Краткая история развития метрологии

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

-----------------------------------------------------

КАФЕДРА ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Е.И.Заборовский

Измерение и контроль в

Технологических процессах ТХНГ

Конспект лекций

Для студентов специальности 130501

(ОПД.Ф.05)

Рабочая программа курса

Утверждена 2014 г.

САМАРА

2014 г.

Оглавление

1.Тема №1Введение 3

2. Тема №2 Основные сведения о средствах измерения и контроле

2.1Системы единиц измерений СИ 9

2.2Методы и средства измерений

2.3.Классификация средств измерений 18

2.4 Классификация видов измерений 24

2.5 Понятие о методах измерений. 25

2.6 Виды контроля 28

3. Тема №Метрологическое обеспечение производства

3.1 Предмет метрология 3

3.2 Задачи метрологии 3

3.3 Краткая история развития метрологии

3.4 Основные термины, определения, метрологические

характеристики 12

3.5 Погрешности измерений 30

3.6 Классы точности 36

1.8.4 Поверка средств измерения: правила, сроки,

документальное оформление. 45

4. Тема №4 Измерение давления

4.1 Основные понятия

4.2 Единицы измерения

4.3 Классификация и принцип действия приборов

1.8.5 Калибровка средств измерения 49

1.9 Правовые основы метрологии 49

1.10 Международные организации в области метрологии 55

1.11 Оценка экономической эффективности метрологического обеспечения промышленного производства. 56

1.12 Применение квалиметрии в нефтегазовом комплексе. 58

ТЕМА №1

Введение

С различными измерениями человек сталкивается с момента своего рождения всю жизнь, осуществляя их самостоятельно или наблю­дая за выполнением измерений. Достаточно вспомнить как часто приходится использовать стеклянные термометры, линейки, весы и др.

Всем известно понятие «мерить» («измерять»). Под ним в быту понимают определенную операцию, которая без труда выполняется с помощью названных приборов. В настоящее время простейшие измерения осуществляются уже учениками младших классов шко­лы. Наряду с этим современные фундаментальные научные иссле­дования требуют проведения сложнейших измерений, постановку и выполнение которых осуществляют целые научные организации, располагающие специалистами высшей квалификации. Измерение- это процесс который заключается в сравнении измеряемой физической величины с од­ноименной ей величиной, принятой за единицу. Целью такого срав­нения является определение количественной оценки (значения) из­меряемой величины в виде определенного числа принятых для нее единиц. Для изучения и дальнейшего развития любой отрасли науки и техники единообразие и четкость применяемой терминологии имеет большое значение.

Физические величины - это характеристики физических процессов, свойств или состояний физических тел, поддающихся количественной и качественной оценке.

Размер физической величины - количественное содержание в данном объекте свойств, соответствующего понятию «физическая величина»

Измерения осуществляются с помощью специальных техниче­ских средств, различных по сложности и принципам действия. Ука­занные технические средства называют измерительными устройствами, установками или системами (см. гл. 2).

Совокупность технических средств, служащих для выполнения измерений, методов и приемов проведения измерений и интерпрета­ции их результатов, принято определять понятием измерительная техника.

Исторически развитие измерительной техники неразрывно свя­зано с развитием потребностей общества. XX век характеризуется ускоренным развитием науки и промышленного производства. По­следнее немыслимо без широчайшего применения самых разнооб­разных измерений и измерительных устройств.

Затраты на измерительную технику в настоящее время составляют 10—15 % всех материальных затрат на общественное производство, а в таких отраслях промышленности, как нефтеперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, радиоэлектронная, самолетостроительная и другие, эти затраты до­стигают 25 % •

В нашей стране ежедневно проводится более 20 млрд. измере­ний. Выполнением измерений и связанных с ними операций конт­роля занимается более 3 млн. трудящихся. В настоящее время без измерений не может обойтись практически ни одна область дея­тельности человека.

