()1.2. Этапы развития отечественной метрологии
В развитии отечественной метрологии выделяют несколько этапов:
Первый этап (до 1892 г.) охватывает период от стихийного зарождения метрологической деятельности к созданию единых эталонов. Для этого периода характерная централизация метрологической деятельности, участие ученых в работе международных метрологических организаций.
Второй этап - Менделеевский. Он охватывает промежуток времени 1892-1917г.г. В этот период в России, а также в Украине внедряется метрическая система мер. С 1892 г. Депо образцовых мер и весов возглавляет Д.И. Менделеев, который приложил немало усилий для внедрения метрической системы мер. В 1903 г. Депо преобразовано в Главную палату мер и весов, которая стала одной из первых в мире научно-исследовательских учреждений метрологического профиля.
Третий этап развития метрологии охватывает период 1918-1945 гг. и называется нормативным этапом. В этот период создается нормативно-техническая документация разного уровня по метрологии; вся информация сосредоточивается в Главной палате мер и весов; осуществляется комплекс мероприятий по созданию государственной метрологической службы. Начинается внедрение Международной метрической системы мер. Внедрение метрической системы мер было связано с проведением метрической реформы, которая осуществлялась на протяжении 9 лет.
Четвертый этап развития метрологии охватывает период с 1945 г. по 1980г. Этот послевоенный этап характеризуется интенсивным развитием метрологической деятельности. С 1963 г. Международная система единиц физических величин начала внедряться как обязательная во всех областях науки, техники и в народном хозяйстве. В 1967 г. происходит зарождение квалиметрии. Отличной особенностью четвертого этапа является повсеместное внедрение стандартизации как главной организационно-правовой формы обеспечения единства измерения в стране.
На пятом этапе развития метрологии, который охватывает 1980-1991 гг. отводится значительное внимание проблемам измерения качества продукции. В этот период развивается квалиметрия как раздел метрологии. Квалиметрия изучает вопросы, связанные с измерением качества продукции. Метрологические методы начинают внедрять и использовать при управлении качеством продукции, измерении нефизических величин.
Шестым этапом развития метрологии в независимой Украине является развитие метрологии с 1992 г. Он связан с созданием национальной метрологической системы, эталонной и измерительной базы. Осуществляется усовершенствование квалиметрии, зарождается и внедряется система соответствия продукции (сертификации). Метрологическая наука направлена на усовершенствование стандартизации и управление качеством продукции в Украине.
Раздел I.22. Метрология и измерения
Метрология (от греч. "метрон" — мера, "логос" — учение) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Метрология охватывает единицы измерения и их эталоны, средства измерений и сферу их применения, а также все теоретические и практические проблемы, связанные с измерениями.
Измерения играют важную роль почти во всех сферах человеческой деятельности, начиная от контроля за производством, измерения состояния окружающей среды, оценки соответствия продуктов с целью защиты потребителя и обеспечения честной торговли.
Метрология классифицируется тремя главными областями: научная метрология, промышленная метрология и законодательная метрология.
Научная (фундаментальная) метрология - это часть метрологии, которая изучает общие метрологические вопросы, независимо от величин, которые измеряются. Она охватывает общие теоретические и практические проблемы, которые касаются единиц измерения, в том числе применения и обеспечения единства измерений, используя научные методы, проблемы ошибок и погрешностей во время измерений и проблемы метрологических свойств средств измерений.
Существуют разные специализированные области метрологии, например:
метрология массы, которая занимается измерением массы;
линейная метрология, которая занимается измерениями длины и углов;
метрология температуры, которая занимается измерениями температуры;
электрическая метрология, которая занимается электрическими измерениями;
химическая метрология, которая занимается химическими измерениями.
Промышленная (практическая) метрология занимается измерениями на производстве и контролем качества. Она охватывает методы поверки, периодичность поверок, контроль процесса измерения и контроль средств измерений в промышленности с целью обеспечения того, чтобы их состояние отвечало требованиям к их использованию.
Законодательная метрология - раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества.
Рассмотрим содержание основных понятий метрологии.
Измерения как основной объект метрологии связаны как с физическими величинами, так и с величинами, относящимися к другим наукам (математике, психологии, медицине, общественным наукам и др.).
Физической величиной называют одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качественном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением. Так, свойство "прочность" в качественном отношении характеризует такие материалы, как сталь, дерево, ткань, стекло и многие другие, в то время как степень (количественное значение) прочности — величина для каждого из них совершенно разная.
Измерением называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставить с нею измеряемую величину. Полученное значение величины и есть результат измерений. Интересно отметить соответствие в целом этой современной трактовки с толкованием данного термина философом П.А. Флоренским, которое вошло в "Техническую энциклопедию" издания 1931 г.: "Измерение — основной познавательный процесс науки и техники, посредством которого неизвестная величина количественно сравнивается с другою, однородною с ней и считаемою известной".
Погрешностью называют отклонение результата измерений от действительного (истинного) значения измеряемой величины. При этом следует иметь в виду, что истинное значение физической величины считается неизвестным и применяется в теоретических исследованиях; действительное значение физической величины устанавливается экспериментальным путем в предположении, что результат эксперимента (измерения) в максимальной степени приближается к истинному значению. Погрешности измерений приводятся обычно в технической документации на средства измерений или в нормативных документах. Правда, если учесть, что погрешность зависит еще и от условий, в которых проводится само измерение, от экспериментальной ошибки методики и субъективных особенностей человека в случаях, где он непосредственно участвует в измерениях, то можно говорить о нескольких составляющих погрешности измерений либо о суммарной погрешности.
Единство измерений, однако, не может быть обеспечено лишь совпадением погрешностей. Требуется еще и достоверность измерений, которая говорит о том, что погрешность не выходит за пределы отклонений, заданных в соответствии с поставленной целью измерений. Есть еще и понятие точности измерений, которое характеризует степень приближения погрешности измерений к нулю, т.е. полученного при измерении значения к истинному значению измеряемой величины.
Обобщает все эти положения современное определение понятия единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы.
Как выше отмечено, мероприятия по реальному обеспечению единства измерений в большинстве стран мира установлены законами и входят в функции законодательной метрологии
Измерительная техника - обобщающее понятие, охватывающее технические средства, специально предназначенные для измерений. К средствам измерительной техники относят средства измерений и их совокупности (измерительные системы, измерительные установки), измерительные принадлежности, измерительные устройства.
Средство измерений - техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
