Метрологията е наука за измерването. Той установява общо разбиране за единиците, които са критични за измерването на всяка човешка дейност.
Без значение колко сложна е науката за метрологията, задачите на метрологията са определени още през 18-ти век. Това доведе до създаването на десетичната метрична система през 1795 г., която постави набор от стандарти за други видове измервания. Няколко други страни приеха системата между 1795 и 1875 г.
За създаване на единни световни стандарти в съответствие с Метричната конвенция беше създадено Международното бюро за борба с отклоненията от системата (BIPM). Това доведе до създаването на Международната система от единици в резултат на резолюция, приета през 1960 г. Така основните задачи на метрологията станаха още по-глобални. Сега това е една от науките, от които почти зависи съдбата на човечеството, защото определя нормите, приети в целия свят.
Задачи по метрология, стандартизация, сертифициране
Тази наука е разделена на три основни типа. Първото е дефинирането на мерните единици (точката на допир със стандартизацията), второто е прилагането на тези единици на практика. Също така, неговите задачи включват един вид проследяване, което свързва направените на практика измервания с референтни стандарти (сертификация). Специалистите в тази област са обучени да решават задачи по метрология/сертификация, които са критични за всяко приложение.
Подполета
Подполета са научна или фундаментална метрология, която се занимава с установяването на мерни единици, приложни, технически или промишлени, занимаващи се с тяхното приложение към производствени и други процеси в обществото, както и законодателни, които обхващат регулации и разпоредби, изисквания за средства и методи. Проблемите с метрологията/стандартизацията се използват за обучение на професионалисти във всяка от тези области.
Законодателен аспект
Всяка страна има национална измервателна система (NMS) под формата на мрежа от лаборатории, центрове за калибриране и акредитационни органи, които внедряват и поддържат метрологичната инфраструктура. NMS оказва влияние върху начина, по който се правят измервания в дадена страна, както и тяхното приемане от международната общност, което е от голямо значение за цялото общество, включително икономиката, енергетиката, околната среда, здравеопазването, производството, индустрията и доверието на потребителите. Заметрологичните задачи се използват за обучение на начинаещи в тази област, с решението на които студентите обикновено нямат проблеми.
Въздействието на тази наука върху търговията и икономиката е едно от най-лесно забележимите социални последици от широкото й въвеждане. За да се осигури справедлива търговия, трябва да има договорена система за измерване, която тази наука предоставя.
История
Стандартизацията е от решаващо значение за валидността на измерванията. Първият запис на постоянен стандарт е направен през 2900 г. пр.н.е. пр.н.е., когато кралският египетски лакът е издълбан от черен гранит като метричен стандарт. Лакътът се определя като дължината на предмишницата на фараона плюс ширината на ръката му и този стандарт е даден на всички строители в Египет. Успехът на стандартизирана дължина за изграждане на пирамиди се посочва от дължините на техните основи, които се различават с не повече от 0,05%.
Други цивилизации въведоха общи стандарти за измерване, привеждайки се в съответствие с римската и гръцката архитектура. Разпадането на империята и последвалите тъмни векове провокираха загуба на знания за мерките и стандартизацията. Въпреки че местните системи бяха често срещани, сравнимостта беше трудна, тъй като много от тях бяха несъвместими. През 1196 г. в Англия са създадени стандарти за дължина, а Magna Carta от 1215 г. дори включва отделен раздел за мерни единици вино и бира.
Ново време
Модерна метрологияпроизхожда от Френската революция. Революционерите създадоха единна камера с теглилки и мерки, за да обединят всичко, което може да бъде измерено. За преподаване на тази наука бяха съставени специални задачи в метрологията, с чието решение дори начинаещи учени в началото биха могли да имат затруднения.
През март 1791 г. е определен стандартният метър. Това доведе до създаването на десетичната метрична система през 1795 г., като постави стандарти за други видове измервания. Няколко други държави приеха метричната система между 1795 и 1875 г.
