Для практического измерения единицы величины применяются технические средства, которые имеют нормированные погрешности и называются средствами     измерений. К средствам измерений относятся: меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные установки и системы, измерительные принадлежности. Особым средством измерений является эталон.

Эталон – это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений. От эталона единица величины передается разрядным эталонам, от них – рабочим средствам измерений.

Самыми первыми официально утвержденными эталонами были прототипы метра и килограмма, изготовленные во Франции, которые в 1799 г. были переданы на хранение в Национальный архив Франции, поэтому их стали называть «метр Архива» и «килограмм Архива». Каждый эталон основной или производной единицы Международной системы СИ имеет свою интересную историю и связан с научными исследованиями и экспериментами.

Например, принятый в 1791 г. Национальным собранием Франции эталон метра, равный одной десятимиллионной части четверти дуги парижского меридиана, в 1837 г. пришлось пересмотреть. Французские ученые установили, что в четверти меридиана содержится не 10 млн. м, а 10 млн. 856 м. К тому же известно, что происходят, хотя и незначительные, но все же постоянные изменения формы и размера Земли. В связи с этим, ученые Петербургской академии наук в 1872 г. предложили создать международную комиссию для решения вопроса о целесообразности внесения изменений в эталон метра. Комиссия решила не создавать новый эталон, а принять в качестве исходной единицы длины «метр Архива», хранящийся во Франции. В 1875 г. была принята Международная метрическая конвенция, которую подписала и Россия. Этот год метрологи считают вторым рождением метра как основной международной единицы длины.

Уже в XX в. (1967 г.) были опубликованы исследования более точного измерения парижского меридиана, которые показали, что четверть меридиана равна 10 млн. 1954,4 м. Таким образом, «метр Архива» всего на 0,2 мм короче меридионального метра.

В 1889 г. был изготовлен 31 экземпляр эталона метра из платиноиридиевого сплава. Оказалось, что эталон № 6 при температуре 0 °С точно соответствует длине «метра Архива». Именно этот экземпляр эталона по решению I Генеральной конференции по мерам и весам был утвержден как международный эталон метра и хранится в г. Севре (Франция). Остальные 30 эталонов были переданы разным государствам. Россия получила № 28 и № 11, причем в качестве государственного был принят эталон № 28.

Погрешность платиноиридиевых эталонов метра, равная  уже в начале XX в. оценивалась как неудовлетворительная, и в 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам выработала другое определение метра – в длинах световых волн, что основано на постоянстве длины волны спектральных линий излучений атомов. Это основа криптонового эталона метра. Погрешность криптонового эталона намного меньше, чем платиноиридиевого, и равна м.

Однако в космический век и эта точность оказалась недостаточной, а новейшие достижения науки позволили в 1983 г. на XVII Генеральной конференции мер и весов принять новое определение метра как длины пути, проходимого светом за  доли секунды в условиях вакуума.

Тесты для самоконтроля

1. К законодательной метрологии относится:

а) установление допустимых погрешностей результатов измерений;

б) метрологический контроль;

в) создание новых единиц измерений.

2. Система единиц физических величин – это:

а) совокупность основных и производных единиц;

б) международная система единиц СИ;

в) совокупность единиц, используемых на практике.

3. Физическая величина – это:

а) отклонение результата измерений от действительного значения измеряемой величины;

б) свойство физического объекта, общее в качественном отношении для многих объектов;

в) высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы величины.

4. Первый в мире официально утвержденный эталон – это:

а) мера длины – пядь;

б) английский дюйм;

в) «метр Архива».