1.2. Сутність і завдання метрології

Життєдіяльність людства відбувається у тісному взає­мозв'язку з навколишнім середовищем. Його пізнання є необхідною умовою існування і розвитку суспільства. Од­ним з інструментів такого пізнання є метрологія — наука про вимірювання.

Метрологія (грец. metron — міра і logos — слово, вчення) — нау­ка про вимірювання, яка вивчає теоретичні і практичні аспекти вимірювань як способу пізнання у всіх галузях науки і техніки.

Метрологічні знання зародилися одночасно з утворен­ням першої людської спільноти, еволюціонували і посту­пово виокремилися в самостійну науку. Натепер надбання метрології використовують у найрізноманітніших галузях людської діяльності, зокрема в екології.

Впровадження різноманітних сучасних технологій, по­ліпшення охорони здоров'я і навколишнього середовища потребують залучення величезних масивів інформації про стан матеріальних об'єктів. Якість продукції також зале­жить від кількості та якості вимірів (отриманих в резуль­таті вимірювань величин), за допомогою яких контролю­ють технологічні параметри виробничих процесів і параметри, характеристики, властивості виробів, стан довкіл­ля тощо. Сучасна техніка і методика вимірювань сформу­валася в результаті тривалого розвитку теоретичних засад і удосконалення засобів вимірювальної техніки на основі метрології, яка ґрунтується на загальних фізичних, хіміч­них, математичних законах, виробляючи з їх залученням власний інструментарій дослідження.

Метою метрології є створення загальної теорії вимі­рювань, еталонів і мір, вимірювальних приладів і вимірю­вальних інформаційних систем, розроблення методів ви­мірювальних перетворень, методик оцінювання точності результатів вимірювань, методики передачі розмірів оди­ниць від еталонів до зразкових засобів вимірювань та надалі до робочих засобів вимірювань.

Метрологія має власний предмет і об'єкт вивчення.

Предметом метрології є методи та методики проведен­ня вимірювальних операцій, засоби вимірювальної техні­ки та способи досягнення необхідної точності вимірювання властивостей фізичних об'єктів і процесів, правила і нор­ми, які цьому сприяють.

Об'єктом сучасної метрології є сукупність метрологіч­ного забезпечення всіх галузей виробництва, споживання та обслуговування суспільства, його елементів (промисло­вості, сільського господарства, охорони навколишнього се­редовища, науки, комунальної сфери, транспорту тощо).

Суб'єктами метрології є особи чи організації, які здій­снюють управлінську діяльність щодо об'єктів і предметів метрології.

Метрологія послуговується як загальнонауковими, так і спеціальними методами пізнання, котрі об'єднані у мето­дики метрології — сукупність фізичних і математичних методів, що використовують для отримання інформації за допомогою вимірювань із заданими точністю та достовір­ністю (методика вимірювальних перетворень, методика вимірювання та опрацювання результатів спостережень, планування вимірювального експерименту тощо).

Для забезпечення достатньої точності вимірювань ви­користовують певні засоби метрології — сукупність засо­бів вимірювальної техніки і контролю, які використову­ються для отримання інформації про різноманітні явища, об'єкти, процеси тощо. Однією із найсуттєвіших вимог до них є здатність забезпечити точність, розширення діапазо­нів вимірів для всіх величин. Наприклад, сучасні техноло­гії потребують точних вимірювань температури у діапазо­ні кількох мільйонів градусів.

Метрологія виконує такі функції:

а) науково-технічну функцію: вирішення наукових і тех­нічних завдань, покликаних забезпечити створення сучас­них засобів і методик вимірювань, оцінювання їх точності;

