Основной задачей общей метрологии является

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

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:

Развивать общую теорию измерений.
Устанавливать единицы физических величин.
Совершенствовать методы оценки точности измерений.
Устанавливать эталоны измерений.
Обеспечить единство измерений.

Метрология — 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 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

Основной задачей общей метрологии является

Предмет метрологии. Средства метрологии. Объекты метрологии. Основные задачи метрологии. Основные термины, применяемые в метрологии. Классификация измерений. Основные характеристики измерений

Предмет метрологии – извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.

Средства метрологии – это совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование.

Объекты метрологии:

измеряемая (в том числе физическая) величина;
единица физической величины;
измерение;
погрешность измерений;
метод измерений;
средство измерений.

Основные задачи метрологии. К задачам метрологии относятся:

1) обеспечение единства измерений;

2) унификация единиц величин и признание их законности;

3) разработка путей измерений, а также методов установления точности и верности измерений;

4) передача размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

Основные термины, применяемые в метрологии

Метрология это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

В современном понимании метрология это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

К основным направлениям метрологии относятся: общая теория измерений; единицы физических величин и их системы; методы и средства измерений; методы определения точности измерений; основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений; эталоны и образцовые средства измерений; методы передачи размеров единиц от эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

Часть из этих направлений имеет научный характер. Другая часть, посвященная комплексам взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требованиям и нормам, нуждающимся в регламентации и контроле со стороны государства и направленным на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений, относится к законодательной метрологии. Законодательный характер метрологии обусловливает стандартизацию ее терминов и определений.

Термины и определения основных понятий метрологии установлены ГОСТ.

Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Под измерением понимается процесс экспериментального сравнения данной физической величины с однородной физической величиной, значение которой принято за единицу.

Единица физической величины – физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное 1. Единицы физических величин представляют собой вспомогательный аппарат, применяемый при изучении объектов природы. Принципиально можно использовать бесконечное множество единиц физических величин. Но практика выдвигает требование единства измерений, которое можно обеспечить при любой системе единиц. Однако для сопоставления результатов измерений без пересчетов (при переходе от одной системы единиц к другой) необходимо, чтобы результаты измерений выражались в узаконенных единицах.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Как,ясно из определения, это понятие включает в себя не только выполнение условия единства используемых единиц физических величин, но и знание погрешности измерения.

Средства измерений. Для проведения измерений требуются специальные технические средства. Под средствами измерений понимают технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. По техническому назначению средства измерений подразделяются на меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, вспомогательные средства измерений, измерительные установки и измерительные системы.

Мера – средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Например, кварцевый генератор может являться мерой частоты электрических колебаний. Мера, воспроизводящая ряд одноименных величин различного размера, называется многозначной. Конденсатор постоянной емкости может выполнять роль однозначной меры, а конденсатор переменной емкости – многозначной. Часто используется набор мер – специально подобранный комплект мер, применяемых не только отдельно, но и в различных сочетаниях для воспроизведения ряда одноименных величин различного размера.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. Измерительные приборы классифицируются по различным признакам. Например, измерительные приборы можно построить на основе аналоговой схемотехники или цифровой. Соответственно их делят на аналоговые и цифровые. Ряд приборов, выпускаемых промышленностью, допускают только отсчитывание показаний. Эти приборы называются показывающими. Измерительные приборы, в которых предусмотрена регистрация показаний, носят название регистрирующих.

Измерительный преобразователь – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем. Первичным называют преобразователь, являющийся первым в измерительной цепи, к нему непосредственно подводится измеряемая величина. Передающий измерительный преобразователь предназначен для дистанционной передачи сигнала измерительной информации, масштабный – для измерения величины в заданное число раз.

Вспомогательное средство измерений – средство измерения величин, влияющих на метрологические свойства другого средства измерения при его применении. Эти средства применяют для контроля за поддержанием значений влияющих величин в заданных пределах.

Измерительная установка – совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем, и расположенная в одном месте.

Измерительная система – совокупность средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и использования в автоматических системах управления.

Классификация измерений

Принято различать несколько видов измерений. Их классификация осуществляется на основе характера зависимости измеряемой величины от времени, условий, определяющих точность результата измерений, и способов выражения этих-результатов.

По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения делятся на статические и динамические. Статические измерения соответствуют случаю, когда измеряемая величина остается постоянной, динамические измерения – когда измеряемая величина изменяется.

