Определение Метрология – это наука об измерениях, которая занимается разработкой и применением методов и средств измерений, а также обеспечивает точность, надежность и единообразие измерений.
Отсюда вытекают задачи, которые стоят перед метрологией.
Пример Одним из ярких примеров применения метрологии является решение проблемы долготы на море в XVIII веке. В то время навигация по морям была сложной задачей из-за отсутствия надежных методов определения долготы, что приводило к множеству кораблекрушений. Проблема была решена благодаря разработке хронометра Джона Харрисона, который обеспечивал точное измерение времени на корабле. Этот инструмент стал ключевым для определения долготы и сделал мореплавание более безопасным.
Метрология включает в себя несколько разделов, каждый из которых занимается определенными аспектами измерений и их обеспечением.
Метрология делится на теоретическую, прикладную и законодательную.
Определение Единство измерений – это принцип, согласно которому измерения одной и той же физической величины должны быть проведены с использованием одинаковых единиц измерения, чтобы обеспечить согласованность и сопоставимость результатов измерений в различных областях науки, техники и производства.
Это принцип важен из-за следующих причин:
Рассмотрим, например, физическую величину «длина». В единой системе измерений, такой как Международная система единиц (СИ), длина измеряется в метрах. Благодаря единству измерений, независимо от того, где и кем было выполнено измерение длины (например, в США, Великобритании или России), результаты могут быть легко сопоставлены и интерпретированы, ведь все они будут выражены в одних и тех же единицах измерения – метрах.
Эталон метра был создан в XIX веке во Франции в результате серии международных усилий, направленных на стандартизацию единиц измерений.
В 1792 году началась экспедиция, целью которой было измерение длины меридиана Земли, проходящего через Париж. Экспедицией в течение нескольких руководили ученые Жан-Батист Деламбр и инженер Пьер Межони.
Ученые провели серию астрономических измерений, включая определение длины дуги меридиана Земли, проходящей через Париж. Эта дуга была разделена на 10 миллионов метров, из которых был изготовлен прототип эталона метра.
После Французской революции французские ученые Жан-Батист Жувье и Пьер-Симон Лаплас предложили создать новую систему мер и весов, основанную на естественных константах природы, таких как длина меридиана Земли и вес воды.
В 1799 году прототип метра утвердили как эталон длины и представили публике в Национальном институте наук в Париже. Этот эталон стал основой для создания метрической системы единиц, включая метр как единицу длины.
Давайте рассмотрим различные виды классификации измерений в метрологии.
Методы в метрологии подразделяют на метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.
Этот метод основан на использовании измерительного прибора или инструмента для непосредственного измерения физической величины. Измерительный прибор, используемый в этом методе, должен быть калиброванным и иметь известные характеристики и точность.
Примеры: измерение длины с помощью линейки или мерной ленты, измерение массы с помощью весов, измерение температуры с помощью термометра и т.д.
Этот метод основан на сравнении измеряемой величины с эталоном или мерой, которая имеет известные и точно определенные характеристики. Измеряемая величина сравнивается с эталоном с использованием сравнительного измерительного прибора или метода.
Примеры: измерение длины проволоки с использованием эталонной линейки, сравнение времени с использованием хронометра или измерение сопротивления проводника с использованием эталонного резистора.
Оба эти метода имеют свои преимущества и ограничения, и выбор конкретного метода зависит от требований к точности, доступных средств и условий проведения измерений.
В России существует несколько главных метрологических организаций, занимающихся стандартизацией, сертификацией и обеспечением точности и надежности измерений.
Росстандарт – разрабатывает и утверждает государственные стандарты и нормативы в области метрологии и технического регулирования. Росстандарт аккредитует лаборатории и органы по сертификации, а также контролирует их деятельность.
Росаккредитация аккредитует лаборатории, испытательные центры, сертификационные органы и другие учреждения, оценивающие соответствие и калибровку измерительных приборов. Она обеспечивает соответствие деятельности этих организаций международным стандартам и требованиям.
ФЦМ – ведущий научный центр в области метрологии в России. Он занимается разработкой новых методов и средств измерений, исследованием и обеспечением точности измерительных приборов. ФЦМ также оказывает методическую и консультационную поддержку в области метрологии.
Существует ряд основных документов и нормативных актов, которые регулируют деятельность в этой сфере и определяют требования к измерениям, стандартам, аттестации и сертификации.
Подписана в Париже в 1875 году. Она представляет собой международный договор, который стандартизирует систему единиц измерений, а именно Международную систему единиц (СИ), и устанавливает обязательства для стран-участниц соблюдать и поддерживать ее принципы. Метрическая конвенция устанавливает стандарты для измерений на основе естественных физических констант, таких как скорость света и частота атомных переходов, и обеспечивает единство измерений в международном масштабе.
Принят в 2008 году. Этот закон определяет основные принципы организации метрологической деятельности, права и обязанности участников, а также устанавливает государственный контроль и надзор за соблюдением законодательства в области метрологии.
Документ, который устанавливает порядок организации и функционирования государственной системы обеспечения единства измерений, а также определяет роли и обязанности государственных и негосударственных организаций, участвующих в метрологической деятельности. РМГ 29-99 включает в себя требования к обеспечению точности и надежности измерений, организации калибровки и аттестации измерительных приборов, а также к проведению межлабораторных сравнений и метрологической экспертизе.
