ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Единицы величин – это язык измерений

 

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический

университет им. И.И. Ползунова»

 

 

Зырянова Т.Н.

 

 

Единицы величин – это язык измерений. Знание единиц сегодня необходимо всем: и студенту, и инженеру, и преподавателю, и бизнесмену, и ученому. Поэтому большое внимание должно быть уделено изучению Международной системы единиц СИ, ставшей на сегодняшний день основной.

В данной работе используются следующие основные понятия:

1) величина – свойство объекта, явления или процесса, которое может быть различимо качественно и определено количественно;

2) внесистемная единица величины – единица величины, не входящая в принятую систему единиц;

3) единица величины – фиксированное значение величины, которое принято за единицу такой величины и применяется для количественного выражения однородных с ней величин;

4) логарифмическая единица величины – логарифм безразмерного отношения величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

5) когерентная единица величины – производная единица величины, которая представляет собой произведение основных единиц, возведенных в степень, с коэффициентом пропорциональности, равным 1;

6) Международная система единиц (СИ) – система единиц, основанная на Международной системе величин;

7) основная величина – величина, условно принятая в качестве независимой от других величин Международной системы величин;

8) основная единица СИ – единица основной величины в Международной системе единиц (СИ);

9) относительная величина – безразмерное отношение величины к одноименной величине, принимаемой за исходную;

10) производная величина – величина, определенная через основные величины системы;

11) производная единица СИ – единица производной величины Международной системы единиц (СИ);

12) система единиц величин СИ – совокупность основных и производных единиц СИ, их десятичных кратных и дольных единиц, а также правил их использования.

Понятие системы единиц как совокупности основных и производных впервые было предложено немецким ученым К.Ф. Гауссом в 1832 году. В качестве основных в этой системе были приняты: единица длины – миллиметр, единица массы – миллиграмм, единица времени – секунда. Эту систему единиц назвали абсолютной.

В 1881 году первым Международным конгрессом электриков была установлена система СГС, в которой основными единицами являются сантиметр, грамм и секунда.

В октябре 1960 года XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) была принята «Международная система единиц» (международное сокращенное наименование – SI от начальных букв «Systeme International», в русской транскрипции – СИ). На этой конференции было установлено шесть основных единиц (килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, кандела), две дополнительные (радиан, стерадиан), 27 первых производных системы.

На XIV ГКМВ в 1971 году была введена седьмая основная единица СИ – моль, которая не имеет эталона.

В Международную систему единиц при ее принятии в 1960 году на XI ГКМВ входило три класса единиц: основные, производные и дополнительные (радиан и стерадиан). XI ГКМВ классифицировала единицы радиан и стерадиан как «дополнительные, оставив открытым вопрос о том, являются они основными единицами или производными». В целях устранения двусмысленного положения этих единиц Международный комитет мер и весов в 1980 году решил интерпретировать класс дополнительных единиц СИ как класс безразмерных производных единиц, для которых ГКМВ оставляет открытой возможность применения или неприменения их в выражениях для производных единиц СИ.

В 1995 году XX ГКМВ постановила исключить класс дополнительных единиц в СИ, а радиан и стерадиан считать безразмерными производными единицами СИ (имеющими специальные наименования и обозначения), которые могут быть использованы или не использованы в выражениях для других производных единиц СИ (по необходимости).

В СССР внедрение Международной системы единиц осуществлялось в несколько этапов.

На первом этапе был принят ГОСТ 9867-61 «Международная система единиц», который установил предпочтительное применение СИ во всех областях науки и народного хозяйства, а также при преподавании.

На втором этапе в 1970 году был опубликован и издан массовым тиражом проект стандарта «Единицы физических величин». После этого происходит широкое применение единиц Международной системы в различных отраслях народного хозяйства, практике преподавания и издательской деятельности, при подготовке и выпуске государственных стандартов.

Третий этап наступил 1 января 1980 года, когда в нашей стране был введен в действие СТ СЭВ 1052-78, узаконивший обязательное применение единиц СИ. 1 января 1982 года был введен в действие ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы физических величин». Введение этого стандарта привело к следующим практическим изменениям: были изьяты из обращения единицы системы СГС, а также единицы гаусс, гильберт, максвелл и эрстед и были введены соответственно единицы – тесла, ампер, вебер и ампер на метр. Причем следует отметить, что средства измерений, градуированные в гильбертах, максвеллах и эрстедах вообще не выпускались промышленностью или были мало распространены. Поэтому переход на соответствующие единицы СИ (ампер, вебер, ампер на метр) не вызвал никаких трудностей.

1 сентября 2003 года взамен ГОСТ 8.417-81 был введен в действие ГОСТ 8.417-2002.

Изготовители средств измерения, машин, оборудования и установок должны поставлять свою продукцию для разных торговых партнеров в единых единицах. Вследствие применения одинаковых единиц измерения в различных странах отпадают необходимые ранее перерасчеты.

При договорно-правовых отношениях в области сотрудничества с зарубежными странами, а также в поставляемых за границу вместе с экспортной продукцией (включая транспортную и потребительскую тару) технических и других документах применяют международные обозначения единиц.

В документах на экспортную продукцию, если эти документы не отправляют за границу, допускается применять русские обозначения единиц.

В нормативных, конструкторских, технологических и других технических документах на продукцию различных видов применяют международные или русские обозначения единиц.

При этом независимо от того, какие обозначения использованы в документах на средства измерений, при указании единиц величин на табличках, шкалах и щитках этих средств измерений применяют международные обозначения единиц.

В публикациях допускается применять либо международные, либо русские обозначения единиц. Одновременное применение обозначений обоих видов в одном и том же издании не допускается, за исключением публикаций по единицам величин.

Характеристики и параметры продукции, поставляемой на экспорт, в том числе средств измерений, могут быть выражены в единицах величин, установленных заказчиком.