По способам получения результатов различают прямые, косвенные, совокупные и совместные измерения.

Прямые измерения – искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных. При этом измеряемую величину сравнивают с мерой измерительными приборами, градуированными в требуемых единицах. В качестве примера можно привести измерение напряжения вольтметром.

Косвенные измерения – искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям. Косвенные измерения широко распространены в тех случаях, когда искомую величину невозможно, или сложно измерить непосредственно или когда прямое измерение дает менее точный результат. Например, затухание, вносимое четырехполюсником, обычно вычисляют по измеренным значениям входного и выходного напряжений.

При совокупных измерениях одновременно измеряют несколько одноименных величин и искомые значения величин находят, решая систему уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Совместные измерения – производимые одновременно измерения двух, или нескольких одноименных величин для нахождения зависимости между ними.

По способу выражения результатов измерений принято различать абсолютные измерения и относительные измерения.

Абсолютное измерение основано на прямых измерениях одной или нескольких основных величия и (или) использовании значений физических констант. Примером абсолютного измерения является измерение силы тока в амперах.

Относительным измерением называют измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную. Примером относительного измерения является измерение коэффициента отражения в линии.

Измерения классифицируются также по используемому методу измерения – совокупности приемов использования принципов и средств измерений. Различают следующие методы измерений.

Метод непосредственной оценки, в котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия.

Метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой. Этот метод имеет следующие модификации:

метод противопоставления, когда измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, одновременно воздействуют на прибор сравнения, с помощью которого устанавливается соотношение между этими величинами;
дифференциальный метод, когда на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой;
нулевой метод, когда результирующий эффект воздействия величин на прибор сравнения доводят до нуля;
метод замещения, когда измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой;
метод совпадений, когда разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой, мерой, измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов.

Основные характеристики измерений

Основными характеристиками измерений являются: принцип измерений, метод измерений, погрешность, точность, правильность и достоверность измерений.

Принцип измерений – физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Например, измерение мощности с использованием термоэлектрического эффекта.

Погрешность измерений – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Истинное значение физической величины идеальным образом отражало бы в качественном и количественном отношениях соответствующие свойства объекта, но оно остается неизвестным, поэтому с помощью измерений находят так называемое действительное значение, настолько приближающееся к истинному, что для данной цели может быть использовано вместо него.

Точность измерения – качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Источник

Лекция №1 Тема: Введение в курс «Спортивная метрология».

Слово «метрология» в переводе с древнегреческого означает «наука об измерениях» (метрон — мера, логос — слово, наука).
Основной задачей общей метрологии является обеспечение единства и точности измерений. Спортивная метрология как научная дисциплина представляет собой часть общей метрологии. К ее основным задачам относятся:

1. Разработка новых средств и методов измерений.
2. Регистрация изменений в состоянии занимающихся под влиянием различных физических нагрузок.
3. Сбор массовых данных, формирование систем оценок и норм.
4. Обработка полученных результатов измерений с целью организации эффективного контроля и управления учебно-тренировочным процессом.

Однако как учебная дисциплина спортивная метрология выходит за рамки общей метрологии. Так, в физическом воспитании и спорте помимо обеспечения измерения физических величин, таких как длина, масса и т.д., подлежат измерению педагогические, психологические, биологические и социальные показатели, которые по своему содержанию нельзя назвать физическими. Методикой их измерений общая метрология не занимается и, поэтому, были разработаны специальные измерения, результаты которых всесторонне характеризуют подготовленность физкультурников и спортсменов.
Использование методов математической статистики в спортивной метрологии дало возможность получить более точное представление об измеряемых объектах, сравнить их и оценить результаты измерений.
В практике физического воспитания и спорта проводят измерения в процессе систематического контроля, в ходе которого регистрируются различные показатели соревновательной и тренировочной деятельности, а также состояние спортсменов. Такой контроль называют комплексным.
Это дает возможность установить причинно-следственные связи между нагрузками и результатами в соревнованиях. А после сопоставления и анализа разработать программу и план подготовки спортсменов.
Таким образом, предметом спортивной метрологии является комплексный контроль в физическом воспитании и спорте и использование его результатов в планировании подготовки спортсменов и физкультурников.
Систематический контроль за спортсменами позволяет определить меру их стабильности и учитывать возможные погрешности измерений.

