Анализ определения понятия метрология

Анализ определения понятия метрология

Метрология для чайников

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

  • основы измерений – сравнение;
  • измерение без априорной величины (эталона) невозможно;
  • результат измерения без должной обработки и округления не имеет смысла и является случайной величиной.

Основные задачи метрологии:

  1. Развивать общую теорию измерений.
  2. Устанавливать единицы физических величин.
  3. Совершенствовать методы оценки точности измерений.
  4. Устанавливать эталоны измерений.
  5. Обеспечить единство измерений.

Метрология - наука, обеспечивающая единство измеренийМетрология — наука, обеспечивающая единство измерений

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Древнерусские (и прочие) единицы измерения

Говорящий пример – такие древнерусские меры длины, как «локоть» или «пядь». Когда про кого-то говорят «семь пядей во лбу», это означает, что такой человек очень умный. Хотя не факт. У большинства нормальных людей во лбу нет и одной пяди, а встречать того, у кого их действительно семь, мы вам искренне не желаем.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Один из эталонов метра в ПарижеОдин из эталонов метра в Париже

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

  • Контрольная работа от 1 дня / от 100 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 7950 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 1800 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 700 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник



Метрология

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Данное определеление дают все российские нормативно-правовые акты начиная от ГОСТ 16263-70 и до, принятых недавно, рекомендаций РМГ 29-2013.

В международном словаре по метрологии (VIM3) дается более широкое определение термину «метрология», как науке об измерениях и их применении, которая включает все теоретические и практические аспекты измерений, независимо от их неопределенности и области использования.

Справка. ГОСТ 16263-70 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» действовал с 01.01.1971 года, заменен с 01.01.2001 на РМГ 29-99 с аналогичным названием.
РМГ 29-2013 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» – Рекомендации по межгосударственной стандартизации (введены с 01.01.2015 вместо РМГ 29-99). Они актуализированы и гармонизированы со словарем VIM3-2008 (3 редакция). Полное его название – Международный словарь по метрологии: Основные и общие понятия и соответствующие термины.

Если говорить простым языком, метрология занимается вопросами измерения физических величин, характеризующих всевозможные материальные объекты, процессы или явления. В сферу ее интересов входит разработка и практическое применение измерительных технологий, инструмента и оборудования, а также средств и методов обработки полученной информации. Помимо этого, метрология обеспечивает нормативно-правовое регулирование действий официальных структур и отдельных лиц, так или иначе связанных с выполнением измерений в своей деятельности, изучает и систематизирует исторический опыт.

Само слово «метрология» происходит от греческих слов «метрон» – мера и «логос» – учение. Первое время учение так и развивалось, как наука о мерах и соотношениях между различными величинами мер (применяемых в разных странах), и являлась описательной (эмпирической).

Измерения новых современных величин, расширение диапазонов измерений, повышение их точности, все это способствует созданию новейших технологий, эталонов и средств измерений (СИ), совершенствованию путей постижения природы человеком, познание количественных характеристик окружающего мира.

Установлено, что в настоящее время имеется потребность в измерении более двух тысяч параметров и физических величин, но пока, на основе имеющихся средств и методов производятся измерения около 800 величин. Освоение новых видов измерений остается актуальной проблемой и в наши дни. Метрология впитывает в себя самые последние научные достижения и занимает особое место среди технических наук, ведь для научно-технического прогресса и их совершенствования метрология должна опережать другие области науки и техники.

Без знания метрологии не обходится ни один технический специалист (около 15% затрат общественного труда приходится на проведение измерений). Ни одна отрасль не может функционировать без применения своей системы измерений. Именно на базе измерений происходит управление технологическими процессами, контроль качества производимой продукции. По оценкам экспертов в передовых индустриальных странах измерения и связанные с ними операции оцениваются в рамках 3 — 9 % валового национального продукта.

Цели и задачи метрологии

Цели метрологии, как науки – обеспечение единства измерений (ОЕИ); извлечение количественной информации о свойствах объекта, окружающем мире, о процессах с заданной точностью и достоверностью.

Читайте также:  Метрология расходомеры

Цели практической метрологии – метрологическое обеспечение производства, т.е. установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для ОЕИ и требуемой точности проводимых измерений.

  • реализация государственной политики в ОЕИ;
  • разработка новой и совершенствование действующей нормативно-правовой базы ОЕИ и метрологической деятельности;
  • образование единиц величин (ЕВ), систем единиц, их унификация и признание законности;
  • разработка, совершенствование, содержание, сличение и применение государственных первичных эталонов единиц величин;
  • усовершенствование способов (принципов измерений) передачи единиц измерения от эталона к измеряемому объекту;
  • разработка методов передачи размеров единиц величин от первичных и рабочих эталонов измерений рабочим СИ;
  • ведение Федерального информационного фонда по ОЕИ и предоставление содержащихся в нем документов и сведений;
  • оказание государственных услуг по ОЕИ в соответствии с областью аккредитации;
  • установление правил, регламентов для проведения поверок СИ;
  • разработка, совершенствование, стандартизация методов и СИ, методов определения и повышения их точности;
  • разработка методов оценки погрешностей, состояния СИ и контроля;
  • совершенствование общей теории измерений.

