Характеристика метрологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

метрология капиталистический измерение

Метрология -- это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения точности, соизмеримой с точностью воспроизведения и хранения физических величин мерами или стандартными образцами состава и свойств веществ и материалов.

Наука метрология - особый вид человеческой познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний о физических объектах, процессах, явлениях, эффектах и свойствах окружающего нас (мега-, макро-, микро- и нано-) мира.

Предметом исследований метрологии является познание собственных законов строения, функционирования и развития, создание и изучение стратегий, методов и средств измерений физических величин при разных законах преобразования этих величин, а также развитие и становление эталонной базы (эталонов, мер, стандартных образцов и т.д.).

Предметом метрологии является извлечение количественной информации о характеристиках и свойствах объектов и процессов с заданным качеством измерений (точностью, достоверностью, оперативностью, сопоставимостью и стабильностью).]

Метрология состоит из 3 составных частей: фундаментальная (общетеоретическая и прикладная) метрология, законодательная (государственная и общегосударственная) метрология и практическая (отраслевая и производственная) метрология.

Фундаментальная метрология - та составная часть науки об измерениях, предметом которой является разработка фундаментальных (общетеоретических) основ этой науки и развитие на ее базе прикладных теорий и научных направлений.

Общетеоретическая метрология - это прежде всего система законов, категорий, принципов, методов, математических и структурных моделей, определений, положений и условий, характеризующая стратегию прямых и избыточных измерений величин разной физической природы.

Общетеоретическая метрология - это та часть фундаментальной метрологии, предметом которой является разработка систем общих и частных законов, аксиом, постулатов, категорий, принципов, методов, математических и структурных моделей, определений, положений, условий и т.д., характеризующих стратегии прямых (т.е. необходимых) и избыточных (необходимых и достаточных) измерений величин разной физической природы, пути и методы достижения качества, метрологической эффективности и надежности измерений.

Прикладная метрология - это та часть фундаментальной метрологии, предметом которой является разработка прикладных теорий и дисциплин, описывающих и характеризующих особенности измерений величин той или иной физической природы методами прямых или избыточных измерений, конкретные пути и методы достижения качества измерений, метрологической эффективности и надежности.

Прикладная метрология опирается на фундамент общетеоретической метрологии и развивает частно-научные теории и дисциплины. Она направлена на получение конкретного научного результата, который актуально или потенциально может быть использован для удовлетворения частных или общественных потребностей.

Законодательная метрология - это та составная часть науки об измерениях, предметом которой является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, мер, эталонов, стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, методов и средств измерений, направленная на обеспечение единства измерений, необходимого качества и единообразия средств измерений в интересах общества.

Законодательная метрология рассматривает всю совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требований и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства.

Практическая метрология - это та составная часть науки об измерениях, которая изучает и освещает как вопросы практического применения разработок фундаментальной (преимущественно прикладной) метрологии, так и положений, требований и норм законодательной метрологии.

Практическая метрология - это та составная часть науки об измерениях, предметом которой является изучение и освещение вопросов практического применения разработок фундаментальной метрологии, результатов ее теоретических исследований, положений, требований и норм законодательной метрологии, вопросов эффективности и метрологического обеспечения производства, ведения метрологической документации, осуществления всех видов поверочных работ, аккредитации метрологических служб, государственного метрологического контроля и надзора в масштабах страны, отрасли, предприятий и организаций и т.д.

Цели и задачи метрологии

· Создание общей теории измерений;

· образование единиц физических величин и систем единиц;

· разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);

· создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

· Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии

· Любое измерение есть сравнение.

· Любое измерение без априорной информации невозможно.

· Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

Термины и определения метрологии

· 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.

· Физическая величина - одно из свойств физической системы,процесса или явления, общее в качественном отношении, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

· Измерение - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью технических средств и вычислений.

· Средство измерений - техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормируемые метрологические характеристики.

· Погрешность измерения(абсолютная погрешность) -- отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

· Погрешность средства измерения -- разность между показанием средства измерений и истинным значением измеряемой физической величины.

· Точность средства измерений -- характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.

· Лицензия -- это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.

Классификация измерений

По способу получения измерения:

Прямые- когда физическая величина непосредственно связывается с её мерой;

Косвенные - когда искомое значение измеряемой величины установлено по результатам прямых измерений величин, которые связаны с искомой величиной известной зависимостью;

Совокупные - когда используются системы уравнений, составляемых по результатам измерения нескольких однородных величин.

Совместные - производятся с целью установления зависимости между величинами. При этих измерениях определяется сразу несколько показателей.

По характеру изменения измеряемой величины:

Статические - связаны с такими величинами, которые не изменяются на протяжении времени измерения.

Динамические - связаны с такими величинами, которые в процессе измерений меняются (температура окружающей среды).

По количеству информации:

Однократные;

Многократные (> 3);

По отношению к основным единицам измерения:

Абсолютные (используют прямое измерение одной основной величины и физической константы).

Относительные -- базируются на установлении отношения измеряемой величины, применяемой в качестве единицы. Такая измеряемая величина зависит от используемой единицы измерения

По соотношению между числом измеряемых величин и числом уравнений измерения:

безызбыточные измерения;

избыточные или множественные"*

По степени достаточности:

необходимые (безызбыточные) измерения;

избыточные (то есть необходимые и достаточные) измерения.**

/Академик РАЕН, д.т. н., проф. А. Г. Сергеев -- автор учебника «Метрология и метрологическое обеспечение». -- М.: Высшее образование, 2008. -- 575 с. (Основы наук)/.

История метрологии

· Исторически важные этапы в развитии метрологии:

· IV век до н.э. -- метрологические институты и в древнем Херсонесе

· XVIII век -- установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);

· 1832 год -- создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;

· 1875 год -- подписание международной Метрической конвенции;

· 1960 год -- разработка и установление Международной системы единиц (СИ);

· XX век -- метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.

· Вехи отечественной истории метрологии:

· присоединение к Метрической конвенции;

· 1893 год -- создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

· Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

Становление и различия метрологии в СССР и капиталистических странах

Бурное развитие науки, техники и технологии в ХХ веке потребовало развития метрологии как науки. В СССР метрология развивалась в качестве государственной дисциплины, т.к. нужда в повышении точности и воспроизводимости измерений росла по мере индустриализации и роста оборонно-промышленного комплекса. Зарубежная метрология также отталкивалась от требований практики, но эти требования исходили в основном от частных фирм. Косвенным следствием такого подхода оказалось государственное регулирование различных понятий, относящихся к метрологии, т.е. необходимо стандартизовать. За рубежом эту задачу взяли на себя негосударственные организации, например ASTM. В силу этого различия в метрологии СССР и постсоветских республик государственные стандарты ( эталоны ) признаются главенствующими, в отличие от конкурентной западной среды, где частная фирма может не пользоваться плохо зарекомендовавшим себя стандартом или прибором и договориться со своими партнёрами о другом варианте удостоверения воспроизводимости измерений.

Отдельные направления метрологии

· Авиационная метрология

· Химическая метрология

· Медицинская метрология

· Оценка параметров сигналов

· Историческая метрология

Размещено на Allbest.ru