Основной потребитель измерительной техники — промышлен­ность. Здесь измерительная техника является неотъемлемой частью технологических процессов, так как используется для получения информации о многочисленных режимных параметрах, определяю­щих ход процессов. На использовании разнообразных и часто сложных измерительных устройств и установок базируется в про­мышленности контроль качества продукции и сырья.

Область измерительной техники, объединяющую измерительные устройства и методы измерений, используемые в технологических процессах, принято определять понятием технологические измере­ния.

Набор измеряемых параметров, включаемых в технологические измерения, весьма различен для различных отраслей промышлен­ности и во многом зависит от специфики технологических процес­сов.

Все производства различных отраслей промышленности в зави­симости от характера технологического процесса можно подразде­лить на две группы; производства с непрерывным и производства с дискретным (штучным) характером технологических процессов. К первой группе относятся производства таких отраслей промыш­ленности, как нефтеперерабатывающая, газоперерабатывающая, нефтехимическая, химическая, металлургическая, теплоэнергетиче­ская и др., ко второй группе — машиностроение, приборостроение, радиоэлектронная, пищевая и др. Приближенное представление о том, какие параметры и в каком относительном количестве изме­ряются на производствах с непрерывным и дискретным характе­ром технологических процессов, поможет составить табл. В.1 [8].

Из таблицы следует, что на производствах с непрерывным ха­рактером технологических процессов (к таким производствам от­носятся практически все, в которых используются химико-техноло­гические процессы) измерения давления, температуры, расхода, уровня и количества вещества составляют более 86 % от общего числа всех измерений. Остающиеся 14 % измерений составляют из­мерения состава и физико-химических свойств вещества, а также электрических величин.

Измерения давления, температуры, расхода и уровня принято называть теплотехническими измерениями; измерения состава и физико-химических свойств вещества — физико-химическими изме­рениями, а измерения электрических величин — электрическими из­мерениями. Таким образом, технологические измерения для химико-технологических процессов включают в себя теплотехнические, физико-химические и электрические измерения.

В производствах с непрерывными технологическими процессами, в том числе с химико-технологическими, над исходными вещества­ми (сырьем и реагентами) осуществляют непрерывно во времени различные операции в аппаратах, соединенных технологическими линиями. Указанные операции направлены на изменение физико-химических свойств состава или состояния исходных веществ. В ре­зультате проведения процесса получают готовые продукты задан­ной номенклатуры и качества. Современные производства нефтегазоперерабатывающей, нефте­химической и других отраслей промышленности характеризуются сложностью, значительной мощностью технологических аппаратов и большим числом различных параметров, от которых зависит про­текание химико-технологических процессов. Все это определяет тот факт, что проведение современных технологических процессов без их частичной или полной автоматизации невозможно.

Автоматизацией производственного процесса называют такую организацию этого процесса, при которой его технологические опе­рации осуществляются автоматически с помощью специальных тех­нических устройств без непосредственного участия человека. Авто­матизация технологического производства предполагает автомати­ческий контроль технологических параметров, автоматическое регулирование и автоматическое (см. приложение 1) или автомати­зированное управление, а также защиту процессов от аварийных

7 режимов, сигнализацию отклонений от номинальных режимов, за­щиту окружающей среды.

Для автоматического контроля, регулирования и управления не­обходимо располагать определенной информацией о состоянии объ­екта автоматизации. Эгу информацию получают путем проведения измерений. Для оценки роли измерений в автоматизации химико-технологических процессов рассмотрим как решаются здесь вопро­сы автоматического контроля, регулирования и управления. При решении этих вопросов используются: системы автоматического контроля (САК); автоматические системы регулирования (АСР) и автоматизированные системы управления технологическими процес­сами (АСУ ТП).

Автоматический контроль является наиболее старым и в то же время наиболее важным видом автоматизации. По существу разви­тие автоматизации началось с создания и применения в технологи­ческих процессах систем автоматического контроля.

