- •Н.Н. Акифьева Метрология, стандартизация и сертификация Конспект лекций
- •Часть 1. Основы метрологии.
- •Введение
- •1Основные сведения о метрологии
- •1.1 Предмет метрологии
- •1.2Важнейшие метрологические понятия
- •1.3Классификация измерений
- •1.4Обеспечение единства измерений в Российской Федерации
- •2Физические величины, их единицы и эталоны
- •2.1Физические величины и их единицы
- •2.2Порядок передачи размеров единиц физических величин
- •2.3Эталоны единиц основных физических величин
- •2.3.1Эталон единицы длины
- •2.3.2Эталон единицы массы
- •2.3.3Эталон единицы времени
- •2.3.4Эталон единицы силы электрического тока
- •2.3.5Эталон единицы температуры
- •2.3.6Эталон единицы силы света
- •3Точность измерений
- •3.1Классификация погрешностей
- •3.2Случайные погрешности. Вероятностный подход к их описанию
- •3.2.1Распределение случайных погрешностей
- •3.2.2Доверительный интервал случайной погрешности
- •3.2.3Проверка гипотезы о соответствии распределения случайных погрешностей нормальному
- •3.3Систематические погрешности
- •3.3.1Обнаружение и исключение систематических погрешностей
- •3.3.2Инструментальные погрешности
- •3.3.3Методические погрешности ( на примере измерения температуры термоэлектрическим преобразователем)
- •3.4Правила округления значений погрешности и результата измерений
- •4Средства измерений и их характеристики
- •4.1Классификация средств измерений
- •4.2Статические и динамические характеристики средств измерений
- •4.3Нормируемые метрологические характеристики средств измерений
- •5Методики выполнения измерений
- •5.1Общие положения
- •5.2Нормируемые метрологические характеристики методик выполнения измерений
- •6Обработка результатов измерений
- •6.1Основы статистической обработки результатов измерений, содержащих случайные погрешности
- •6.2Обработка результатов прямых измерений
- •6.3Прямые однократные измерения
- •6.4Обработка результатов косвенных измерений
- •6.4.1Косвенные измерения при отсутствии корреляции между погрешностями измерений аргументов
- •6.4.2Косвенные измерения при наличии корреляции между погрешностями измерений
- •7Метрологическое обеспечение в Российской Федерации
- •7.1Метрологические службы и организации
- •7.1.1Метрологические службы и организации Российской Федерации
- •7.1.2Международные метрологические организации
- •7.2 Нормативные документы по обеспечению единства измерений
- •7.3Метрологический надзор и контроль
- •7.3.1Государственный метрологический контроль и надзор
- •7.3.2Метрологический контроль и надзор, осуществляемый метрологической службой юридического лица
- •7.4Поверка и калибровка средств измерений
- •7.4.1Общие положения
- •7.4.2Виды и способы поверок средств измерения
- •Приложение 1. Важнейшие единицы Международной системы (си)
- •Приложение 2. Значения при различном уровне значимости q и различных степенях свободы r.