б) теоретичну функцію: розроблення й удосконалення теоретичних основ метрології, в т. ч. теорій вимірювань, похибок, надійності засобів вимірювальної техніки, вимі­рювальних перетворень і передавання вимірювальної ін­формації; розроблення нових принципів та методик вимі­рювань, у т. ч. фізичні дослідження з метою використання найновіших досягнень науки для створення нових мето­дик вимірювань і засобів вимірювальної техніки, підви­щення точності вимірювань; створення наукових основ державних випробувань вимірювальних засобів, розроб­лення й удосконалення нормативної документації в галузі вимірювальної техніки (стандарти, технічні умови, інс­трукції та методичні вказівки); створення й удосконален­ня наукових основ державної служби стандартних довід­кових даних і стандартних зразків, у т. ч. розроблення ме­тодик експериментального визначення найдостовірніших значень фізичних констант; розроблення й удосконален­ня систем збору, апробації, зберігання та розповсюджен­ня стандартних довідкових даних; створення й удоско­налення наукових основ державної служби атестації якості продукції, у т. ч. критеріїв оцінки якості продук­ції. Цими проблемами переймається галузь метрології — теоретична метрологія;

в) законодавчу функцію метрології: розроблення за­конодавчих актів, правил, вимог і норм, які регламенту­ють усі параметри здійснення вимірювань. Засоби вимі­рювальної техніки, відокремлені від метрологічної бази не мають практичної цінності. Тому принципово важли­ві результати наукових досліджень втілюються на прак­тиці як обов'язкові для виконання. Це зумовлює вико­нання метрологічними організаціями законодавчих функцій. їх виконання контролює держава для забезпе­чення необхідної єдності і точності вимірювань. На цій основі сформувалася законодавча метрологія, яка вирі­шує такі завдання:

— створення й удосконалення законодавчих основ ви­мірювальної техніки;

— узаконення (стандартизація) термінів та їх визна­чень, систем чи сукупностей одиниць, систем еталонів, мір фізичних величин і засобів вимірювань;

— узаконення класів точності засобів вимірювальної техніки, методик оцінювання їх точності;

— узаконення стандартних довідкових даних, мето­дик перевірки і контролю вимірювальних засобів, методик контролю й атестації якості продукції (атестація — офі­ційне підтвердження визнаним компетентним органом відповідності певних характеристик продукції встановле­ним кваліфікаційним ознакам);

г) прикладну функцію: передавання правильних зна­чень одиниць від еталонів до робочих засобів вимірюваль­ної техніки і мір, метрологічний контроль (метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки, акредитація ви­мірювальних лабораторій, метрологічна експертиза доку­ментації і звітів про науково-дослідні роботи, атестація ме­тодик вимірювань, метрологічний нагляд за забезпечен­ням єдності вимірювань).

На основі прикладної функції метрології сформувалася спеціальна галузь метрологічних знань і діяльності — прикладна метрологія, яка виконує такі завдання:

— організація державної служби єдності мір і вимірю­вань, у т. ч. організація та здійснення періодичної повірки засобів вимірювальної техніки, які експлуатуються, орга­нізація та здійснення державних випробувань нових засо­бів вимірювальної техніки, контролювання стану вимірю­вальних лабораторій підприємств;

— організація державної служби стандартних довід­кових даних і стандартних зразків, у т. ч. публікація офіційних довідників із значеннями констант, властивос­тей речовин та матеріалів, виготовлення та випуск стан­дартних зразків, організація служби їх атестації;

— організація і забезпечення діяльності служби кон­тролю за дотриманням стандартів та технічних умов у про­цесі виробництва, державних випробувань та атестації якості продукції.

Функції науково-теоретичної, законодавчої та при­кладної метрології взаємопов'язані і спрямовані на забез­печення єдності та точності вимірювань.

Більшість розвинутих країн запровадили національні стандарти термінів і понять метрології, основні розділи яких узгоджені з міжнародними метрологічними доку­ментами, оскільки прогрес у всіх галузях науки, техніки, промисловості, сільського господарства визначається, крім економічних факторів, повнотою і достовірністю ін­формації про фізичні, хімічні, біологічні явища, процеси, властивості матеріалів, речовин, концентрацій, отри­мані тільки шляхом вимірювань. Це стосується й еколо­гії, яка використовує величезну кількість різнобічної ін­формації, особливо при подоланні масштабних екологіч­них проблем.