English
Поиск по сайту
Новости AKTAKOM(558)
Новости Anritsu(117)
Новости Fluke(134)
Новости Keithley(78)
Новости Keysight Technologies(648)
Новости Metrel(22)
Новости National Instruments(264)
Новости Pendulum(20)
Новости Rigol(93)
Новости Rohde & Schwarz(544)
Новости Tektronix(219)
Новости Texas Instruments(22)
Новости Yokogawa(120)
Новости Росстандарта(148)
АКТАКОМ
Anritsu
FLUKE
Keithley Instruments
Keysight Technologies
METREL
NI
RIGOL
Rohde & Schwarz
Spectracom
Tektronix
Texas Instruments
Yokogawa
Росстандарт
Авторизация
Логин:
Пароль:
Забыли свой пароль?
Зарегистрироваться
Реклама на сайте
АКТАКОМ - Измерительные приборы, виртуальные приборы, паяльное оборудование, промышленная мебель
АКТАКОМ – победитель конкурса "Best in Test"!

Единство измерений

Об Энциклопедии измерений
Поиск:  

Единство измерений

Единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероят­ностью и не выходят за установленные пределы.

Первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты. Так, в различных странах, где принята Международная система единиц, результаты из­мерений температуры среды (тел) выражаются в Кельвинах, градусах Цельсия, Фаренгейта, Реомюра, Ренкина.

О значимости единства измерений

Если в разных странах говорят на различ­ных языках, то это приводит, в основном, к затруднениям в общении людей. Но если в разных странах применяются различные толкования единиц физических величин, то это часто приводит к непреодолимым затруднениям в экономичес­ком сотрудничестве. Можно привести много примеров, в том числе и из недавне­го прошлого. Например, в начале Второй мировой войны во время военных дей­ствий между США и Японией произошли следующие события. Американские самолеты морским путем доставлялись в разобранном виде в Австралию, где происходила их сборка. Присоединительные детали (болты, гайки и др.) изготов­лялись на австралийских предприятиях. И неожиданно в процессе полетов (в ос­новном над океаническими просторами) американские самолеты горели, взрыва­лись при отсутствии какого-либо военного противодействия. Анализ катастроф привел к неожиданному результату: американский и австралийский дюймы и соответствующие измерительные приборы имели различие в долях миллиметра. Этого было достаточно, чтобы в бензопроводах происходили утечки горючего с очевидными последствиями.

Другой пример. В 1984 г. канадский пассажирский самолет «Боинг-647» произ­вел вынужденную посадку на автомобильный полигон после того, как при поле­те на высоте 10 тыс. м отказали двигатели по причине израсходованного горючего. Объяснением казалось бы невероятного происшествия явилось то, что на самоле­те приборы были градуированы в литрах, а приборы канадской авиакомпании, заправлявшей самолет, были градуированы в галлонах (примерно 3,8 л). Таким образом, горючего было заправлено почти в 4 раза меньше, чем требовалось.

До сих пор на автодорогах ряда стран привычные знаки ограничения скорос­ти указывают предельно допустимое значение скорости не в км/ч, как в России и странах Европы, а в милях в час (например, в США). На всех морских судах скорость движения измеряется в узлах (1 узел равен 1 морской миле в час). Необ­ходимо знать также, что в первом случае применяется сухопутная миля, равная примерно 1609 м, а во втором — морская миля, равная 1852 м. В мореходной практике применяется 1/10 морской мили, называемая «кабельтов» (185,2 м).

В астрономии применяются: астрономическая единица длины (а. е) — среднее расстояние от Земли до Солнца (1 а. е. = 1,496* 1011 м = 149,6 млн. км); световой год — расстояние, которое свет проходит за один год (1 св. год — 9,4605 *1015 м); парсек — расстояние, с которого полудиаметр земной орбиты виден под углом в одну угловую минуту (1 пк — 3,086 *1016 м).

Таким образом, несмотря на принятую всеми Международную систему еди­ниц как обязательную или рекомендуемую, существует большое количество внесистемных единиц физических величин.

