Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "

2.2 -кес те.
ӨЖ жүйесінің еселенген және үлестік бірліктері 
Бірлік 
Қосмыга 
Көбейткіш Атауы 
Орысша 
Атауы 
Халықаралық 
еселік 
экса 
10
18
№ 
E 
пета 
10
15
П 
P 
тера 
10
12
Т 
T 
гига 
10
9
Г 
G 
мега 
10
6
М 
M 
кило 
10
3
к 
k 
гекто 
10
2
ж 
h 
дека 
10
1
да 
da 
Үлестік 
деци 
10
-1
д
d 
санти 
10
-2
с 
s 
милли 
10
-3
м 
m 
микро 
10
-6
мк 
ц 
нано 
10
-9
н 
n 
пико 
10
-12
П 
p 
фемто 
10
-15
ф 
f 
атто 
10
-18
a 
Бақылау сұрақтары 
1. 
Физикалық шама бірлігі деген не? 
2. 
Физикалық шаманы өлшеу деген нені білдіреді? 
3. 
Физикалық шамалардың негізгі жəне туынды бірліктері 
немен ерекшеленеді? 
4. 
Физикалық шамалардың бірлік жүйесі деген нені білдіреді? 
5. 
СГС, МКГСС, МТС, абсолюттік тəжірибелік жүйе, МКСА 
жүйелері немен ерекшеленеді? 
6. 
Жүйеден тыс бірліктер деген не? 
7. 
ӨЖ Халықаралық бірлік жүйесінің ерекшеліктері қандай? 
8. 
ӨЖ негізгі бірліктерінің мазмұны қандай? 
9. 
ӨЖ туынды бірліктерінің қайсылары біршама жиі 
қолданылады? 
10. 
Үлестік, қатыстық жəне логарифимдік бірліктер деген не? 

3 Б Ө Л І М
ӨЛШЕУ ҚҰРАЛДАРЫ ТУРАЛЫ ЖАЛПЫ МӘЛІМЕТТЕР 
3.1. 
Өлшеу құралдарының жіктелімі 
Өлшеу құралдары деп өлшеу кезінде қолданылатын жəне 
қалыптандырылған метрологиялық сипаттарға ие техникалық 
құралдарды (немесе олардың кешенін) айтады. Физикалық 
қасиеттерді анықтау үшін тағайындалған индикаторлар сияқты 
(компас, лакмус қағазы, жарықтандырғыш электрлік лампа) сияқты 
техникалық құралдардан айырмашылығы өлшеу құралдары 
физикалық шамаларды тек қана анықтаға емес, сонымен қатар оны 
өлшеуге, яғни белгісіз өлшемді белгілімен салыстыруға мүмкіндік 
береді. Егер белгілі өлшемнің физикалық шамасы бар болса, онда 
ол салыстыру үшін тікелей пайдаланылады (жазық бұрышты 
транспортирмен, салмақты гірлері бар таразылардың көмегімен 
өлшеу). Егер белгілі өлшемнің физикалық шамасы жоқ болса, онда 
аспаптың сол шамадағы, бірақ белгілі өлшемдегі əсеріне бұрын 
пайда болған реакциямен өлшенетін шамасының əсеріне 
салыстырылады (ток күшін амперметрмен өлшеу). Аспапты 
дайындау сатысында салыстыруды жеңілдету үшін белгілі əсерге 
жауабы есептік құрылғының шкаласында бекітіледі, одан кейін 
еселік жəне үлестік қатынастарда бөлу шкаласына енгізіледі. 
Сипатталған процедура шкаланың градустау деп аталады. Өлшеу 
кезінде ол нұсқауырдың күйі бойынша нəтижені қатынастар 
шкаласы бойынша тікелей салыстыру арқылы алуға мүмкіндік 
береді. Осылайша, өлшеу құралдары (кейбір өлшемдерді - гірді, 
сызғышты қоспағанда) қарапайым жағдайда екі операцияны 
жүргізеді: физикалық шаманы анықтау, белгісіз өлшемді белгілімен 
салыстыру немесе белгілі жəне белгісіз өлшемдердің əсеріне 
жауапты салыстыру. 
