Czym jest metrologia? Rodzaje, podstawy, środki i cele metrologii

W tym artykule dowiemy się, czym jest metrologia. Postęp naukowo-techniczny jest dość trudny do wyobrażenia bez metod i przyrządów pomiarowych. Nawet w wielu sprawach krajowych, nie robimy bez nich. Z tego powodu tak duża i kompleksowa wiedza nie mogła pozostać bez systematyzacji i selekcji w odrębnej dziedzinie nauki. Ten kierunek naukowy nazwano metrologią. Wyjaśnia różne narzędzia pomiarowe z naukowego punktu widzenia. To jest przedmiot badań metrologia. Jednak działania specjalistów w dziedzinie metrologii obejmują również komponent praktyczny.

Czym jest metrologia

Międzynarodowy słownik podstawowych i ogólnych terminów w metrologii definiuje tę koncepcję jako naukę pomiaru. Metrologia, jak również każdy rodzaj pomiaru, odgrywa znaczącą rolę w prawie wszystkich dziedzinach ludzkiej działalności. Są stosowane absolutnie wszędzie, w tym kontrola produkcji, kontrola jakości środowiska, bezpieczeństwo i zdrowie ludzkie, a także ocena materiałów, produktów spożywczych, towarów przeznaczonych do handlu na uczciwych warunkach i ochrona praw konsumentów. Na czym opiera się metrologia?

Często używana jest koncepcja "infrastruktury metrologicznej". Dotyczy to zdolności pomiarowej regionu lub kraju jako całości i obejmuje pracę służb weryfikacji i kalibracji, laboratoriów i instytutów metrologicznych, a także zarządzanie i organizację systemu metrologicznego.

Podstawowe pojęcia

Pojęcie "metrologii" jest najczęściej używane w uogólnionym znaczeniu, co implikuje nie tylko teoretyczne, ale także praktyczne aspekty systemu pomiarowego. Jeśli chcesz określić zasięg, powszechnie używane są następujące pojęcia.

Ogólna metrologia

Czym jest ten typ metrologii? Zajmuje się problemami, które są wspólne dla wszystkich obszarów pomiarów metrologicznych. Ogólna metrologia zajmuje się zagadnieniami praktycznymi i teoretycznymi, które wpływają na jednostki pomiarowe, a mianowicie na strukturę systemu jednostek, a także na konwersję jednostek miar we wzorach. Zajmuje się również problemem błędów pomiarowych, problemów z narzędziami pomiarowymi i właściwościami metrologicznymi. Dość często ogólna metrologia jest również nazywana naukowym. Ogólna metrologia obejmuje różne obszary, na przykład:

• Metrologia masy, pomiar masy.
• Wymiar metrologiczny, czyli pomiar kątów i długości.
• Metrologia temperatury.
• Metrologia chemiczna.
  

Metrologia przemysłowa

Co to jest metrologia stosowana w przemyśle? Ta dziedzina nauki zajmuje się pomiarem produkcji, a także kontrolą jakości. Główne problemy napotykane przez metrologię przemysłową lub techniczną to interwały i procedury kalibracji, kontrola sprzętu pomiarowego, weryfikacja procesu pomiarowego itp. Dość często pojęcie to stosuje się w opisie działalności metrologicznej w dziedzinie przemysłu.

Metrologia prawna

Termin ten znajduje się na liście obowiązkowych wymagań technicznych. Organizacje zajmujące się metrologią prawną są zaangażowane w weryfikację wdrożenia tych wymogów w celu określenia dokładności i dokładności przeprowadzonych procedur pomiarowych. Dotyczy to obszarów publicznych, takich jak zdrowie, handel, bezpieczeństwo i środowisko. Obszary objęte metrologią prawną zależą od odpowiednich przepisów dla każdego kraju.

Przyjrzyj się podstawom metrologii bardziej szczegółowo poniżej.

Podstawy

Przedmiotem metrologii jest wyprowadzanie informacji w określonych jednostkach miary, zawierających informacje o właściwościach danego obiektu, a także procesy, zgodnie z ustaloną wiarygodnością i dokładnością.

Metrologia oznacza agregat narzędzia pomiarowe i ogólnie przyjęte standardy, które pozwalają na ich racjonalne wykorzystanie. Normalizacja i metrologia są ze sobą ściśle powiązane.