Справка. Ранее задачи метрологии были сформулированы в ГОСТ 16263-70.

В соответствии с поставленными задачами, метрология подразделяется на теоретическую, прикладную, законодательную и историческую метрологию.

Теоретическая или фундаментальная метрология занимается разработкой теории, проблем измерений величин, их единиц, методов измерений. Теоретическая метрология работает над общими проблемами, возникающими при выполнении измерений в той или иной области техники, гуманитарных наук, а то и на стыке многих, иногда самых разноплановых областей знаний. Метрологи- теоретики могут заниматься, к примеру, вопросами измерения линейных размеров, объема и гравитации в n- мерном пространстве, разрабатывать методики инструментальной оценки интенсивности излучения космических тел применительно к условиям межпланетных полетов, либо создавать совершенно новые технологи, позволяющие повысить интенсивность процесса, уровень точности и другие его параметры, усовершенствовать технические средства, задействованные в нем и т.д. Так или иначе, практически любое начинание в какой- либо деятельности начинается с теории и лишь после такой проработки переходит в сферу конкретного применения.

Прикладная или практическая метрология занимается вопросами метрологического обеспечения, использования на практике разработок теоретической метрологии, внедрения положений законодательной метрологии. Её задача состоит в адаптации общих положений и теоретических выкладок предыдущего раздела к четко обозначенной, узкоспециальной производственной или научной проблеме. Так, если требуется провести оценку прочности вала двигателя, калибровку большого количества подшипниковых роликов, либо обеспечить, к примеру, комплексный метрологический контроль в процессе лабораторных исследований, специалисты- практики выберут соответствующую технологию из большого количества уже известных, переработают, а возможно и дополнят её применительно к данным условиям, определят необходимое оборудование и инструментарий, количество и квалификацию персонала, а также разберут и многие другие технические аспекты конкретного процесса.

Законодательная метрология устанавливает обязательные юридические и технические требования по применению эталонов, единиц величин, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства измерений (ОЕИ) и их требуемой точности. Данная наука родилась на стыке технического и общественного знания и призвана обеспечить единый подход к измерениям, выполняемых во всех без исключения областях. Законодательная метрология непосредственно граничит также со стандартизацией, обеспечивающей совместимость технологий, средств измерения и прочих атрибутов метрологического обеспечения как на внутреннем, так и на международном уровне. Область интересов законодательной метрологии включает и работу с эталонами величин измерения, и вопросы поверки мерительного инструмента и оборудования, и подготовку специалистов, а также многие другие вопросы. Основным правовым документом, регулирующим деятельность в этой сфере, является Закон Российской Федерации N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» от 26 июня 2008 года. Нормативно-правовая база также включает в себя ряд подзаконных актов, положений и технических регламентов, конкретизирующих законодательные требования по отдельным направлениям и видам деятельности юристов-метрологов.

Историческая метрология призвана изучать и систематизировать единицы и системы измерения, употреблявшиеся в прошлом, технологическое и инструментальное обеспечение контроля параметров физических объектов и процессов, исторические организационно- правовые аспекты, статистику и многое другое. В этом разделе исследуется также история и эволюция денежных единиц, отслеживается взаимосвязь между их системами, сформировавшимися в условиях различных обществ и культур. Историческая метрология параллельно с нумизматикой изучает денежные единицы уже потому, что в период зарождения измерений как таковых элементарные основы методов оценки стоимости и других, совершенно не относящихся к денежным расчетам параметров во многом повторяли друг друга.

С другой стороны, историческая метрология не является чисто общественным разделом науки, ибо зачастую с ее помощью восстанавливаются утраченные, но, тем не менее, актуальные на сегодняшний день измерительные технологии, отслеживаются на прошлом опыте пути развития и прогнозируются перспективные изменения в данной области, вырабатываются новые инженерные решения. Нередко прогрессивные методы оценки каких- либо параметров представляют собой развитие уже известных, переработанных с учетом новых возможностей современной науки и техники. Изучение истории необходимо для работы с измерительными стандартами в отношении их развития и совершенствования, обеспечения совместимости традиционных и перспективных методов, а также систематизации практических наработок с целью их использования в дальнейшем.

Выдержки из истории развития метрологии

Для преведения всевозможных измерений, отсчета времени и т.п. человечеству потребовалось создать систему различных измерений, позволяющих определить объем, вес, длину, время и т.п. Поэтому метрология, как область практической деятельности зародилась еще в древности.

История метрологии – это часть истории развития разума, производительных сил, государственности и торговли, она созревала и совершенствовалась вместе с ними. Так уже при великом князе Святославе Ярославовиче на Руси стала применяться «образцовая мера» – «золотой пояс» князя. Образцы хранились в церквях и монастырях. При новгородском князе Всеволоде предписывалось ежегодно сверять меры, за неисполнение применялось наказание – вплоть до смертной казни.

«Двинская грамота» 1560 г. Ивана Грозного регламентировала правила хранения и передачи размера сыпучих веществ – осьмины. Первые копии находились в приказах Московского государства, храмах и церквях. Работы по надзору за мерами и их поверку выполняли в то время под надзором Померной избы и Большой таможни.

