Основное уравнение измерений

Внесистемные единицы - единицы не входящие не в одну из систем.

Система единиц физических величин - совокупность основных и производных единиц, относящихся к некоторой системе величин и образованная в соответствии с принятыми принципами.

Например, система “СГС”: сантиметр – грамм - секунда, “МКС”: метр – килограмм - секунда.

Например, единица мощности - лошадиная сила, единица давления - миллиметр ртутного столба.

Кратные или дольные единицы - в целое число раз большие или меньшие системной или внесистемной единицы. Например, километр - 1000 метров, минута - 60 секунд; дюйм - 1/12 фута.

Достоинства международной системы единиц СИ(SI):

1. Универсальность (охват науки, техники, быта, окружающей среды).

2. Унификация (использование одной физической величины во всех случаях, например, единицы энергии - джоуль).

3. Простота (минимум основных и максимум производных физических величин).

4. Четкое разграничение единиц массы (кг) и силы (ньютон)

5. Выполнение принципа когерентности.

В общем случае единицы производных величин выражаются через единицы основных величин с помощью степенного одночлена

[Q] = k [А]^a [В]^b [С]^g...,

где коэффициент пропорциональности k полагается безразмерным, а величины a,b,g оказываются тогда уже известными показателями размерными.

В последнее время к коэффициенту k стали предъявлять еще одно требование: он должен равняться 1. Получаемые при этом условии так называемые когерентные или согласованные системы единиц являются наиболее простыми и удобными в обращении.

Каждый из показателей размерности может быть положительным или отрицательным, целым или дробным числом или нулем. Если все показатели размерности равны нулю, то такая величина называется безразмерной. Она может быть относительной, определяемой как отношение одноименных величин (например, относительная диэлектрическая проницаемость), и логарифмической, определяемой как логарифм относительной величины (например, оптическая плотность - lg I_O/I).

Качественная характеристика измеряемых величин (размерность).

Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. Размерность обозначается символом dim, происходящим от слова dimension, которое в зависимости от контекста может переводиться как “размер” или “размерность”. Размерность основных физических величин обозначаются соответствующими заглавными буквами. Для длины, массы и времени, например, dim l = L; dim m = M; dim t = T.

Количественная характеристика измеряемых величин (размер и значение).

Количественной характеристикой измеряемой величины и любого ее свойства служит размер. Размер нужно отличать от значения - выражения размера в определенных единицах измерений.

Составная часть значения - отвлеченное число - называется числовым значением. Оно показывает, на сколько единиц размер больше нуля, или во сколько раз он больше размера, принятого за единицу измерения. Значение Q, следовательно, выражается через размер единицы измерения [Q] и числовое значение q следующим образом: Q = q[Q]

Как размер, так и значение от выбора единиц не зависит (в отличие от числового значения).

Числовые значения измеряемых величин зависят от того, какие единицы измерения используются. Если допустить произвол в выборе единиц, то результаты измерений окажутся несопоставимы между собой, т.е. нарушится единство измерений. Чтобы этого не произошло, единицы измерения устанавливаются по определенным правилам и закрепляются законодательным путем. Наличие законодательной метрологии отличает эту науку от других естественных наук и направлено на борьбу с произволом в выборе таких решений, которые не диктуются объективными закономерностями, а принимаются по соглашению [2].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сергеев А.Г., Крохин В.В. Метрология: Учеб. пособие/ М.: Логос, 2001. 408с.

2. Метрология и квалиметрия: конспект лекций / Казань: Каз. Гос. Технол. Ун-т, 2001. 92 с.

Дата добавления: 2014-01-03