Өлшеу құралдарының басқа айрықша белгілері біріншіден 
физикалық шаманың бірлігін сақтай «білу»; екіншіден, сақталатын 
бірлік өлшемінің өзгермеушілігі. Егер өлшеу процессінде бірлік 
өлшемі нормаларда бекітілгеннен біршама өзгерсе, онда мұндай 
құрал көмегімен қажетті дəлдіктегі нəтиже алу мүмкін емес. 
Осыдан тек осы мақсат үшін тағайындалған техникалық 
47 

құрал өлшемі бойынша (уақыт бойынша) біршама өзгермейтін 
бірлікті сақтай алғанда ғана өлшеуге болатындығы туындайды
Өлшеу құралдарын екі белгісі бойынша жіктеуге болады: 
конструктивтік орындалу, метрологиялық тағайындалымы. 
К о н с т р у к т и в т і к о р ы н д а л у ы бойынша өлшеу құралдары 
шамалар, өлшеу аспаптары, өлшеуіштік түрлендіргіштері, өлшеу 
жүйелеріне (кешендеріне) бөлінеді (3.1-сурет). 
Физикалық шамалардың өлшемдері - бір немесе бірнеше 
берілген өлшемдердегі физикалық шамаларды жаңғырту жəне 
(немесе) сақтау үшін тағайындалған өлшеу құралдары. Шамаларды: 
бір мəнді (1 кг гірлер, калибр, тұрақты сыйымдылық конденсаторы); 
көп мəнді (масштабтық сызғыш, ауыспалы сыйымдылық 
конденсаторы); шамалар жинағы (гірлер жинағы, калибрлер 
жинағы) деп бөледі. Бірыңғай құрылғыларға конструктивтік 
біріктірілген, оларды əртүрлі комбинацияларда қосу үшін арналған 
құрылғылары бар шамалар жиынтығы шамалар дүкені деп аталады. 
Мұндай жиынтықтың мысалы электрлік кедергілер дүкені, 
индуктивтілік дүкені болуы мүмкін. Шамамен салыстыру арнайы 
техникалық құралдар - компараторлардың көмегімен орындалады 
(иінтіректі таразылар, өлшеуіш көпір жəне т.с.с). 
Бір мəнді шамаларға стандартты үлгілерді(СҮ) жатқызуға 
болады. Құрамның стандартты үлгілері мен қасиеттердің 
стандартты үлгілері бар. 
Заттардың (материалдың) құрамының стандартты үлгісі - 
заттағы белгілі компоненттердің мөлшерін 
3.1-Сурет. Өлшеу құралдарының жіктелімі 
48 

 сипаттайтын шамалардың бекітілген мəндері бар стандартты үлгі. 
Заттың (материалдың) қасиеттерінің стандартты үлгісі - 
физикалық, химиялық, биологиялық жəне басқа да қасиеттерді 
сипаттайтын шамалардың бекітілген мəндері бар стандартты үлгі. 
Жаңа СҮ олардың метрологиялық аттестаттаудан өткен 
жағдайында пайдалануға рұқсат етіледі. Көрсетілген процедура - 
бұл СҮ зерттеу негізінде қолдану үшін заңдастырылған осы 
шаманың тану. Метрологиялық аттестаттауды метрологиялық 
қызмет органдары жүргізеді. 
СҮ құрамының үлгісі белгілі маркадағы көміртекті болаттың 
құрамының СҮ болып табылады. СҮ қасиеттерінің үлгісі Моостың 
қаттылық шкаласы болып табылады, ол шартты шкала бойынша 
қаттылық санын анықтау үшін 10 эталондық минералдардың 
жиынтығын көрсетеді. Бұл шкаланың əрбір келесі минералы 
алдыңғыдан қарағанда біршама қатты болып табылады. Бұл 
шкаланыəйнек пен керамиканың салыстырмалы қаттылығын 
бағалау үшін пайдаланады. 
СҮ құрамы мен қасиеттерінің негізгі қызметтерінің бірі - сынақ 
зертханаларын ішкі бақылау мен сыртқы бақылау тəртібінде 
өлшемдерді орындау əдістемесін (ӨОӘ) бақылау. Мысалы, егер 
металлургиялық кəсіпорынның аналитикалық зертханасы нақты 
маркадағы көміртекті болаттың аттестатталған СҮ ие болса, онда ол 
көрсетілген СҮ сапалық жəне сандық химиялық талдау 
əдістемесінің сенімділігін тексере алады. 
