Необычный документ попался в архиве Коломенского филиала ЦСМ Росстандарта в Московской области – Правила 12-42 «Об организации и приведении поверки мер и контрольно-измерительных приборов». Правила были приняты в самый разгар Великой Отечественной Войны, 31 декабря 1942 года. Этот документ не что иное, как предшественник приказа Минпромторга от 02.07.2015 № 1815, утвердившего порядок проведения поверки средств измерений. Очень примечательны некоторые положения данного документа.
Так документом установлено положение о монопольной государственной поверке и клеймению средств измерений со стороны Комитета по делам мер и измерительных приборов и его местных органов. Исключение могло быть только в случае полного отсутствия возможности проведения поверки в лабораториях местных органов Комитета, и то по его особому разрешению. Вот вам и вся аккредитация с её критериями. Раз поверка государственная, значит и проводят её только государственные органы.
Правила обязывали все предприятия, учреждения и организации, применяющие средства измерений, вести учет средств измерений и представлять сведения о них в Комитет. Вот так раньше решался вопрос анализа состояния парка контрольно-измерительной аппаратуры в стране.
Нарушение монопольного права органов Комитета на государственную поверку было уголовно наказуемо. При этом в правилах указаны конкретные статьи Уголовного кодекса. Под статью УК попадал и факт несвоевременного представления мер и контрольно-измерительных приборов для обязательной государственной поверки.
О метрологии
Аттестация и утверждение эталонов единиц величин.
Секу́нда (обозначение: s, с) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и СГС. Одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 при отсутствии возмущения внешними полями. В истории развития секунды несколько этапов. Ранее единицу определяли исходя из солнечных суток, так как продолжительность суток меняется, то определяли сутки 1с=1/86400 солнечных средних суток. Средними солнечными сутками называется интервал времени между двумя последовательными верхними кульминациями «среднего солнца». «Среднее солнце» — это воображаемая точка, которая обходит небесный свод, двигаясь равномерно по небесному экватору за такой же промежуток времени, что и истинное Солнце, движущееся неравномерно по эклиптике.
Определение секунды, связанное со средними солнечными сутками, обладает существенным недостатком. Как показали наблюдения, суточное вращение Земли вокруг своей оси, на котором основано определение средних солнечных суток, подвержено колебаниям, закономерности которых пока еще не установлены и учету не поддаются. Известно, что за последнюю треть XIX в. продолжительность суток увеличилась на 0,007 с, а за первую треть XX в.— уменьшилась на 0,005 с. С 1934 г. продолжительность суток увеличивается. Из-за возникшей в связи с этим неточностью в определении секунды пришлось отказаться от эталона единицы времени, связанного с суточным вращением Земли.
В качестве эталона времени был принят тропический год, т. е. промежуток времени между двумя последовательными прохождениями Солнца через точку весеннего равноденствия. Но так как тропический год вообще величина непостоянная (продолжительность его уменьшается на полсекунды за столетие), то в качестве эталона надо было принять продолжительность какого-нибудь определенного года. За такой год был принят 1900 год, начинавшийся для гринвического меридиана в полдень 1 января 1900 г.
В целях дальнейшего повышения точности воспроизведения единицы времени и частоты XII Генеральная конференция по мерам и весам и Международный комитет мер и весов в 1965 г. приняли для временного применения определение секунды, основанное на атомном эталоне частоты. В декларации Международного комитета сказано, что этот «эталон представляет собой переход между сверхтонкими уровнями F=4 , М=0 и F=3, M=0 основного состояния 2s1/2, атома цезия-133, не возмущенного внешними полями, и что частоте этого перехода приписывается значение 9 192 631 770 герц». Из такого определения эталона следует, что секунда — это время, в течение которого совершается 9 192 631 770 переходов между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.
Воспроизведение секунды осуществляется в цезиевом эталоне частоты, принцип действия которого состоит в следующем. Если атомам цезия сообщить тепловые скорости около 200 м/с и пропустить пучок таких атомов в вакуумной камере через высокочастотное поле, то при определенной частоте этого поля, близкой к собственной частоте атомов, происходит их ионизация. Улавливая ионы с помощью особого детектора и измеряя создаваемый ими ток, можно по максимуму силы этого тока установить частоту поля, при которой наступает резонанс и которой соответствует определенная линия поглощения. Частота линий поглощения с помощью особой системы сравнивается с частотой кварцевых часов.
Государственный первичный эталон времени и частоты содержит: 1) водородные и кварцевые генераторы; 2) делители частоты; 3) аппаратуру для сличения частот; 4) аппаратуру для приема и регистрации радиосигналов.
В 1997 году Международное бюро мер и весов уточнило, что в этом определении фигурирует атом цезия, который покоится при нулевой абсолютной температуре. В новейших моделях цезиевых часов (их называют фонтанными) это требование почти идеально реализуется с помощью лазерного охлаждения атомов.
Единица осталась той же, но найден другой способ се воспроизведения. Воспроизведение осуществляется атомно-нулевыми часами. Благодаря сигналам точного времени и частоты, передаваемых по телевизору, радио и другим каналам связи, единица времени и частоты воспроизводимой государственным первичным эталоном стали доступны для всех пользователей. После государственных эталонов в поверочной схеме расположены эталоны копий и рабочие эталоны (квантовые, перевозные часы).
Эталон времени - особенный. Все остальные эталоны вводятся в действие периодически, для сличения с ними вторичных и рабочих эталонов. Но эталон, хранящий шкалу времени, нельзя остановить, как нельзя остановить время. Он работает всегда. Есть такой афоризм: время - очень простое понятие, пока вы не пытаетесь объяснить его кому-нибудь. С полным основанием эти слова можно отнести и к эталону времени. Меньше всего он напоминает часы, а оборудование и научные подразделения, которые обеспечивают эксплуатацию эталона, занимают большое здание.
В России главный эталон времени находится во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) под Москвой, это сложный комплекс, в который входят дающие строго определенную частоту генераторы, водородные хранители частоты, хранители шкал времени, приборы для измерения временных интервалов и другая аппаратура. Некоторые составляющие эталона уникальны, например радиооптический частотный мост, служащий для измерения частот излучения лазера. Кроме России такие мосты есть только в США, Канаде, Франции и Великобритании. Российский госэталон времени входит в группу лучших мировых эталонов, его относительная погрешность не превышает 5х10-14, т.е. 0,000000000000005 сек, что позволяет накопить погрешность не более 1 секунды за полмиллиона лет.
По материалам сайтов : wikipedia.org; www.omedb.ru; www.internet-school.ru; www.inventors.ru; www.astrocentr.ru
1.Линейные меры.
Перевод англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры |
Метрические меры |
1 inch (дюйм) |
= 25,4 мм = 2,54 см |
1 foot (фут)= 12 дюймов |
= 30,48 см = 0,3048 м |
1 yard (ярд)=36 дюймов=3 фута |
=0,9144 м = 91,44 см |
1 furlong (фарлонг)=220 ярдов |
=0,2011 км =201,17 м |
1 mile (миля)=5280 футов=1760 ярдов= 8 фарлонгов |
=1,6093 км =1609,3 м |
1 naut.mile (морская миля)=6080 футов |
=1,832 км =1832,0 м |
1 inch (дюйм)= 12 линий |
=2,54 см =25,4 мм |
1 line (линия)=6 точек |
=2,1 мм =0,21 см |
1 point (точка)= 1\72 дюйма |
=0,3528 мм =0,0352 см |
Перевод метрических значений в англо – американские.