Петр I допустил к обращению в России английские меры (футы и дюймы). Были разработаны таблицы мер и соотношений между русскими и иностранными мерами. Контролировалось употребление мер в торговле, на горных рудниках и заводах, на монетных дворах. Адмиралтейств-коллегия заботилась о правильном использовании мер угломерных приборов, компасов.

В 1736 году была образована Комиссия весов и мер. Исходной мерой длины являлись медный аршин и деревянная сажень. Фунтовая бронзовая золоченая гиря – первый узаконенный государственный эталон. Аршины железные были изготовлены по указу царицы Елизаветы Петровны в 1858 г.

8 мая 1790 года во Франции принят в качестве единицы длины метр – одна сорокамилионная часть земного меридиана. (Он официально введен во Франции декретом от 10 декабря 1799 г.)

В России в 1835 г. утверждены эталоны массы и длины – платиновый фунт и платиновая сажень (7 английских футов). 1841 г. – год открытия в России Депо образцовых мер и весов.

20 мая 1875 г. подписана Метрическая конвенция 17 государствами, включая Россию. Созданы международные и национальные прототипы килограмма и метра. (Именно 20 мая отмечается День метролога).

С 1892 Депо образцовых мер и весов возглавлял знаменитый русский ученый Д.И. Менделеев. Эпохой Менделеева в метрологии принято называть отрезок с 1892 по 1918 годы.

В 1893 на базе Депо была учреждена Главная палата мер и весов – метрологический институт, где проводились испытания и поверка различных измерительных приборов. (Менделеев возглавлял Палату до 1907 г.). В настоящее время это – Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И.Менделеева.

На базе Положения о мерах и весах от 1899 года в разных городах России были открыты еще 10 поверочных палаток.

XX век с его открытиями в математике и физике превратил М в науку об измерениях. В наши дни состояние и формирование метрологического обеспечения в значительной степени определяет уровень промышленности, торговли, науки, медицины, обороны и развития государства в целом.

Метрическая система мер и весов введена декретом Совнаркома РСФСР от 14.09.1918 года (с него начался «нормативный этап» в российской метрологии). Присоединение к Международной метрической конвенции произошло в 1924 году, также как и создание в России комитета по стандартизации.

1960 г. – создана «Международной системы единиц». В СССР она начала применяться с 1981 г. (ГОСТ 8.417-81). 1973 г. – утверждена в СССР Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

Читайте также:  Натяг обозначается буквой метрология

1993 г. приняты: первый закон РФ «Об обеспечении единства измерений», законы РФ «О стандартизации» и «О сертификации продукции и услуг». Установлена ответственность за нарушение правовых норм и обязательных требований стандартов в области единства измерений и метрологического обеспечения.

19219

Источник

МЕТРОЛО́ГИЯ

МЕТРОЛО́ГИЯ (от греч. μέτρον – ме­ра, раз­мер и . ло­гия), нау­ка об из­ме­ре­ни­ях, ме­то­дах и сред­ст­вах дос­ти­же­ния их един­ст­ва и тре­буе­мой точ­но­сти. При­ме­не­ние М. по­зво­ля­ет по­лу­чать из­ме­ри­тель­ную ин­фор­ма­цию не толь­ко о ко­ли­че­ст­вен­ных, но и о ка­че­ст­вен­ных из­ме­ряе­мых свой­ст­вах объ­ек­тов во всех сфе­рах че­ло­ве­че­ской дея­тель­но­сти. Раз­ви­тие тео­рий и их прак­тич. при­ме­не­ние не­мыс­ли­мо без пер­вич­ной из­ме­рит. ин­фор­ма­ции, по­лу­чен­ной пу­тём из­ме­ре­ний в про­цес­се по­зна­ния. Эф­фек­тив­ность лю­бых бан­ков дан­ных, ин­фор­ма­ци­он­ных и др. тех­но­ло­гий, кор­рект­ность тор­го­вых опе­ра­ций на­пря­мую за­ви­сят от ка­че­ст­ва пер­вич­ной, ис­ход­ной из­ме­рит. ин­фор­ма­ции. По­сле­дую­щие об­ра­бот­ка, хра­не­ние и пе­ре­да­ча из­ме­рит. ин­фор­ма­ции не мо­гут уст­ра­нить де­фек­ты или не­дос­та­точ­ность этой ин­фор­ма­ции. На дос­ти­же­ния, сред­ст­ва и ме­то­ды М. опи­ра­ют­ся в сво­ём раз­ви­тии как фун­да­мен­таль­ные, так и при­клад­ные на­уч. на­прав­ле­ния. Раз­ви­тие М. – не­пре­мен­ное ус­ло­вие про­грес­са нау­ки и тех­ни­ки. М. под­раз­де­ля­ют на тео­ре­тич., при­клад­ную и, в си­лу её об­ществ. зна­чи­мо­сти, за­ко­но­да­тель­ную.

