Metrologija yra matavimų mokslas. Tai sukuria bendrą supratimą apie vienetus, kurie yra svarbūs bet kokiai žmogaus veiklai matuoti.
Kad ir koks sudėtingas būtų metrologijos mokslas, metrologijos uždaviniai buvo apibrėžti dar XVIII amžiuje. Dėl to 1795 m. buvo sukurta dešimtainė metrinė sistema, kuri nustatė kitų tipų matavimų standartus. Kai kurios kitos šalys priėmė sistemą 1795–1875 m.
Siekiant sukurti vienodus pasaulinius standartus pagal Metrinę konvenciją, buvo įkurtas Tarptautinis kovos su nukrypimais nuo sistemos biuras (BIPM). Tai paskatino 1960 m. priimtą rezoliuciją sukurti Tarptautinę vienetų sistemą. Taigi pagrindiniai metrologijos uždaviniai tapo dar globalesni. Dabar tai vienas iš mokslų, nuo kurio beveik priklauso žmonijos likimas, nes jis lemia visame pasaulyje priimtas normas.
Metrologijos, standartizavimo, sertifikavimo užduotys
Šis mokslas skirstomas į tris pagrindinius tipus. Pirmoji – matavimo vienetų apibrėžimas (sąlyčio su standartizacija taškas), antrasis – šių vienetų įgyvendinimas praktikoje. Taip pat jos užduotys apima tam tikrą sekimą, susiejantį praktiškai atliktus matavimus su etaloniniais standartais (sertifikavimu). Šios srities specialistai yra apmokyti spręsti metrologijos / sertifikavimo užduotis, kurios yra labai svarbios bet kokiai programai.
Polaukiai
Sritys yra mokslinė arba fundamentalioji metrologija, nagrinėjanti taikomųjų, techninių ar pramoninių matavimo vienetų nustatymą, jų taikymą gamyboje ir kitiems visuomenės procesams, taip pat teisėkūra, apimanti reguliavimą ir reglamentus., reikalavimai priemonėms ir metodams. Metrologijos / standartizacijos problemos naudojamos kiekvienos iš šių sričių specialistams ugdyti.
Teisėkūros aspektas
Kiekviena šalis turi nacionalinę matavimo sistemą (NMS), kurią sudaro laboratorijų, kalibravimo centrų ir akreditavimo įstaigų, diegiančių ir prižiūrinčių metrologinę infrastruktūrą, tinklas. NMS įtakoja, kaip šalyje atliekami matavimai, taip pat kaip juos priima tarptautinė bendruomenė, o tai labai svarbu visai visuomenei, įskaitant ekonomiką, energetiką, aplinką, sveikatos apsaugą, gamybą, pramonę ir vartotojų pasitikėjimą. DėlPradedantiesiems šioje srityje mokyti naudojamos metrologijos užduotys, kurias sprendžiant studentams paprastai nekyla problemų.
Šio mokslo įtaka prekybai ir ekonomikai yra viena iš lengviausiai pastebimų socialinių pasekmių dėl plataus jo įvedimo. Siekiant užtikrinti sąžiningą prekybą, turi būti sutarta matavimo sistema, kurią suteikia šis mokslas.
Istorija
Standartizavimas yra labai svarbus matavimų pagrįstumui. Pirmasis nuolatinio standarto įrašas buvo atliktas 2900 m. pr. Kr. Kr., kai karališkoji egiptiečių uolektis buvo iškirpta iš juodo granito kaip metrinis standartas. Uolektis buvo apibrėžta kaip faraono dilbio ilgis ir jo rankos plotis, ir šis standartas buvo suteiktas visiems Egipto statybininkams. Standartizuoto ilgio piramidžių statybai sėkmę rodo jų pagrindų ilgiai, kurie skiriasi ne daugiau kaip 0,05%.
Kitos civilizacijos įdiegė bendrus matavimo standartus, suderindamos save su romėnų ir graikų architektūra. Imperijos žlugimas ir po to sekę tamsieji amžiai išprovokavo žinių apie priemones ir standartizavimą praradimą. Nors vietinės sistemos buvo įprastos, palyginti buvo sunku, nes daugelis jų buvo nesuderinami. 1196 m. Anglijoje buvo sukurti ilgio standartai, o 1215 m. Magna Carta netgi įtraukė atskirą skyrių vyno ir alaus matavimo vienetams.
Naujas laikas
Šiuolaikinė metrologijakilęs iš Prancūzijos revoliucijos. Revoliucionieriai sukūrė vieną svorių ir matų kamerą, kad suvienytų viską, ką galima išmatuoti. Norint išmokyti šio mokslo, buvo sudarytos specialios metrologijos problemos, kurias sprendžiant iš pradžių gali kilti sunkumų net pradedantiesiems mokslininkams.
1791 m. kovo mėn. buvo nustatytas standartinis matuoklis. Dėl to 1795 m. buvo sukurta dešimtainė metrinė sistema, nustatanti kitų tipų matavimų standartus. Kelios kitos šalys 1795–1875 m. taikė metrinę sistemą.
Nors pradinė BIPM misija buvo sukurti tarptautinius matavimo vienetų standartus ir suderinti juos su nacionaliniais standartais, dėl mokslo pažangos biuro veiklos sritis išsiplėtė. Dabar jame yra elektriniai, fotometriniai įrenginiai ir jonizuojančiosios spinduliuotės matavimo standartai. Metrinė sistema buvo modernizuota 1960 m., kai vienoje iš teminių tarptautinių konferencijų buvo priimta rezoliucija, sukūrus Tarptautinę vienetų sistemą.