Наличие несоответствий, одобренных международными соглашениями, объяс­няется прежде всего огромными затратами, которые необходимо вложить в изме­нение технологии изготовления средств измерений (указателей), а также соответ­ствующей, обычно весьма многочисленной, документации. Но иногда нельзя не учитывать и привычность использования некоторыми организациями той или иной страны укоренившихся столетиями единиц измерений величин. Например, еще в XIX в. в России температуру измеряли в градусах по Реомюру и только в 1917 г. перешли к измерению в градусах Цельсия, а в США, Великобритании, Канаде до сих пор применяются термометры со шкалой в градусах Фаренгейта. У Джека Лондона в одном из рассказов говорится о суровых морозах, достигав­ших 5 градусов. Но 5 градусов мороза по Фаренгейту соответствуют примерно минус 15 градусам по Цельсию.

В 1999 г. американцы запустили к Марсу космический аппарат Mars Climate Orbiter стоимостью 125 млн долларов. Аппарат прошел от планеты на расстоянии около 100 км. Причина подобного промаха довольно быстро была обнаружена специалистами НАСА и фирм — разработчиков аппарата. Оказалось, что данные о единице силы, действующей на аппарат со стороны двигателей, рассчитывались с помощью фунтов и футов (см. формулу 3.11), причем другие узлы аппарата рас­считывались в ньютонах, т. е. в кг*м*с-2. Таким образом, смешение винчестерс­ких мер, ранее использовавшихся в США, и новых (по Международной системе единиц), как полагают, и привело к «уводу» космического аппарата в сторону от планеты Марс.

За рубежом до сих пор применяются (постепенно выходящие из общего употребления) различные единицы измерений.

Основными единицами британской имперской системы являются: фут — единица длины, фунт — единица массы, секунда — единица времени. В качестве единицы температуры применяют градус Фаренгейта (часто одновременно со шкалой в градусах Фаренгейта дается шкала в градусах Цельсия), все чаще приме­няется шкала в градусах Цельсия. Иногда температура измеряется в градусах Ренкина. Британская тепловая единица (Btu) — единица количества теплоты приме­няется для оценки тепловой энергии в фазовых превращениях, химических реак­циях, процессах сгорания топлива и др. Определяется как количество теплоты, необходимое для нагревания одного фунта воды от 32 до 33° по шкале Фаренгейта. При этом 1 Btu = 1055,06 джоуля.

В качестве единицы объема, вместимости применяется так называемый «имперский бушель» (bu). При температуре 16,67 °С и атмосферном давлении 762 мм рт. ст. 1 bu = 36,3687 л. В США применяется так называемый «винчестер­ский бушель», который до 1826 г. использовался в Великобритании. При этом 1 bu (US) = 36,2393 л. Другой единицей объема, вместимости в Великобритании служит имперский галлон (gal). При температуре окружающей среды 16,67 °С и атмосферном давлении 762 мм рт. ст. 1 gal = 4,54609*10-3 м³. В США применяется винчестерский (жидкостный) галлон, ранее (до 1878 г.) применявшийся в Вели­кобритании: 1 gal (US) = 3,78543*10-3м3 .

Кроме того, для измерения объема (вместимости) нефти в США применя­ется в качестве единицы баррель: 1 баррель = 158,988*10-3 м3. Для удобства перевода указанных единиц в привычные нам единицы объема напомним, что 1 литр = 1*10-3 м3.

К одной из основных единиц длины, применявшихся ранее в Великобрита­нии и США, относится ярд (yd), узаконенный в 1101 г. английским королем Генрихом I. С 1907 г. в Великобритании было установлено: 1 yd = 0,914399204 м. Американский 1 yd = 0,914402 м. В настоящее время в англоязычных странах установлена единица 1 yd = 0,9144 м (точно).

Второе условие соблюдения единства измерений — необходимость выполнить их так, чтобы «сопровождающие» измерения погрешности их результатов были известны и не выходили бы с заданной вероятностью за установленные (допуска­емые) пределы.

Источник: Кузнецов В. А., Исаев Л. К., Шайко И. А. Метрология. – М.: ФГУП «Стандартинформ», 2005. – 300 с.


Возврат к списку


Материалы по теме:

Свежий номер
№ 1 Март 2021
КИПиС 2021 № 1
Тема номера:
Современная измерительная техника
События из истории измерений
26.06.1895
День рождения ученого, получившего Нобелевскую премию по физике
26.06.1894
День рождения ученого, открывшего сверхтекучесть
Конвертер единиц измерения
Мы используем файлы 'cookie', чтобы обеспечить максимальное удобство пользователям.