На рис. В.1, а показана схема системы автоматического контро­ля некоторого объекта автоматизации OA (в данном случае объект

Рис. В.1. Схемы систем автоматического контроля (а) и автоматического регулирования (б)

автоматизации называют объектом контроля). Схема, как правило, включает в свой состав по меньшей мере два измерительных уст­ройства, соединенных между собой каналом связи.

Одно из этих измерительных устройств воспринимает измеряе­мый параметр Х_вых объекта автоматизации; его называют датчи­ком Д (или первичным измерительным преобразователем). Датчик служит для преобразования физического параметра в другой па­раметр — сигнал (например, электрический ток, давление сжатого воздуха и т. д.), который удобно передавать по каналу связи КС. Другое устройство, называемое вторичным прибором ВП, измеряет сигнал, поступающий по каналу связи и несущий информацию о 8 значении измеряемого параметра, а затем представляет его в фор­ме, удобной для восприятия человеком-оператором.

Наблюдая за показанием ВП и зная установленную норму для значения измеряемого параметра (допустимые отклонения часто наносятся на шкалу вторичного прибора), человек-оператор может осуществлять контроль, а при необходимости и ручное регулирова­ние объекта автоматизации. В последнем случае с помощью соот­ветствующих устройств оператор изменяет подачу Х_вх материаль­ного потока или энергии на вход объекта до тех пор, пока значение измеряемого параметра не достигнет установленной нормы.

Применение систем автоматического контроля характерно для начального этапа развития автоматизации, когда число технологи­ческих аппаратов и измеряемых параметров было небольшим. С развитием технологии нефтеперерабатывающей, нефтехимиче­ской, химической и других отраслей промышленности количество аппаратов, используемых для проведения процесса, быстро увели­чивалось. На смену ручному регулированию пришло автоматиче­ское. Тенденция такова, что развитие автоматизации производствен­ных процессов неотступно следует за развитием технологии этих процессов.

На рис. В.1, б показана схема автоматической системы регули­рования. Необходимость регулирования, как ручного, так и авто­матического, вызвана тем, что на объект автоматизации (в данном случае его называют объектом регулирования) постоянно действу­ют различные дестабилизирующие факторы, нарушающие одно­значность связи между входным Х_вх и выходным А'_Вы_Х параметрами объекта. Эти факторы называют возмущающими воздействиями ВВ. Под влиянием ВВ выходной параметр Х_вых отклоняется от за­данного значения (нормы). Датчик Д измеряет текущее значение параметра Х_вых и преобразует его в сигнал У, который поступает на вторичный прибор ВП и специализированное вычислительное устройство, называемое автоматическим регулятором АР. В авто­матический регулятор кроме сигнала У поступает сигнал У_зд (за­дание), который пропорционален заданному значению регулируе­мого параметра Х_ВЫх и имеет такую же природу, как сигнал У. Ав­томатический регулятор выполняет определенные вычислительные операции в соответствии с заложенным в него законом регулирова­ния и отрабатывает сигнал Z — регулирующее воздействие, посту­пающий к исполнительному механизму ИМ. Последний изменяет подачу Х_вх материи или энергии в объект регулирования до тех пор, пока параметр Х_вых не достигнет заданного значения.

Кроме рассмотренной простейшей автоматической системы ре­гулирования применяются каскадные, комбинированные, автоном­ные, программные и др. Работа этих систем строится на информа­ции, получаемой от одной или нескольких систем автоматического контроля.

Функции управления производственным процессом в системах автоматической стабилизации или программного регулирования параметров выполнял человек-оператор, который в основном руководствовался своим субъективным опытом.

Развитие полупроводниковой вычислительной техники сделало возможной автоматизацию управления путем применения электрон­ных вычислительных машин (ЭВМ) и микропроцессоров (МП) не­посредственно в технологических процессах. Это ознаменовало но­вый этап развития автоматизации, характерной чертой которого для непрерывных технологических процессов явился переход к их оптимальному управлению.