Понятие об управлении в ФВ и спорте

Управление — это изменение состояния системы посредством управляющих воздействий, которые направлены на достижение цели.

Система (от гр. systema — целое, составленное из частей) — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, решающую общую определенную задачу. Элемент системы — это структурная единица системы, составная ее часть. Каждая система имеет свои характеристики. Характеристики системы — это признаки или свойства элементов системы (рост, вес и т.д.). Выделяют два вида характеристик системы: существенные (наиболее информативные) и несущественные (неинформативные).

Состояние системы — это комплекс значений ее существенных характеристик в данный момент. Описание системы или моделирование — это выделение ее существенных характеристик.

В физическом воспитании и спорте под системой понимают объект изучения — спортсмена, группу спортсменов. Каждая система имеет определенное состояние в любой момент времени. Различают начальное состояние (до начала управления), конечное и ряд промежуточных состояний. Порядок смены состояний системы рассматривается как поведение системы.

Цель управления — это перевод системы из одного состояния в другое (из исходного в желаемое) и состоит либо в заданном конечном состоянии, либо в обеспечении заданной линии поведения (например, при исполнении гимнастического упражнения). Цель при управлении достигается с помощью управляющих воздействий, которые изменяют состояние в необходимом направлении. Кроме управляющих всегда существуют сбивающие воздействия, мешающие достижению цели. Вследствие неточности управляющих воздействий и сбивающих воздействий достижение цели происходит с отклонениями от заданного требования. Ликвидация отклонений осуществляется посредством коррекции — соответствующих дополнительных исправлений управляющих воздействий.

Все живые системы — самоуправляемые. Самоуправляемые системы характеризуются тем, что управление ими протекает по основным законам управления и вносится в систему не извне, а осуществляется изнутри, самой системой. Так, спортсмен сам выполняет движения и сам управляет своими движениями. Движениями спортсмена можно управлять и со стороны, через волю спортсмена (указания тренера спортсмену) и путем физического воздействия (тренажер, страховка, поддержка).

Самоуправляемая система включает в себя две подсистемы — управляющую и исполнительную, которые соединены каналами прямой и обратной связи между собой и внешним окружением.

Управление процессом подготовки спортсменов включает пять стадий:

1. Сбор информации о спортсмене, о среде обитания, где тренируется, соревнуется.
2. Анализ полученной информации.
3. Принятие решений о стратегии подготовки спортсмена, составление программ и планов подготовки.

4. Реализация программы и планов подготовки.

5. Контроль за ходом реализации программ, внесение необходимых коррекций в планировании, составление новых программ и планов.

Общие положения о контроле в ФВ и спорте.

В процессе управления подготовкой спортсмена необходимо осуществлять контроль (в переводе с фр. — проверка чего-либо). Под контролем в спортивной метрологии понимают сбор информации об объекте (системе) с целью коррекции.

В процессе физического воспитания объектами контроля являются:

2) состояние человека:

а) здоровое состояние — состояние нормального функционирования всех систем организма человека в нормальных внешних естественных условиях;

б) болезненное состояние;

в) состояние «спортивной формы» — состояние повышенной готовности переносить внешние нагрузки и адаптироваться к ним.

3) уровни развития сторон спортивной подготовленности (физической, тактической, технической, психологической и теоретической);

4) уровни развития физических качеств: силы, быстроты, выносливости, гибкости, ловкости;

5) специальное спортивное оборудование: спортсооружения, спортивные снаряды, экипировка, вспомогательные средства;

6) состояние спортивных животных;

7) спортивное судейство;

8) воздействие фармакологических средств и т.д.

В практике физического воспитания и спорта осуществляют комплексный контроль за состоянием спортсмена, его соревновательной и тренировочной деятельностью.

Различают три разновидности комплексного контроля: этапный, текущий и оперативный. Общая схема, иллюстрирующая соотношение между направлениями и разновидностями комплексного контроля, представлена в табл. 1.