Теоретическая метрология

опи­ра­ет­ся на соб­ст­вен­ную, де­таль­но раз­ра­бо­тан­ную сис­те­му по­ня­тий, тер­ми­нов и нор­ма­тив­ных до­ку­мен­тов. Хо­тя в об­щей тео­рии из­ме­ре­ний ис­поль­зу­ют­ся тео­рия мно­жеств, ма­те­ма­тич. ста­ти­сти­ка, тео­рия ве­ро­ят­но­сти и др. ма­те­ма­тич. дис­ци­п­ли­ны, ис­ход­ны­ми мет­ро­ло­гич. по­ня­тия­ми яв­ля­ют­ся: из­ме­ряе­мое свой­ст­во, из­ме­ряе­мая ве­ли­чи­на, шка­ла из­ме­ре­ний и еди­ни­ца из­ме­ре­ния. По­сколь­ку су­ще­ст­ву­ют шка­лы из­ме­ре­ний без еди­ниц, но нет еди­ниц из­ме­ре­ний, су­ще­ст­вую­щих вне со­от­вет­ст­вую­щих шкал, по­ня­тие «шка­ла из­ме­ре­ний» яв­ля­ет­ся пер­вич­ным и бо­лее об­щим по срав­не­нию с по­ня­ти­ем «еди­ни­ца из­ме­ре­ния». Под шка­лой из­ме­ре­ний по­ни­ма­ют при­ня­тый по со­гла­ше­нию спо­соб оп­ре­де­ле­ния и обо­зна­че­ния (ко­ди­ро­ва­ния) все­воз­мож­ных про­яв­ле­ний (зна­че­ний) кон­крет­но­го из­ме­ряе­мо­го свой­ст­ва. При­клад­ные по­ло­же­ния тео­рии из­ме­ре­ний ос­но­ва­ны на по­ня­ти­ях: сис­те­ма еди­ниц из­ме­ре­ний, эта­лон, сред­ст­ва из­ме­ре­ний, не­оп­ре­де­лён­ность из­ме­ре­ний, по­греш­ность из­ме­ре­ний, един­ст­во из­ме­ре­ний и др.

Прикладная метрология

свя­за­на с вос­про­из­ве­де­ни­ем шкал из­ме­ре­ний, ка­либ­ров­кой средств из­ме­ре­ний, по­вер­кой средств из­ме­ре­ний. Реа­ли­за­ция раз­ме­ров еди­ниц из­ме­ре­ний, шкал из­ме­ре­ний, ме­то­дов из­ме­ре­ний осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с ис­поль­зо­ва­ни­ем дос­ти­же­ний ес­те­ст­вен­ных на­ук (пре­ж­де все­го фи­зи­ки и хи­мии) и при­бо­ро­строе­ния. Раз­ви­тие М. на­прав­ле­но на по­выше­ние точ­но­сти из­ме­ре­ний, по­это­му боль­шие раз­де­лы М. по­свя­ще­ны ме­то­дам и ме­то­ди­кам из­ме­ре­ний, ве­ро­ят­но­ст­ным, ста­ти­стич. и экс­пе­рим. ме­то­дам оце­нок не­оп­ре­де­лён­но­стей из­ме­ре­ний, по­греш­но­стей ре­зуль­та­тов и средств из­ме­ре­ний. Обыч­но из­ме­ре­ния вы­пол­ня­ют­ся с по­мо­щью спец. уст­ройств – средств из­ме­ре­ний. При этом для дос­ти­же­ния един­ст­ва из­ме­ре­ний осу­ще­ст­в­ля­ет­ся гра­дуи­ров­ка, ка­либ­ров­ка или по­вер­ка средств из­ме­ре­ний с по­мо­щью эта­ло­нов, вос­про­из­во­дя­щих шка­лы из­ме­ре­ний или раз­ме­ры еди­ниц из­ме­ре­ний. Не­ко­то­рые из­ме­ре­ния осу­ще­ст­в­ля­ют­ся по экс­перт­ным шка­лам без яв­но­го при­ме­не­ния средств из­ме­ре­ний (напр., оцен­ки учеб­ных и спор­тив­ных дос­ти­же­ний, эко­но­мич. по­ка­за­те­лей).