1 мм |
=0,03937 Дюйма |
1 см |
=0,3937 Дюйма |
1 м |
=39,37 Дюйма =3,2808 Фута =1,0936 Ярда |
1 км |
= 3280,8 Фута =1093,6 Ярда =0,62137 Мили |
2. Меры веса.
Англо-американские меры - Метрические меры
1 унция (oz) | = 28,350 г |
1 фунт | =0,4536 кг |
1 стоун | =6,350 кг |
1 центнер (Британский) | =50,6 кг |
1 центнер (США) | =45,3 кг |
1 центнер (Россия) | =100 кг |
1 короткая тонна | =907,18 кг |
1 длинная тонна | =1016 кг |
1 тонна (Россия) | =1000 кг |
Метрические меры Англо-американские меры
1 грамм…………………………………………………………= 5,432 Гранов =0,035274 унции
100 грамм………………………………………………………=3,5247 унции
1 кг……………………………………………………………...=2,2046 Фунта
1 тонна…………………………………………………………=0,98421 Длинных тонны=1,1023 Коротких тонны =109,254 акра
3. Меры веса для благородных металлов и драгоценных камней.
Перевод Troy (тройская система мер) в метрические.
Troy меры Метрические меры
1 гран…………………………………………………………..= 64,799 мг
1 карат=3,086 грана…………………………………………..= 200 мг
1 унция = 480 гранов…………………………………………=31,103 г
1 фунт (lb) = 12 унций=5760 гранов………………………..=0,37342 кг
4. Меры жидкостей.
Англо-американские меры:
1 gallon(галлон) = 4 guarts (кварта) = 8 pints (пинта) =16 cups (стакан)
1 cup (стакан) = 16 tablespoons (столовая ложка) = 48 teasspoon (чайная ложка).
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 teaspoon (чайная ложка)…………………………………...=4,9 миллилитра
1 tablespoon (столовая ложка)………………………………=14,8 миллилитров
1 cup (стакан)………………………………………………… =236 миллилитров
1US fluid ounce (амер. жидкая унция)…………………….. =29,57 миллилитров
1 Br. Fluid ounce (брит. Жидкая унция)……………………=28,4 миллилитров
1 US gill (амер. гилл)………………………………………….=0,118 литра
1 Br. gill (брит. гилл)………………………………………….=0,142 литра
1 US pint (амер. пинта) = 16 жидких унций………………..=0,4732 литра
1 Br. Pint (брит. Пинта)=20 жидких унций………………...=0,57 литра
1 US guart (амер. кварта)…………………………………….=0,94635 литра
1 British guart (брит. кварта)………………………………..=1,14 литра
1 US gallon (амер. галлон)……………………………………=3,7854 литра
1 British gallon (брит. галлон)……………………………….=4,548 литра
1 US barrel (амер. баррель)………………………………….=119,24 литра
1 British barrel (брит. баррель)……………………………...=160,42 литра
1 barrel of oil (баррель нефти)……………………………….=158,98 литра
Перевод метрических мер в англо-американские меры.
Метрические меры Англо-американские меры
1 миллилитр…………………………………………………..=0,03381 Амер. унции
1 литр………………………………………………………….=33,814 Амер. унции=1,0567 Амер.кварты=0,26417 Амер. Галлона
5. Меры площади.
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 sguare inch (кв. дюйм)……………………………………..= 645,16 Кв. мм =6,4516 Кв. см
1 sguarefoot ( кв. Фут)………………………………………=929,03 Кв. см =0,0929 Кв. м
1 sguareyard ( кв. ярд)………………………………………=0,83613 Кв. м
1 acre (акр)……………………………………………………=4047 Кв. м =0,4047 гектара
1 sguaremille…………………………………………………=2,5890 Кв. км
Перевод метрических мер в англо-американские меры.
Метрические меры Англо-американские меры
1 кв. мм………………………………………………………..=0,00155 Кв. дюйма
1 кв. см = 100 кв. мм…………………………………………=0,155 Кв. дюйма
1 кв. дм=100 кв. см= 10 000кв. мм…………………………=0,10764 Кв. фута
1 кв. м= 10 000 кв. см………………………………………..=10,764 Кв. фута =1,1960Кв. ярда
1 гектар = 100 кв. м………………………………………….= 2,47 Акра
1 кв. км………………………………………………………..=0,38608 Кв. мили
6. Меры объема.
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 cubic inch (куб. дюйм)………………………………………= 16,387 Куб. см
1 cubic foot (куб. Фут)=1728 куб. дюймов………………….=0,028317 Куб. м
1 cubic yard (куб. ярд)= 27 куб. футов……………………...=0,76455 Куб. м
1 cubic mille (куб. миля)……………………………………...=4,16818 Куб. км
Перевод метрических мер в англо-американские меры.
Метрические меры Англо-американские меры
1 куб. см…………………………………………………………=0,061023 Куб. дюйма
1 куб. м………………………………………………………….=35,315 Куб. фута=1,3079 Куб. ярда
1 куб. км………………………………………………………...=0,23990 Куб. мили
7.Меры объема древесины.
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 Standard=165 cubic foot (куб. Фут)………………………= 4,6723 Куб. м
1 Faden= 216 cubic foot (куб.Фут)………………………….=6,11643 Куб. М
8.Меры сыпучих тел.
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 guart (кварта)………………………………………………= 1,1012 литра
1 peck (pk) (nek) ……………………………………………..=8,8098 литров
1 bushel (bu) (бушель)……………………………………….=35,239 литров
Перевод метрических мер в англо-американские меры.
Метрические меры Англо-американские меры
1 литр………………………………………………………….=0,90808 Кварт=1,11375 Пек=0,0284 бушель
9.Аптекарские меры.
Перевод Англо-американских мер в метрические.
Англо-американские меры Метрические меры
1 pound (фунт)= 12 унций= 5,76 гранов……………………=373,2 грамма
1 ounce (унция)=8 драхм = 480 гранов
1 drachm (драхма) = 3 скрупула…………………………….. =3,89 грамма
1 scruple (скрупул) = 20 гранов………………………………..=1,3 грамма
1 grain (гран)………………………………………………….=64,8 миллиграммов
10. СТАРИННЫЕ РУССКИЕ МЕРЫ.
- Перевод старинных русских мер в метрические
Старинные русские меры Метрические меры
1 верста= 500 саженей………………………………………=1066,78 метров
1 сажень = 3 аршина……………………………………….=2.13356 М.
1 аршин = 16 вершков……………………………………….=0,71М.
Пядь= 4 вершкам…………………………………………...=17,78 см.
1 вершок……………………………………………………..=0,0444 М.
1 пуд…………………………………………………………..=16,38 Кг.
1 кг……………………………………………………………=0,06105 Пуда
1 десятина= 2400 Кв. саженей……………………………..=109,254 акра
1 ведро………………………………………………………..=12,3 литра
Маховая сажень…………………………………………….= 1,76 метров
Косая сажень………………………………………………..=2,48 метров
Местные поверочные учреждения
из докладной записки, поданной Д.И. Менделеевым в 1903 г. на имя Министра финансов
Система местных поверочных учреждений, узаконенная положением 4 нюня 1899 г., сводится к тому:
- что местные поверочные палатки открываются чаще всего при других казенных или общественных учреждениях, подчиняясь лишь в техническом отношении Главной Палате мер и весов, и состоят из поверителей, испытанных и обученных сей последней;
- что к каждой палатке приписывается свой район действия, в котором она выверяет не только вновь изготовляемые меры и весы, но и обращающиеся в торговле, озабочиваясь при сем последнем, чтобы поверка не препятствовала производству торговли и промыслов;
- что предметы, подлежащие поверке, доставляются в местную палатку, и только в исключительных случаях сия последняя выделяет от себя особые местные отделения и посылает отдельных поверителей;
- что поверке подлежат вновь изготовляемые меры и весы, а также периодически, чрез каждые 3 года, все торговые меры и весы, и
- что надзор за правильностью действия всех местных поверочных учреждений возлагается исключительно на Главную Палату мер и весов.
