Метрология
Метроло́гия (от греч. μέτρον — мера, + др.-греч. λόγος — мысль, причина) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности[1]. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.
Метрология состоит из трёх основных разделов:
- Теоретическая или фундаментальная — рассматривает общие теоретические проблемы[2] (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).
- Прикладная — изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.
- Законодательная — устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.
Содержание
Цели и задачи метрологии
- создание общей теории измерений;
- образование единиц физических величин и систем единиц;
- разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);
- создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.
Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.
Аксиомы метрологии
- Любое измерение есть сравнение.
- Любое измерение без априорной информации невозможно.
- Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.
Термины и определения метрологии
- Единство измерений — состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимым первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
- Физическая величина — одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
- Измерение — совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с её единицей и получения значения этой величины.
- Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики воспроизводящие и (или) хранящие единицу величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени.
- Поверка — совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
- Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
- Погрешность средства измерения — разность между показанием средства измерений и действительным значением измеряемой физической величины.
- Точность средства измерений — характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.
- Лицензия — это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.
- Эталон единицы величины — техническое средство, предназначенное для передачи, хранения и воспроизведения единицы величины.
История метрологии
Метрология ведёт свою историю с античных времён и даже упоминается в Библии[3]. Ранние формы метрологии заключались в установлении местными властями простых произвольных стандартов, зачастую основанных на простых практических измерениях, например длина руки. Самые ранние стандарты были введены для таких величин, как длина, вес и время, это делалось для упрощения коммерческих сделок, а также регистрации человеческой деятельности.
Новое значение метрология обрела в эпоху промышленной революции, она стала совершенно необходима для обеспечения массового производства.
Исторически важные этапы в развитии метрологии:
- XVIII век — установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);
- 1832 год — создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;
- 1875 год — подписание международной Метрической конвенции;
- 1960 год — разработка и установление Международной системы единиц (СИ);
- XX век — метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.
Вехи отечественной истории метрологии:
- присоединение к Метрической конвенции;
- 1893 год — создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: [www.vniim.ru/ «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»]);
Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.
Становление и различия метрологии в СССР(России) и за рубежом
Бурное развитие науки, техники и технологии в ХХ веке потребовало развития метрологии как науки. В СССР метрология развивалась в качестве государственной дисциплины, так как нужда в повышении точности и воспроизводимости измерений росла по мере индустриализации и роста оборонно-промышленного комплекса. Зарубежная метрология также отталкивалась от требований практики, но эти требования исходили в основном от частных фирм. Косвенным следствием такого подхода оказалось государственное регулирование различных понятий, относящихся к метрологии, то есть ГОСТирование всего, что необходимо стандартизовать. За рубежом эту задачу взяли на себя негосударственные организации, например ASTM.
В силу этого различия в метрологии СССР и постсоветских республик государственные стандарты (эталоны) признаются главенствующими, в отличие от конкурентной западной среды, где частная фирма может не пользоваться неугодным стандартом или прибором и договориться со своими партнёрами о другом варианте удостоверения воспроизводимости измерений.
Отдельные направления метрологии
См. также
- Всемирный День метрологии
- Журнал Главный Метролог
- Институт метрологии ФГУП ВНИИМС
- Стандартизация
- Методы электроаналитической химии
- Авиационная метрология
- Установка для поверки расходомеров
- Основное уравнение измерений
- Измерение давления
- Электромагнитные расходомеры
Примечания
- ↑ [vladimir-sergin.narod.ru/ntd/rmg/rmg_29-99.pdf Метрология. Основные термины и определения.] — Рекомендации по межгосударственной стандартизации
- ↑ [docs.cntd.ru/document/1200115154 РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения, РМГ от 05 декабря 2013 года №29-2013]. docs.cntd.ru. Проверено 30 августа 2016.
- ↑ Неверные весы — мерзость пред Господом, но правильный вес угоден Ему. (Прит. 11:1)
- ↑ Сергеев. Крохин. Метрология / Сергеев. — Учебник. — Москва: Логос, 2002.
Ссылки
- [asms.ru ФГАОУ ДПО АСМС] — Академия стандартизации, метрологии и сертификации.
- [uniim.ru ФГУП УНИИМ] — Уральский научно-исследовательский институт метрологии.
- [vniiofi.ru ФГУП ВНИИОФИ] — Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений.
- [metrologu.ru Справочная информация по метрологии, нормативная и техническая документация, форум.]
- [toiit.ru Теоретические основы информационных и измерительных технологий]
- [metrob.ru Метрология. Метрологическое обеспечение производства.]
- [metrolog.org Кафедра метрологии при Национальном техническом университете «Харьковский политехнический институт».]
- Полная версия фильма [www.vimeo.com/405581339495399 Роль метрологии в развитии общества] на Vimeo