Tarptautinis lygis
Tarptautinis svorių ir matų biuras (BIPM) apibrėžia metrologiją kaip matavimo mokslą. Tai sukuria bendrą supratimą apie žmogaus veiklai svarbius vienetus.
Metrologija yra didžiulė sritis, tačiau ją galima apibendrinti į tris pagrindines veiklas:
- tarptautiniu mastu pripažintų matavimo vienetų apibrėžimas;
- šių vienetų realizavimas praktikoje;
- sekimo grandinių taikymas (susiejimas su nuorodastandartai).
Šios sąvokos skirtingu laipsniu taikomos trims pagrindinėms metrologijos sritims:
- mokslinis;
- taikomasis, techninis arba pramoninis;
- teisėkūros.
Įvairiuose tarptautiniuose biuruose viskas, kam skirta metrologija, standartizacija ir sertifikavimas – užduotys ir sprendimai, naujų priemonių išradimas, senųjų tobulinimas. Visa tai daro organizacijos, siekdamos užtikrinti standartizavimą ir sertifikavimą.
Mokslinė metrologija
Mokslinė metrologija yra susijusi su matavimo vienetų kūrimu, naujų metodų kūrimu, standartų įgyvendinimu ir jų laikymosi kontrole visais atvejais. Tai taip pat apima standartizavimo, sertifikavimo, metrologijos užduočių ir sprendimų parengimą.
Šis metrologijos tipas laikomas aukščiausiu šio mokslo išsivystymo lygiu, siekiančiu aukščiausio tikslumo. BIPM tvarko metrologinio kalibravimo ir matavimo galimybių duomenų bazę bei recenzuojamus institutus visame pasaulyje. Matavimų metu BIPM apibrėžė devynias metrologijos sritis, kurios apima akustiką, elektrą ir magnetizmą, ilgį, masę ir susijusius dydžius, fotometriją ir radiometriją, jonizuojančiąją spinduliuotę, laiką ir dažnį, termometriją ir chemiją.
Naujausi įvykiai
Atsižvelgiant į metrologijos užduočių skaičiaus padidėjimą, buvo nuspręsta metrologiją papildyti ir perkelti ją į tarptautinį lygį. Vėliau buvo pasiūlytas naujas SI bazinių vienetų apibrėžimas, kuris buvo oficialiai patvirtintas2018 m. lapkričio mėn. ir galioja 2019 m. gegužės mėn.
Pagrindinių vienetų keitimo motyvas yra padaryti, kad visa sistema būtų išvesta iš fizinių konstantų, todėl reikia pašalinti kilogramo prototipą, nes tai yra paskutinis artefaktas, nuo kurio priklauso vienetų apibrėžimai. Mokslinė metrologija atlieka svarbų vaidmenį iš naujo apibrėžiant vienetus, nes jų tiksliam apibrėžimui reikia griežtai apibrėžti fizines konstantas.
Praktinė ir pramoninė metrologija
Šio mokslo taikomoji, techninė ar pramoninė sritis yra susijusi su matavimų taikymu pramoniniuose ir kituose procesuose bei jų panaudojimu visuomenėje, užtikrinant prietaisų tinkamumą, jų kalibravimą ir kokybės kontrolę. Atsižvelgiant į metrologijos uždavinius, pramoninė ir taikomoji metrologija kartais neteisingai tapatinama su visu šiuo daugialypiu mokslu dėl to, kad iš visų jo sričių jis yra labiausiai pastebimas pasauliečiui.
Kokybiniai matavimai yra svarbūs pramonėje, nes jie turi įtakos galutinio produkto kainai ir kokybei bei 10–15 % gamybos sąnaudų. Nors šioje metrologijos srityje pagrindinis dėmesys skiriamas patiems matavimams, stebėjimo prietaiso kalibravimas yra būtinas, kad būtų užtikrintas teisingumas. Metrologinės kompetencijos pramonėje pripažinimas gali būti pasiektas sudarant abipusio pripažinimo susitarimus, akreditavimą arba tarpusavio vertinimą. Pramoninė metrologija yra svarbi šalies ekonominiam ir pramoniniam vystymuisi, o jos tikslai konkrečioje šalyje gali rodyti jos ekonominę būklę.
Teisinė metrologija
Atsižvelgiant į visas pirmiau minėtas metrologijos užduotis, teisėkūros metrologija atlieka labai pagalbinį vaidmenį, ir štai kodėl. Faktas yra tas, kad tai yra teisinis šio mokslo porūšis ir susijęs su veikla, kylančia iš įstatyme nustatytų tiesioginio matavimo reikalavimų, matavimo vienetų, priemonių ir metodų nustatymui jo įgyvendinimui. Tokie teisiniai reikalavimai gali kilti dėl būtinybės apsaugoti sveikatą, visuomenės saugumą, aplinką, mokesčius, vartotojų apsaugą ir sąžiningą prekybą.
Teminės organizacijos, skirtos šio tipo metrologijai, steigiamos visame pasaulyje, kad padėtų suderinti nacionalines taisykles ir užtikrinti, kad teisiniai reikalavimai netrukdytų prekybai.