Такой порядок оказался вполне соответствующим начальному периоду всего дела и особенно поверке вновь изготовленных мер и весов, так как самые палатки основывались преимущественно в местах, занятых таким изготовлением. Опыт, однако, показал не только малую практичность, но и полную фактическую невозможность в некоторых случаях доставления в местную палатку всяких мер н весов, применяемых в торговле и промышленности, потому особенно, что некоторые предметы очень громоздки (например большие весы) и некоторые торговцы обладают лишь единичными экземплярами, которые нельзя отлучать от места их применения.
Эти соображения привели постепенно к тому, что палатки принуждены посылать поверителей в разъезды, что сперва делалось исключительно за счет лиц, у которых ведется поверка, а теперь отчасти и за счет казны, а именно, например, при требовании местного начальства для выполнения внезапных ревизий мер и весов, чем ведают не только общее полицейское управление, но и казенные палаты. Командировки чинов местных палаток в места применения мер и весов должны сделаться особо учащенными, когда будет введена общая поверка всех обращающихся в промышленности и торговле мер п весов, дабы не нарушать частных интересов отправкою мер в отдаленные палатки. Притом устройство многочисленных поверочных палаток с небольшими районами, что необходимо для периодической поверки, по современной системе, неизбежно сопровождалось бы усилением расходов не пропорционально доходам, так как оборудование каждой отдельной палатки всеми соответственными приспособлениями н оплата в каждой палатке не только содержания техников-поверителей и служителей, но и лиц, заведующих хозяйственною стороною палаток, сопряжены с значительными расходами.
По проекту 1901 г. предполагалось на всю империю устроить 150 постоянных палаток; по проекту же, ныне представляемому, когда будет устроено 12 подвижных вагонов-палаток и поверители будут сами объезжать многие местности, предполагается число местных поверочных учреждений ограничить на ближайшие годы всего 72 палатками, что и должно привести, главным образом, к сокращению общих расходов. Такое видоизменение ранее предположенного порядка обусловливается более всего тем, что предстоящим главным занятием местных поверочных учреждений будет поверка на местах торговых мер п весов, имеющихся уже в обращении, а поверка вновь изготовляемых приборов станет лишь на втором плане; производство же новых мер, для которых особенно нужны постоянные палатки и их отделения, существует лишь в сравнительно немногих местностях России, как оказалось при расследованиях, произведенных командируемыми инспекторами Главной Палаты.
Чтобы избежать рождающихся неудобств, было бы во всех отношениях целесообразным, прежде всего, умножить число подвижных палаток, помещающихся в особых железнодорожных вагонах, первый образец которых ныне разрешен государственным советом, а главное — увеличить подвижность лиц, занятых поверкой. Для этой цели, мне кажется, совершенно необходимым разделить всю империю на 12, или около того, больших поверочных округов, а именно: Петербургский, Московский, Рижский, Варшавский, Киевский, Одесский, Харьковский, Казанский, Кавказский, Ташкентский, Западно-Сибирский и Восточно-Сибирский. В каждом округе учредить, смотря по размерам округа, по 2-8 в среднем до 5) палаток сверх центральной окружной и в том числе к каждому округу приписать свой вагон-палатку. Заведующий таким округом окружной поверитель будет распределять, смотря по местным и временным надобностям, поверителей, приписанных к палаткам, в те или другие поездки по местам, где должна производиться периодическая поверка.
В некоторых округах, по их обширности, следовало бы иметь сверх окружного поверителя - особого помощника, в виду того, что окружной поверитель сам должен совершать многие поездки.
Второе, весьма существенное обстоятельство, оказавшееся на практике, показывает, что в деле поверки мер и весов в будущем должно ждать большого числа подлогов разного рода, так как уже ныне имеются случаи появления поддельных клейм (а карательные законы для сего мало выработаны) и воровства оных, что может грозить при современном порядке вещей значительными убытками доходов и, что не менее важно, усложнением всех дел, касающихся подобных злоупотреблений.
Третье обстоятельство, побуждающее видоизменить современный порядок местной поверки, определяется долгосрочностью трехлетнего промежутка периодической поверки, так как опыт показывает, что во множестве случаев, например, при взвешивании на открытом воздухе, в мясных и рыбных лавках, при небрежном обращении с гирями и весами и т. п. главнейшие измерительные приборы - весы и гири - оказываются неудовлетворяющими законным требованиям уже через 1 год после поверки, что известно и в других странах, и что побудило Францию, а за ней и некоторые другие страны, установить ежегодную поверку мер и весов, регистрируемых в каждом торгово-промышленном заведении.
В 1902 г. в общем проверено 1 682 934 предметов, из них весов 181328, гирь 1 37l 241, прочих предметов 130365; следовательно весы и гири составляют преобладающую часть.
По моему мнению, внушенному опытом, подобный же порядок должно с течением времени установить и у нас, если желательно,- чтобы обращающиеся в практике меры и весы были действительно в надлежащей степени точными.
Но при введении ежегодной поверки всех зарегистрированных мер и весов нужна совершенно иная, чем ныне, постановка местных поверочных палаток, и много предметов будет поверяться разъезжающими по стране поверителями, число которых, при проектируемом положении предмета, нельзя считать менее 500 - 700 человек на всю Россию. Доныне Главная Палата не встречала особых затруднений в выборе местных поверителей из числа лиц, выдержавших испытание, потому что число их еще не велико, менее 100 человек, но в будущем, когда нужно будет раз в 7 больше поверителей, нельзя надеяться на удачность выбора, особенно при том доверии, которым должны пользоваться командируемые поверители.
Для устранения этого предвидимого неудобства было бы особенно полезно воспользоваться примером Франции, т.е. зарегистрировать все подлежащие выверке меры и весы и собирать с оных ежегодную плату за поверку, которую производить объездными поверителями, так как при этом могут быть устранены поводы незаконных действий денежного свойства, а включение в регистровую запись поставить в основание всей системы. Если, при этом, в местных палатках поверять по значительно уменьшенной таксе вновь изготовляемые меры, подлежащие частой порче, особенно гири н весы, то уменьшатся всякие поводы к незаконным действиям, сопряженным с денежными сборами, и останутся трудности только в технике предмета, за чем надзор во всех отношениях более удобен и возможен.
При таком порядке дел, конечно, является вопрос о размерах обложения за ежегодную периодическую поверку. На первый взгляд кажется, что можно ограничиться одной третью современной таксы, потому что вместо 3-летней поверки установится ежегодная. Но, принимая во внимание, во-первых, то, что вновь изготовляемые обыкновенные торговые гири и весы будут поверяться по значительно уменьшенной таксе и, во-вторых, что поверка имеющихся в обращении мер и весов будет преимущественно производиться без доставки в палатку, можно утверждать с уверенностью, что половинная против современной такса будет выгоднее ныне узаконенной для промышленников и торговцев и безубыточною для казначейства. В этом отношении должно, конечно, отличать поверяемые предметы разного рода и для того пересмотреть самую таксу. Но несомненно, что предлагаемый порядок, прежде всего, обеспечит правильность дохода и будет содействовать, вследствие большой дешевизны поверки новых гирь и весов, усовершенствованию всего производства мер и весов особенно кустарного, так как мелкие производители ныне стеснены предварительною платою за поверку и чрез то попадают в руки скупщиков обладающих достаточным капиталом.