Законодательная метрология

Со­по­ста­ви­мость и при­зна­ние ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ний в стра­не и на ме­ж­ду­нар. уров­не, взаи­мо­за­ме­няе­мость де­та­лей и уст­ройств, вы­пус­кае­мых на раз­ных пред­при­яти­ях, функ­цио­ни­ро­ва­ние се­тей свя­зи и т. п. не­воз­мож­но без уни­фи­ка­ции еди­ниц и шкал из­ме­ре­ний, по­ряд­ка их ис­поль­зо­ва­ния. Эти во­про­сы ре­ша­ют­ся на ме­ж­ду­нар. и гос. уров­не за­ко­но­дат. ча­стью М., пред­ме­том ко­то­рой яв­ля­ет­ся ус­та­нов­ле­ние обя­за­тель­ных тех­нич. и юри­дич. тре­бо­ва­ний по при­ме­не­нию еди­ниц из­ме­ре­ний, эта­ло­нов, ме­то­дов и средств из­ме­ре­ний. Эти тре­бо­ва­ния на­прав­ле­ны на обес­пе­че­ние един­ст­ва из­ме­ре­ний с точ­но­стью, не­об­хо­ди­мой для за­щи­ты прав и ин­те­ре­сов отд. лиц, об­ще­ст­ва и го­су­дар­ст­ва. В за­ко­но­дат. М. ре­ша­ют за­да­чи ме­ж­ду­нар. и гос. рег­ла­мен­та­ции и над­зо­ра в об­лас­ти обес­пе­че­ния един­ст­ва из­ме­рений (ОЕИ). Та­кой дея­тель­но­стью за­ни­ма­ют­ся ме­ж­ду­нар. мет­ро­ло­гич. ор­гани­за­ции, в т. ч. Ме­ж­ду­на­род­ное бю­ро мер и ве­сов (МБМВ), нац. мет­ро­ло­гич. ин-ты (НМИ), мет­ро­ло­гич. служ­бы гос. ор­га­нов управ­ле­ния и юри­дич. лиц. Меж­ду­нар. ко­ми­тет мер и ве­сов (МКМВ), МБМВ и Ме­ж­ду­нар. орг-ция за­ко­но­дат. мет­ро­ло­гии (МОЗМ, уч­ре­ж­де­на в 1956 с уча­сти­ем СССР) ра­бо­та­ют в кон­так­те с Ме­ж­ду­нар. орг-ци­ей по стан­дар­ти­за­ции, Ме­ж­ду­нар. элек­тро­тех­нич. ко­мис­си­ей и др., что спо­соб­ст­ву­ет ме­ж­ду­нар. дос­ти­же­нию един­ст­ва из­ме­ре­ний. Цель дея­тель­но­сти МОЗМ, объ­е­ди­няю­щей бо­лее 80 го­су­дарств, – раз­ра­бот­ка об­щих во­про­сов за­ко­но­дат. М.: соз­да­ние мо­дель­но­го для го­су­дарств за­ко­на о М.; ус­та­нов­ле­ние клас­сов точ­но­сти средств из­ме­ре­ний, еди­но­об­ра­зия тре­бо­ва­ний и ре­ко­мен­да­ций по ис­пы­та­ни­ям, по­вер­ке и ка­либ­ров­ке средств из­ме­ре­ний; гар­мо­ни­за­ция по­ве­роч­ной ап­па­ра­ту­ры, ме­то­дов сли­че­ния, по­вер­ки и ка­либ­ров­ки эта­лон­ных и ра­бо­чих средств из­ме­ре­ний; вы­ра­бот­ка оп­ти­маль­ных форм ор­га­ни­за­ции мет­ро­ло­гич. служб и обес­пе­че­ние един­ст­ва гос. пред­пи­са­ний по их ве­де­нию; ока­за­ние на­уч­но-тех­нич. со­дей­ст­вия раз­ви­ваю­щим­ся стра­нам в соз­да­нии мет­ро­ло­гич. служб и ор­га­ни­за­ции их ра­бо­ты; ус­та­нов­ле­ние еди­ных прин­ци­пов под­го­тов­ки кад­ров в об­лас­ти М. При­ня­тые МОЗМ ре­ше­ния но­сят ре­ко­мен­дат. ха­рак­тер, мо­раль­но обя­зы­ваю­щий стра­ны-уча­ст­ни­цы вне­дрять их по воз­мож­но­сти.

Историческая справка

Раз­ви­тие М. на­ча­лось с по­яв­ле­ния ма­те­ри­аль­ных мер. Это под­твер­жда­ет­ся ис­то­рич. па­мят­ни­ка­ми. Ва­ви­лон­ская (хал­дей­ская) сис­те­ма из­ме­ре­ний бы­ла сис­те­мой мер; она опи­ра­лась на ма­те­риа­ли­зо­ван­ные ме­ры дли­ны и ве­са (мас­сы). Та­ки­ми же бы­ли древ­нееги­пет­ская и все позд­ней­шие сис­те­мы мер. Пер­во­на­чаль­но пред­ме­том изу­че­ния М. бы­ло опи­са­ние мно­го­об­ра­зия при­ме­няв­ших­ся во все вре­ме­на в раз­ных стра­нах мер дли­ны, пло­ща­ди, объ­ё­ма, мас­сы, вре­ме­ни и др., а так­же мо­нет и ко­ли­че­ст­вен­ных со­от­но­ше­ний ме­ж­ду ни­ми. Эти све­де­ния ос­та­ют­ся не­об­хо­ди­мы­ми при изу­че­нии ис­то­рии эко­но­ми­ки и пра­ва, ма­те­ри­аль­ной куль­ту­ры и кон­так­тов ме­ж­ду на­ро­да­ми. С воз­ник­но­ве­ни­ем и рас­про­стра­не­ни­ем мет­ри­че­ской сис­те­мы мер ис­поль­зо­ва­ние осо­бых нац. мер и еди­ниц из­ме­ре­ния по­сте­пен­но со­кра­ти­лось. Важ­ным эта­пом в раз­ви­тии М. ста­ло за­клю­че­ние в 1875 Мет­ри­че­ской кон­вен­ции, уч­ре­ж­де­ние МБМВ и соз­да­ние ме­ж­ду­нар. мет­рич. эта­лон­ных мер (см. Метр, Ки­ло­грамм). Раз­ви­тие мет­рич. кон­цеп­ции при­ве­ло к при­ня­тию в 1960 еди­ной для прак­тич. при­ме­не­ния Ме­ж­ду­на­род­ной сис­те­мы еди­ниц (СИ).

