Standard (metrologie) - Standard (metrology)

The mezinárodní prototyp kilogramu (IPK) je artefakt nebo prototyp, který byl definován tak, aby měl hmotnost přesně jeden kilogram.

v metrologie (věda o měření), a Standard (nebo etalon) je objekt, systém nebo experiment, který nese definovaný vztah k jednotce měření fyzické veličiny.[1] Normy jsou základní referencí pro systém vah a měr, s nimiž se porovnávají všechna ostatní měřicí zařízení. Historické standardy pro délku, objem a hmotnost definovalo mnoho různých autorit, což mělo za následek zmatek a nepřesnost měření. Moderní měření jsou definována ve vztahu k mezinárodně standardizovaným referenčním objektům, které se používají za pečlivě kontrolovaných laboratorních podmínek k definování jednotek délky, hmotnosti, elektrického potenciálu a dalších fyzikálních veličin.

Hierarchie norem

Standardní jednotky délky by byly zabudovány do základních kamenů kostelů nebo důležitých veřejných budov, aby se všichni lidé obchodující v dané oblasti mohli na jednotkách dohodnout.

Existuje tříúrovňová hierarchie standardů fyzického měření. V horní části stromu jsou hlavní standardy - ty jsou známé jako primární standardy. Primární standardy jsou vyráběny v nejvyšší metrologické kvalitě a jsou definitivní definicí resp realizace jejich měrné jednotky.[2] Historicky byly měrné jednotky obecně definovány s odkazem na jedinečné artefakty, které byly právním základem měrných jednotek. Trvalým trendem v metrologii je eliminovat co nejvíce standardů artefaktů a místo toho definovat praktické měrné jednotky z hlediska základní fyzikální konstanty, jak dokazuje standardizovaná technika. Jednou z výhod eliminace standardů artefaktů je, že již není nutné vzájemné porovnávání artefaktů. Další výhodou by bylo, že ztráta nebo poškození standardů artefaktů nenaruší systém opatření.

Další standard kvality v hierarchii je známý jako sekundární standard. Sekundární standardy jsou kalibrovány s odkazem na primární standard.[2]

Třetí úroveň standardu, standard, který je pravidelně kalibrován proti sekundárnímu standardu, je znám jako pracovní standard.[2] Pracovní etalony se používají ke kalibraci komerčních a průmyslových měřicích zařízení.

Primární standardy

Hlavní článek: Primární standard
Sada měřicí bloky se používají jako pracovní standard ke kontrole kalibrace měřicích nástrojů, jako jsou mikrometry.

Příkladem primárního standardu byl mezinárodní prototyp kilogramu (IPK), který byl pánem kilogram a primární hmotnostní standard pro Mezinárodní systém jednotek (SI). IPK je hmotnost jednoho kilogramu a slitina platina-iridium spravuje Mezinárodní úřad pro míry a váhy (BIPM) v Sèvres ve Francii.

Dalším příkladem je jednotka elektrického potenciálu, volt. Dříve to bylo definováno z hlediska standardní buňka elektrochemické baterie, což omezovalo stabilitu a přesnost definice. V současné době je volt definován z hlediska výstupu a Josephson křižovatka,[3] který má přímý vztah k základním fyzikálním konstantám.

Naproti tomu referenční standard pro Metr již není definován fyzickým objektem (jako první mezinárodní prototyp měřiče (IPM) nebo původně mètre des Archives ). V roce 1983 byl standardní měřič nově definován jako vzdálenost světla cestuje ve vakuu během 1 /299792458 sekundy.[4]

Sekundární referenční standardy

Sekundární referenční standardy jsou velmi blízkými aproximacemi primárních referenčních standardů. Například velké národní měřicí laboratoře, jako jsou USA Národní institut pro standardy a technologie (NIST) pojme několik kilogramů „národního standardu“, které jsou pravidelně kalibrovány vůči IPK a navzájem.[5]

Pracovní standardy

Strojírna bude mít fyzické pracovní standardy (měřicí bloky například), které se používají ke kontrole měřicích přístrojů. Pracovní normy a certifikované referenční materiály používané v obchodě a průmyslu mají sledovatelný vztah k sekundárním a primárním standardům.

Očekává se, že se pracovní normy zhorší a již nejsou považovány za návazné na národní normy[6] po uplynutí časového období nebo počtu použití vyprší.[7]

Laboratorní standardy

Národní organizace poskytují kalibraci a soukromým průmyslovým laboratořím položky, procesy a / nebo certifikaci, aby mohly zajistit certifikovanou sledovatelnost k národním standardům. (Ve Spojených státech provozuje NIST program NVLAP.[8]) Tyto laboratorní standardy jsou udržovány v kontrolovaných podmínkách, aby byla zachována jejich přesnost, a jsou používány jako reference pro kalibraci a vytváření pracovních standardů.[9] Někdy se jim (nesprávně) říká „sekundární standardy“ kvůli jejich vysoké kvalitě a referenční vhodnosti.

Viz také

Reference

  1. ^ Phillip Ostwald, Jairo Muñoz, Výrobní procesy a systémy (9. vydání)John Wiley & Sons, 1997 ISBN  978-0-471-04741-4 p. 616
  2. ^ A b C G.M.S. de Silva (2002). Základní metrologie pro certifikaci ISO 9000. Butterworth-Heinemann. ISBN  0750651652.
  3. ^ Burroughs, Charles J .; Benz, Samuel P .; Harvey, Todd E .; Hamilton, Clark A. (01.06.1999), „1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard“, Transakce IEEE na aplikovanou supravodivost, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9 (3): 4145–49, doi:10.1109/77.783938, ISSN  1051-8223
  4. ^ „17. Conférence Générale des Poids et Mesures (CGPM) - rezoluce 1 CGPM (1983): Definice měřidla“. Bureau international des poids et mesures (BIPM). Citováno 2014-06-27.
  5. ^ „Šíření mše ve Spojených státech: výsledky a důsledky nedávných kalibrací BIPM amerických prototypových kilogramů v USA“ (PDF).
  6. ^ „Návaznost na národní normu (definice)“.
  7. ^ „Michiganské ministerstvo licencí a regulačních záležitostí - LARA> Bezpečnost práce a bezpečnost na pracovišti> MIOSHA> Radiační bezpečnost“.
  8. ^ „Domovská stránka národního dobrovolnického akreditačního programu pro laboratoře (NVLAP)“.
  9. ^ „Zkušební zařízení s bílým pískem - měřicí standardy a kalibrační laboratoř“. Archivovány od originál dne 2008-08-07.