6.4. Значение метрологии

Метрологическую деятельность в основном осуществляют специалисты — метрологи. Однако отдельные элементы этой деятельности, связанной с измерениями, выполняет производст­венный и обслуживающий персонал предприятий большинства отраслей народного хозяйства. Известно, что ежегодно в мире осуществляется более 200 млрд измерений. Даже если специа­листы тех или иных организаций не проводят непосредственно измерений, они обязательно используют определенные метроло­гические понятия, о которых должны иметь представление. К числу наиболее распространенных метрологических понятий относятся физические величины и единицы их измерений.

Например, экономисты, коммерсанты, менеджеры, юристы непосредственно не измеряют количество товаров, работ и услуг, а оперируют их стоимостными характеристиками. Однако стои­мостные характеристики без увязки с количественными теряют всякий смысл. Важна не просто цена, а цена за определенную единицу измерения (килограмм, метр, литр и т.п.). Не случайно, в Правилах продажи отдельных видов товаров (п. 19) установ­лено, что в ценниках должна быть указана цена за единицу изме­рения.

При заключении внешнеторговых сделок в контрактах должна определяться не только цена за товары, но и единица измерений, тем более что национальные внесистемные единицы в ряде стран отличаются от российских и системных единиц СИ. Например, существует короткая тонна, применяемая в США и Англии, масса которой составляет 907,185 кг. Торговая унция «весит» 28,3195 г, а тройская и аптекарская — 31,1035 г.

Практически во всех областях знаний и отраслях народного хозяйства применяются элементы метрологии, поэтому ее отно­сят к фундаментальной науке, определяющей развитие других наук. Наибольшее применение метрологическая деятельность находит при производстве продукции и предоставлении услуг, в том числе и торговых. Измерение — неотъемлемая процедура при многих производственных операциях, а также сдаче и при­емке товаров от изготовителя продавцу, отпуске товаров покупа­телям. В связи с этим персонал обязан уметь измерять, знать правила эксплуатации средств измерения, в том числе и требова­ние работы только на поверенных средствах измерения, если это определено законодательством.

6.5. История возникновения и развития метрологии

Деятельность по измерению объектов окружающего мира — одна из наиболее древних и распространенных. Как только рож­денный человек осознает себя в окружающем мире, он начинает измерять качественные характеристики доступных ему объектов: расстояние до ближайшего объекта, цвет окружающих вещей и т.п.

Вся последующая жизнь человека тоже связана с измерени­ями. Чем сложнее становится человеческая деятельность, тем больше потребность в профессиональном измерении. Поэтому уже на заре развития человечества появляется необходимость перейти от качественных измерений (далеко-близко; хорошо-плохо и т.д.) к количественным.

На первых порах такие количественные измерения осущест­влялись путем сравнения с мерами, в качестве которых высту­пали антропометрические меры (локоть, сажень, пядь, фут — ступня и др.), распространенные объекты окружающего мира (дюйм — длина трех ячменных зерен, карат — три семени тро­пического растения и т.д.). Позднее эти меры были увязаны друг с другом: пядь — четверть аршина, фут — 12 дюймов и т.д.

Недостатком этих мер было отсутствие единства измерений. Так, в Египте существовал «царский локоть» длиной 0,555 м и «народный локоть» — 0,370 м, а в Древнем Риме просто локоть — 0,4434 м. Такие различия создавали предпосылки для количественной фальсификации. Одновременно делались попытки государства и церкви предотвратить обман с помощью неверных мер, о чем свидетельствуют письменные источники.

В Библии одна из заповедей пророка Моисея гласит: «Гиря у тебя должна быть точная и правильная, чтобы продлились дни твои на земле, которую Господь Бог твой дает тебе в удел; ибо мерзок перед Господом Богом твоим всякий, делающий неправду» (Библия. Книга Ветхого завета. Каноны, гл. 25). В другой запо­веди говорится: «Да будут у вас весы верные, гири верные...» (гл. 19).

В уставе новгородского князя Всеволода «О церковных судах и о людях и мерилах торговли», изданном в 1136 г. говорится: «...торговые все весы и мерила блюсти без пакости, не умали -вати, ни умноживати, а на всякий год извешивати». Эталонные меры находились в распоряжении князей и хранились среди дру­гих ценных вещей в храмах.

В XVII в. периодической поверкой мер и изъятием «воров­ских» (неправильных) мер занималась Померная изба, а Большая таможня, таможни и «кружечные дворы» в городах осуществляли надзор за мерами. В конце XVII в. царь Федор Алексеевич вво­дит наказания за использование «воровских» мер (конфискацию товаров, ссылку с семьей). При Петре I эти меры еще более ужесточаются. Наказ 1698 г. предписывает: «За найденные воров­ские весы лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать».

Указом 1745 г. предписывается разослать из Камер-коллегии во все города заклейменные меры для хлеба и взыскивать штрафы с тех, у кого окажутся другие меры. В 1758 г. царица Елизавета Петровна приказала ввести в обращение «верные» железные аршины, заклейменные с обоих концов, чтобы их было невоз­можно урезать.