Для оптимизации (см. приложение 1) используются АСУ ТП, технической базой которых помимо САК и АСР являются ЭВМ, снабженные соответствующими устройствами и способные участво­вать в технологических процессах. Их называют управляющими вычислительными машинами (УВМ).

Схема АСУ ТП с УВМ показана на рис. В.2, а. В объект авто­матизации OA, в данном случае представляющий собой химико-тех­нологический процесс или ряд технологических процессов, состав-

Рис. В.2. Схемы автоматизированных систем управления технологически­ми процессами

ляющих целое производство, поступают сырье и реагенты, необхо­димые для проведения процесса (входные параметры объекта). В результате получается ряд продуктов. На объект автоматизации (в данном случае его называют объектом управления) непрерывно оказывают влияние возмущающие воздействия ВВ. С помощью датчиков Д измеряют режимные параметры и параметры, опреде­ляющие качество продуктов (выходные параметры объекта), а так­же значения входных параметров объекта управления. Информа­ция о результатах этих измерений по каналам связи КС поступает во вторичные приборы ВП и автоматические регуляторы АР. По­следние вырабатывают регулирующие воздействия, поступающие на исполнительный механизм ИМ, которые изменяют подачу энер­гии или материального потока (управляющие воздействия) в соот­ветствующие аппараты объекта управления. Задание регуляторам устанавливается с помощью задатчиков 3d. Таким образом, все названные устройства осуществляют автоматический контроль или наряду с ним и автоматическое регулирование режимных парамет­ров объекта управления.

Как видно из рис. В.2, а, сигналы датчиков одновременно по­ступают на УВМ. Для использования УВМ в целях управления технологическими процессами предварительно проводится большая исследовательская работа, в результате которой должны быть опре­делены: математическая модель объекта управления, критерий управления (оптимизации), ограничения и алгоритм управления (см. приложение 1). Использование УВМ позволяет решать общую задачу управления технологическими процессами, состоящую в следующем: в текущей ситуации на объекте управления, опреде­ляемой входными параметрами и возмущающими воздействиями, найти такие значения управляющих воздействий при известных ограничениях, при которых удовлетворяется критерий оптимизации, а выходные параметры не выходят за заданные пределы. Возмож­ность решения с помощью УВМ указанной задачи позволяет пол­ностью автоматизировать управление технологическими процесса­ми и отказаться от использования субъективного опыта управления ими человека-оператора.

Вычислительная техника используется в АСУ ТП в одном из сле­дующих режимов.

Режим советов (советчика) оператору. Текущую информацию УВМ получает от датчиков и на основе этой информации решает задачу оптимизации. В результате решения определяются значения технологических параметров, обеспечивающие достижение критерия оптимизации в текущей ситуации. Эти значения технологических параметров используются оператором, обслуживающим процесс в качестве рекомендаций (советов). За оператором остается право выбора и установки (в виде заданий соответствующим регулято­рам) рекомендуемых значений параметров (см. пунктирные линии рис. В.2, а).

Супервизорный (от англ. supervision — наблюдение, надзор) ре­жим. УВМ с помощью специальных средств сама устанавливает та­кие задания регуляторам, которые соответствуют рассчитанным значениям (штрихпунктирные линии на рис. В.2, а).

Рассмотренные режимы используются в случае, если применяе­мые УВМ не обладают необходимой надежностью.

Режим непосредственного цифрового управления (НЦУ). В со­став АСУ ТП включается управляющий вычислительный комплекс (УВК) (см. рис. В.2, б). При этом уже не используются автомати­ческие регуляторы и вторичные приборы для стабилизации и конт­роля отдельных параметров, а все эти функции возложены на УВК. Обычно УВК строят на базе микропроцессорной техники по рас-Информация о ходе процесса при таком режиме управления на одном или нескольких черно-белых или цветных дисплеях (от англ. display — показ, выставка) отображается в буквенно-цифровой или графической форме.