Obiekty

Przedmiotami metrologii są:

1. Każda mierzona wartość.
2. Jednostka wielkości fizycznej.
3. Pomiar
4. Błąd pomiaru.
5. Metoda pomiaru.
6. Środki, za pomocą których dokonywany jest pomiar.

Kryteria istotności

Istnieją również pewne kryteria określające społeczne znaczenie pracy metrologicznej. Należą do nich:

1. Dostarczanie dokładnych i obiektywnych informacji o pomiarach.
2. Ochrona społeczeństwa przed niedokładnymi wynikami pomiarów w celu zapewnienia bezpieczeństwa.

Cele

Główne cele regulacji technicznej i metrologii to:

1. Poprawa jakości produktów krajowych producentów i poprawa ich konkurencyjności. Dotyczy to zwiększenia wydajności produkcji, automatyzacji i mechanizacji procesu tworzenia produktów.
2. Dostosowanie rosyjskiego przemysłu do ogólnych regulacji rynkowych i przezwyciężenie barier technicznych w handlu.
3. Oszczędzanie zasobów różnego rodzaju.
4. Podnoszenie efektywności współpracy na rynku międzynarodowym.
5. Prowadzenie ewidencji produktów i zasobów materialnego planu.

Zadania

Do zadań metrologii należą:

1. Opracowanie teorii pomiaru.
2. Opracowanie nowych narzędzi i metod pomiarowych.
3. Zapewnienie jednolitych reguł pomiaru.
4. Poprawa jakości sprzętu używanego do prac pomiarowych.
5. Certyfikacja urządzeń pomiarowych zgodnie z obowiązującymi przepisami.
6. Ulepszenie dokumentów regulujących główne zagadnienia metrologii.
7. Podnoszenie umiejętności personelu, który zapewnia proces pomiaru.

Widoki

Pomiary są klasyfikowane na podstawie szeregu czynników, a mianowicie poprzez metodę uzyskiwania informacji, ze względu na charakter zmian, przez ilość informacji do zmierzenia w stosunku do normalnych wskaźników. Takie rodzaje metrologii istnieją.

Przy okazji uzyskuje się informacje, rozróżnia się pomiary bezpośrednie i pośrednie, a także łączne i kumulacyjne.

Jakie są środki metrologii?

Pomiary bezpośrednie i pośrednie

Linia prosta to fizyczne porównanie miary i wartości. Na przykład, przy mierzeniu długości obiektu za pomocą linijki, ilościowe wyrażenie wartości długości jest porównywane z przedmiotem miary.

Pomiary pośrednie sugerują ustawienie żądanej wartości w wyniku bezpośrednich pomiarów wskaźników odnoszących się w pewien sposób do sprawdzanej wartości. Na przykład podczas pomiaru natężenia prądu za pomocą amperomierza i woltomierza - napięcia, biorąc pod uwagę wzajemne powiązanie funkcjonalnego charakteru wszystkich wielkości, możliwe jest obliczenie mocy całego obwodu elektrycznego.

Pomiary łączne i wspólne

Pomiary zagregowane obejmują rozwiązywanie równań w systemie uzyskanym w wyniku pomiaru kilku tego samego typu w tym samym czasie. Pożądaną wartość oblicza się, rozwiązując ten układ równań.

Pomiary wspólne to określenie dwóch lub więcej różnych typów wielkości fizycznych w celu obliczenia zależności między nimi. Dwa ostatnie rodzaje pomiarów są dość często stosowane w dziedzinie elektrotechniki do określania różnych typów parametrów.

Ze względu na wielkość zmiany w procesie procedur pomiarowych przydzielane są pomiary dynamiczne, statystyczne i statyczne.

Statystyczne

Statystyczne są pomiary, które są związane z identyfikacją znaków losowych procesów, poziomu hałasu, sygnałów dźwiękowych itp. Natomiast w przypadku zmian statycznych charakteryzuje się stałą wartością mierzoną.

Pomiary dynamiczne obejmują pomiary, które mają tendencję do zmiany w procesie pracy metrologicznej. Pomiary dynamiczne i statyczne są dość rzadkie w praktyce w doskonałej formie.

