Эпиталон — эталонная единица измерения в метрологии¶
Эпиталон (от греч. ἐπί — «на, над» и талант, буквально «выше таланта») — эталон, утверждённый в качестве исходного для воспроизведения и передачи единицы измерения в данной области измерений. Эпиталоны служат высшей ступенью в иерархии эталонов и обеспечивают связь измерений на территории страны с международной системой единиц.
¶Происхождение термина
Термин «эпиталон» ввёл в оборот русский учёный-метролог Дмитрий Иванович Менделеев, который в 1893 году возглавил созданное в России Главное палаты мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева — ВНИИМ). Менделеев предложил слово «эпиталон» как более точную замену французского термина «эталон» (étalon), который в русском языке первоначально означал лишь «проба, образец». По замыслу учёного, новый термин должен был обозначать высшую, утверждённую государством меру, служащую основой для всех остальных средств измерений.
¶Нормативное определение
В российском законодательстве термин закреплён Федеральным законом от 26 июня 2008 года № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений». Согласно статье 1 закона, эпиталон — это эталон, утверждённый в качестве исходного для воспроизведения и передачи единицы измерения в данной области измерений. Эпиталоны утверждаются Федеральным агентстве по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) и вносятся в Государственный реестр средств измерений.
¶Роль в системе метрологического обеспечения
Эпиталоны образуют вершину метрологической пирамиды — иерархической системы, в которой каждая ступень обеспечивает точность ступени, стоящей ниже. Структура выглядит следующим образом:
- Эпиталон — высшая ступень, утверждённая в стране мера единицы измерения.
- Рабочие эталоны — средства измерений, воспроизводящие единицу с помощью эпиталона и служащие для поверки и калибровки средств измерений.
- Образцовые средства измерений — эталоны более низкого порядка, используемые на предприятиях и в лабораториях.
- Рабочие средства измерений — приборы, применяемые непосредственно в производстве и научных исследованиях.
Эпиталоны обеспечивают прослеживаемость измерений (traceability) — свойство результатов измерений, при котором они могут быть связаны с эталонами через непрерывную цепь сравнений с известной погрешностью.
¶Виды эпиталонов
Эпиталоны подразделяются на несколько категорий в зависимости от области применения:
- Государственные эпиталоны единиц измерений — утверждённые Росстандартом эталоны, служащие исходными для соответствующих областей измерений на территории Российской Федерации.
- Международные эпиталоны — эталоны, признанные международным сообществом, например Международный килограмм (МК, хранится во Франции в Международном бюро мер и весов) и другие эталоны, основанные на системе СИ.
- Рекомендованные эпиталоны — эталоны, рекомендованные к применению международными организациями, такими как Международное бюро мер и весов (БВМ) и Международная организация по стандартизации (ИСО).
¶Эпиталоны в России
В России эпиталоны хранятся и поддерживаются в Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева (ВНИИМ, Санкт-Петербург) и во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ, Долгопрудный). Эти институты входят в структуру Росстандарт и выполняют функции национальных метрологических центров.
Среди российских эпиталонов — эталоны единицы времени и частоты, эталоны единицы длины (в том числе эталон метра, воспроизводимый с помощью интерферометрических установок), эталоны единицы массы, электрических и магнитных величин, температуры, давления и других физических величин.
¶Международная система
На международном уровне эпиталонную роль играют эталоны, утверждённые Генеральной конференцией мер и весов (ГКМВ) в рамках Метрической конвенции 1875 года. С 20 мая 2019 года все семь основных единиц СИ определены через фундаментальные физические константы, что сделало систему единиц независимой от любых материальных эталонов. Однако материальные эпиталоны по-прежнему сохраняются как средства воспроизведения единиц с заданной точностью.
¶Значение
Эпиталоны обеспечивают единство измерений на территории страны — состояние измерений, при котором их результаты соответствуют значениям единиц измерений с допустимыми погрешностями и обеспечивают сопоставимость результатов. Без системы эпиталонов невозможно гарантировать точность и взаимозаменяемость средств измерений, что критически важно для промышленности, науки, здравоохранения и торговли.
¶Источники
- Федеральный закон от 26 июня 2008 года № 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений»
- ГОСТ 8.061-80. ГСИ. Эталоны государственные. Содержание и порядок проведения работ
- Менделеев Д. И. «Измерения. Основанные на длине и на времени»
- Справочник по метрологии и стандартизации. Под ред. В. А. Супрунова