Еталони, їхня класифікація і види

Особливим засобом вимірювання є еталон. Еталон - це високоточна міра, призначена для відтворення і збереження одиниці величини з метою передачі її розміру іншим засобам вимірювання. Від еталона одиниця величини передається розрядним еталонам, а від них робочим засобам вимірювання.

Еталони класифікують на первинні, вторинні і робочі.

Первинний еталон - це еталон, що відтворює одиницю фізичної величини з найвищою точністю, можливої в даній області вимірювання на сучасному рівні науково-технічних досягнень. Первинний еталон може бути національним (державним) і міжнародним.

Національний еталон затверджується національним органом з метрології як вихідний засіб вимірювання для країни. В Україні національні (державні) еталони затверджує Держспоживстандарт.

Міжнародні еталони зберігає і підтримує Міжнародне бюро мір і ваг (МБМВ). Найважливіша задача діяльності МБМВ складається в систематичних міжнародних звіреннях національних еталонів найбільших метрологічних лабораторій різних країн з міжнародними еталонами, а також і між собою, що необхідно для забезпечення вірогідності, точності і єдності вимірювання як однієї з умов міжнародних економічних зв'язків. Звіренню підлягають як еталони основних величин системи SI, так і похідних. Установлено певні періоди звірення. Наприклад, еталони метра і кілограма звіряють кожні 25 років, а електричні і світлові еталони - один раз у 3 роки.

Первинному еталонові супідрядні вторинні і робочі (розрядні) еталони. Розмір відтвореної одиниці вторинним еталоном звіряється з державним еталоном. Вторинні еталони (їх іноді називають " еталони-копії") можуть затверджуватися або Держспоживстандартом, або державними науковими метрологічними центрами, що зв'язано з особливостями їхнього використання. Робочі еталони сприймають розмір одиниці від вторинних еталонів і у свою чергу служать для передачі розміру менш точному робочому еталонові (або еталонові більш низького розряду) і робочим засобам вимірювання.

Найпершими офіційно затвердженими еталонами минулого прототипи метра і кілограма, виготовлені у Франції у 1799 р. були передані на зберігання в Національний архів Франції, тому їх стали називати " метр Архіву" і " кілограм Архіву". З 1872 р. кілограм став визначатися як рівний масі " кілограма Архіву". Кожен еталон основної або похідної одиниці Міжнародної системи SІ має свою цікаву історію і зв'язаний з тонкими науковими дослідженнями й експериментами.

У 1889 р. був виготовлений 31 екземпляр еталона метра з платино-іридієвого сплаву. Виявилося, що еталон № 6 при температурі 0°С точно відповідає довжині " метра Архіву". Саме цей екземпляр еталона за рішенням Першої Генеральної конференції по мірах і вагам був затверджений як міжнародний еталон метра і зберігається в м. Севру (Франція). Інші 30 еталонів були передані різним державам. Росія одержала № 28 і № 11, причому в якості державного був прийнятий еталон № 28.

За рішенням цієї ж конференції Росії з 42 екземплярів прототипів " кілограма Архіву" були передані № 12 і № 26, причому № 12 затверджений як державний еталон маси. Прототип № 26 використовувався як вторинний еталон.

Національний (державний) еталон маси зберігається в НВО " ВНДІМ ім. Д.І. Менделєєва" (м. Санкт-Петербург) на кварцовій підставці під двома скляними ковпаками в сталевому сейфі, температура повітря підтримується в межах 20 ± 3°С, відносна вологість 65%. Один раз у 10 років з ним звіряються два вторинних еталони. При звіренні з міжнародним еталоном національний еталон маси одержав значення 1, 0000000877 кг. Для передачі розміру одиниці маси від прототипу № 12 вторинним еталонам використовуються спеціальні ваги № 1 і № 2 з дистанційним управлінням на 1 кг; ваги № 1 виготовлені фірмою " Рупрехт", а № 2 - НВО " ВНДІМ їм Д.І. Менделєєва". Погрішність відтворення кілограма складає 2´ 10^-9.

Державні еталони - це національне надбання країни, по їх технічних характеристиках можна оцінити науковий і технічний потенціал держави, визначити перспективи її соціально-економічного розвитку, здатність вийти на передові рубежі науково-технічного прогресу. Еталонна база сприяє також захисту інтересів споживачів і держави в сфері якості і безпеки продукції.

Після розпаду СРСР велика частина цієї бази залишилася в Росії. Україна фактично, у перші роки незалежності була начебто " прив'язана" до еталонної бази Росії, що обмежувало й ускладнювало роботу з організації забезпечення єдності вимірювань.

Виходячи з цього, Харківський науково-дослідний інститут метрології (ХНДІМ) разом з іншими компетентними службами вже в 1992 році розробили програму створення еталонної бази України, що була затверджена урядом України.

В результаті у Харкові створено 34 державних еталона з 69 існуючих в Україні. Створена еталонна база забезпечує потреби вітчизняних товаровиробників, сприяє підвищенню конкурентоспроможності продукції і її вихід на світовий ринок. У розвиток еталонної бази України розроблена нова програма " Еталонна Україна" відповідно до якої у нас в 2006 р. повинно бути 80 державних еталонів, що наближає Україну до держав з розвинутою економікою і наукою - до оптимального метрологічного забезпечення.