Соотношение между направлениями и разновидностями комплексного контроля

Разновидность	Направление контроля
комплексного контроля	Контроль соревновательной деятельности (СД)	Контроль тренировочной деятельности	Контроль подготовленности спортсменов*
Этапный контроль	а) Измерение и оценка различных показателей на соревнованиях, завершающих определенный этап подготовки;	а) Построение и анализ динамики характеристик нагрузки на этапе подготовки;	Измерение и оценка показателей и контроля в специально организованных условиях в конце этапа подготовки
б) анализ динамики показателей СД на всех соревнованиях этапа	б) суммирование нагрузок по всем показателям за этап и определение их соотношения
Текущий контроль	Измерение и оценка показателей на соревновании, завершающем микроцикл тренировки (если оно предусматривается планом)	а) Построение и анализ динамики характеристик нагрузки в микроцикле тренировки; б) суммирование нагрузок по всем характеристикам за микроцикл и определение их соотношения	Регистрация и анализ повседневных изменений подготовленности спортсменов, вызванных систематическими тренировочными занятиями
Оперативный контроль	Измерение и оценка показателей на любом соревновании	Измерение и оценка физических и физиологических характеристик нагрузки упражнений, серии упражнений, тренировочного занятия	Измерение и анализ показателей, информативно отражающих изменение состояния спортсменов в момент или же сразу после упражнений и занятий

Примечание: необходимо отметить, что значительную информацию о подготовленности спортсменов специалисты получают в ходе контроля за соревновательной и тренировочной деятельности. Однако условия, в которых проходят соревнования и тренировки, трудно стандартизировать; кроме того, их результаты дают интегральную оценку. Тренеру же часто необходима информация об отдельных сторонах подготовленности, которую можно получить только в специально организованных стандартных условиях.

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.

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).

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.

19318

Источник

Объекты, цели и задачи метрологии

Метрология – в переводе с древнегреческого – наука об измерениях (metron – мера, logos – слово, учение или наука).

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Измерение — совокупность операций, выполняемых для определения количественного значения величины

Метрология как наука подразделяется на общую, прикладную и законодательную. Общая метрология в свою очередь состоит из теоретической и экспериментальной.

Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием систем единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерений.

Экспериментальная метрология нацелена на создание эталонов, новых измерительных приборов и устройств

Прикладная метрологи направлена на практическое применение в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в области метрологии;

Законодательная метрология включает комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных правил, регламентация и контроль которых необходимы со стороны государства для обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений.

Метрология – это не только наука, но и практическая деятельность, играющая важную роль в различных сферах жизни. Измерения помогают познать материальный мир и природные закономерности. Они объединяют теорию с практикой и используются всюду: в науке в любом производстве, для учета материальных ценностей, обеспечения стандартных показателей качества продукции, совершенствования технологических процессов, стандартизации, подтверждении соответствия и других видов деятельности.

Значение метрологии для экономики страны очень велико, так как измерения обеспечивают учет производимой продукции и других материальных ценностей и обеспечивают благосостояние общества.

Измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов, обеспечивают заданный уровень качества выпускаемой продукции, безопасность технологических процессов, направлены на предотвращение возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Не менее важна роль измерений в обеспечении нормального функционирования транспорта и связи.

Без метрологии невозможен прогресс естественных и технических наук, так как повышение точности измерений – одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний.

Измерения являются одним из важнейших путей развития научно-технического прогресса, познания природы и общества человеком.

На предприятиях общественного питания необходимы хорошо налаженный учет количества продукции, постоянный контроль качества сырья, полуфабрикатов, готовых изделий и блюд, основанные на применении точных средств измерений.

Объектами метрологии являются:

— эталоны единиц величин;

— методики выполнения измерений;

Основная цель метрологии – извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.

Задачи метрологии:

— обеспечение единства измерений ;

— обеспечение единообразия средств измерений;

— установление государственных и рабочих эталонов, а также передачи размеров единиц величин от эталонов рабочим средствам измерений;

установление номенклатуры, методов нормирования, оценки и контроля показателей точности результатов измерений и методов оценки погрешностей.

Главная задача метрологии – обеспечение единства измерений.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в Российской Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы.

Нормативно-правовая база в области метрологии включает следующие документы:

— Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений»;

— Постановления Правительства РФ;

— нормативно-правовые документы в области метрологии;

— стандарты, правила, рекомендации и другие нормативные документы в области метрологии.

Нормативный документ – документ, устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности.

Контрольные вопросы

1. Назовите разделы метрологии и укажите, какие проблемы они изучают.

2. Назовите объекты метрологии.

3. Укажите цель метрологии.

4. Какая главная задача метрологии?

5. Что такое единство измерений?

6. Какие документы составляют нормативно-правовую базу метрологической деятельности?

Источник