Каждый объект в мире несет определенную информацию. Он наделен своими свойствами и характеристиками. Все эти данные необходимо изучать, измерять и сохранять. Объекты имеют определенную классификацию, а те, которые относятся к одному типу, нужно приводить к определенным стандартам и сравнивать с эталоном. Этим занимается наука под названием "метрология".
Суть, предмет и задачи
Извлечение достоверных и точных количественных данных о свойствах процессов и объектов – это суть предмета метрологии. Совокупность стандартов и средств измерений в этой области, обеспечение их рационального использования называется средствами метрологии.
По определению, метрология — это наука, изучающая способы и методы точных измерений свойств объекта: физические величины, единицы физической величины, погрешности, средства измерений.
Задачами науки являются:
- единство измерений;
- унификация величин, их узаконивание;
- разработка способов, установление точности и верности измерений;
- передача эталонных размеров и средств измерений в работу.
Происхождение термина, основные направления и требования
Исходя из того, что метрология — это наука, изучающая методы точных измерений, можно сказать, что это крайне важная отрасль в любой сфере производства и исследований. Сам термин имеет греческое происхождение. Слова μετρον и λογοξ обозначают: мера, учение, слово.
Основные направления – это теория измерений, единицы и системы физических величин, средства и методы определения точности, обеспечение единства и единообразия в измерениях, создание эталонов и образцов, передача размеров эталонных единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.
В современном понимании метрология — это наука, изучающая частично научные направления, а частично комплексы взаимообусловленных и взаимосвязанных правил. Они соответствуют нормам и требованиям, которые нужно регламентировать и контролировать государству. Это необходимо в целях обеспечения единства измерений и единообразия средств, необходимых для этого. Таковы требования в законодательной метрологии, характер которой определяет стандартизацию определений и терминов.
Основные термины и понятия
Таким образом, метрология — это наука, изучающая различные физические явления и объекты с точки зрения измерений и стандартов. Соответственно, она, как наука, имеет определенный набор терминов и определений, установленных ГОСТом.
К таковым относятся: физическая величина, измерение, единица физической величины, единство и средства измерений, мера, измерительный прибор и преобразователь, измерительная установка и система, вспомогательное средство.
МО (метрологическое обеспечение) - это комплекс организационных, научно-технических мероприятий, а также деятельность специалистов и учреждений, нацеленных на обеспечение точности и единства измерений.
Цель МО - достижение требуемого функционирования ТУ (технических устройств).
Направления деятельности
НТО (научно-техническая основа) МО – это системы единых эталонов государственного образца физических величин, их размеров, испытаний средств измерений, включая поверку и калибровку. В обязательном порядке должна быть государственная поверка стандартных образцов, материалов и свойств. Необходимо проводить регулярную метрологическую аттестацию средств измерений, свойств материалов, предназначенных для воспроизведения единиц величин и характеризующих состав, свойства веществ. Кроме того, обязательно должна быть проверка эксплуатации и ремонта.
Тенденции развития, на которые направлено метрологическое обеспечение, – это переход к качественным измерениям с характерным набором свойств, способных обеспечить в установленный срок получение нужной точности результатов. Погрешность при этом может находиться в допустимых пределах.
Широкое и узкое понимание
Понятие МО трактуется как в широком, так и узком смысле.
В широком это:
- Теория и методы измерений, обеспечение точности, которую требует метрология, поверка единства и контроля измерений.
- Организационно-технические вопросы, нормативные документы, к которым относятся Госстандарты, МУ (методические указания), ТУ, правила для выполнения работ.
В узком смысле: надзор, касающийся применения законодательной системы, обеспечения единства, точности и передачи эталонных размеров, которые получают средства измерения. Метрология также включает в себя разработку поверочных государственных схем и надзор за их функционированием. После разработки методов измерений, уровень которых имеет наивысшую точность, создаются сами эталоны. В узком смысле МО подразумевает контроль состояния, которое имеют ведомственные средства измерения.
Метрология и ТУ
Задачи МО на разных этапах цикла жизни технического устройства включают в себя:
- исследование и изучение характеристик с различными параметрами ТУ с целью определения требований по качеству, объему и номенклатуре проводимых измерений, наряду с контролем;
- выбор серийных средств для измерения с контролем. Если нет подходящего, то технолог или конструктор выдает задание на разработку новых средств по заданным параметрам;
- калибровку, поверку, номенклатурный анализ ТП (технологических процессов), установление метрологических характеристик средств и обеспечение их серийного производства, а также своевременное обновление;
- совершенствование методик и проведение метрологической экспертизы.
Как видно, практическая деятельность, которую подразумевает техническая метрология, охватывает очень широкий круг вопросов. Конечная цель всего этого – создание эталонных образцов для работы с разными объектами, физическими явлениями и величинами.
Некоторые понятия
Что же подразумевается под физической величиной? Это свойство, являющееся общим в качественном отношении для многих физических объектов, а в количественном – индивидуальным для каждого из них.
Под измерением подразумевается поиск значения физической величины путем опытов с использованием специальных технических средств. Другими словами, измерение – это экспериментальный процесс сравнения данной физической величины с однородной, значение которой принято за узаконенную единицу.
Средства измерений - это прежде всего технические специальные средства, которые используют при измерениях. Они имеют свойства, нормированные для метрологии. По назначению бывают разные: от мер до измерительных систем.
Управление
Научные государственные центры метрологии являются держателями таких единиц физических величин, необходимых в качестве вспомогательного аппарата при изучении разных природных объектов.
Единство измерений подразумевает выражение результатов измерений в тех самых узаконенных единицах с учетом погрешности заданной вероятности.
Комплексы метрологических стандартов зависят от сферы деятельности и формы руководства. Это может быть Международная, Государственная и Национальная стандартизация.
Региональное управление метрологии ведет деятельность в поле одного экономического, политического или географического региона мира. Например, Центральная и Восточная Европа. Задачи региональных центров аналогичны всем задачам метрологических служб: создание и аттестация эталонов, изготовление соответствующих средств, проверка измерений.
Государственные органы власти проводят государственную стандартизацию и разрабатывают перспективные планы в этой области.
Национальная стандартизация тоже проводится в масштабе государства, но органы власти не ведут прямого влияния и руководства.
Специальные международные организации осуществляют международную стандартизацию. Они создаются на базе нескольких стран с целью решения совместных вопросов в торговой и производственной сфере. Стандартом являются основные нормативные, технические документы и ТУ.
Все нормативные документы утверждаются уполномоченными органами. В ТУ изложены конкретные требования к продукту.
