Основные определения метрологии. Меры и эталоны презентация

Санкт-Петербургский горный университет Лекции 1-2 «Основные определения метрологии. Меры и эталоны»

МЕТРОЛОГИЯ МЕТРОЛОГИЯ – Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. (РМГ 29-99. Метрология. Основные термины и определения). Измерение; Обеспечение единства; Точность.

Физическая величина Общепринятые или установленные законодательным путем характеристики (меры) различных свойств, общих в качественном отношении для многих физических объектов (физических систем, их состояний и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальных для каждого из них, называются физическими величинами.

Примеры ФВ

Связь между физическими величинами Между измеряемыми физическими величинами существуют связи и зависимости, выражаемые математическими соотношениями и формулами. Эти формулы и соотношения могут отражать: законы природы Пример - второй закон Ньютона F = m·a или могут быть определениями некоторых физических величин. Пример - Определение плотности по формуле  = m/V . В подобных зависимостях одни величины выступают как основные, а другие - как производные от них.

КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕРЯЕМЫХ ВЕЛИЧИН Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ РАЗМЕРНОСТИ 1. dim Q = L M T. 2. Размерности левой и правой частей уравнения должны быть одинаковы. 3. Алгебраически суммироваться могут только величины, имеющие одинаковые размерности. 4. Алгебра размерностей мультипликативна

Пример применения теории размерностей Пусть дана зависимость Vt = Vо + at2 / 2 Проведем проверку на основе алгебры размерностей: LT-1 = LT-1 + LT-2T2; LT-1 = LT-1 + L ????? Vt = Vо + at / 2

Первая аксиома относится к процедуре измерения и говорит о том, что сравнение размеров опытным путем является единственным способом получения измерительной информации Получение информации о размере физической величины является содержанием любого измерения.

СИСТЕМЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ИХ ЕДИНИЦ Совокупность ФВ, образованных в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимаются за независимые, а другие являются их функциями (производные физические величины), называется системой физических величин. Совокупность единиц основных и производных величин называется системой единиц. Единица ФВ - размер физической величины, которому приписывается числовое значение, равное 1

ПРАВИЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЕДИНИЦ 1. выбираются основные физические величины; 2. устанавливаются единицы основных физических величин; 3. устанавливаются единицы производных физических величин.

Основные единицы СИ (SI)

Определения основных единиц СИ Метр – длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 c. Килограмм – единица массы, равная массе международного прототипа килограмма (хранится в МБМВ). Секунда – это длительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия – 133. Ампер – сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1м силу взаимодействия, равную 2 10-7 Н.