Итак, работа САК, АСР и АСУ ТП строится на измерениях, осу­ществляемых датчиками. Этим определяется первостепенное значе­ние измерений для систем автоматизации любого уровня и слож­ности, что в свою очередь делает необходимым приобретение студентами глубоких знаний основ измерительной техники и совре­менных средств автоматического контроля режимных параметров химико-технологических процессов и качества сырья, реагентов, про­межуточных и конечных продуктов этих процессов

ТЕМА №2

2.1Основные сведения о средствах измерения и контроля

Теоретической основой измерительной техники является метрология.

Метрология ( от греч. Metrоn- мера и logos- учение)

Определение в ГОСТ 16263-70 гласит:

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются и известны с незапамятных времен измерения таких величин как длина, обьем, вес, время и др.

В современном обществе измерение играет большую роль.В нашей стране ежедневно выполняется свыше 20 милд. различных измерений. Затраты на обеспечение и проведение измерений составляет около 20% общих затрат на производство продукции.

Краткая история развития метрологии

- Потребность в измерениях возникла в незапамятные времена. Долгое время в разных странах и у разных народов применялись меры, которые не требовали применения специальных устройств для их применения. Для этого в пер­вую очередь использовались подручные средства. Например, единица веса дра­гоценных камней — карат, что в переводе с языков древнего юга-востока означа­ет «семя боба», «горошина»; единица аптекарского веса — гран, что в переводе с латинского, французского, английского и испанского означает «зерно». Мно­гие меры были связаны с кон­кретной трудовой деятельностью человека. Так, в Киевской Руси применялись в обиходе вершок — длина фаланги указательного пальца пядь – расстояние между концами большого и указательного пальца взрослого человека, примерно 24-25 см (вспомните: "семи пядей во лбу");

- локоть – расстояние от сгиба локтя до конца среднего пальца руки, 42-47 см (в некоторых странах – до конца сжатого кулака или большого пальца).

- сажень — от «сягать», «достигать», то есть можно достать; косая сажень — предел того, что можно достать: расстояние от подошвы левой ноги до конца среднего пальца вытянутой вверх правой руки; сажень – равна трём локтям (152 см) и косая сажень (около 248 см).

верста — от «верти», «поворачивая» плуг обратно, длина борозды.

Древние вавилоняне установили год, месяц, час. Впоследствии 1/86400 часть среднего периода обращения Земли вокруг своей оси (суток) получила название секунды.

В Вавилоне во II в. до н. э. время измерялось в минах. Мина равнялась проме­жутку времени (равному примерно двум астрономическим часам), за который из принятых в Вавилоне водяных часов вытекала «мина» воды, масса которой составляла около 500 г. Затем мина сократилась и превратилась в привычную для нас минуту. Со временем водяные часы уступили место песочным, а затем более сложным маятниковым механизмам.

Важнейшим метрологическим документом в России является Двинская грамота Ивана Грозного (1550 г.). В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры сыпучих веществ — осьмины. Ее медные экземпляры рассы­лались по городам на хранение выборным людям — старостам, соцким, цело­вальникам. С этих мер надлежало сделать клейменые деревянные копии для го­родских померщиков, а с тех, в свою очередь, — деревянные копии для использования в обиходе.

Метрологической реформой Петра I к обращению в России были допущены анг­лийские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и в ко­раблестроении, — футы, дюймы.

- grain – длина одного пшеничного зерна, 8,3 мм;

- inch (дюйм) – длина трёх ячмённых зёрен, "круглых и высушенных", 25,4 мм;

- фут – длина шага ноги, 304,8 мм;

- ярд – длина руки короля Генриха I, 914,4 мм (существует с 1101 г.);

- унция - объём жидкости, вмещающейся в пригоршни

В 1736 г. по решению Сената была образована Комиссия весов и мер под председательством главного директора Монетного двора графа М. Г. Головкина. В каче­стве исходных мер комиссия изготовила медный аршин и деревянную сажень, за меру веществ было принято ведро московского Каменномостского питейного двора. Важнейшим шагом, подытожившим работу комиссии, было создание рус­ского эталонного фунта.

