Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

§ 42. Разработка и совершенствование теоретических основ измерительной техники

Важнейшей задачей научной метрологии является создание и непрерывное совершенствование теоретических основ измерительной техники и прежде всего общей теории измерений. Теория измерений, как и теория любой другой области знаний, непрерывно изменяется и совершенствуется. По мере возникновения новых принципов измерения, накопления новых достижений в физике пересматривается и теория измерений, устанавливаются и используются новые закономерности, делаются новые обобщения. Задача метрологических институтов состоит в том, чтобы планомерно и целеустремленно развивать как общие, так и частные вопросы теории измерений.

К числу основных задач в области теоретической метрологии следует отнести прежде всего создание и совершенствование теорСг тических основ системы единиц измерен ий, эталонов и образцовых измерительных средств. Поскольку любой процесс измерения непосредственно либо косвенно основан на сравнении измеряемой величины с некоторой ее частью, принятой за единицу, создание научно обоснованной системы единиц и соответствующей системы эталонов вещественного воспроизведения этих единиц является важнейшей проблемой метрологии.

Как известно, длительная работа в этом направлении привела к разработке Международной системы единиц, получающей сейчас в мире все большее признание и применение на практике. Однако Международная система единиц продолжает совершенствоваться, поскольку ряд областей науки, например, биология, медицина и др., все еще ею не охвачены, и необходимо проведение специальных работ для создания стройной научно обоснованной системы единиц, применяемых в этих областях.

Создание системы так называемых естественных эталонов, основанных на использовании физических констант (постоянных характеристик), требует прежде всего теоретической разработки этого вопроса. Примером может служить многолетняя теоретическая и экспериментальная работа, позволившая в 1960 г. перейти на новое определение метра через длину волн криптона-86 вместо использования искусственного эталона метра в виде плати-но-иридиевого стержня.

К числу основных задач метрологии следует отнести разработку теоретических основ передачи единиц измерения от эталона через систему образцовых мер и приборов к рабочим средствам измерений. Анализ соотношения точности образцовых и поверяемых приборов, а также разработка и обоснование самой методики поверки являются важнейшей составной частью общей теории пове-рочныхсхем.

Важной задачей теоретической метрологии является систематическая разработка вопросов теории погрешнеетей, в том числе теория случайных погрешностей, методы исключения систе-



магических погрешностей, способы обработки результатов измерений.

Наряду с вопросами точности измерений метрология занимается и разработкой теории надежности средств измерений, методами-расчета и определения их надежности, методами оценки расчета погрешностей.

К научным задачам метрологии относится также разработка вопросов теории преобразований и теории передачи информации.

К задачам метрологии относится также разработка теоретических основ отдельных областей измерений. Так, разработка теоретических основ измерений в области ионизирующих излучений предопределяет весь комплекс экспериментальных работ и разработку и создание средств измерений для этой области.

Указанными задачами, конечно, не исчерпываются все вопросы теоретической метрологии.

§ 43. Разработка новых принципов и методов измерений

Второй важной задачей метрологии является разработка и совершенствование методов измерений. Если раньше для постановки и осуществления тех или иных научных экспериментов исследователь часто сам разрабатывал нужные ему принципы и способы измерений, то теперь, вследствие чрезвычайного усложнения как физических исследований, так и требующихся для этого средств-измерений работу по изысканию новых способов измерений берут на себя специалисты-метрологи, хорошо знающие технику измерительного дела.

Создание новых СИ основывается на использовании новых открытий и достижений науки, а их применение в последующих физических и химических исследованиях приводит, в свою очередь5. к новым научным открытиям. Это взаимопроникновение физики и измерительной техники является, в сущности, основой научного прогресса.

Особо следует остановиться на проблеме повышения точности измерений. Развитие физических исследований и современные технические средства требуют особо высокой точности эталонных средств. Например, прецизионное станкостроение требует измерения длины с точностью, почти равной точности воспроизведения самой единицы. Требуемая точность измерений электродвижущих сил в ряде случаев равна или даже выше, чем это могут обеспечить лучшие СИ, а требования к точным измерениям времени частоты заставляют уже сейчас повысить точность эталонных средств более чем на один порядок.

Все это требует расширения работ по изысканию и осуществле* нию способов повышения точности воспроизведения самих единиц-и методов особо точных измерений.



в связи с этим необходимо указать на актуальную задачу современной метрологии - изыскание методов и средств точных измерений величин, изменяющихся во времени. Эту область измерений часто называют динамическими измерениями. Практика современных научных исследований и развитие ряда областей техники настоятельно требуют разработки методов и средств измерений параметров именно нестационарных процессов.

§ 44. Создание и совершенствование научных основ единства мер и измерений в стране

Для эффективной деятельности государственной службы обес-шечения единства мер и измерений в стране необходимо иметь научно обоснованную систему организации контрольно-испытательных мероприятий. Это и является третьей важной задачей йаучной метрологии, правильное решение которой обеспечивает «передачу с минимальной потерей точности размеров установленных единиц от эталонов к рабочим мерам и приборам.

Для этого прежде всего необходимо иметь научно обоснованную систему эталонов. Создание эталонов представляет собой научно-исследовательскую работу исключительной кропотливости и трудоемкости, связанную часто со значительными капиталовложениями. Эталоны должны непрерывно совершенствоваться, и поэтому работа над ними никогдане прекращается; наоборот, успехи в развитии физики заставляли метрологов пересматривать принципиальные основы создания эталонов. В настоящее время ведется интенсивная работа по использованию в этих целях молекулярных и атомных явлений; это направление научных исследований в советской метрологии является главным в текущем пятилетии.

Важное место в метрологии имеет система соподчиненности мер п средств измерений всех назначений, находящая свое выражение в поверочных схемах. В них устанавливается весь процесс передачи размера единиц от эталона к рабочим приборам с учетом необходимости обеспечения минимума потерь точности при такой переда-•Че; причем определяется число ступеней передачи, образцовая измерительная аппаратура на каждой ступени, ее точностные характеристики. Чтобы такая поверочная схема могла быть практически реализована, разрабатывается методика поверки и контроля СИ, устанавливается оптимальное соотношение погрешностей образцового и поверяемого приборов и регламентируются все поверочные операции в соответствующей нормативной документации - стандартах, инструкциях и методических указаниях.

Кроме того, чтобы каждая ступень поверочной схемы была обеспечена образцовыми СИ соответствующей точности, проводятся научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию такой измерительной аппаратуры. Эта аппаратура долж-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 [ 74 ] 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108