В хо­де раз­ви­тия М. по­ня­тие о кон­крет­ной ме­ре по­сте­пен­но до­пол­ня­лось аб­ст­ракт­ным по­ня­ти­ем «еди­ни­ца из­ме­ре­ния». Ана­ло­гич­но по­ня­тие «сис­те­ма мер» до­пол­ни­лось аб­ст­ра­ги­ро­ван­ным от ма­те­ри­аль­но­го во­пло­ще­ния по­ня­ти­ем «сис­те­ма еди­ниц из­ме­ре­ний». С рас­ши­ре­ни­ем сфер при­ло­же­ния М., её прин­ци­пов и прак­тич. приё­мов при­выч­ное, ус­то­яв­шее­ся оп­ре­де­ле­ние из­ме­ре­ния как экс­пе­рим. срав­не­ния из­ме­ряе­мой ве­ли­чи­ны с не­ко­то­рым её зна­че­ни­ем, при­ня­тым за еди­ни­цу из­ме­ре­ния, ут­ра­ти­ло при­су­щую ему ра­нее общ­ность. Так, к ка­че­ст­вен­ным свой­ст­вам и не­про­пор­цио­наль­ным ве­ли­чи­нам по­ня­тие еди­ни­цы из­ме­ре­ния не­при­ме­ни­мо, од­на­ко из­ме­ре­ния та­ких свойств и ве­ли­чин по стан­дар­ти­зо­ван­ным шка­лам из­ме­ре­ний весь­ма раз­ви­ты (см., напр., Ко­ло­ри­мет­рия).

Метрологические институты и организации

По­сле уч­ре­ж­де­ния в 1875 МБМВ, вслед­ст­вие рос­та гос. зна­чи­мо­сти М., в стра­нах ста­ли соз­да­вать­ся НМИ, в ко­то­рых хра­нят­ся нац. ис­ход­ные эта­ло­ны и про­во­дят­ся на­уч. ис­сле­до­ва­ния в об­лас­ти М.: Гл. па­ла­та мер и ве­сов в Рос­сии (1893, её ор­га­ни­за­то­ром и пер­вым управ­ляю­щим был Д. И. Мен­де­ле­ев), Фи­зи­ко-тех­нич. ин-т в Гер­ма­нии (1887), Нац. фи­зич. ла­бо­ра­то­рия в Ве­ли­ко­бри­та­нии (1899), Нац. бю­ро эта­ло­нов в США (1901) и т. д. В СССР су­ще­ст­во­ва­ло 11 НМИ и их фи­лиа­лов. По­яв­ле­нию НМИ в разл. го­су­дар­ст­вах и под­ня­тию на бо­лее вы­со­кий уро­вень ме­ж­ду­нар. со­труд­ни­че­ст­ва по М. спо­соб­ст­во­ва­ло под­пи­са­ние 14.10.1999 ди­рек­то­ра­ми НМИ го­су­дарств – чле­нов Мет­рич. кон­вен­ции (в т. ч. Рос­сии) «Со­гла­ше­ния МКМВ о вза­им­ном при­зна­нии нац. эта­ло­нов и сер­ти­фи­ка­тов ка­либ­ров­ки и из­ме­ре­ний, вы­да­вае­мых нац. мет­ро­ло­гич. ин­сти­ту­та­ми». Для осу­ще­ст­в­ле­ния это­го со­гла­ше­ния соз­дан ряд ме­ж­ду­нар. ре­гио­наль­ных мет­ро­ло­гич. ор­га­ни­за­ций: КООМЕТ (Ев­ро-Ази­ат­ское со­труд­ни­че­ст­во нац. мет­ро­ло­гич. ин-тов), ЕВРАМЕТ (Ев­роп. ас­со­циа­ция нац. мет­ро­ло­гич. ин-тов) и др., а так­же их Объ­е­ди­нён­ный ко­ми­тет.