Тану (бекіту) деңгейі мен қолдану саласына байланысты СҮ 
санаттарға бөледі: мемлекет аралық, мемлекеттік, саалық жəне СҮ 
кəсіпорындары (ұйымдары). 
Тəжірибеде метрологиялық қызметтер əртүрлі міндеттерді 
орындау үшін əртүрлі санаттағы СҮ пайдаланады. 
Осылайша, Орталық ауыл шаруашылығына агрохимиялық 
қызмет көрсету институтында құрылған топырақ құрамының
мемлекеттік жəне салалық үлгілері макро жəне микроэлементтердің 
мөлшеріне (марганец, кобальт, мырыш, мыс, молибден, бор) жəне 
басқа да сипаттарға (рН шамасы жəне т.б.) аттестатталған. Бұл СҮ 
зертхана аралық экспериментте аттестатталған жəне аспаптарды 
градустау, өлшеу құралдарын тексеру үшін, СҮ аттестатталған 
көрсеткіштер бойынша топырақ талдауларының дұрыстығын 
бақылау үшін, салыстыру əдісімен кəсіпорынның СҮ аттестаттау 
үшін тағайындалған. 
Өлшеуіш аспаптар - бекітілген диапазонда өлшенетін 
физикалық шаманың мəнін алу үшін тағайындалған өлшеу 
құралдары. Аспап, əдетте, өлшенетін шаманың түрленуіне арналған 
құрылғыдан жəне қабылдау үшін біршама қол жетімді формада 
оның индикациясынан тұрады. Көптеген жағдайларда индикацияға 
арналған құрылғыда нұсқауыры бар шкала, белдігі
49 

бар диаграмма немесе сандық көрсеткіш бар, олардың көмегімен 
физикалық шаманың мəнін тіркеу немесе қайта санау жүргізілуі 
мүмкін. Аспаптың шағын ЭЕМ жанасуы жағдайында есептеу 
дисплей көмегімен жүргізілуі мүмкін. 
Өлшенетін шаманың индикациясының түрі бойынша өлшеу 
аспаптары көрсетуші жəне тіркеуші болып бөлінеді. Көрсетуші 
аспап өлшенетін шаманың көрсеткіштерін санауға ғана жол береді 
(микрометр, ұқсас немесе сандық вольтметр). Тіркеуші аспапта 
көрсеткіштерді басып шығару жолымен диаграмма түрінде 
көрсеткіштерді тіркеу қарастырылған (термограф, жазғыш элементі 
бар үзуші машина, ЭЕМ-мен, дисплеймен жəне көрсеткіштерді 
басып шығаруға арналған құрылғымен жалғанған өлшеуіш аспап). 
Өлшеуіштік түрлендіргіштер - өлшенетін шаманың басқа 
шамаға немесе өлшеуіш ақпараттың дабылына түрленуі үшін 
қызмет атқаратын, өңдеу, сақтау, одан кейінгі түрленулер үшін 
қолайлы өлшеуіш ақпараттың дабылына түрленуі қызметін 
атқаратын өлшеу құралдары. Түрлену сипаты бойынша ұқсас (ҰТ), 
сандық-ұқсас (СҰТ), ұқсас-сандық (ҰСТ) түрлендіргіштерді 
ажыратады. Өлшеуіш тізбектегі орыны бойынша өлшенетін 
физикалық шама тікелей əсер ететін біріншілік ӨТ мен біріншілік 
ӨТ кейін өлшеуіш тізбегінде орын алатын аралық ӨТ деп 
ажыратады. 
Өлшеуіш ақпараттың дабылдары келіп түсетін конструктивтілік 
ерекшеленген біріншілік ӨТ тетік деп аталады. Тетік оның 
дабылдарын 
қабылдайтын 
өлшеу 
құралдарынан 
біршама 
қашықтыққа шығарылуы мүмкін. Мысалы, іске қосылған 
метеорологиялық радиозондтың тетіктері температура, қысым, 
ылғалдылық жəне басқа да атмосфера параметрлері туралы 
ақпаратты береді. 
