Общая метрология — Единица длины

Единица длины

В 1889 году метр был принят равный расстоянию между двумя штрихами, нанесенными на металлический стержень. Хотя международный и национальный эталоны были изготовлены из платины и иридия, возможно изменение их длины под действием межкристаллического изменения их структуры. Погрешность платиново-иридиевых штриховых метров равна 1,1*10-7=0,11мкм В 1895 году международная конференция по мерам и весам признала, что размером метра является определенное число длин волн монохроматического света.

В 1889 году метр был принят равный расстоянию между двумя штрихами, нанесенными на металлический стержень. Хотя международный и национальный эталоны были изготовлены из платины и иридия, возможно изменение их длины под действием межкристаллического изменения их структуры.

Погрешность платиново-иридиевых штриховых метров равна 1,1*10-7=0,11мкм

В 1895 году международная конференция по мерам и весам признала, что размером метра является определенное число длин волн монохроматического света. Наиболее точное воспроизведение единицы, обеспечивает оранжевая линия изотопа криптона - 86.

В 1960 году генеральная конференция приняла, что метр - это длина равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения соответствующего перехода между уровнями 2р10и 5d5 атома криптона - 86. Метр длинных световых волн воспроизводится интерференционным методом на специальной установке помощью лампы заполненной изотопом криптона - 86. Возбуждение атомов криптона получают путем пропускания через него электрического тока. Точность данного метода 10-8м. В последние годы приборы позволяют воспроизводить с высокой точностью частоту и скорость света. Поэтому в 1983 году принято новое определение метра.

Метр - это длина пути, пройденного светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды. Внедрение нового эталона длины позволило создать единый эталон времени, частоты, длины. Поверочные схемы СИ линейных размеров делятся на 2 части:

1. штриховые меры длины и поверяемые по ним приборы. 2. концевые меры длины и поверяемые по ним приборы.

Во главе одних поверочных схем стоит первичный эталон, затем идет платиново-иридиевый метр, который является одновременно и штриховой и концевой мерой. Рабочим эталоном служат наборы: мер от 1мм до 1м. Затем две веточки для штриховых и концевых мер, имеющих определенное число разрядов. Разработана поверочная схема для измерения углов. Во главе поверочной схемы для угловых мер и углоизмерительных приборов, находится первичный государственный эталон, включающий в себя комплекс средств измерения:

1. интерференционный экзаменатор для воспроизведения единицы и передачи ее размера в области малых углов.

2. угломерную автокоалиционную установку для передачи размера единицы.

3. двенадцатигранную призму, служащую для контроля стабильности эталона.

Плоский угол, воспроизведенный первичным эталоном с дискретностью 10° в диапазоне от 0 до 360°. Погрешность среднеквадратичного отклонения не более 0,01 сек (0,01″).

Рабочие эталоны представляют многогранными кварцевыми призмами, работающих совместно с установками и экзаменаторами.

К линейным измерениям относится шероховатость и плоскостность. Поверочную схему средств измерения отклонений от прямолинейности и плоскостности возглавляет государственный специальный эталон, включающий в себя:

1. твердокаменный мост длиной 5м. Верхняя рабочая поверхность, которого, воспроизводит профиль поверхности с номинальным отклонением от прямолинейности и является мерой отклонения.

2. измеряемую систему, состоящую из блока излучателей, измерений каретки и блока обработки информации.

3. специальный комплект концевых мер длины 1-го разряда, осуществляющий связь с поверочной схемой для линейных измерений.

Рабочий эталон представляет собой твердокаменный мост длиной Зм, воспроизводимое им отклонение от прямолинейности измерений с помощью специальной установки. Во главе поверочной схемы для СИ параметров шероховатости Rmax и Rz в диапазоне от 0,1 до 1000 мкм находится специальный государственный эталон, включающий в себя:

1. образцовый, газовый, оптический, квантовый генератор.

2. микроинтерференционную установку.

3. меры шероховатости.

Рабочим эталоном служат наборы мер шероховатости в виде плоскопараллельных пластин с неровностями периодического профиля на рабочей поверхности.