Таким образом, уже в древности вводятся национальные меры, за правильностью и единством измерения которых надзор осуществляет государство, причем не только в России, но и дру­гих странах. Так, в Англии король Эдвард II в 1324 г. устанавли­вает в качестве единицы длины дюйм, а в 1895 г. вводится «про­мышленный дюйм» (2,54 см). В 1835 г. царь Николай I указом утвердил сажень в качестве основной меры длины. В 1899 г. основной мерой длины был принят аршин (0,7112 м).

Развитие международного сотрудничества в области науки, техники и торговли потребовало увязки национальных единиц измерения, принимаемых в разных странах. По указу Петра I прототипы русских мер длины были согласованы с английскими, а в 1899 г. факультативно в качестве меры длины был признан метр наряду с аршином.

Потребность в профессиональных измерениях приводит к созданию метрологических служб. Первой такой службой в Рос­сии должна была стать Комиссия мер и весов, организованная в 1736 г. Сенатом. Комиссия, в состав которой вошли многие выдающиеся ученые (Л. Эйлер, А.К. Нартов и др.), должна была разработать эталонные меры, определить отношения различных мер между собой, выработать проект Указа по организации в России поверочного дела. Однако необходимые средства не были выделены, поэтому замыслам не суждено было осуществиться. Их реализацию пришлось отложить более чем на 100 лет.

Первым государственным поверочным учреждением России стало созданное в 1842 г. при Петербургском монетном дворе Депо образцовых мер и весов, которое возглавил академик А.Я. Купфф. Основными задачами Депо являлось хранение эта­лонов, составление таблиц русских и зарубежных мер, изготов­ление образцовых мер и рассылка их в регионы страны.

В 1840 г. во Франции была введена метрическая система мер. В России эта система мер была принята значительно позднее. Однако передовые ученые того времени активно выступали за применение метрической системы мер и в нашей стране. Так, в 1867 г. на съезде русских естествоиспытателей выступил Д.И. Менделеев с призывом содействовать подготовке метриче­ской реформы в России. По его инициативе Петербургская ака­демия наук предложила создать международную организацию по обеспечению единообразия средств измерения в мировом масш­табе. Предложение было принято, и началась работа по учрежде­нию такой международной метрологической организации.

В 1875 г. на Дипломатической метрологической конферен­ции в Париже была принята Метрическая конвенция. В работе конференции приняли участие 17 стран мира, в число которых входила и Россия. Конвенция предусматривала создание Между­народного бюро мер и весов в г. Севр (Франция) для хранения международных эталонов, учреждение Международного коми­тета мер и весов (МКМВ), проведение не реже одного раза в шесть лет Генеральной конференции по мерам и весам для реше­ния принципиальных вопросов обеспечения единства измерений на международном уровне. Эти решения Метрической конвен­ции соблюдаются и ныне.

В 1893 г. в России на базе Депо была образована Главная палата мер и весов, которую возглавил Д.И. Менделеев, руково­дивший отечественной метрологией с 1892 по 1907 г. Благодаря его активной и плодотворной деятельности в области метроло­гии в течение 15 лет были созданы прекрасная эталонная база и «поверочные палатки», развернуты глубокие научные метрологи­ческие исследования, внедрена метрическая система измерений. Декрет о ее внедрении был принят уже после смерти Д.И. Мен­делеева в 1918 г. («О введении международной метрической сис­темы мер и весов»).

Дальнейшее развитие метрология получила в годы советской власти, когда индустриализация страны потребовала повышения точности измерений, новых видов измерительного оборудова­ния. Главная палата мер и весов была преобразована во Всесо­юзный (ныне Всероссийский) научно-исследовательский инсти­тут метрологии им. Д.И. Менделеева. В 1934 г. в Москве образо­ван Московский институт мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы — ВНИИМС). В регионах создавались республиканские, краевые, областные лаборатории государственного надзора за соблюде­нием стандартов, устанавливающих требования к состоянию средств измерений. Научно-исследовательские метрологические учреждения были созданы в ряде городов страны.

За годы советской власти в стране была создана Государст­венная и ведомственные метрологические службы, деятельность которых способствует обеспечению единства измерений в раз­ных отраслях народного хозяйства, а также качества и предот­вращению их. Следует отметить, что большинство их связано прямо или косвенно с грубыми погрешностями измерений. Так, авария на Чернобыльской АЭС, гибель теплохода «Нахимов» и другие подобные традегии явились результатом недостатков в организации измерений. По опубликованным в США данным, из 31 случая аварий, произошедших на американских АЭС в период с 1974 по 1978 г., в 10 случаях оказались неисправными приборы измерений, в 21 — виной стали ошибки в градуировке датчиков.

Метрология связывает воедино теорию и практику в любых отраслях знаний. По образному выражению Д.И. Менделеева, «точная наука немыслима без меры. Наука начинается с тех пор, когда начинают измерять».

В свою очередь, развитие новых наук вызвало необходимость создания более современных и точных средств измерения, кото­рые позволили сделать новые научные открытия и измерения.

В настоящее время метрология выполняет следующие важ­нейшие функции в народном хозяйстве страны:

• количественный учет потребительских и производствен­ного назначения товаров, а также материальных результа­тов работ и услуг, измеряемых в определенных узаконен­ных единицах измерения;

• метрологическое обеспечение контроля и управления качест­вом продукции, технологических процессов в различных сферах народного хозяйства;

• измерение физических величин, проводимое при научных и экспертных исследованиях, испытаниях, а также для иных целей оценки и подтверждения соответствия.