Таким образом при проектируемом способе ведения ежегодной поверки гирь и весов центр тяжести всего дела сведется на составление регистров или списков всех заведений промышленных и торговых, применяющих меры и весы, и к перечислению в каждом из них имеющегося числа - применяемых измерительных приборов, для чего в положение о мерах и весах следовало бы включить требование о доставлении окружным поверителям или поверочным палаткам сведений о количестве находящихся мер и весов в каждом торговом и промышленном заведении, подобно соответственной статье Пробирного устава. Периодическую поверку некоторых из мер можно было бы оставить при этом трехлетнею и за такие меры взыскивать полную таксу как для новых, так и при периодической поверке.
Вследствие прироста народонаселения и его оборотов список всех подлежащих поверке мер и весов будет ежегодно восполняться и число подлежащих поверке мер и весов увеличиваться. Обязанность составления списков должно возложить в основании на окружных поверителей, которые будут проверять списки по сведениям, доставляемым местными поверителями и казенными палатками. Такие регистровые списки, между прочим, окажут несомненную услугу и всей статистике промышленности и торговли. Гири и весы, находящиеся в списке, должны оплачиваться по таксе ежегодной поверки или единовременно с внесением торгово-помышленных податей или, лучше, особыми взносами в местные казначейства, квитанция которых будет служить объездному поверителю указанием на то, какие меры и весы он должен при объезде вновь поверить у каждого торговца и промышленника. Здесь лежит центр дела в отношении полной невозможности прямых незаконных действий денежного свойства (например подложных клейм, воровства клейм и т.п.). Меры и весы, оказавшиеся неудовлетворяющими законным требованиям, должны быть при этом устраняемы из обращения и заменяемы или новыми заклейменными или исправленными, поверяемыми в палатке или объездными поверителями.
Внезапные ревизии чинами округа или Главной Палаты будут при этом служить совершенно достаточным ручательством в законности действия объездных поверителей как в отношении техники, т.е. точности поверки, так и в отношении к полноте составляемых списков. Меры и весы, найденные не внесенными в списки, должны оплачиваться особыми дополнительными взносами, и мне кажется, что при этом следует налагать штрафы только в том случае, когда будут признаки заведомого сокрытия мер и весов или продолжительного их применения без внесения в списки.
При современном порядке дел главное ведение местною поверкою возложено на Главную Палату, но, очевидно, что, при распространении поверки на всю Россию, Главная Палата была бы не в силах выполнить такую задачу. Лица же, состоящие при современном порядке дел в местных поверочных учреждениях, едва и ныне могут исполнить сложные технические задачи, им представляющиеся, особенно потому, что кроме ходячих предметов, подобных обычным весам, гирям и т.п., им предстоит при периодической поверке изучать специальные приборы, подобные вагонным весам, весам для механической развески, счетчикам объемов и т.п. При предлагаемом порядке для поверки подобных исключительных измерительных приборов будут назначаться и особые поверители, с оплатою торговцем, сверх указанной таксы, расходов но их поездкам, если приборы не будут доставлены в местную палатку.
Далее очевидно, что при предлагаемом порядке ведения дел имеется в виду нормальное течение поверки, а не тот первый период, который наступит при учреждении в крае поверочного округа.
Я полагаю, что нормальное течение всех дел может быть начато после 1910 г., если в период от начала 1905 г. до конца 1909 г. будут учреждены все округа и палатки.
Польза от надлежащей поверки мер и весов, применяемых в торговле и промышленности, определяется не только частою повторяемостью поверки, но и степенью ее соответствия с требованиями закона, т.е. качеством лиц и приборов, служащих при поверке, а так как ради удобства торговцев и промышленников большинство применяемых ими мер и весов предполагается поверять на месте, то очевидно, что при ежегодной поверке гирь и весов необходимо иметь значительное число лиц, производящих поверку на местах, и при каждом из них полный комплект точных и периодически поверяемых чинами Главной Палаты измерительных приборов. Эта техническая сторона предмета и должна составлять первейшую заботу центрального учреждения, т.е. Главной Палаты, потому что от нее зависит то единообразие мер и весов, соблюдение которого поставлено на первый план в обязанностях этого учреждения. С своей стороны я не думаю, что здесь встретятся какие-либо существенные затруднения, если первоначальное обзаведение измерительными приборами для поверителей и избрание самих поверителей будут произведены с надлежащим вниманием. Но я полагаю, что н в этой стороне предмета нельзя впредь предвидеть множества предстоящих в учредительный период мелочей, особенно относительно перевозки поверительных приборов по грунтовым дорогам. Если бы, ради осторожности, обзавестись излишне значительным числом поверочных приборов, то это могло бы стоить в период обзаведения (1905-1912 гг.) чересчур больших расходов и не могло бы сделаться в краткий период времени. Здесь нужна мера, определяемая только опытом и размерами поверочных округов.
Оканчивая свои новые предположения, относящиеся к местной поверке, считаю не излишним обратить внимание на то, что полная регистрация всяких измерительных приборов, применяемых в стране и, особенно, ежегодное восполнение списков могут представить особо важный статистический материал, служащий для сравнительного определения относительной степени развития видов промышленности и торговли и разных краях империи но отношению к числу жителей тех краев. С другой стороны, предлагаемые видоизменения поверки несомненно послужат поводом к широкому и даже повсеместному распространению мастерства, касающегося измерительных приборов, так как несомненно, как показывает уже и современный опыт, что применяемые меры и весы придется повсюду исправлять и доводить до законной точности. Возникновения к распространения необходимых для сего слесарно-механических мастерских можно ожидать повсеместно, так как они могут начинаться с самых мелких размеров, а развиваясь - могут послужить ядром для зачатка широкого распространения у нас механической обработки металлов и производства точных приборов.
Дополнения, необходимые для Главной Палаты мер и весов
Служа центром всей деятельности, касающейся поверки мер и весов, Главная Палата имеет по существу дела 5 разнородных предметов занятий:
- хранение, возобновление, изучение и периодическую поверку основных прототипов, что в первые годы деятельности Главной Палаты составляло ее основное занятие и что по закону должно продолжаться и впредь;
- учреждение поверки всяких измерительных приборов применяемых в промышленности и торговле, для чего при Главной Палате устраиваются специальные лаборатории, изучаются методы и принимаются, сперва по желанию потребителей, а потом по требованию закона всякие измерительные приспособления: весовые, меры длины и объемов, электрические, манометрические, астрономические, механические, световые, теплотные, звуковые (камертоны), судоизмерительные (меры Мурсома) и т.п. приборы;
- устройство и наблюдение за ходом дел в местных поверочных учреждениях, доныне поверяющих исключительно только мены веса, длины и объемов, но с течением времени долженствующих производить поверку и других приборов для специальных измерений, для каковых целей Главная Палата должна постоянно посылать своих чинов во все края России с набором особо тщательно выверенных приборов;
- отчетность по всем местным поверочным учреждениям, которая должна сильно увеличиться при исполнения периодической поверки и регистрации всех измерительных приборов, применяемых в империи, и
- испытание и обучение измерительным приемам лиц, желающих получить право на звание местных поверителей.
Такая сумма дел могла быть выполняема доныне штатом лиц Главной Палаты, состоящим из управляющего, его помощника, механика, 10 инспекторов, секретаря, бухгалтера и экзекутора, при содействии лаборантов но найму, приглашаемых управляющим. В предстоящем будущем такой состав Главной Палаты, без сомнения, будет недостаточен для возможного выполнения всех дел с надлежащим совершенством, потому особенно, что специальные условия дела требуют от каждого из участников не только предварительной суммы подготовительных знаний, но и постоянного следования за успехами разнообразнейших отраслей наук, так как в самой технике предметов ныне весьма быстро распространяются усовершенствованные приемы измерений, особенно касающихся специальных технических приборов. Лица, которым поручается заведывание специальными лабораториями, должны притом очень часто тратить много времени на изучение вновь предлагаемых приборов и приемов, что сопряжено с подробнейшими научными исследованиями, тем более что всякие единицы для специальных измерений, например световых, термических, электрических и т.п., требуется установить в самой Главной Палате со всем возможным ныне совершенством, исходя из основных прототипов, и постоянно следить за точностью исходных единиц.
