Эталон в метрологии: зачем он нужен и как работает?
Когда мы говорим о точности измерений, в любой научной или технической области, эталон — это основа, без которой невозможно достичь единства и согласованности результатов. Эталон — это не просто стандарт, это своего рода "главный измерительный инструмент", который воспроизводит и передаёт единицу измерения с высочайшей точностью. Эталоны служат «опорами», от которых зависит, как именно будут измеряться масса, длина, время и другие величины.
Что такое эталон?
Эталон единицы величины – техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины. Главная цель эталона — передавать точное значение величины другим измерительным приборам и средствам измерений, чтобы они могли выполнять свою работу корректно. Без эталонов невозможно было бы обеспечить единство измерений в разных странах и отраслях.
Например, благодаря эталону метра мы можем быть уверены, что длина в России измеряется так же точно, как и в любой другой стране. Этот процесс происходит через калибровку и поверку, когда рабочие средства измерений проверяются и настраиваются на основе эталонов.
Виды эталонов
Эталоны классифицируются по нескольким уровням в зависимости от их точности и области применения.
- Первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей точностью и подразделяется на национальные (государственные), международные и специальные.
- Вторичный эталон получает размер единицы от первичного эталона и подразделяется на эталоны-копии и эталоны сравнения.
- Национальный эталон признан исходным для страны, государственный первичный эталон – решением уполномоченного органа. Термин "национальный эталон" подчеркивает соподчиненность государственного эталона международному.
- Международный эталон принят по международному соглашению и согласовывает размеры единиц национальных эталонов.
- Специальный эталон воспроизводит единицу в особых условиях, согласуя ее размер с первичным эталоном.
- Эталон-копия передает размеры единиц рабочим эталонам, не всегда являясь физической копией государственного эталона.
- Эталон сравнения применяется для сличения эталонов, не могущих быть непосредственно сличены.
- Рабочий эталон передает размер единицы рабочим эталонам или средствам измерений.
- Разрядный эталон обеспечивает передачу размера через цепочку рабочих эталонов. Число разрядов устанавливается государственной поверочной схемой.
- Исходный эталон (юридического лица или индивидуального предпринимателя) – эталон с наивысшими показателями точности, применяемый в подведомственной организации, у юридического лица или индивидуального предпринимателя и передающий единицу величины.
История эталонов
Эталоны начали активно развиваться в XVIII веке, когда возникла необходимость стандартизировать единицы измерений по всему миру. Одним из первых эталонов стал метр, предложенный во Франции в 1791 году как одна десятимиллионная часть четверти дуги парижского меридиана. Этот эталон стал основой для измерений длины во всём мире.
Чуть позже был создан эталон массы — килограмм Архива, который представлял собой цилиндрическую гирю из платино-иридиевого сплава. Этот эталон килограмма был принят в 1875 году на международной конференции, и с тех пор стал основой для всех измерений массы.
Но наука не стоит на месте, и к середине XX века стало ясно, что точность этих эталонов нужно повысить. Так, например, в 1960 году эталон метра был пересмотрен, и вместо платино-иридиевого стержня стали использовать длины световых волн криптона. А в 1983 году был установлен новый стандарт метра — теперь метр определяется как длина пути, проходимого светом за 1/299 792 458 секунды в вакууме.
Современные эталоны и их хранение
Сегодня эталоны хранятся и поддерживаются в специальных институтах по всему миру. В России за это отвечают такие научные организации, как Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ) и ВНИИФТРИ, которые не только хранят эталоны, но и регулярно проводят их сравнение с международными эталонами.
Международные эталоны поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ) во Франции. Периодически национальные эталоны разных стран сличаются с международными эталонами, чтобы обеспечить их точность и соответствие друг другу. Например, эталоны длины (метра) и массы (килограмма) сличаются каждые 25 лет, а эталоны электрических и световых величин — каждые 3 года.
Зачем нужны эталоны?
Эталоны играют ключевую роль в жизни каждого человека, даже если мы не замечаем их присутствия. Они обеспечивают точность и согласованность измерений по всему миру, что особенно важно в таких сферах, как наука, медицина, промышленность и торговля.
Представьте, что ваши весы в магазине показывают неточные данные — это могло бы привести к большим финансовым потерям. Или если в медицинской лаборатории приборы измеряют неверное количество лекарства — это может привести к серьёзным последствиям для здоровья. Вот почему эталоны и их точность так важны.
Эталоны позволяют всем странам и организациям говорить на одном языке измерений. Они обеспечивают, что один и тот же метр, килограмм или секунда будут одинаковыми как в России, так и в любой другой стране.
Заключение
Эталон — это основа для всех измерений, позволяющая воспроизводить и передавать точные значения физических величин. Благодаря эталонам обеспечивается согласованность измерений на всех уровнях — от научных исследований до повседневной жизни. Точность и надёжность эталонов — это гарантия, что любые измерения, сделанные в любой точке мира, будут едины и сопоставимы.
Мир измерений строится на этих стандартах, которые обеспечивают стабильность и безопасность во всех аспектах нашей жизни, начиная с научных экспериментов и заканчивая покупкой продуктов в магазине.
ООО «ЦМС КарТест» осуществляет поверку средств измерений и другие метрологические услуги для автосервисов, СТО и автопроизводств. Обеспечиваем полное соответствие вашего оборудования всем нормативам и гарантируем точность показателей средств измерений
Обеспечиваем полное соответствие вашего оборудования всем нормативам и гарантируем точность показателей средств измерений.