Материал: Метрология, стандартизация, сертификация. учебное пособие. Орловцева О.А., Надеев А.А

Первичный эталон может быть национальным (государственным), международным, специальным и естественным.

Специальный эталон – обеспечивают воспроизведение единицы в особых условиях и заменяющий для этих условий первичный эталон.

Государственный эталон – это первичный или специальный эталон, официально утверждённый в качестве исходного для страны (согласно ФЗ № 102 «Об обеспечении единства измерений», государственный эталон единицы величины – эталон единицы величины, находящийся в федеральной собственности.

Национальный эталон – эталон, признанный национальными органами власти для использования в государстве или экономике в качестве исходного для страны (РМГ 292013). В некоторых странах СНГ в качестве национального эталона используют вторичный или рабочий эталон.

Международный эталон – эталон, который признан всеми государствами, подписавшими международное соглашение, и предназначен для всего мира (РМГ 29-2013). Это эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.

Государственный первичный эталон – государственный эталон единицы величины, обеспечивающий воспроизведение, хранение и передачу единицы величины с наивысшей в Российской Федерации точностью, утверждаемый в этом качестве в установленном порядке и применяемый в качестве исходного на территории Российской Федерации (ФЗ № 102).

Естественный эталон – эталон, основанный на присущих и воспроизводимых свойствах материального объекта или явления.

Примеры:

- тройная точка воды как естественный эталон термодинамической температуры;

41

-естественный эталон разности электрических потенциалов, основанный на эффекте Джозефсона;

-естественный эталон электрического сопротивления, основанный на квантовом эффекте Холла;

-образец меди как естественный эталон электропровод-

ности.

Вторичный эталон – эталон, получающий единицу величины или шкалу измерений непосредственно от первичного эталона данной единицы или шкалы.

По своему метрологическому значению вторичные эталоны делятся на следующие:

1) эталон-копия – предназначен для передачи размера единицы рабочим эталоном. Эталон-копия представляют собой копию государственного эталона только по метрологическому назначению, поэтому он не всегда является его физической копией;

2) эталон-сравнения – применяется для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом;

3) эталон-свидетель – предназначен для проверки сохранности и неизменности государственного эталона и замены его в случае порчи или утраты;

4) рабочий эталон – применяется для передачи единицы величины или шкалы измерений средствам измерения. При необходимости рабочие эталоны подразделяют на разряды (1-й, 2-й, ..., n-й). В этом случае передачу единицы осуществляют через цепочку соподчинённых по разрядам рабочих эталонов. При этом от последнего рабочего эталона в этой цепочке единицу передают средству измерений.

Помимо перечисленных выше существуют также исходный эталон, калибратор и транспортируемый эталон.

Исходный эталон – эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в стране или группе стран, в регионе, министерстве (ведомстве), организации, предприятии или лаборатории), передающий единицу величины или шкалу

42

измерений подчинённым эталонам и имеющимся средствам измерений.

Калибратор – эталон, используемый при калибровке или поверке.

Транспортируемый эталон – эталон (иногда специаль-

ной конструкции), предназначенный для его транспортирования к местам поверки (калибровки) средств измерений или сличений эталонов.

Каждый эталон должен отвечать трём основным требованиям:

1)неизменность – свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы в течение длительного интервала времени. При этом все изменения, зависящие от внешних условий, должны быть строго определёнными функциями величин, доступных точному измерению;

2)воспроизводимость – возможность воспроизведения единицы ФВ на основе её теоретического определения с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Это достигается путём постоянного исследования эталона в целях определения систематических погрешностей и их исключения путём введения соответствующих поправок;

3)сличаемость – возможность обеспечения сличения с эталоном других средств измерений, нижестоящих по поверочной схеме, в первую очередь вторичных эталонов, с наивысшей точностью для существующего уровня развития техники измерения. Это свойство предполагает, что эталоны по своему устройству и действию не вносят каких-либо искажений в результаты сличений и сами не претерпевают изменений при проведении сличений.

В случае отсутствия соответствующих государственных первичных эталонов должна быть обеспечена прослеживаемость средств измерений. Прослеживаемость – свойство эталона единицы величины, средства измерений или результата измерений, заключающееся в документально подтверждённом установлении их связи с государственным первичным этало-

43

ном или национальным первичным эталоном иностранного государства соответствующей единицы величины посредством сличения эталонов единиц величин, поверки, калибровки средств измерений (ФЗ № 102).

Эталонная база России представляет собой совокупность государственных первичных, государственных вторичных и рабочих эталонов и является технической основной обеспечения единства измерений. Верхним уровнем эталонной базы страны является в настоящее время 128 Государственных первичных эталонов, которые воспроизводят, хранят и передают единицы величин для многочисленного парка средств измерений (порядка 1,5 млрд.), применяемых в различных областях деятельности.

Государственный первичный эталон единицы времени находится во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ).

Государственные первичные эталоны единиц длины, массы, силы электрического тока, термодинамической температуры хранятся во Всероссийским научноисследовательским институте метрологии имени Д.И. Менделеева (ВНИИМ).

Государственный первичный эталон единиц силы света находится во Всероссийском научно-исследовательском институте оптико-физических измерений (ВНИИОФИ).

Эталоны являются высокоточными СИ. Размер единицы передаётся «сверху вниз», от более точных СИ к менее точным: первичный эталон → вторичный эталон → рабочий эталон 1-го разряда → рабочий эталон 2-го разряда и так далее к рабочим средствам измерений.

На каждой ступени передача информации теряется в 3, иногда до 10 раз, поэтому для высокоточных СИ следует сокращать число ступеней вплоть до передачи непосредственно от рабочих эталонов 1-го разряда.

Схема порядка передачи размера единицы от эталонов к рабочим средствам измерений приведена на рис. 2.

44