Не входя в подробности чисто специального свойства, имею необходимость доложить, что при предстоящем ходе дел, когда вместо факультативного представления специальных приборов к поверке будет установлена обязательная поверка всех обращающихся приборов, состав лиц наших лабораторий окажется совершенно недостаточным; а потому имею честь ходатайствовать о том, чтобы число штатных чинов и лаборантов было впредь увеличиваемо по мере действительной потребности и по мере возрастания количества выверяемых приборов, что при оплате за поверку даст свои текущие средства для возмещения требуемых расходов.
В специальных лабораториях, уже учрежденных в Главной Палате и имеющих впредь учредиться, необходимо, судя по опыту, иметь лиц, неотлучно занятых этого рода специальными лабораториями, так как ныне существующий порядок (специальные лаборатории поручаются инспекторам) будет совершенно неприменим, когда возрастет обязательное число поверяемых в Палате специальных приборов и число местных учреждений.
Точнейшая выверка исходных весовых и линейных мер должна быть поручаема лишь лицам, особо подготовленным к этого рода исследованиям, повсюду производимым лишь лицами с исключительной подготовкой, так как точнейшее взвешивание, где определяются стомиллионные доли веса, и точнейшее компарирование, где определяются миллионные доли, могут быть производимы лишь при соблюдении множества очень сложных условий, а именно такие степени точности необходимы не только при выверке прототипов, но н основных их копий, что входит в предмет постоянных занятий Главной Палаты мер и весов.
Столь специальное дело, как поверка электрических приборов, применяемых в практике и служащих способом оценки многомиллионных сделок, требует суммы лиц, специально знакомых с разнообразнейшими электрическими измерителями (вольтметры, амперметры, уаттметры и т.н. «электрические счетчики»), и во главе их должно поставить лицо, специально подготовленное но этой отрасли физики. Водо- и газомерительные приборы составляют также предметы, на счет которых делаются многомиллионные сделки. Лаборатории сего рода уже учреждены в Палате и поручены ныне особому ведению механика Палаты. Манометрические, световые и термические измерения, возрастая явно на глазах в своих приложениях и значения, требуют особых лабораторий и специалистов, подготовленных во многих отношениях, так что для этих целей совершенно необходим особый заведующий лабораторией. Учрежденная при Главной Палате астрономическая обсерватория назначается преимущественно для установки точного времени. Следить за таким ответственным делом необходимо должен, и притом с настойчивым постоянством специалист астроном, как пятый заведующий лабораторией, ему же можно поручить и выверку угломерных приборов и хронографов.
Сверх того в Главной Палате является настоятельная надобность в изучении и поверке множества других разнообразных приборов, например служащих для оценки качества нефтяных, хлебных (пурки), металлических (калибры) и т.п. товаров, в приложении к которым очень часто проходимо совместное химическое исследование, для чего ныне разрешено оборудовать при Главной Палате химическую лабораторию. Для этой цели нужен такой специалист, который был бы ближе знаком с химией и техникой. Тем же заведующим лабораториями возможно поручить и заведывание такими основными лабораториями как весовая, компараторная и выверяющая приборы, отправляемые в местные палатки. При современном положении предмета вышеперечисленные дела поручаются инспекторам, которые по существу дела и по самому своему названию обязаны преимущественно инспектировать местные поверочные учреждения. При ныне существующих палатках и при поверке лишь факультативно специальных приборов инспекторские разъезды занимали время, примерно, 5 инспекторов. В будущем же, когда число местных палаток возрастет почти в 4 раза, и что всего важнее, когда будет введена всеобщая периодическая поверка, но моим соображениям, должно иметь при Главной палате, по крайней мере, 15 инспекторов, почти исключительно занятых инспекторскими обязанностями в местных поверочных учреждениях.
Количество работ, выполняемых в Главной Палате, должно возрастать с течением времени в особенности потому, что учреждаются новые специальные лаборатории, увеличивается число доставляемых для поверки приборов и число лиц, подлежащих испытанию, и возрастает количество поездок лиц Главной Палаты по требованиям частных лиц, например для поверки электрических счетчиков, водомерителей, специальных весовых приборов и т.п. Точно то же относится и ко всем другим лабораториям. Комплект лаборантов должен быть увеличен астрономами наблюдателями при астрономической лаборатории, когда начнется постоянная поверка часов. Новое большое компараторное отделение, еще не окончательно оборудованное, потребует своих лаборантов, так же как и умножение поверки приборов, назначаемых для местных поверочных палаток.
Источник: Д.И. Менделеев. Труды по метрологии. Государственное издательство по стандартизации «Стандартгиз». Ленинград. Москва. 1936 г. Орфография и пунктуация сохранены.
Метр (обозначение: м, m; от др.-греч. μέτρον — мера, измеритель) — единица измерения длины и расстояния в СИ. Метр равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за промежуток времени, равный 1/299 792 458 секунды. Метр был впервые введён во Франции в XVIII веке и имел первоначально два конкурирующих определения: - как длина маятника с полупериодом качания на широте 45°, равным 1 c (в современных единицах эта длина равна примерно 0,981 м). - как одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (то есть одна десятимиллионная часть расстояния от северного полюса до экватора по поверхности земного эллипсоида на долготе Парижа).
Первоначально за основу было принято первое определение (8 мая 1790, Французское Национальное собрание). Однако, поскольку ускорение свободного падения зависит от широты и, следовательно, маятниковый эталон недостаточно воспроизводим, Французская Академия наук в 1791 предложила Национальному собранию определить метр через длину меридиана. 30 марта 1791 это предложение было принято. 7 апреля 1795 Национальный Конвент принял закон о введении метрической системы во Франции и поручил комиссарам, в число которых входили Ш. О. Кулон, Ж. Л. Лагранж, А. Л. Лавуазье, П.-С. Лаплас и другие учёные, выполнить работы по экспериментальному определению единиц длины и массы. Первый прототип эталона метра был изготовлен из латуни в 1795 году. Следует отметить, что единица массы (килограмм, определение которого было основано на массе 1 дм³ воды), тоже была привязана к определению метра.
В 1799 из сплава 90% платины и 10% иридия был изготовлен эталон метра, длина которого соответствовала одной сорокамиллионной части Парижского меридиана. Впоследствии, однако, выяснилось, что из-за неправильного учёта полюсного сжатия Земли эталон оказался короче на 0,2 мм; таким образом, длина меридиана лишь приблизительно равна 40 000 км.
Во время правления Наполеона метрическая система распространилась по всей Европе. Только в Великобритании, которая не была завоёвана Наполеоном, остались традиционные меры длины: дюйм, фут и ярд. В 1917 году метрическая система была введена в России.
В 1889 был изготовлен более точный международный эталон метра. Этот эталон тоже изготовлен из сплава платины и иридия и имеет поперечное сечение в виде буквы «X». Его копии были переданы на хранение в страны, в которых метр был признан в качестве стандартной единицы длины. Этот эталон всё ещё хранится в Международном бюро мер и весов, хотя больше по своему первоначальному назначению не используется.
