограмма, секунды, ампера, моль, кельвина, канделы), а также некоторых производных единиц, имеющие высокую точность воспроизведения размера единицы. Так наряду с государственным первичным эталоном ампера в качестве первичных утверждены эталоны вольта и ома.

Государственные специальные эталоны, возглавляющие ГПС своих единиц ФВ, создаются для воспроизведения единицы в особых условиях, в которых прямая передача размера единицы с требуемой точностью технически неосуществима. Например, государственные специальные эталоны единицы переменного напряжения в диапазонах частот, которые в отличие от эталона вольта, воспроизводят единицу переменного напряжения в своем диапазоне частот, причем разными способами. Каждый из этих эталонов возглавляет отдельную ГПС.

Вторичные эталоны создаются и утверждаются для обеспечения сохранности и меньшего износа государственного эталона. По метрологическому назначению вторичные эталоны бывают следующих видов:

1) Эталон сравнения — компактный транспортируемый эталон, часто являющийся измерительным преобразователем, аналогичный имеющемуся государственному эталону или выполняющим такую же функцию. Используется для поверки рабочего эталона нулевого разряда.

2) Эталон копия — эталон, применяемый для передачи размера единицы ФВ следующим звеньям поверочной схемы — рабочим эталонам. Эталон копия создается в случае большого объема поверок. Он не всегда может быть физической копией государственного и даже не всегда использует тот же принцип действия.

3) Эталон-свидетель — эталон, применяемый для контроля сохранности государственного и для замены его в случае порчи или утраты. В настоящее время в России лишь эталон килограмма имеет эталон-свидетель.

Вторичные эталоны, так же как и государственный, для передачи размера единицы ФВ рабочим средствам измерений не применяют. Для этой цели используют рабочие эталоны. При разделении рабочих эталонов на разряды передачу размера единицы осуществляют через цепочку соподчиненных по разрядам рабочих эталонов, как это показано на рис. 5.

Метрологическая аттестация рабочих эталонов, так же как и поверка бывает первичной, периодической и повторной. Первичная аттестация осуществляется при выпуске рабочих эталонов или после ремонта.

Локальные поверочные схемы разрабатываются метрологическими службами предприятий и организаций. Они, как правило, имеют всего 2-3 ступени передачи и возглавляются исходным для данного предприятия эталоном, который периодически поверяется в ГНМЦ.

Кроме государственных эталонов и поверочных схем техническую основу ОЕИ составляют:

-совокупность межгосударственных эталонов и шкал измерений;

-совокупность стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;

-совокупность стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

-средства измерений и испытательное оборудование, необходимое для осуществления метрологического контроля и надзора;

-совокупность специальных зданий и сооружений для проведения высокоточных измерений в метрологических целях;

-совокупность научно-исследовательских, эталонных, испытательных, поверочных, калибровочных и измерительных лабораторий.