Читать реферат по всему другому: "Метрология как наука. Средства измерений"

назад (Назад)скачать (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ВВЕДЕНИЕ Международный словарь основных и общих терминов метрологии (У1М, 2-е изд., 1993 г.) дает самое краткое определение метрологии: наука об измерениях. Измерения сопутствуют человеку буквально на каждом шагу. В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с измерениями расстояний, масс, времени, температуры, давления. В современной промышленности ежедневно выполняются миллиарды измерений. Доля затрат на выполнение измерений составляет в среднем 10-15% от общих трудозатрат, а в электронике - до 60- 80%. О роли измерений в научных исследованиях достаточно определенно высказался Д.И. Менделеев: «Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры».

Необычайно широк спектр значений измеряемых величин. Например, расстояния (в метрах) измеряют в диапазоне от Ю-10 до 1017, температуру (в Кельвинах) - от 0,5 до 106, силу электрического тока (в амперах) - от 10~16 до 104, мощность (в ваттах) - от 10 ~15 до 109.

Достигнутая точность уникальных измерительных систем поражает воображение. Лучшие национальные эталоны позволяют измерять интервалы времени с погрешностью, не превышающей Ю-16 с. Это означает, что погрешность всего в одну секунду сможет «набежать» не ранее чем через 300 миллионов лет! Такой уровень точности - не экзотика, он диктуется практическими потребностями общества, в первую очередь задачами развития космической и оборонной техники. Для того, чтобы обеспечить определение координат подвижного объекта (корабля, самолета, автомобиля, человека) в любом географическом районе Земли с погрешностью не более 20-30 метров, на борту спутников навигационных космических систем (ГЛОНАСС в России, NАV5ТАК-СР5 в США) установлены квантовые стандарты частоты с погрешностью Ю-13 сек. Причиной отклонения головной части ракеты на 100 м и более может оказаться ошибка в измерениях температуры топлива всего на 1 -С.

Метрология как область практической деятельности по своей социальной значимости соизмерима с системами связи, транспорта, здравоохранения, торговли, обороны страны. Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» направлен «на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений». Применение приборов, не прошедших поверку, или ошибочных методов измерений ведет к нарушению технологического процесса, браку продукции, потерям ресурсов, появлению предпосылок для аварийных ситуаций. Так, авария на Чернобыльской атомной электростанции в 1986 г. явилась следствием, в числе прочего, плохой организации измерений.

В различных странах были проведены исследования для определения экономической выгоды от затрат на метрологию. Хотя точные обобщающие цифры отсутствуют, нет никакого сомнения в том, что выгода значительно превышает затраты. Например, по данным Национального института стандартов и технологий США, отношение затрат к выгоде за счет повышения точности измерений сопротивления кремния в полупроводниковом производстве составило 1 : 37, а сертификация стандартных образцов для различных сортов бензина, проведенная в соответствии с «Законом о чистом воздухе» (1990) и позволившая в несколько раз снизить неопределенность в измерениях, дала годовой экономический эффект около 40 млн долл.