В 1948 году 9-я Генеральная конференция по мерам и весам рекомендовала ввести эталон, базирующийся на оптических измерениях, и в 1960-м за метр приняли 1 650 763,73 длины волны излучения криптона-86, генерируемого при переходе оболочечных электронов с уровня 2p10 на уровень 5d5.
Но и это определение продержалось недолго. Через два десятка лет после его введения метрологи пришли к выводу, что длину метра следует определить на основе эталона времени, поскольку атомные часы тогда обеспечивали большую точность, нежели интерференционные линейки. В итоге в 1983 году метр определили как расстояние, которое свет проходит в вакууме за определенные доли секунды.
Современное определение метра в терминах времени и скорости света было сформулировано как:
- Метр — это длина пути, проходимого светом в вакууме за (1 / 299 792 458) секунды.
- Из этого определения следует, что в системе СИ скорость света в вакууме принята равной в точности 299 792 458 м/с. Таким образом, определение метра, как и два столетия назад, вновь привязано к секунде, но на этот раз с помощью универсальной мировой константы.
По материалам сайтов : wikipedia.org; www.omedb.ru
Метрология – наука об измерениях методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности
Нет ни одной области практической деятельности человека, где можно было бы обойтись без количественных оценок, получаемых в результате измерений.
Человек появляется на свет, еще не имеет имени, но становятся известны его рост, вес, температура тела - уже в первые минуты жизни ему приходится сталкиваться с линейкой, весами, термометром. Каждое утро, выходя из дома, мы оцениваем температуру воздуха на улице и соответственно одеваемся. Свой день мы расписываем по часам и пытаемся выполнить этот план, периодически поглядывая на часы. Стоя перед лужей и решая - прыгнуть через нее или обойти, мы соизмеряем длину лужи и свои возможности. Вокруг нас, в быту, множество приборов и средств измерений – часы, термометры, линейки, рулетки, закроечные метры, весы, электрические, водяные и газовые счетчики.
Практически не существует ни одного предприятия или жилья, где не было бы средств измерений.
Истоки метрологии
Для поддержания единства установленных мер еще в древние времена создавались эталонные (образцовые) меры. К ним относились бережно: в древности они хранились в храмах, церквях как наиболее надежных местах для хранения ценных предметов. В древней России контролем за правильностью содержания и применения мер занимались таможни, "кружечные дворы". В Москве действовали Померная изба и Большая таможня. Померная изба проводила периодическую ("как год минет") поверку мер и изымала неправильные ("воровские") меры.
Решительный и жесткий характер Петра I проявился в его наказе "О сборе в Московской Большой таможне пошлин" (1698 год): "за найденные непрямые, воровские весы лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать". Он же в Уставе воинских артикулов (1716 год) писал: "Наказание за обмер и обвес – возвратить добро втрое, взимать штраф, подвергнуть телесному наказанию".
В 1745 году публикуется Указ сенатский о рассылке из камер-коллегии во все города заклейменных мер для хлеба и о взыскании штрафа с того, у кого окажутся неуказанные меры.
В 1858 году Елизавета Петровна повелела: "Сделать аршины железные верные и с обеих концов заклейменные так, чтобы ни урезать, ни упиловать невозможно было".
Долгое время метрология была в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. Но в процессе развития общества роль измерений возрастала, и с конца прошлого века благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень. Большую роль в становлении метрологии в России сыграл Д.И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период с 1892 по 1907 г. "Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять", – в этом научном кредо великого ученого выражен, по существу, важнейший принцип развития науки, который не утратил актуальности и в современных условиях.
Роль Д.И. Менделеева в Российской метрологии
Мы все знаем, что Д.И. Менделеев был выдающимся химиком и ученым, открывшим периодическую систему элементов. Однако далеко не все знают, что Д.И. Менделеев был родоначальником отечественной метрологии и председателем Главной палаты мер и весов. Метрология являлась одним из важнейших направлений многогранной научной деятельности великого ученого.
С 1892 г. до последних дней жизни (1907 год) он возглавлял первое государственное метрологическое учреждение России - Депо образцовых мер и весов (с 1893 г. - Главная палата мер и весов) в С-Петербурге и внес огромный вклад в преобразование его в уникальный научно-исследовательский центр. Именно при Д.И. Менделееве и при непосредственном его участии стала развиваться сеть поверочных палаток, со временем превратившаяся в региональные центры стандартизации и метрологии.
Современная метрология
20 мая 1875 года, в Париже, на международной дипломатической конференции полномочные представители правительств 17 развитых стран мира включая Россию, подписали Метрическую Конвенцию – первое межправительственное соглашение о научно-техническом сотрудничестве.
Первыми приняли метрическую систему во Франции в начале 1840 года.
Благодаря подписанию этой Конвенции были предприняты шаги по международной унификации единиц измерений и положено начало международной деятельности по обеспечению единства измерений, создана первая межправительственная международная организация - Международное бюро мер и весов (МБМВ). Также с подписанием данного документа впервые в международное обращение была введена единая система единиц - метрическая система мер, построенная по удобному для пользования десятичному принципу, и которая со временем переросла в известную Международную систему единиц - СИ, принятую в настоящее время в качестве официальной системы более чем в 100 странах мира.
1 января 1927 года СССР полностью перешел на метрическую систему мер. Переход длился 52 года. В процессе перехода были полностью заменены все приборы и измерительный инструмент, применявшийся в то время на селе, в торговле, в машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Одних гирь было собрано и перелито в размере нескольких миллионов тонн.
В соответствии с Положением о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации, утвержденного Постановлением Правительства Российской Федерации от 31.10.2009 г. № 879 в Российской Федерации допущены к применению следующие основные единицы Международной системы единиц (СИ):
Основные единицы Международной системы единиц (СИ)
Наименование величины |
Единица величины |
||
наименование |
обозначение |
||
международное |
русское |
||
1. Длина |
метр |
m |
м |
2. Масса |
килограмм |
kg |
кг |
3. Время |
секунда |
s |
с |
4. Электрический ток, сила электрического тока |
ампер |
A |
А |
5. Количество вещества |
моль |
mol |
моль |
6. Термодинамическая температура |
кельвин |
K |
К |
7. Сила света |
кандела |
cd |
кд |
ЗАЯВЛЕНИЕ О МЕТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ
сделано Д. И. Менделеевым I съезду русских естествоиспытателей, происходившему в Петербурге с 28 декабря 1867 г. по 1 января 1868 г.
Объединение народов останется мечтою мира и прогресса, пока не подготовлены к тому пути. До сих пор, кроме стихий, только печатное слово, торговля и науки скрепляют интересы народов. Это крепкие связи, но не всесильные. Подготовлять же связь крепчайшую обязан каждый, кто понимает, что настанет наконец желанная пора теснейшего сближения народов. Воздухоплавание, попытки отыскать мировой язык и всеобщие письмена, международные выставки и даже самые стачки — маяки на этом долгом пути.
Есть между этими попытками одна, не стоящая ни миллионов, как выставки, ни громадных усилии опыта и ума, как воздухоплавание,— это попытка склонить народы к единству мер, весов и монет.
Число, выраженное десятичным знаком, прочтет и немец, и русский, и араб, и янки одинаково, но живое значение цифр для них чересчур разнообразно, даже одно слово часто имеет неодинаковые значения у разных народов. Так, фунт неодинаков — английский, рейнский, венский, валахский, русский, испанский, китайский, даже и рижский, ревельский, курляндский.
Давно стремятся установить однообразие в этом отношении. Побуждает к тому польза, очевидная для каждого.
Система, пригодная для этой цели, должна быть прежде всего десятичною, потом все меры в ней должны одна от другой происходить. Так, от меры длины должны происходить меры поверхности, емкости и веса чрез десятичное изменение.