В РФ функ­цио­ни­ру­ют гос. на­уч. метро­ло­гич. ин-ты (ГНМИ): Все­рос. НИИ мет­ро­ло­гии им. Д. И. Мен­де­лее­ва (ВНИИМ, быв. Гл. па­ла­та мер и ве­сов, С.-Пе­тер­бург), Все­рос. НИИ фи­зи­ко-тех­нич. и ра­дио­тех­нич. из­ме­ре­ний (ВНИИФТРИ, пос. Мен­де­лее­во Моск. обл., его фи­лиа­лы: Вос­точ­но-Си­бир­ский в Ир­кут­ске, Даль­не­во­сточ­ный в Ха­ба­ров­ске, Кам­чат­ский в Пе­тро­пав­лов­ске-Кам­чат­ском), Все­рос. НИИ оп­ти­ко-фи­зич. из­ме­ре­ний (ВНИИОФИ, Мо­ск­ва), Все­рос. НИИ рас­хо­до­мет­рии (ВНИИР, Ка­зань), Все­рос. НИИ мет­ро­ло­гич. служ­бы (ВНИИМС, Мо­ск­ва), Ураль­ский НИИ мет­ро­ло­гии (УНИИМ, Ека­те­рин­бург), Си­бир­ский гос. НИИ мет­ро­ло­гии (СНИИМ, Но­во­си­бирск). Осн. на­прав­ле­ния дея­тель­но­сти ГНМИ: фун­дам. и при­клад­ные ис­сле­до­ва­ния, экс­пе­рим. раз­ра­бот­ки и на­уч­но-тех­нич. дея­тель­ность в об­лас­ти ОЕИ; раз­ра­бот­ка, со­вер­шен­ст­во­ва­ние, со­дер­жа­ние, сли­че­ние и при­ме­не­ние гос. пер­вич­ных эта­ло­нов; уча­стие в раз­ра­бот­ке про­ек­тов нор­ма­тив­ных до­ку­мен­тов в об­лас­ти ОЕИ; про­ве­де­ние обя­зат. мет­ро­ло­гич. экс­пер­ти­зы со­дер­жа­щих­ся в про­ек­тах нор­ма­тив­ных пра­во­вых ак­тов РФ тре­бо­ва­ний к из­ме­ре­ни­ям и сред­ст­вам из­ме­ре­ний; уча­стие в ме­ж­ду­нар. со­труд­ни­че­ст­ве в об­лас­ти мет­ро­ло­гии.

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) в РФ

Ос­но­вы за­ко­но­да­тель­ной М. в РФ за­кре­п­ле­ны ст. 71 Кон­сти­ту­ции РФ на фе­де­раль­ном уров­не и оп­ре­де­ле­ны За­ко­ном РФ «Об обес­пе­че­нии един­ст­ва из­ме­ре­ний» и в ком­плек­се нор­ма­тив­ных до­ку­мен­тов ГСИ, в ко­то­рых ус­та­нов­ле­ны не­об­хо­ди­мые пра­во­вые, тех­нич., ор­га­ни­за­ци­он­ные и эко­но­мич. по­ло­же­ния. Гос. ре­гу­ли­ро­ва­ние в об­лас­ти ОЕИ осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в сле­дую­щих фор­мах: ут­вер­жде­ние ти­па средств из­ме­ре­ний (в т. ч. стан­дарт­ных об­раз­цов); по­вер­ка средств из­ме­ре­ний; мет­ро­ло­гич. экс­пер­ти­за; гос. мет­ро­ло­гич. над­зор; ат­те­ста­ция ме­то­дов из­ме­ре­ний; ак­кре­ди­та­ция на вы­пол­не­ние ра­бот в об­лас­ти ОЕИ. ГСИ со­сто­ит из пра­во­вой, тех­нич. и ор­га­ни­за­ци­он­ной под­сис­тем. Пра­во­вой под­сис­те­мой ГСИ яв­ля­ет­ся ком­плекс взаи­мо­увя­зан­ных за­ко­но­дат. и под­за­кон­ных ак­тов, нор­ма­тив­ных до­ку­мен­тов, ус­та­нав­ли­ваю­щих со­гла­со­ван­ные тре­бо­ва­ния ко всем сто­ро­нам мет­ро­ло­гич. дея­тель­но­сти на ос­но­ве СИ. Тех­нич. под­сис­те­му ГСИ со­став­ля­ют: со­во­куп­ность пер­вич­ных, вто­рич­ных, ра­бо­чих и др. эта­ло­нов еди­ниц ве­ли­чин и шкал из­ме­ре­ний; со­во­куп­ность стан­дарт­ных об­раз­цов со­ста­ва и свойств ве­ществ и ма­те­риа­лов; со­во­куп­ность стан­дарт­ных спра­воч­ных дан­ных о фи­зич. кон­стан­тах и свой­ст­вах ве­ществ и ма­те­риа­лов; сред­ст­ва из­ме­ре­ний и ис­пы­та­тель­ное обо­ру­до­ва­ние, не­об­хо­ди­мые для гос. ре­гу­ли­ро­ва­ния в об­лас­ти ОЕИ; со­во­куп­ность спец. зда­ний и со­ору­же­ний для про­ве­де­ния вы­со­ко­точ­ных из­ме­ре­ний в мет­ро­ло­гич. це­лях; со­во­куп­ность н.-и., эта­лон­ных, ис­пы­та­тель­ных, по­ве­роч­ных, ка­либ­ро­воч­ных и из­ме­рит. ла­бо­ра­то­рий и их обо­ру­до­ва­ния. Ор­га­ни­зац. под­сис­те­му ГСИ со­став­ля­ют: мет­ро­ло­гич. служ­бы фе­де­раль­ных ор­га­нов ис­пол­нит. вла­сти, осу­ще­ст­в­ляю­щие нор­ма­тив­но-пра­во­вое ре­гу­ли­ро­ва­ние в об­лас­ти ОЕИ на фе­де­раль­ном уров­не и ор­га­ни­зую­щие взаи­мо­дей­ст­вие с ор­га­на­ми гос. вла­сти др. го­су­дарств и ме­ж­ду­нар. ор­га­ни­за­ция­ми в об­лас­ти ОЕИ, и под­ве­дом­ст­вен­ные ГНМИ гос. ре­гио­наль­ные цен­тры мет­ро­ло­гии (ГРЦМ), гос. служ­бы вре­ме­ни, час­то­ты и оп­ре­де­ле­ния па­ра­мет­ров вра­ще­ния Зем­ли (ГСВЧ), стан­дарт­ных спра­воч­ных дан­ных о фи­зич. кон­стан­тах и свой­ст­вах ве­ществ и ма­те­риа­лов (ГСССД), стан­дарт­ных об­раз­цов со­ста­ва и свойств ве­ществ и ма­те­риа­лов (ГССО); мет­ро­ло­гич. служ­бы – под­раз­де­ле­ния фе­де­раль­ных ор­га­нов ис­пол­нит. вла­сти, юри­дич. ли­ца или струк­тур­ные под­раз­де­ле­ния юри­дич. лиц ли­бо объ­е­ди­не­ний юри­дич. лиц, ор­га­ни­зую­щие и вы­пол­няю­щие ра­бо­ты и ус­лу­ги по ОЕИ.