Идея построения системы измерений на десятичной основе принадлежит фран­цузскому астроному Г. Мутону, жившему в XVII в. Позже было предложено принять в качестве единицы длины одну сорокамиллионную часть земного ме­ридиана. На основе единственной единицы — метра — строилась вся система, получившая название метрической.

В 1799 г. были изготовлены первые прототипы метра и килограмма; начальной точкой отсчёта веса (массы) являлся вес 1см³ химически чистой воды при Т ≈ +4^оС - один грамм, 1000 грамм – 1 кг. Одновременно применялись:

- ар – площадь квадрата со стороной 10 м;

- стер – единица объёма куба с ребром 10 м;

- литр – объём куба с объёмом 0,1 м.

- 1 баррель – 158,988 литров

В России указом «О системе Российских мер и весов» (1835 г.) были утвержде­ны эталоны длины и массы — платиновая сажень и платиновый фунт.

Первый принятый в 1791 г. Национальным собранием Франции эталон метра был равен одной десятимиллионной части четверти дуги парижского меридиана. Однако в 1837 г. было установлено, что в четверти меридиана содержится не 10 млн м, а 10млн 856 м. Значит, эталон метра оказался неточным. Его стали называть "метр Архи ва", т.к. к этому времени изготовленный эталон уже находился в архиве.

В 1967 г. была более точно установлена длина одной четверти меридиана: 10 млн 1954,4 м, т.е. оказалось, что "метр Архива" всего на 0,2 мм короче метра, рассчитанного по меридиану.

В 1889 г. был изготовлен 31 экземпляр эталона метра из платино-иридиевого сплава. Из них № 6 при температуре Т = 0^оС точно соответствующим "метру Архива". Именно он и был утверждён в качестве международного эталона метра и хранится в г. Севре (Франция). Россия получила эталоны № 11 и 28, из них в качестве эталона принят № 28.

Погрешность эталона метра, равная +1,1.10^-7 м, уже в начале XX в. считалась недопустимой. Поэтому, появился сначала криптоновый эталон с погрешностью 5.10^-9 м, а в 1983 г. за эталон метра была принята длина пути, проходимая светом в вакууме в единицу времени.

За эталон массы был принят "килограмм Архива" – масса платинового цилиндра, высота и диаметр которого равны 39 мм. Прототипы, вторичные эталоны, были изготовлены из платино-иридиевого сплава в количестве 42 шт. России были переданы прототипы килограмма № 12 и 26. Из них № 12 утверждён в качестве Государственного эталона массы, а
№ 26 используется как вторичный эталон. Эталон массы (№ 12) хранится в г. С.-Петербурге, на кварцевой подставке под двумя стеклянными колпаками в стальном сейфе при температуре воздуха Т = 20 ±3^оС и относительной влажности 65%. Один раз в 10 лет с ним сличают два вторичных эталона.

При сличении с Международным эталоном массы наш национальный эталон показал результат 1,000.000.0877 кг. Для передачи размера единицы массы от прототипа № 12 вторичным эталонам используются специальные весы № 1 (изготовлены фирмой "Рупрехт") и №2 (изготовлены НПО ВНИИМ им. Д.И. Менделеева) с пределом измерения 1 кг и дистанционным управлением. Погрешность воспроизведения килограмма составляет 2.10^-9 кг.

Пока не удаётся изготовить прототип массы с более высокой точностью.

В соответствии с международной Метрологической конвенцией, подписанной в 1875 г., Россия получила платиноиридиевые эталоны единицы массы № 12 и 26 и эталоны единицы длины № 11 и 28, которые были доставлены в новое здание Депо образцовых мер и весов. В 1892 г. управляющим Депо был назна­чен Д. И. Менделеев, которую он в 1893 г. преобразует в Главную палату мер и весов — одно из первых в мире научно-исследовательских учреждений метро­логического профиля. Автором первого в России научного труда по метрологии (1849 г.) был Ф.И. Петрушевский.