Такова метрическая система, составленная во времена первой республики французскими и иностранными учеными. Исходным пунктом для нее служит метр, пли одна сорокамиллионная доля земного меридиана. Качества ее лучше всего выражены в четырех кратких положениях комиссии мер и весов, бывшей на последней всемирной выставке и имевшей председателем нашего акад. Якоби. Вот эти положения:
- Десятичная система лучше всякой другой может выразить подразделения мер, весов и монет, потому что совпадает с системою счисления.
- Выведенная научно, метрическая система отличается однообразием всех соотношении, простотою и легкостью приложения к наукам и искусствам, к промыслам и торговле, а потому она наиболее пригодна к всеобщему распространению.
- Образцы этой системы исполняются ныне с точностью вполне удовлетворительною не только для практики, но и для научных работ нашего времени.
- Введение метрической системы должно относить к разряду экономических мер, потому что допущение ее сберегает время работы материальной и умственной, как машины и снаряды, железные дороги и телеграфы, или как логарифмические таблицы.
Эта система ныне уже принята во Франции, Бельгии, Голландии, Италии, Испании и Португалии, Греции, Мексике, Чили, Бразилии и в республиках центральной Америки. Англия и Северные американские штаты допустили ее употребление в торговле и во многих внутренних отношениях готовятся к ее принятию. Швеция, Швейцария, Пруссия и Австрия сделали уже некоторые изменения в своих системах для согласования с метрическими.
России будет легче, чем многим другим странам, принять метрическую систему, не только потому что наша хорошо выработана, но и потому что у нас десятичный счет, например денег, давно употребляется, что видно даже из нашего народного инструмента — счетов. Несомненно, что когда-нибудь и мы примем метрическую систему, для того однако нужна подготовка. Мерами к тому могут служить допущение этой системы в разных правительственных отношениях, в подрядах, в сборе таможенных весовых и т.п. пошлин.
Но эти меры не относятся до нашего съезда. Упоминаю же я о предмете сообщения потому только, что и мы нашими слабыми силами можем содействовать подготовке к введению метрической системы.
Станем употреблять ее постоянно в наших научных исследованиях и только в случае нужды рядом будем означать наши обыкновенные меры и веса.
Введем в наши лекции и уроки данные метрические, чтобы развить в наших слушателях привычку соображать по этой системе.
Снабдим наши кабинеты, лаборатории и музеи образцами мер и весов этой системы.
Будем нашим ученикам внушать необходимость принятия этой системы.
Станем требовать в школах знакомства с этой системою.
Все это возможно нам, и потому решаюсь обратить на это внимание съезда.
Облегчим же и на нашем скромном поприще возможность всеобщего распространения метрической системы и чрез то посодействуем и в этом отношении общей пользе и будущему желанному сближению народов. Нескоро, понемногу, но оно придет. Пойдем ему навстречу.
Источник: Д.И. Менделеев. Труды по метрологии. Государственное издательство по стандартизации «Стандартгиз». Ленинград. Москва. 1936 г.
Орфография и пунктуация сохранены.
Килограмм определяется как масса международного эталона килограмма, хранящегося в Международном бюро мер и весов и представляющего собой цилиндр диаметром и высотой 39 мм из платино-иридиевого сплава (90% платины, 10% иридия). Первоначально в качестве единицы массы химик Антуан Лавуазье и кристаллограф Рене Жюст Айи предложили в 1793 году французской Комиссии мер и весов использовать грамм — массу одного кубического сантиметра чистой воды при температуре плавления льда. Для удобства практического использования уже упоминавшийся Ленуар изготовил эталонную медную гирю массой в 1000 грамм. С 1795 года новую единицу массы стали называть килограммом. Через четыре года было принято предложение физика Луи Лефевра-Гиньо взвешивать воду при температуре ее максимальной плотности (4°С). Новый эталон килограмма был изготовлен из платины и помещен на хранение в Архив Республики. Были также сделаны несколько его копий для использования в качестве образцов при изготовлении гирь. Однако произведенные в XIX веке измерения показали, что масса 1 дм3 воды на 0,028 г меньше массы архивного эталона. Чтобы не допустить в будущем никаких разночтений, Международная комиссия по эталонам метрической системы в 1872 году решила принять в качестве единицы массы массу прототипа — Архивного килограмма.
В 1880 году увидел свет международный эталон килограмма из сплава, состоящего из платины и иридия, тогда же были изготовлены и четыре из шести ныне существующих официальных копий этого эталона.
Все они сейчас хранятся под двумя герметичными стеклянными колпаками в сейфе, расположенном в подвале Международного бюро мер и весов (Bureau International des Poids et Mesures — BIPM) в Севре неподалеку от Парижа. В 1889 году 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла определение килограмма как равного массе международного эталона. Это определение действительно и в наше время.К сведению - Международное бюро мер и весов, МБМВ (фр. Bureau International des Poids et Mesures, BIMP) — постоянно действующая международная организация со штаб-квартирой, расположенной в городе Севр (предместье Парижа, Франция). Учреждено в 1875г., вместе с подписанием Метрической конвенции. Основная задача Бюро заключается в обеспечении существования единой системы измерений во всех странах-участницах этой конвенции. В МБМВ хранятся международные эталоны основных единиц и выполняются международные метрологические работы, связанные с разработкой и хранением международных эталонов и сличением национальных эталонов с международными и между собой.
Копия международного эталона хранятся также и в Российской Федерации, во ВНИИ метрологии им. Менделеева. Примерно раз в 10 лет национальные эталоны сравниваются с международным. Эти сравнения показывают, что точность национальных эталонов составляет примерно 2 мкг. Так как они хранятся в тех же условиях, нет никаких оснований считать, что международный эталон точнее. По разным причинам, за сто лет международный эталон теряет 0,00000003-ую часть своей массы. Однако, по определению, масса международного эталона в точности равна одному килограмму. Поэтому любые изменения действительной массы эталона приводят к изменению величины килограмма.
Килограмм - одна из семи основных величин международной системы единиц СИ. Остальные - метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела - не привязаны к конкретным материальным носителям. Платиново-иридиевый эталон метра был отменен в 1960 году. Единственный в настоящее время оставшийся «механический» эталон — это килограмм. Но даже масса главного международного эталона со временем меняется — к настоящему времени считается, что он «похудел» на 50 мкг за счет микропереноса вещества на поверхность подставки во время хранения, а также на поверхность захватов, которыми его перемещают при сверке с национальными эталонами.
Всё это может искажать результаты сверхточных научных расчетов, поэтому ученые задумываются о необходимости дать новое определение килограмму. В 1975 году доктор Брайан Киббл из Национальной физической лаборатории (NPL) Великобритании предложил идею так называемых ватт-весов. Это устройство позволяет связать между собой единицы электрической и механической мощности. «Эта связь — основа метрологии, — объясняет «Популярной механике» ведущий научный сотрудник Всероссийского НИИ метрологии им. Д. И. Менделеева Эдмунд Француз. — Весы состоят из двух катушек, взаимодействующих между собой при протекании электрического тока. В отличие от токовых весов, здесь используется дополнительная калибровка при движении катушки с известной скоростью в эталонном магнитном поле. За счет этого удается существенно уменьшить ошибку измерения силы взаимодействия, обусловленную геометрией катушки. Таким образом, можно выразить килограмм через электрические единицы, измеренные на основе квантовых эффектов, то есть через фундаментальные константы, — это позволит избавиться от «механического» эталона. Пока что работающие ватт-весы реализованы в США в NIST и в NPL, но на данный момент наименьшая погрешность их измерений составляет 3,6×10–8, что минимум в два раза хуже, чем необходимо для эталона».