Powtarzający się i pojedynczy

Według ilość informacji pomiary są podzielone na wielokrotne i pojedyncze. Pod jednym oznacza jeden wymiar jednej wielkości. Tak więc liczba pomiarów jest w pełni skorelowana z wartościami, które są mierzone. Zastosowanie tego rodzaju pomiaru wiąże się ze znaczącymi błędami w obliczeniach, w związku z tym wiąże się z usunięciem średniej arytmetycznej po przeprowadzeniu kilku procedur metrologicznych.

Wywoływanych jest wiele pomiarów, które charakteryzują się nadmierną liczbą operacji metrologicznych na zmierzonych wartościach. Główną zaletą tego rodzaju pomiaru jest niewielki wpływ na błąd czynników losowych.

Bezwzględny i względny

W odniesieniu do podstawowych jednostek metrologicznych rozróżnia się pomiary bezwzględne i względne.

Pomiary bezwzględne zakładają wykorzystanie jednej lub kilku wielkości podstawowych wraz ze stałą stałą. Względny na podstawie stosunku wartości metrologicznych do jednorodnego, używanego jako jednostka.

Skala pomiaru

Pojęcia takie jak skale pomiarowe, zasady i metody są bezpośrednio związane z metrologią.

Skala pomiarów rozumiana jest jako systematyczny zestaw wartości ilości w jej fizycznej ekspresji. Pojęcie skali pomiarowej jest dogodnie brane pod uwagę na przykładzie skal temperatury.

Temperatura topnienia lodu jest punktem wyjściowym, a punktem odniesienia jest temperatura, w której woda wrze. Dla jednej jednostki temperatury, to jest stopnia Celsjusza, bierze się jedną setną część wyżej opisanego przedziału. Istnieje również skala temperatury Fahrenheita, której punktem początkowym jest temperatura topnienia mieszaniny lodu z amoniakiem, a jako punkt odniesienia przyjmuje się normalną temperaturę ciała. Jedna jednostka Fahrenheita to dziewięćdziesiąt szósta przerwy. Na tej skali lód topi się na poziomie 32 stopni, a woda wrze w 212. Tak więc okazuje się, że przedział to 100 stopni Celsjusza i 180 stopni Fahrenheita.

Inne rodzaje skal są również znane w systemie metrologicznym, na przykład nazwy, kolejność, interwały, relacje itp.

Skala imion oznacza jednostkę jakościową, ale nie ilościową. Ten typ skali nie ma punktu początkowego i odniesienia, a także jednostek metrologicznych. Przykładem takiej skali może być atlas kolorów. Służy do wizualnej korelacji malowanego obiektu z próbkami referencyjnymi zawartymi w atlasie. Ponieważ istnieje wiele odmian odcieni, porównanie powinno zostać wykonane przez doświadczonego specjalistę, który ma rozległe praktyczne doświadczenie w tej dziedzinie, a także specjalne umiejętności wizualne.

Skala zamówienia charakteryzuje się wartością pomiaru wyrażoną w punktach. Mogą to być skale trzęsień ziemi, twardość ciał, siła wiatru itp.

Skala różnic lub przedziałów ma względne wartości zerowe. Odstępy w tej skali ustalane są w drodze porozumienia. Ta grupa obejmuje skale długości i czasu.
Skala relacji ma określoną wartość zerową, a jednostkę metrologiczną określa się w drodze porozumienia. Na przykład skalę masy można oceniać na różne sposoby, biorąc pod uwagę niezbędną dokładność ważenia. Waga analityczna i domowa znacznie się od siebie różnią.

Wniosek

Tak więc metrologia jest zaangażowana we wszystkie praktyczne i teoretyczne obszary ludzkiej działalności. W obszarze budowy pomiary są wykorzystywane do określenia odchyleń konstrukcji w niektórych płaszczyznach. W medycynie dokładne wyposażenie pozwala na procedury diagnostyczne, to samo dotyczy inżynierii mechanicznej, gdzie specjaliści używają urządzeń, które umożliwiają wykonywanie obliczeń z maksymalną dokładnością.

Istnieją również specjalne centra metrologiczne, które wykonują regulacje techniczne i realizują duże projekty, a także ustanawiają regulacje i systematyzują prace. Takie agencje rozszerzają swój wpływ na wszystkie rodzaje badań metrologicznych, stosując do nich ustalone standardy. Pomimo dokładności wielu wskaźników używanych w metrologii, ta nauka, podobnie jak wszystkie inne, nadal idzie naprzód i podlega pewnym zmianom i dodatkom.