І передача їх розмірів
Відтворення одиниць фізичних величин
Міжнародна система одиниць (система СІ)
В даний час широко застосовуються дві системи одиниць: СІ і СГС (симетрична, або гауссова). Система СГС існує понад 100 років і до сих пір використовується в точних науках - фізиці, астрономії. Однак її все більш витісняє система СІ - єдина система одиниць ФВ, яка прийнята і використовується в більшості країн світу. Це обумовлено її достоїнствами і перевагами перед іншими системами одиниць, до яких відносяться:
• універсальність, тобто охоплення всіх областей науки і техніки;
• уніфікація всіх областей і видів вимірювань;
• можливість відтворення одиниць з високою точністю відповідно до їх визначенням;
• спрощення запису формул у фізиці, хімії, а також в технічних науках у зв'язку з відсутністю перекладних коефіцієнтів;
• зменшення числа допускаються одиниць;
• єдина система освіти кратних і часткових одиниць, що мають власні назви;
• полегшення педагогічного процесу в середній та вищій школах, так як відпадає необхідність у вивченні безлічі систем одиниць і позасистемних одиниць;
• краще взаєморозуміння при розвитку науково-технічних і економічних зв'язків між різними країнами.
При проведенні вимірювань необхідно забезпечити їх єдність. Під єдністю вимірювань розуміється характеристика якості вимірів, що полягає в тому, що їх результати виражаються в узаконених одиницях, розміри яких у встановлених межах рівні розмірам відтворених величин, а похибки результатів вимірювань відомі з заданою вірогідністю і не виходять за встановлені межі. Поняття "єдність вимірювань" досить ємне. Воно охоплює найважливіші завдання метрології: уніфікацію одиниць ФВ, розробку систем відтворення величин і передачі їх розмірів робочим засобам вимірювань з установленою точністю і ряд інших питань. Єдність має забезпечуватися за будь-якої точності, необхідної науці і техніці. На досягнення і підтримання на належному рівні єдності вимірювань спрямована діяльність державних і відомчих метрологічних служб, що проводиться відповідно до встановлених правил, вимог і норм. На державному рівні діяльність щодо забезпечення єдності вимірювань регламентується стандартами Державної системи забезпечення єдності вимірювань (ГСИ) або нормативними документами органів метрологічної служби.
Для забезпечення єдності вимірювань необхідна тотожність одиниць, в яких проградуйовані всі існуючі СІ однієї і тієї ж величини. Це досягається шляхом точного відтворення та зберігання в спеціалізованих установах встановлених одиниць ФВ і передачі їх розмірів застосовуваним СІ.
Відтворення одиниці фізичної величини - це сукупність операцій по матеріалізації одиниці ФВ з найвищою в країні точністю за допомогою державного еталона або вихідного зразкового СІ. Розрізняють відтворення основний і похідною одиниць.
Відтворення основної одиниці - це відтворення одиниці шляхом створення фіксованої за розміром ФВ відповідно до визначення одиниці. Воно здійснюється за допомогою державних первинних еталонів. Наприклад, одиниця маси - 1 кілограм (точно) відтворена у вигляді платіноірідіевого гирі, що зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг в якості міжнародного стандарту кілограма. Роздані іншим країнам еталони мають номінальне значення 1 кг. На підставі останніх міжнародних звірень (1979) платіноірідіевого гиря, що входить до складу Державного стандарту РФ, має масу 1,000000087 кг.
Відтворення похідною одиниці - це визначення значення ФВ в зазначених одиницях на підставі непрямих вимірювань інших величин, функціонально пов'язаних з вимірюваною. Так, відтворення одиниці сили - Ньютона - здійснюється на підставі відомого рівняння механіки F = mg, де m - маса тіла; g - прискорення вільного падіння.
Передача розміру одиниці - це приведення розміру одиниці ФВ, що зберігається вивіреним засобом вимірювань, до розміру одиниці, що відтворюється або зберігається еталоном, здійснюване при їх повірку або калібрування. Розмір одиниці передається "зверху вниз" - від більш точних СІ до менш точним.
Зберігання одиниці - сукупність операцій, що забезпечує незмінність у часі розміру одиниці, притаманного даному СІ. Зберігання еталона одиниці ФВ передбачає проведення взаємопов'язаних операцій, що дозволяють підтримувати метрологічні характеристики еталона в встановлених межах. При зберіганні первинного еталона виконуються регулярні його дослідження, включаючи звірення з національними еталонами інших країн з метою підвищення точності відтворення одиниці і вдосконалення методів передачі її розміру.