Другой способ переопределить килограмм предложила группа ученых из Германии, Австралии, Италии и Японии под руководством исследователей из Физико-технического института Германии. Они намерены использовать «метод Авогадро», то есть определить килограмм как энное число атомов. «Основные трудности этого метода в том, что нужно построить идеальную кристаллическую решетку, — говорит Эдмунд Француз, — без единого дефекта, и притом из одного изотопа — кремния-28. Относительная погрешность этого метода пока еще слишком велика — 3,1×10–7. Кстати, было еще одно направление, которое разрабатывалось у нас во ВНИИМ и в Японии, — метод левитирующей сверхпроводниковой массы, который обеспечивал точность порядка 4×10–6. Но по различным причинам исследования не были завершены ни в одной из стран».
Так что килограмм пока остается последним чисто механическим эталоном.
К сведению - допустимая абсолютная погрешность широко распространенной гири массой 1 килограмм составляет 0,5 грамма.
По материалам сайтов :www.omedb.ru; www.russianamerica.com; wikipedia.org.
CИ (SI, фр. Système International d’Unités) — международная система единиц, современный вариант метрической системы. СИ является наиболее широко используемой системой единиц в мире, как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области науки, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы. В этих немногих странах (например, в США), определения традиционных единиц были изменены — они стали определяться через единицы СИ.
СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений. СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.
Основные единицы:
- Длина - метр;
- Масса - килограмм;
- Время - секунда;
- Сила тока – ампер;
- Термодинамическая температура - кельвин;
- Сила света – кандела;
- Количество вещества – моль.
В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других. Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные названия.
- Приставки можно использовать перед названиями единиц; они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, степень числа 10. Например, приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками.
В России действует ГОСТ 8.417—2002, предписывающий обязательное использование единиц СИ. В нём перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования. По этим правилам, при договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией технических и других документах разрешается применять только международные обозначения единиц. Применение международных обозначений обязательно также на шкалах и табличках измерительных приборов. В остальных случаях, например, во внутренних документах и обычных публикациях можно использовать либо международные, либо русские обозначения. Не допускается одновременно применять международные и русские обозначения, за исключением публикаций по единицам величин.
СИ является развитием метрической системы мер, которая была создана французскими учёными и впервые широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы единицы выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчёт из одной единицы в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов.
В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы длины (метр) и для единицы массы (килограмм). В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трёх единицах — сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега. В 1889 г. 1-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, так как эти единицы были признаны более удобными для практического использования. В 1960 XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)». В 1971 XIV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу количества вещества (моль).
- Единицы, не входящие в СИ: минута, час, сутки, градус, угловая минута, угловая секунда, литр, тонна, морская миля, узел, гектар, бар, ангстрем.
Метрическая система — общее название международной десятичной системы единиц, основанной на использовании метра и грамма. На протяжении двух последних веков существовали различные варианты метрической системы, различающиеся выбором основных единиц. В настоящее время международно признанной является система СИ. При некоторых различиях в деталях, элементы системы одинаковы во всем мире. Метрические единицы широко используются по всему миру как в научных целях, так и в повседневной жизни.
Основное отличие метрической системы от применявшихся ранее традиционных систем заключается в использовании упорядоченного набора единиц измерения. Для любой физической величины существует лишь одна главная единица и набор дольных и кратных единиц, образуемых стандартным образом с помощью десятичных приставок. Тем самым устраняется неудобство от использования большого количества разных единиц (таких, например, как дюймы, футы, фадены, мили и т. д.) со сложными правилами преобразования между ними. В метрической системе преобразование сводится к умножению или делению на степень числа 10, то есть к простой перестановке запятой в десятичной дроби.
Предпринимались попытки введения метрических единиц для измерения времени (путём деления суток, например, на миллисутки) и углов (путем деления оборота на 1000 миллиоборотов либо на 400 градов), но они не имели успеха. В настоящее время в системе СИ используются секунды (делятся на миллисекунды и т.п.) и радианы.
Метрическая система выросла из постановлений, принятых Национальным собранием Франции в 1791 и 1795 по определению метра как одной десятимиллионной доли участка земного меридиана от Северного полюса до экватора. Декретом, изданным 4 июля 1837 года, метрическая система была объявлена обязательной к применению во всех коммерческих сделках во Франции. Она постепенно вытеснила местные и национальные системы в других странах Европы и была законодательно признана как допустимая в Великобритании и США.
Определяя метр как десятимиллионную долю четверти земного меридиана, создатели метрической системы стремились добиться инвариантности и точной воспроизводимости системы. За единицу массы они взяли грамм, определив его как массу одной миллионной кубического метра воды при ее максимальной плотности. Для облегчения применения новых единиц в повседневной практике были созданы металлические эталоны, с предельной точностью воспроизводящие указанные идеальные определения.
- Вскоре выяснилось, что металлические эталоны длины можно сравнивать друг с другом, внося гораздо меньшую погрешность, чем при сравнении любого такого эталона с четвертью земного меридиана. Кроме того, стало ясно, что и точность сравнения металлических эталонов массы друг с другом гораздо выше точности сравнения любого подобного эталона с массой соответствующего объема воды.
В связи с этим Международная комиссия по метру в 1872 постановила принять за эталон длины «архивный» метр, хранящийся в Париже, «такой, каков он есть». Точно так же члены Комиссии приняли за эталон массы архивный платино-иридиевый килограмм, «учитывая, что простое соотношение, установленное создателями метрической системы, между единицей веса и единицей объема представляется существующим килограммом с точностью, достаточной для обычных применений в промышленности и торговле, а точные науки нуждаются не в простом численном соотношении подобного рода, а в предельно совершенном определении этого соотношения».
20 мая 1875 семнадцать стран включая Россию подписали Метрическую конвенцию, и этим соглашением была установлена процедура координации метрологических эталонов для мирового научного сообщества через Международное бюро мер и весов и Генеральную конференцию по мерам и весам. Новая международная организация незамедлительно занялась разработкой международных эталонов длины и массы и передачей их копий всем странам-участницам.
Метрическая система мер была допущена к применению в России (в необязательном порядке) законом от 4 июня 1899, проект которого был разработан Д. И. Менделеевым, и введена в качестве обязательной декретом Временного правительства от 30 апреля 1917 года, а для СССР — постановлением СНК СССР от 21 июля 1925 года. На основе метрической системы была разработана и принята в 1960 году XI Генеральной конференцией по мерам и весам Международная система единиц (СИ). В течение второй половины XX века большинство стран мира перешло на систему СИ.
В 90-х годах ХХ века широкое распространение компьютерной и бытовой техники из Азии, в которых отсутствовали инструкции и надписи на русском языке и других языках бывших соцстран, но имелись на английском, привело к оттеснению метрической системы в ряде направлений техники. Так, размеры компакт-дисков, дискет, жёстких дисков, диагонали мониторов и телевизоров, матриц цифровых фотоаппаратов в России обычно указываются в дюймах.
К настоящему времени метрическая система официально принята во всех государствах мира, кроме США, Либерии и Мьянмы (Бирмы). Последней страной из уже завершивших переход к метрической системе стала Ирландия (2005 год). В Великобритании и Сент-Люсии процесс перехода к СИ до сих пор не закончен. В Антигуа и Гайане фактически этот переход далёк от завершения. Китай, завершивший этот переход, тем не менее использует для метрических единиц древнекитайские названия. В США для использования в науке и изготовления научных приборов принята система СИ, для всех остальных областей - американский вариант британской системы единиц.
По материалам сайта :www.wikipedia.org