Въпреки че първоначалната мисия на BIPM беше да създаде международни стандарти за мерни единици и да ги приведе в съответствие с националните стандарти, обхватът на бюрото се разшири поради научния прогрес. Сега включва електрически, фотометрични единици и еталони за измерване на йонизиращи лъчения. Метричната система е модернизирана през 1960 г. със създаването на Международната система от единици в резултат на приемането на резолюция на една от тематичните международни конференции.
Международно ниво
Международното бюро по мерки и теглилки (BIPM) дефинира метрологията като наука за измерването. Той установява общо разбиране за единиците, критични за човешката дейност.
Метрологията е обширна област, но може да се обобщи в три основни дейности:
- дефиниция на международно признати мерни единици;
- реализиране на тези единици на практика;
- прилагане на проследяващи вериги (асоциация с препраткастандарти).
Тези понятия се прилагат в различна степен към трите основни области на метрологията:
- научен;
- приложен, технически или индустриален;
- законодателна.
В различни международни бюра, всичко, на което са посветени метрологията, стандартизацията и сертифицирането - задачи и решения, изобретяване на нови мерки, усъвършенстване на стари. Всичко това се прави от организации, за да се осигури стандартизация и сертифициране.
Научна метрология
Научната метрология е свързана със създаването на мерни единици, разработването на нови методи, прилагането на стандарти и контрола за тяхното спазване във всички случаи. Това включва и подготовката на задачи и решения за стандартизация, сертифициране, метрология.
Този тип метрология се счита за най-високото ниво на развитие на тази наука, стремяща се към най-висока степен на точност. BIPM поддържа база данни с възможности за метрологично калибриране и измерване и рецензирани институти по целия свят. При измерванията BIPM е дефинирал девет области на метрологията, които включват акустика, електричество и магнетизъм, дължина, маса и свързани величини, фотометрия и радиометрия, йонизиращо лъчение, време и честота, термометрия и химия.
Последни събития
Като се има предвид увеличаването на броя на задачите по метрология, беше решено да се допълни метрологията и да се изведе на международно ниво. По-късно беше предложена нова дефиниция на базовите единици SI, която беше официално одобренаНоември 2018 г. и в сила от май 2019 г.
Мотивацията за промяна на базовите единици е цялата система да се извлече от физически константи, което изисква премахване на прототипа на килограм, тъй като той е последният артефакт, от който зависят дефинициите на единиците. Научната метрология играе важна роля в това предефиниране на единиците, тъй като тяхното точно определение изисква строго определение на физическите константи.
Практическа и индустриална метрология
Приложната, техническа или индустриална област на тази наука се отнася до прилагането на измервания към промишлени и други процеси и тяхното използване в обществото, като се гарантира пригодността на инструментите, тяхното калибриране и контрол на качеството. Като се имат предвид задачите на метрологията, индустриалната и приложната метрология понякога неправилно се отъждествяват с цялата тази многостранна наука поради факта, че от всичките й области тя е най-забележимата за лаиците.
Качествените измервания са важни в индустрията, тъй като влияят върху цената и качеството на крайния продукт и 10-15% от производствените разходи. Докато акцентът в тази област на метрологията е върху самите измервания, калибрирането на проследяващото устройство е необходимо, за да се гарантира валидност. Признаването на метрологичната компетентност в индустрията може да бъде постигнато чрез споразумения за взаимно признаване, акредитация или партньорска проверка. Индустриалната метрология е важна за икономическото и индустриалното развитие на една страна и нейните цели в конкретна страна могат да показват нейния икономически статус.
Правна метрология
Като се вземат предвид всички горепосочени задачи на метрологията, законодателната метрология играе много спомагателна роля и ето защо. Факт е, че тя е правен подвид на тази наука и се отнася до дейности, които произтичат от установените от закона изисквания за пряко измерване, установяването на възли, инструменти и методи за неговото осъществяване. Такива законови изисквания могат да възникнат от необходимостта от защита на здравето, обществената безопасност, околната среда, данъчното облагане, защитата на потребителите и справедливата търговия.
Тематични организации, посветени на този тип метрология, се създават по целия свят, за да помогнат за хармонизирането на регулациите през националните граници, за да се гарантира, че законовите изисквания не възпрепятстват търговията.
