Диапазон измерений СИ

Например, в лабораторной работе №3 манометр МП600 имеет диапазон измерений 60...600 .

Рассмотрим пример измерения давления с помощью поршневого манометра. Выберем единицу/эталон давления

[ P ] = U₁ =1 кгс/см² = (техническая атмосфера).

Создадим в эксперименте избыточное давление в рабочем веществе P _изб = 1 кгс/см². На поршень поместим груз, измерение массы которого дало М = 1 кг. Измерим площадь поршня, и это определение дает S = 1 см². Измерим g, и это определение дает g = 9.80665 м/c². Соединим манометр с рабочим веществом. В этом случае по определению сила тяжести представляется как

F = 1 кгс = 1 килограмм силы = 1 техническая атмосфера.

В этом случае поршень будет находиться в равновесии.

Значение свойства Р _изб определяется по измеренным величинам М, S и g в виде

P _изб = F/S = 1 кгс/1см² = 1 техн. атм. (9)

Привлечем уравнение измерения:

P _изб = Q = A ₁ U ₁ = 1 техн. атм., А ₁ = 1, U ₁ = 1 техн. атм. (10)

Каким будет давление, если в качестве единицы измерения взять 1 Па (Паскаль)? В этом случае

[ P ] = U ₂ = 1 Па.

Запишем соотношения, соответствующие тому, что величина свойства P является независимой от единицы измерения

P Q = A ₁ U ₁, P Q = A₂ U₂ . (11)

Уравнение перевода единиц измерения имеет вид

= (12)

Выберем Ньютон в качестве единицы силы и выполним переход от U ₁ = 1 техн. атм. к единице U ₂ = 1 Па последовательным переводом единиц измерения, которые входят в формулу (11)

P = (Mg) / S = (1 кг * 9.80665м) / (1c ² *1см²) = 1 техн. атм =

= (1 кг * 9.80665м) / (1c ² *10^{-4 м2}) = 98066.5 Н / м²

= 98066.5 Па ≈ 100 кПа ≈ 0.1 МПа.

Отношение единиц давления выражается как

= 1(техн. атм) / (1Па) = 98066.5 ≈10⁵

Следовательно, численное значение давления меняется при переходе от одной единицы давления к другой.

Отметим действия, реализуемые в методе:

а) привели поршень в контакт с Р.Т., б) добились равновесия поршня.

Эти действия называются режимными: они не связаны с получением численной информации, но необходимы для реализации метода.

Другие действия – измерительные – связаны с получением численных значений:

в) измерили массу M – подсчитали сумму разновесов при определении массы груза, б) измерили площадь S поршня и т.п.

Отметим действия, которые можно сделать однократно:

α ₄ → измерить S,

α ₅ → измерить g.

Упомянем исследователя (оператора, наблюдателя, пользователя), который участвует в реализации метода.

Отметим средство измерения – поршневой манометр, который позволил благодаря своей конструкции:

а) создать необходимые воздействия на среду,

б) измерить искомое свойство Q = Р.

Дата добавления: 2014-01-11