- •Приложение 3. Значение коэффициента t для случайной величины, имеющей распределение Стьюдента с n – 1 степенями свободы
- •Приложение 4. Значения функции Лапласа
- •Приложение 5. Пример проверки нормальности распределения результатов измерения
- •Предметный указатель
Приложение 1. Важнейшие единицы Международной системы (си)
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Основные единицы |
||||
Длина |
L |
метр |
м |
m |
Масса |
M |
килограмм |
кг |
kg |
Время |
T |
секунда |
с |
s |
Сила электрич. тока |
I |
ампер |
А |
A |
Термодинамическая температура Кельвина |
|
кельвин |
К |
K |
Сила света |
J |
кандела |
кд |
cd |
Количество вещества |
N |
моль |
моль |
mol |
Дополнительные единицы |
||||
Плоский угол |
- |
радиан |
рад |
rad |
Телесный угол |
- |
стерадиан |
ср |
sr |
Производные единицы пространства и времени |
||||
Площадь |
L2 |
квадратный метр |
м2 |
m2 |
Объем, вместимость |
L3 |
кубический метр |
м3 |
m3 |
Скорость |
LT-1 |
Метр в секунду |
м/с |
m/s |
Ускорение |
LT-2 |
метр на секунду в квадрате |
м/с2 |
m/s2 |
Частота периодического процесса |
T-1 |
герц |
Гц |
Hz |
Частота дискретных событий (частота импульсов, вращения и т.п.) |
T-1 |
секунда в минус первой степени |
с-1 |
s-1 |
Угловая скорость |
T-1 |
радиан в секунду |
рад/с |
rad/s |
Угловое ускорение |
T-2 |
радиан на секунду в квадрате |
рад/с2 |
rad/s2 |
Волновое число |
L-1 |
метр в минус первой степени |
м-1 |
m-1 |
Коэффициент затухания |
T-1 |
секунда в минус первой степени |
с-1 |
s-1 |
Коэффициент ослабления |
L-1 |
метр в минус первой степени |
м-1 |
m-1 |
Производные единицы механических величин |
||||
Плотность |
L-3M |
килограмм на кубический метр |
кг/м3 |
kg/m2 |
Удельный объем |
L3M-1 |
кубический метр на килограмм |
м3/кг |
m2/kg |
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Момент инерции (динамический момент инерции) |
L2M |
килограмм-метр в квадрате |
кгм2 |
kgm2 |
Момент инерции (второй момент) площади плоской фигуры (осевой, полярный, центробежный) |
L4 |
метр в четвертой степени |
м4 |
m4 |
Момент сопротивления плоской фигуры |
L3 |
метр в третьей степени |
м3 |
m3 |
Количество движения (импульс) |
LMT-1 |
килограмм-метр в секунду |
Кгм/с |
kgm/s |
Момент количества движения (момент импульса) |
L2MT-1 |
килограмм-метр в квадрате в секунду |
Кгм2/с |
kgm2/s |
Сила |
LMT-2 |
ньютон |
Н |
N |
Вес |
LMT-2 |
ньютон |
Н |
N |
Удельный вес |
L-2MT-2 |
ньютон на кубический метр |
Н/м3 |
N/m3 |
Момент силы, момент пары сил |
L2MT-2 |
ньютон-метр |
Нм |
Nm |
Импульс силы |
LMT-1 |
ньютон-секунда |
Нс |
Ns |
Давление |
L-1MT-2 |
паскаль |
Па |
Pa |
Напряжение (механическое) |
L-1MT-2 |
паскаль |
Па |
Pa |
Поверхностное натяжение |
MT-2 |
ньютон на метр |
Н/м |
N/m |
Работа; энергия |
L2MT--2 |
джоуль |
Дж |
J |
Мощность |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
W |
Динамическая вязкость |
L-1MT-1 |
паскаль-секунда |
Пас |
Pas |
Кинематическая вязкость |
L2T-1 |
квадратный метр на секунду |
М2/с |
m2/s |
Массовый расход |
MT-1 |
килограмм в секунду |
кг/с |
kg/s |
Объемный расход |
L3T-1 |
кубический метр в секунду |
М3/с |
m3/s |
Производные единицы электрических и магнитных величин |
||||
Плотность электрического тока (поверхностная) |
L-2I |
ампер на квадратный метр |
А/м2 |
A/m2 |
Линейная плотность электрического тока |
L-1I |
ампер на метр |
А/м |
A/m |
Количество электричества; электрический заряд |
TI |
кулон |
Кл |
C |
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Объемная плотность электрического заряда |
