2. Программа дисциплины

Тема 1. Метрология

Происхождение самого термина «метрология» возводят к двум греческим словам: metron, что переводится как «мера» и logos – «учение», таким образом, метрология - область знаний и вид деятельности, связанные с измерениями. Измерения – один из важнейших путей познания. Наука, промышленность, экономика и коммуникации не могут существовать без измерений. Каждую секунду в мире производятся миллиарды измерительных операций, результаты которых используются для обеспечения и технического уровня выпускаемой продукции, безопасности и безаварийности работы транспорта, обоснования медицинских и экологических диагнозов, анализа информационных потоков и т.д. Таким образом, объектами метрологии являются единицы величин, средства измерений, методики выполнения измерений и т.д. Бурное развитие метрологии пришлось на конец ХХ века. К этому времени закончилось становление метрологии как науки.

Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности [РМГ 29-99]

Метрологию разделяют на три относительно самостоятельных раздела: «Теоретическая метрология», «Законодательная метрология» и «Прикладная (практическая) метрология».

В теоретической метрологии разрабатываются фундаментальные основы этой науки.

Законодательной метрологией устанавливаются обязательные технические и юридические требования по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечения единства и требуемой точности измерений в интересах общества.

Практическая или прикладная метрология занимается вопросами практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

Объектами метрологии являются единицы физических величин, средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений.

Измерение физической величины - совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины [РМГ 29-99].

Погрешность измерения - разность между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.

Средство измерения - 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 [РМГ 29-99].

Эталон – средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке [РМГ 29-99].

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин, а погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах. В России, как и в большинстве стран мира, узаконенными единицами являются единицы величин Международной системы единиц (SI), принятой Генеральной конференцией по мерам и весам и рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии (МОЗМ).

Второе условие единства измерений – погрешность измерений не превышает (с заданной вероятностью) установленных пределов. Погрешности измерений средства измерений указываются в техническом документе (паспорте, ТУ) на средства измерений.

Главным нормативным актом по обеспечению единства измерений является Закон РФ от 27 апреля 1993 года № 4871-1 «Об обеспечении единства измерений». Он направлен на защиту прав и законных интересов граждан, экономики, обороноспособности страны от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.

Под метрологическим обеспечения строительства понимают совокупность научных и организационных основ для использования и применения технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений при производстве строительных материалов, изделий и конструкций и выполнения строительно-монтажных работ.

Государственная политика и нормативно-правовое регулирование в сфере обеспечения единства измерений осуществляется федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование).

Ростехрегулирование осуществляет методическое руководство тремя государственными справочными службами: Государственной службой времени, частоты и определения параметров вращения земли (ГСВЧ), Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО) и Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД). Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц могут создаваться в министерствах (ведомствах), организациях, на предприятиях и в учреждениях, являющихся юридическими лицами для выполнения работ по обеспечению единства и требуемой точности измерений, осуществления метрологического контроля и надзора.

Государственная метрологическая служба России в своей деятельности учитывает документы международных региональных организаций по метрологии и участвует в их работе.

Международные метрологические организации действуют с конца XIX века. Первое Международное метрологическое учреждение - Международное бюро мер и весов - было создано в 1875 году, когда 17 государств, в том числе и Россия, подписали в Париже Метрическую конвенцию. Международное бюро мер и весов активно функционирует и до сих пор, координируя деятельность метрологических организаций более чем 100 стран. В 1956 году была учреждена Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ), членами которой являются более 85 стран мира. МОЗМ разрабатывает общие вопросы законодательной метрологии.

Итоги многолетней деятельности международных организаций очень результативны. Благодаря их усилиям в большинстве стран мира принята Международная система единиц физических величин (SI), действует сопоставимая терминология, приняты рекомендации по способам нормирования метрологических характеристик средств измерений, по сертификации средств измерений и др.

Литература: [1, с. 173-249; 2, с. 391-468; с. 1-264].

Вопросы для самопроверки:

1. Назовите объекты метрологии

2. Что включает в себя понятие «средство измерений»?

3. Каковы два условия обеспечения единства измерения?

4. Что такое размер измеряемой величины?

5. По каким признакам подразделяют средства измерения (СИ)?

6. Какую функцию выполняют стандартные образцы?

7. Назовите метрологические характеристики определяющие:

   1. область применения средств измерения (СИ);

   2. качество измерения.

8. В чем различие в назначении средств измерений и эталонов?

9. Какая характеристика определяет точность измерения средств измерения?

10. В чем различие понятий «сходимость результатов измерений» и «воспроизводимость результатов измерений»?

11. Как расшифровывается аббревиатура ГСИ?

12. Что представляет организационная подсистема ГСИ?

13. Назовите сферы государственного метрологического контроля и надзора.

14. Кто проводит государственный метрологический контроль и надзор?

15. В каких случаях необходимо осуществлять процедуру «утверждение типа» средств измерений?

16. Что является результатом поверки средств измерений?

17. Как подтверждаются положительные результаты поверки СИ?

18. Допускается ли продажа средств измерений, не прошедших поверку?

19. Что такое точность измерений?

20. Что включает в себя понятие «поверка средств измерений»?

21. Кем осуществляется поверка средств измерений.

22. На каких этапах производится поверка средств измерений?

23. Что включает в себя понятие «калибровка средств измерений»?

24. Каким способом удостоверяются результаты калибровки средств измерений?

25. Какой федеральный орган исполнительной власти осуществляет руководство работами в области метрологии?

26. Имеются ли ограничения на осуществление деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора?

27. Вправе ли государственный инспектор органов Государственной метрологической службы при выявлении нарушений изымать при необходимости средство измерений из эксплуатации?