Оның түрлендіргіштері өлшеуіш тізбекке кірмесе жəне олардың 
метрологиялық қасиеттері қалыпқа келтірілмеген болса, онда олар 
өлшеуіштікке жатпайды. Мысалы, радиоаппаратурадағы күштік 
трансформатор, термоэлектрлік тоңазытқыштағы термобулар 
осындай болады. 
Өлшеуіш жүйе - функционалдық біріктірілген шамалардың, 
өлшеуіш аспаптардың, өлшеуіштік түрлендіргіштердің, ЭЕМ жəне 
басқа да осы нысанға тəн бір немесе бірнеше физикалық шамаларды 
өлшеу мақсаттарында бақыланатын нысанның əртүрлі нүктелерінде 
орналасқан техникалық құралдардың жиынтығы. Мысал ретінде 
бір-бірінен біршама қашықтықтағы кеңістікте таратылған өлшеуіш 
кешендердің қатарынан тұратын кемелердің орынын анықтауға 
арналған радионавигациялық жүйені алуға болады. 
Заманауи өлшеуіш техниканың «беті» автоматтандырылған 
өлшеу жүйелерімен (АӨЖ), ақпараттық-өлшеуіш жүйелермен
50 

(АӨЖ), өлшеуіш-есептеуіш кешендермен (ӨЕК) анықталады. 
Типтік АӨЖ құрамында ЭЕМ бар жəне ол нысанның немесе 
процесстің күйін сипаттайтын көптеген тетіктерден келіп түсетін 
ақпаратты жинау, өңдеу жəне сақтауды қамтамасыз етеді. Бұл 
реттеу өлшеу нəтижелері бұрын берілген бағдарлама бойынша да, 
сұраныс бойынша да беріледі. 
Жаңа өлшеу жүйелерін қолдану өлшеу процессін тек қана 
жылдамдатуға ғана емес (тез бұзылатын тауарлар үшін аса 
маңызды), сонымен қатар тауардың нақты топтамасының
сапасының біршама объективтік сипатын беруге мүмкіндік береді. 
Өлшеуіш қондырғы - функционалдық біріктірілген шамалардың, 
өлшеуіш аспаптардың, өлшеуіштік түрлендіргіштердің жəне басқа 
да бір немесе бірнеше жəне бір орында орналасқан физикалық 
шамаларды өлшеу үшін тағайындалған құрылғылардың жиынтығы. 
Электротехникалық материалдардың шекті кедергісін өлшеуге 
арналған қондырғы, магниттік материалдарды сынауға арналған 
қондырғы мысал болып табылады. Қандай да бір бұйымдарды 
сынау үшін тағайындалған өлшеуіш қондырғыны кейде сынақ 
қабырғасы деп те атайды. 
М е т е о р о л о г и я л ы қ т а ғ а й ы н д а л у ы бойынша барлық 
өлшеу құралдары екі түрге бөлінеді: өлшеудің жұмысшы құралдары 
мен эталондар. 
Өлшеудің 
жұмысшықұралдары 
техникалық 
өлшеулерді 
жаңғырту үшін тағайындалған. Қолдану шарттары бойынша олар: 
• ғылыми зерттеулерде, техникалық құрылғыларды жобалауды, 
медициналық өлшеулерде пайдаланылатын зертханалық; 
• технологиялық процесстердің сипаттарын бақылау үшін, 
дайын өнімнің сапасын бақылау үшін, тауарларды босатуды 
бақылау үшін пайдаланылатын өндірістік; 
• тікұшақ, автокөлік, өзен жəне теңіз кемелері жəне т.б сияқты 
техникалық 
құрылғыларда 
пайдалану 
кезінде 
тікелей 
пайдаланылатын өрістік болады. 
Өлшемдердің 
жұмысшы 
құралдарының 
əрбір 
түріне 
спецификалық талаптар қойылады: зертханалыққа - жоғары дəлдік 
пен сезімталдық; өндірістікке - соққылық-тербелістік жүктемелерге, 
жоғарғы жəне төмен температураларға жоғары төзімділік; өрістікке 
- 
температураның бірден төмендеуі, жоғары ылғалдылық 
жағдайларындағы жоғары төзімділік. 