По причине широты научных направлений и сфер деятельности – физика, химия, медицина, электротехника и т.д., довольно долго существовали и развивались самостоятельно метрологии в разных отраслях знаний.

Метрическая система в России была введена в 1918 г. декретом Совета Народ­ных Комиссаров «О введении Международной метрической системы мер и ве­сов». ГОСТом 16263-70 была введена единая для всей страны метрология. Были разработаны общие представления о терминах, эталонах, средствах измерений и системе их поверки. Последовавшие за этим разработка и утверждение ряда стандартов на отдельные проблемы метрологии внесли дополнительную ясность в общую картину, единообразили и узаконили подход к средствам и методам измерений, независимо от сферы применения.

Некоторые области измерений, родившиеся и развивающиеся в последние годы, испытывают узость существующих нормативов и, видимо, в недалёком будущем нормативная документация будет дорабатываться. Например, требуются новые меры и методы измерений в космонавтике, в космовидении, в волоконной оптике.

2.3 Системы единиц измерения

Идея построения системы измерений на десятичной основе принадлежит фран­цузскому астроному Г. Мутону, жившему в XVII в. Позже было предложено принять в качестве единицы длины одну сорокамиллионную часть земного ме­ридиана. На основе единственной единицы — метра — строилась вся система, получившая название метрической.

В 1799 г. были изготовлены первые прототипы метра и килограмма; начальной точкой отсчёта веса (массы) являлся вес 1см³ химически чистой воды при Т ≈ +4^оС - один грамм, 1000 грамм – 1 кг. Одновременно применялись:

- ар – площадь квадрата со стороной 10 м;

- стер – единица объёма куба с ребром 10 м;

- литр – объём куба с объёмом 0,1 м.

- 1 баррель – 158,988 литров

В России указом «О системе Российских мер и весов» (1835 г.) были утвержде­ны эталоны длины и массы — платиновая сажень и платиновый фунт.

Впервые понятие " система единиц " в 1832 г. предложил К.Ф. Гаусс. Он предложил принять за основу такие единицы:

длины – мм, массы – мг, времени - секунда.

Впоследствии эта система единиц получила название абсолютной. Неудобства применения этой системы состоят в очень мелких значениях единиц, при практических измерениях приходилось оперировать очень крупными значениями измеряемых величин.

В 1881 г. была введена система СГС, в которой за основу были приняты единицы: длины – см, массы – г, времени – секунда. Были согласованы и некоторые производные единицы: силы – кгс, работы – эрг.

Неудобства применения этой системы заключались в ограниченном количестве принятых единиц и в отсутствии согласованных действий между странами. Поэтому постоянно возникала необходимость пересчёта многих других единиц в системах измерений, принятых в разных отраслях науки и техники и в разных странах.

В начале ХХ века итальянцем Джорджи была предложена система МКСА, в которой в качестве основных были приняты единицы: длины – м, массы – кг, времени – секунда, тока – ампер. В качестве производных единиц были согласованы: единица силы – ньютон (н), энергии – джоуль.

В 1960 г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) была предложена система СИ (System Internationally), разработанная учёными разных стран. Основными преимуществами этой системы являются универсальность,(охвачены все области науки и техники) согласованность и возможность создания новых производных единиц по мере развития науки и техники на основе уже существующих.

В этой системе основными единицами являются: длины – м, массы – кг, времени – секунда (с), тока – Ампер (а), температуры – Кельвин (1/273,16)^о, силы света – кандела (свеча – в пер. с лат.); единица вещества – моль

килограмм – единица массы;

ньютон – единица силы и веса.

При этом понятие " масса " характеризует инерционность тел и веществ или их способность создавать гравитационное поле, а понятие " вес " – означает силу, возникающую вследствие взаимодействия массы с гравитационным полем. Поэтому масса m не зависит от ускорения свободного падения g, а вес – пропорционален этому ускорению и равен G = mg.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: