39 ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ
В 1954 г. Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть ключевых единиц физических величин для употребления в международных связях, это: метр, килограмм, секунда, ампер, градус Кельвина.
В последующие годы она претерпела некоторые изменения, вследствие чего в системе появилось семь основных единиц.
Метр (единица длины) – длина пути которую проходит свет в вакууме за 1/29979457 долю секунды.
Килограмм (единица массы) – масса, которая равна массе международного прототипа килограмма.
Секунда (единица времени) – продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, которое соответствует переходу между двумя уровнями сверхтонкой структуры основного состояния атома цезия–133 при отсутствии возмущения со стороны внешних полей.
Ампер (единица силы электрического тока) – сила не изменяющегося тока, который при прохождении по двум проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, находящимся на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, создал бы между этими проводниками силу, равную 2 χ 10 (—7) Н на каждый метр длины.
Кельвин (единица термодинамической температуры) – также применяется шкала Цельсия.
Моль (единица количества вещества) – это количество вещества системы, которая содержит столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде углерода 12 массой 0,012 кг.
Кандела (единица силы света) – это сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение частотой 540 χ 10 12 Гц, энергетическая сила вэтом направлении составляет 1/683 Вт/ср.
Эти определения трудны и требуют хорошего уровня знаний (прежде всего в физике). Но они дают представление о появлении принятых единиц. Их трактовка в течение развития науки усложнилась, в результате чего появилась возможность представить основные единицы как достоверные и точные и установить их как общую основу для всех стран мира.
Система СИ считается наиболее совершенной по сравнению с предыдущими системами. В системе СИ для измерения плоского и телесного радиан, а также большого числа производных единиц пространства и времени, тепловых и световых величин, помимо основных единиц, имеются дополнительные единицы.
После принятия Генеральной конференцией по мерам и величинам Международной системы единиц почти все значительные международные организации ввели ее в рекомендации по метрологии.
В 1963 г. система СИ начала свое существование в России как следствие введения надлежащего государственного стандарта, невзирая на то, что в это время все государственные стандарты обладали силой закона и были обязательными для выполнения.
В наше время можно сказать, что система СИ является международной, но все же используются и внесистемные единицы (тонна, сутки, гектар, литр и т. д.).
4 °CЕРТИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Сертификация средств измерений начала проводиться в России с 1984 г., когда было издано постановление Совета министров СССР „О сертификации экспортной продукции, включая средства измерений для экспортных поставок“.
Сертификация средств измерения в больших масштабах стала осуществляться с 1992 г. после введения в России системы обязательной сертификации по ГОСТ Р. Затем в 1993 г. был принят Закон „О сертификации продукции (в том числе и средств измерений) и услуг“. В настоящее время в РФ проводится сертификация средств измерений на основании Федерального Закона „О техническом регулировании“.
Сертификация средств измерений имеет большое значение для нормального функционирования всех отраслей хозяйственного комплекса Российской Федерации и особенно для ведущих, основных составляющих базы рыночной экономики.
Сертификация средств измерений проводится аккредитованными (имеющими лицензию) органами метрологической службы. При проведении сертификации выполняется всестороннее исследование средств измерений с целью выявления их метрологических свойств (в первую очередь диапазона измерений) чувствительности (если это измерительные приборы) действительного значения (если это меры)), погрешности, определения условий применения и других особенностей.
При метрологической сертификации также проверяются неизменность метрологических свойств средств измерений во времени и действие влияющих величин на погрешность средства измерений.
С правовой точки зрения метрологическая сертификация есть акт признания законным конкретного средства измерений (нового или в новом качестве). На основании результатов метрологической сертификации устанавливается минимум операций, которые необходимо выполнять в дальнейшем при поверке этого средства измерений.
Метрологическая организация, проводившая сертификацию, одновременно утверждает методику предстоящей поверки и поверочную схему. Это дает возможность решить вопрос о дальнейшем метрологическом обслуживании данного средства измерений.
Сертификация оформляется документально, при этом владельцу средства измерений выдается сертификат качества или соответствия, позволяющий пользоваться средством измерений в том качестве, которое указано в документе.
41 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КВАНТОВЫХ ЭФФЕКТОВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ЭТАЛОНОВ ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Еще во второй половине прошлого века (XX) в метрологии начали использовать квантовые эффекты для построения эталонов единиц физических величин. Как известно, в 1960 г. была принята международная система единиц – первая система (СИ) такого рода, признанная на международном уровне.
Основными достоинствами СИ являются:
1) универсальность – охват всех областей науки и техники;
2) унификация единиц для всех областей хозяйственных комплексов всех стран мира и видов измерений: механических, тепловых, магнитных, электрических, световых, акустических и т. д. Например, вместо ряда применявшихся ранее единиц работы и энергии (кгс^м; кал, л; Вт^с; Дж и др.) в СИ предусмотрена одна системная единица джоуль (Дж) как единица работы, энергии, количества теплоты; вместо нескольких единиц давления (атм.; ат.; кгс/см 2; мм рт. ст.; мм вод. ст.; бар.; дин/см 2; Н/м 2; Па и др.) введена одна единица – Паскаль (Па) как универсальная системная единица давления механического напряжения модуля упругости;
3) возможность воспроизведения единиц с высокой точностью в соответствии с их определениями;
4) когерентность единиц – все производные единицы СИ получают из уравнений связи между величинами, в которых коэффициенты равны 1 и т. д.