Эталондар өлшеудің жоғары дəлдіктегі құралдары болып 
табылады, сондықтан да бірлік өлшемі туралы ақпаратты беру 
құралы ретінде метрологиялық өлшемдерді жаңғырту үшін 
пайдаланылады. Бірлік өлшемі «жоғарыдан төмен», біршама дəл 
өлшеу құралдарынан «тізбек бойынша» аз дəлдіктегілерге беріледі: 
бірінші эталон -
51 

екінші эталон - 0-ші разрядтағы жұмысшы эталон - ... - өлшемдердің 
жұмысшы құралы. 
Өлшемді беру өлшеу құралдарын тексеру процессінде іске 
асырылады. Тексерудің мақсаты өлшем құралдарының қолдануға 
жарамдылығын бекіту болып табылады. Бірлік өлшемін эталоннан 
жұмысшы құралға беруде қатысатын өлшеу құралдарының қатар 
бағынуы өлшеу құралдарының тексеру сұлбаларында орнатылады. 
Ресейдің Мемстандарты ең заманауи эталондық үлгіге ие. Ол 
АҚШ жəне Жапонияның базаларымен қатар ең алдағы үштікке 
кіреді. Эталондық үлгі кейін сандық жəне ең бастығы сапалық 
қатынастарды дамитын болады. Көп функционалдық эталондарды 
құру 
перспетивалық 
болып 
табылады, 
яғни 
бірыңғай 
конструктивтік жəне метрологиялық негізде бір емес, бірнеше 
физикалық шамалардың бірлігін немесе біреу, бірақ өлшемдердің 
кем диапазонындағы бірлікте жүргізетін эталондарды құру 
мақсатты болып табылады. Осылайша, елдің метрологиялық 
институттары уақыттың, жиіліктің жəне ұзындықтың бірыңғай 
эталонын құрады, ол 1 · 10
-11
. дейін ұзындық бірлігін жаңғыртудың 
қателігін азайтуға мүмкіндік береді. 
Егер Ресейдегі біріншілік эталондардың техникалық деңгейін 
ғылымның жетістіктері мен ғалымдардың энтузиазмдары арқасында 
толықтай қанағаттанарлық деп бағалауға болатын болса, онда 
тəжірибелік байланыста болған өлшеу құралдары паркінің күйі, ең 
алдымен жұмысшы эталондар мен өлшеудің жұмысшы құралдары 
дабылды тудырады. Егер 1980 жж.отандық өлшеуіш техниканың 
жаңаруы мерзімі əдетте бес алты жылды құраса (АҚШ мен 
Жапонияда салыстыру үшін үш жылдан артық емес), онда қазірде 
отандық аспап жасау саласында бақыланатын регресс жұмысшы 
эталондар мен жұмысшы өлшеу құралдарын жаңартудың мерзімін 
біршама ұзартты, бұл өлшеуіш техниканың біршама ескіруіне 
əкеледі. 
Отандық өлшеу құралдарын өндірушілердің басқа мəселесі шет 
елдік фирмалармен салыстырғанда олардың дайындамаларының 
жоғары құны болып табылады. Дəстүрлік артта қалудың еңсеру 
үшін сонымен қатар отандық аспаптарды мыналарды қарастыру 
қажет: 
микропроцессорлық 
технология 
базасында 
автоматтандырудың жоғары деңгейі, жылдам əрекет ету, жоғары 
сенімділік, төмен массаны, габариттік өлшемдер мен энергия 
тұтыну, эстетика мен эргономиканың жоғары деңгейі. 
Өлшеу құралдарының көп түрлілігі өлшем бірліктерін 
қамтамасыз ету бойынша арнайы шараларды қолданудың 
қажеттілігін негіздейді. Бұрын көрсетілгендей, өлшем бірліктерін 
сақтау шарттарының бірі - өлшеу құралдары үшін белгілі 
(нормаланған) метрологиялық сипаттарды орнату. 
52 

жүктеу/скачать 4.38 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: