Использование информационных систем является неотъемлемой частью деятельности всех федеральных органов исполнительной власти. При этом в условиях цифровой трансформации выполнение некоторых функций федеральных органов исполнительной власти невозможно без взаимодействия их информационных систем, которое зачастую происходит в результате обмена информацией (запросы и ответы на них). Приведены основные направления развития информационного взаимодействия государственных информационных систем федеральных органов исполнительной власти, в той или иной мере участвующих в обеспечении единства измерений. Описаны подходы к организации взаимодействия, а также задачи, которые можно решать посредством такого взаимодействия государственных информационных систем. На примере взаимодействия подсистемы «АРШИН» Федеральной государственной информационной системы Росстандарта с Государственной информационной системой жилищно-коммунального хозяйства рассмотрены задачи, направленные на обеспечение достоверности передаваемых сведений, содержащихся в данных информационных системах. Предложен переход к машиночитаемым форматам документов в области обеспечения единства измерений. Описаны условия, необходимые для обеспечения взаимодействия информационных систем.

Проанализированы существующие методы поверки бункерных весов, включая классический метод с использованием гирь и альтернативные методы, такие как методы замещения и поэлементной поверки. Выявлены недостатки существующих методов, а также трудности, связанные с применением рассмотренных методов. Основная проблема поверки большегрузных весов заключается в необходимости манипуляций с большим количеством гирь (погрузкой, разгрузкой, хранением, транспортировкой и т. д.). В большинстве случаев поверка бункерных весов существующими методами вообще невозможна. В связи с этим поставлена и решена задача метрологического обеспечения бункерных весов. Разработан и описан силовой метод поверки бункерных весов. Силовой метод основан на сличении поверяемых весов с эталоном силы 1-го разряда с применением компаратора. В качестве компаратора использовали весоизмерительный или силоизмерительный тензорезисторный датчик. Приведены способы и средства реализации предложенного метода поверки бункерных весов, а также результаты опробования, доказывающие возможность его применения и поверки бункерных весов с помощью эталонов силы. На основе силового метода разработана методика поверки весов ВБ КОНУС с использованием компаратора силозадающего ТВС. Разработанный метод позволяет значительно сократить трудоёмкость, время и стоимость поверки. Это особенно актуально при производстве различных материалов, для которых точное взвешивание компонентов имеет критическое значение. Внедрение силового метода поверки может значительно улучшить метрологическое обеспечение измерений больших масс на весах.

Кратко описан космический эксперимент «Солнце-Терагерц», проведение которого планируется в 2024–2025 гг. на борту российского сегмента Международной космической станции. Цели указанного эксперимента – изучение Солнца в ранее неисследованном терагерцевом диапазоне, получение данных о терагерцевом излучении Солнца, а также изучение солнечных активных областей и солнечных вспышек. Рассмотрена разрабатываемая для эксперимента «Солнце-Терагерц» научная аппаратура, состоящая из восьми детектирующих каналов, которые чувствительны к излучению различной частоты в диапазоне 0,4–12,0 ТГц. Каждый канал содержит оптический телескоп, систему последовательных фильтров, оптический прерыватель и приёмник излучения с оптоакустическим преобразователем – ячейкой Голея. Исследовано изменение чувствительности ячеек Голея при изменении их собственной температуры (температурный эффект). С помощью вспомогательной аппаратуры – тестового стенда на базе одноканального макета и имитатора чёрного тела – определён линейный участок температурной зависимости ячеек Голея. Разработана методика компенсации температурного эффекта ячеек Голея и приведены результаты апробации методики на тестовом стенде. Предложенная методика будет полезна при разработке научной аппаратуры на базе ячеек Голея, эксплуатация которой предполагается в условиях перепадов температуры окружающего пространства.

Рассмотрена одна из важных задач совершенствования Международной температурной шкалы МТШ-90 – замена реперной точки ртути в связи с ратификацией Минаматской конвенции и ограничениями на добычу, применение и транспортировку ртути. Приведены результаты экспериментальной градуировки эталонных термометров сопротивления с применением новой градуировочной точки из списка вторичных реперных точек Международной температурной шкалы МТШ-90. Разработан метод реализации тройной точки диоксида углерода CO2 с использованием жидкого азота. Предложенный метод позволяет уменьшить время подготовки ампулы тройной точки CO2 с 60 до 30 мин при увеличении протяжённости плато плавления CO 2 с 10 до 40 ч. Представлены результаты градуировок термометров с применением тройных точек Hg и CO2. Описаны методы оценки градуировочных характеристик термометров на основе рассчитанных коэффициентов влияния. Проанализированы коэффициенты влияния для двух поддиапазонов градуировки термометров и показано, что неопределённость градуировки с использованием тройной точки CO2 уменьшается в два раза в диапазоне –189,3442…+0,0100 °С и в 1,5 раза в диапазоне –60…+60 °С. Результаты подтверждают возможность и перспективность применения тройной точки CO2 в качестве новой градуировочной точки взамен реперной точки Hg. Полученные данные актуальны для производителей эталонных платиновых термометров сопротивления и организаций, занимающихся поверками и калибровками таких термометров.

Описаны эталонные платиновые термометры сопротивления – в настоящее время самые точные контактные датчики для измерения температуры. Рассмотрена одна из важнейших характеристик погрешности эталонного платинового термометра – нестабильность сопротивления в интервале между поверками. Проанализирована нестабильность 27 эталонных платиновых термометров, поступивших на поверку во Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева в течение нескольких лет. Установлено, что нестабильность сопротивления в эквиваленте температуры большинства термометров в тройной точке воды превышает ±0,002 °С, а иногда достигает нескольких сотых градуса. Проанализированы причины нестабильности сопротивления, а также нестабильности относительного сопротивления термометров. Погрешность, обусловленную нестабильностью термометра, можно уменьшить с сотых до тысячных долей градуса, если использовать в качестве измеряемого параметра относительное сопротивление термометра. Такой вывод сделан на основе анализа изменения интерполяционной функции термометра в интервале между поверками и расчёта погрешности термометра в диапазоне температур между точками градуировки. Предложено в нормативных документах на методику поверки предусмотреть дополнительную периодическую поверку эталонных термометров в тройной точке воды. Дополнительная поверка позволит повысить точность измерений температуры. Полученные результаты будут полезны пользователям эталонных платиновых термометров и специалистам центров поверки.

На сегодняшний день большой научный интерес вызывает возможность реализации эталонных источников малых токов на основе одноэлектронных помп с использованием эффекта одноэлектронного туннелирования и современного определения единиц физических величин Международной системы единиц. Однако в повседневной метрологической практике данный эффект пока не нашёл широкого применения. В лабораториях для повседневных калибровочных работ обычно используют либо приборы, выпускаемые серийно (источники и измерители малых токов, электрометры), которые калибруются на вышестоящих эталонах согласно государственным поверочным схемам, либо специально разработанные прецизионные источники тока. В статье представлена разработанная во ВНИИФТРИ установка эталонного источника малых токов. Работа установки в режиме генерирования сверхмалых токов основана на принципе формирования линейно нарастающего напряжения на эталонном конденсаторе. Приведена упрощённая схема установки эталонного источника малых токов. Рассмотрены вопросы практической сервисной калибровки современных электрометров. Приведены обобщённые результаты участия ВНИИФТРИ в международных сличениях по малым токам EURAMET.EM-S44 “Comparison of ultra-low DC current sources” в 2018–2020 гг. Представлены результаты метрологического исследования калибровочного фактора и пример расчёта бюджета неопределённости измерений, проведённых во ВНИИФТРИ в рамках данных международных сличений. Описанные в статье исследования по увеличению точности измерений малых и сверхмалых токов имеют большое практическое значение в области электрических измерений, в аэроионометрии и метрологии ионизирующих излучений.

Проблема реконструкции распределения диэлектрических и магнитных проницаемостей по толщине (профилю) неметаллических покрытий является актуальной в связи с возрастанием роли современных методов радиоволнового неразрушающего контроля для оценки качества различных типов материалов и изделий. Радиоволновыми методами реконструировано распределение диэлектрических и магнитных проницаемостей по слоям многослойных диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий на металлической подложке. Исследована разрешающая способность метода поверхностных электромагнитных волн по диэлектрической и магнитной проницаемостям – разность между значениями диэлектрических и магнитных проницаемостей соседних слоёв соответственно многослойных диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий. Разработана оригинальная методика оценки предельной разрешающей способности метода поверхностных электромагнитных волн в зависимости от электрофизических параметров слоёв покрытия, количества и ширины полосы частот измерений, а также от среднего квадратического отклонения шума, воздействующего на результат измерения коэффициентов ослабления поля поверхностной волны. Приведена структура измерительного комплекса, реализующего разработанную методику. Представлены результаты численных и натурных экспериментов по оценке пределов разрешения по диэлектрической и магнитной проницаемостям слоёв двухслойных покрытий различного типа. Численные эксперименты проведены на образце двухслойного радиопоглощающего покрытия, а натурные – на образце двухслойного диэлектрического покрытия на основе материалов Ro4003C и Arlon25N. Установлено совпадение результатов численных и натурных экспериментов, что подтверждает адекватность разработанной методики. При ширине полосы частот измерений 9,0–12,5 ГГц и среднем квадратическом отклонении шума 0,002 обеспечен предел разрешения по диэлектрической и магнитной проницаемостям слоёв 0,25–0,50 %. Предложенную методику можно применять в различных наукоёмких сферах при оценке электрофизических параметров многослойных покрытий в ходе испытаний на эффективность.

Рассмотрены способы получения суспензий на основе монодисперсных частиц полистирольных латексных сфер. Такие суспензии можно применять в качестве мер размеров частиц, необходимых для обеспечения единства измерений гранулометрического состава аэрозолей, взвесей и порошкообразных материалов. Показано, что при различных условиях синтеза монодисперсных суспензий полистирольных латексных сфер можно получать как монодисперсные, так и полидисперсные образцы. Исследовано влияние состава и степени растворимости поверхностно-активных веществ в эмульсии стирол-вода на размер получаемых в результате эмульсионной полимеризации частиц суспензий полистирольных латексных сфер и степень полидисперсности таких частиц. Методами динамического рассеяния света и дифракции лазерного излучения исследованы метрологические характеристики полученных в настоящей работе суспензий полистирольных латексных сфер на основе различных солей лауриновой кислоты – лауратов натрия, калия и лития. Установлено, что на размер и степень полидисперсности частиц указанных суспензий в первую очередь влияет растворимость поверхностно-активного вещества и поверхностное натяжение межфазного слоя стирол-вода в момент образования частиц. Изучено влияние скорости реакции, а также концентрации поверхностно-активных веществ на размер и степень полидисперсности синтезируемых частиц. Установлено, что при использовании в качестве инициатора реакции персульфата калия распределение частиц по размерам является монодисперсным в суспензиях на основе лаурата натрия или калия. Определено, что степень полидисперсности суспензий на основе лаурата лития в 1,5–2 раза выше, чем в образцах других исследованных суспензий. Применение в качестве инициатора азоизобутиронитрила позволило достичь монодисперсности всех образцов суспензий. Экспериментально установлено, что монодисперсность образцов обусловлена временем образования полимерно-мономерных частиц, сопоставимым со скоростью превращения мономера. Полученные результаты будут использованы при создании мер размеров частиц для хранения и воспроизведения значений размеров частиц в жидкости.

Рассмотрены показатели точности измерений важнейших характеристик структуры пористых и дисперсных материалов – удельная адсорбция газов, удельная поверхность, удельный объём и размер пор. От значений этих характеристик зависит эффективность работы сорбентов, катализаторов и мембран в химической и нефтяной промышленности, в том числе при очистке веществ и материалов. Установлено, что для взаимного признания национальных эталонов и сертификатов калибровок и измерений характеристик пористости твёрдых веществ, выполняемых национальными метрологическими институтами, требуется организовать и успешно участвовать в трёх международных ключевых сличениях под эгидой Консультативного комитета по количеству вещества: метрология в химии и биологии Международного бюро мер и весов. Представлены результаты участия национальных метрологических институтов и назначенных организаций Германии, Китая, Японии, Бразилии, Турции и России в трёх международных ключевых сличениях в области измерений удельной адсорбции газов (азота, аргона, криптона) и удельной поверхности твёрдых веществ (цеолита, оксидов кремния и алюминия). Проведение оптимального количества сличений позволяет зарегистрировать в базе данных ключевых сличений Международного бюро мер и весов измерительные и калибровочные возможности национальных метрологических институтов стран-участниц для различных матриц в широком диапазоне измерений удельной адсорбции газов 0,001–25 моль/кг и удельной поверхности твёрдых веществ 0,1–1500 м2/г. По итогам трёх указанных международных ключевых сличений в базу данных ключевых сличений внесено 18 позиций калибровочных и измерительных возможностей российского участника – Всероссийского научно-исследовательского института метрологии им. Д. И. Менделеева, две из этих позиций в настоящее время проходят экспертизу, в том числе стандартные образцы производства указанного института. Выполнен сравнительный анализ результатов измерений удельной поверхности твёрдых веществ с использованием азота и криптона в качестве адсорбатов. Установлено, что неопределённость результатов измерений удельной поверхности значительно меньше в случае применения криптона как адсорбата при удельной поверхности менее 1 м2/г, что обусловлено более высокими значениями относительного давления криптона по сравнению с азотом. Применение калибровочными и испытательными лабораториями России представленных в базе данных ключевых сличений Международного бюро мер и весов стандартных образцов сорбционных свойств обеспечит метрологическую прослеживаемость в области измерений характеристик пористости.