L-3TI |
кулон на кубический метр |
Кл/м3 |
C/m3 |
Поверхностная плотность электрического заряда |
L-2TI |
кулон на квадратный метр |
Кл/м2 |
C/m2 |
Поляризованность |
L-2TI |
кулон на квадратный метр |
Кл/м2 |
C/m2 |
Электронный момент диполя |
LTI |
кулон-метр |
Клм |
Cm |
Поток электрического смещения |
TI |
кулон |
Кл |
C |
Электрическое смещение |
L-2TI |
кулон на квадратный метр |
Кл/м2 |
C/m2 |
Электрическое напряжение; электрический потенциал; разность электрических потенциалов; электродвижущая сила |
L2MT-3I-1 |
вольт |
В |
V |
Напряженность электрического поля |
LMT-3I-1 |
вольт на метр |
В/м |
V/m |
Электрическая емкость |
L-2M-1T4I2 |
фарада |
Ф |
F |
Абсолютная диэлектрическая проницаемость; электрическая постоянная |
L-3M-1T4I2 |
фарада на метр |
Ф/м |
F/m |
Электрическое сопротивление |
L2MT-3I-2 |
ом |
Ом |
|
Удельное электрическое сопротивление |
L3MT-3I-2 |
ом-метр |
Омм |
m |
Электрическая проводимость |
L-2M-1T3I2 |
сименс |
См |
S |
Удельная электрическая проводимость |
L-3M-1T3I2 |
сименс на метр |
См/м |
S/m |
Магнитный поток |
L2MT-2I-1 |
вебер |
Вб |
Wb |
Магнитная индукция |
MT-2I-1 |
тесла |
Т |
T
|
Магнитодвижущая сила; разность магнитных потенциалов |
I |
ампер |
А |
A |
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Напряженность магнитного поля |
L-1I |
ампер на метр |
А/м |
A/m |
Индуктивность; взаимная индуктивность |
L2MT-2I-2 |
генри |
Г |
H
|
Абсолютная магнитная проницаемость; магнитная постоянная |
LMT-2I-2 |
генри на метр |
Г/м |
H/m |
Магнитный момент электрического тока; магнитный момент диполя |
L2I |
ампер-квадратный метр |
Ам2 |
Am2 |
Намагниченность (интенсивность намагничивания) |
L-1I |
ампер на метр |
А\м |
A/m |
Магнитное сопротивление |
L-2M-1T2I2 |
ампер на вебер |
А/Вб |
A/Wb |
Магнитная проводимость |
L2MT-2I-2 |
вебер на ампер |
Вб/А |
Wb/A |
Электромагнитная энергия |
L2MT-2 |
Джоуль |
Дж |
J |
Aктивная мощность |
L2MT-3 |
Ватт |
Вт |
W |
Реактивная мощность |
L2MT-3 |
вар |
вар |
var |
Полная мощность |
L2MT-3 |
вольт-ампер |
ВА |
VA |
Производные единицы тепловых величин |
||||
Количество теплоты, термодинамический потенциал (внутренняя энергия, энтальпия, свободная энергия, свободная энтальпия); теплота фазового превращения, теплота химической реакции |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
J |
Удельное количество теплоты; удельный термодинамический потенциал; удельная теплота фазового превращения; удельная теплота химической реакции |
L2T-2 |
джоуль на килограмм |
Дж/кг |
J/kg |
Теплоемкость системы |
L2MT-2-1 |
джоуль на кельвин |
Дж/К |
J/K |
Энтропия системы |
L2MT-2-1 |
джоуль на кельвин |
Дж/К |
J/K
|
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Удельная теплоемкость |
L2T-2-1 |
джоуль на килограмм-кельвин |
Дж/(кгК) |
J/(kgK) |
Удельная энтропия |
L2T-2-1 |
джоуль на килограмм-кельвин |
Дж/(кгК) |
J/(kgK) |
Удельная газовая постоянная |
L2T-2-1 |
джоуль на килограмм-кельвин |
Дж/(кгК) |
J/(kgK) |
Тепловой поток |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
W
|
Поверхностная плотность теплового потока |
MT-3 |
ватт на квадратный метр |
Вт/м2 |
W/m2 |
Коэффициент теплообмена (теплоотдачи); коэффициент теплопередачи |
MT-3-1 |
ватт на квадратный метр-кельвин |
Вт/(м2К) |
W/(m2K) |
Температурный градиент |
L-1 |
кельвин на метр |
К/м |
K/m |
Теплопроводность |
LMT-3-1 |
ватт на метр-кельвин |
Вт/(мК) |
W/(mK) |
Температуропроводность |
L2T-1 |
квадратный метр на секунду |
м2/с |
m2/s |
Температурный коэффициент |
-1 |
кельвин в минус первой степени |