Читайте также:  Метрология информационные указатели

Осн. функ­ция­ми ГРЦМ, ко­то­рых в Рос­сии бо­лее 80, яв­ля­ют­ся: про­ве­де­ние по­вер­ки средств из­ме­ре­ний; со­вер­шен­ст­во­ва­ние, со­дер­жа­ние и при­ме­не­ние гос. эта­ло­нов, ис­поль­зуе­мых для обес­пе­че­ния со­от­вет­ст­вия др. эта­ло­нов и средств из­ме­ре­ний гос. пер­вич­ным эта­ло­нам. Про­об­ра­за­ми ГРЦМ бы­ли По­ве­роч­ные па­лат­ки тор­го­вых мер и ве­сов, уч­ре­ж­де­ние ко­то­рых в ре­гио­нах Рос­сии на­ча­лось с 1900. ГСВЧ осу­ще­ст­в­ля­ет дея­тель­ность по вос­про­из­ве­де­нию нац. шка­лы вре­ме­ни и эта­лон­ных час­тот, по оп­ре­деле­нию па­ра­мет­ров вра­ще­ния Зем­ли, а так­же по обес­пе­че­нию по­треб­но­сти го­су­дар­ст­ва в эта­лон­ных сиг­на­лах вре­ме­ни и час­то­ты и в ин­фор­ма­ции о па­ра­мет­рах вра­ще­ния Зем­ли. ГССО осу­ще­ст­в­ля­ет раз­ра­бот­ку, ис­пы­та­ние и вне­дре­ние стан­дарт­ных об­раз­цов со­ста­ва и свойств веществ и ма­те­риа­лов в це­лях ОЕИ. ГСССД раз­ра­ба­ты­ва­ет для ОЕИ стан­дарт­ные спра­воч­ные дан­ные о фи­зич. кон­стан­тах и свой­ст­вах ве­ществ и ма­те­риа­лов.

Метрологические журналы

Осн. жур­на­ла­ми по М. в Рос­сии яв­ля­ют­ся: «Из­ме­ри­тель­ная тех­ни­ка» [1940–41, за­тем с 1955; ему пред­ше­ст­во­ва­ли жур­на­лы «По­ве­роч­ное де­ло» (1916–29), «Из­ме­ри­тель­ная тех­ни­ка и по­ве­роч­ное де­ло» (1930–38), «Мет­ро­ло­гия и по­ве­роч­ное де­ло» (1938–39)], «За­ко­но­да­тель­ная и при­клад­ная мет­ро­ло­гия» (с 1992). Меж­ду­нар. жур­на­лы по М.: «Metrolo­gia» (с 1965); «Bulletin de l’Organisati­on In­ternationale de Métrologie Légale» (с 1960).

Источник

Метрология для чайников: основные понятия, принципы, цели и задачи

Метрология для чайников

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

  • основы измерений – сравнение;
  • измерение без априорной величины (эталона) невозможно;
  • результат измерения без должной обработки и округления не имеет смысла и является случайной величиной.

Основные задачи метрологии:

  1. Развивать общую теорию измерений.
  2. Устанавливать единицы физических величин.
  3. Совершенствовать методы оценки точности измерений.
  4. Устанавливать эталоны измерений.
  5. Обеспечить единство измерений.

Метрология - наука, обеспечивающая единство измеренийМетрология — наука, обеспечивающая единство измерений

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Древнерусские (и прочие) единицы измерения

Говорящий пример – такие древнерусские меры длины, как «локоть» или «пядь». Когда про кого-то говорят «семь пядей во лбу», это означает, что такой человек очень умный. Хотя не факт. У большинства нормальных людей во лбу нет и одной пяди, а встречать того, у кого их действительно семь, мы вам искренне не желаем.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Один из эталонов метра в ПарижеОдин из эталонов метра в Париже

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

  • Контрольная работа от 1 дня / от 100 р. Узнать стоимость
  • Дипломная работа от 7 дней / от 7950 р. Узнать стоимость
  • Курсовая работа 5 дней / от 1800 р. Узнать стоимость
  • Реферат от 1 дня / от 700 р. Узнать стоимость

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Источник