К-1 |
K-1
|
Производные единицы световых величин и энергетических, характеризующих оптическое излучение |
||||
Световой поток |
J |
люмен |
лм |
lm |
Световая энергия |
TJ |
люмен-секунда |
лмс |
lms |
Освещенность |
L-2J |
люкс |
лк |
lx |
Светимость |
L-2J |
люмен на квадратный метр |
лм/м2 |
lm/m2 |
Яркость |
L-2J |
кандела на квадратный метр |
кд/м2 |
cd/m2 |
Световая экспозиция (количество освещения) |
L-2TJ |
люкс-секунда |
лкс |
lxs |
Энергия излучения |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
J
|
Поток излучения (лучистый поток) |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
W |
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
русское |
международное |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Энергетическая освещенность (облученность); энергетическая светимость (излучательность) |
MT-3 |
ватт на квадратный метр |
Вт/м2 |
W/m2 |
Энергетическая экспозиция (лучистая экспозиция, энергетическое количество освещения) |
MT-2 |
джоуль на квадратный метр |
Дж/м2 |
J/m2 |
Энергетическая сила света (сила излучения) |
L2MT-3 |
ватт на стерадиан |
Вт/ср |
W/sr |
Энергетическая яркость (лучистость) |
MT-3 |
ватт на стерадиан-квадратный метр |
Вт/(срм2) |
W/(srm2) |
Производные единицы акустических величин |
||||
Звуковое давление |
L-1MT-2 |
паскаль |
Па |
Pa |
Объемная скорость |
L3T-1 |
кубический метр в секунду |
м3/с |
m3/c |
Акустическое сопротивление |
L-4MT-1 |
паскаль-секунда на кубический метр |
Пас/м3 |
Pas/m3 |
Удельное акустическое сопротивление |
L-2MT-1 |
паскаль-секунда на метр |
Пас/м |
Pas/m |
Механическое сопротивление |
MT-1 |
ньютон-секунда на метр |
Нс/м |
Ns/m |
Звуковая энергия |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
J |
Поток звуковой энергии |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
W |
Звуковая мощность |
L2MT-2 |
ватт |
Вт |
W |
Интенсивность звука |
MT-3 |
ватт на квадратный метр |
Вт/м2 |
W/m2 |
Плотность звуковой энергии |
L-1MT-2 |
джоуль на кубический метр |
Дж/м3 |
J/m3 |
Производные единицы величин в области ионизирующих излучений |
||||
Энергия ионизирующего излучения |
L2MT-2 |
джоуль |
Дж |
J |
Поток энергии ионизирующего излучения |
L2MT-3 |
ватт |
Вт |
W |
Доза излучения (поглощенная доза излучения) |
L2T-2 |
джоуль на килограмм |
Дж/кг |
J/kg |
Эквивалентная доза излучения |
L2T-2 |
джоуль на килограмм |
Дж/кг |
J/kg
|
Продолжение табл.
Величина |
Единица |
|||
Наименование |
Размерность |
Наименование |
Обозначение |
|
|
русское |
международное |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Керма |
L2T-2 |
джоуль на килограмм |
Дж/кг |
J/kg |
Мощность дозы излучения (мощность поглощенной дозы излучения) |
L2T-3 |
ватт на килограмм |
Вт/кг |
W/kg |
Мощность эквивалентной дозы излучения |
L2T-3 |
ватт на килограмм |
Вт/кг |
W/kg |
Мощность кермы |
L2T-3 |
ватт на килограмм |
Вт/кг |
W/kg |
Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза рентгеновского и гамма-излучения) |
M-1TI |
Кулон на килограмм |
Кл/кг |
C/kg |
Мощность экспозиционной дозы фотонного излучения |
M-1I |
Ампер на килограмм |
А/кг |
A/kg
|
Интенсивность излучения |
MT-3 |
ватт на квадратный метр |
Вт/м2 |
W/m2 |
Активность нуклида в радиоактивном источнике (активность изотопа) |
T-1 |
Секунда в минус первой степени |
с-1 |
s-1 |
Поток ионизирующих частиц |
T-1 |
Секунда в минус первой степени |
с-1 |
s-1 |
Плотность потока ионизирующих частиц или фотонов |
L-2T-1 |
Секунда в минус первой степени-метр в минус второй степени |
с-1м-2 |
s-1m-2 |