Лекция 1

Тема: «Общие сведения о метрологии и измерениях»

1. Основные понятия и ипределения

2. Разновидности измерений

3. Единицы физических величин

В нашей стране ежедневно производится около 200 млрд измерений, свыше 4 млн человек считают измерения своей про­фессией. Доля затрат на измерения составляет 10—15% затрат общественного труда, а в отраслях промышленности, произво­дящих сложную технику (электротехника, станкостроение и др.), она достигает 50—70%. О масштабах затрат на получение достоверных результатов измерений свидетельствуют следую­щие цифры: в 1998 г. стоимость этих работ в России была равна 3,8% от величины валового национального продукта (ВНП). В развитых странах эта цифра достигает 9—-12% ВВП. Подсчитано, что число СИ растет прямо пропорционально квадра­ту прироста промышленной продукции. Это означает, что при увеличении объема промышленной продукции в 2 раза число СИ может вырасти в 4 раза. В настоящее время в нашей стране насчитывается более 1,5 млрд СИ.

Эффект, получаемый в народном хозяйстве благодаря применению СИ, составляет примерно 8—10 руб. на 1 руб. затрат [38].

Таким образом, измерения являются важнейшим инструмен­том познания объектов и явлений окружающего мира и играют огромную роль в развитии народного хозяйства.

Повышение качества измерений и успешное внедрение но­вых методов измерений зависят от уровня развития метрологии как науки.

Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точ­ности. Метрологию подразделяют на теоретическую, приклад­ную и законодательную.

Теоретическая метрология занимается вопросами фундамен­тальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измере­ния.

Прикладная (практическая) метрология занимается вопроса­ми практического применения в различных сферах деятельнос­ти результатов теоретических исследований в рамках метроло­гии.

Законодательная метрология включает совокупность взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспече­ние единства измерений, которые возводятся в ранг правовых положений (уполномоченными на то органами государствен­ной власти), имеют обязательную силу и находятся под контро­лем государства.

Законодательная метрология служит средством государст­венного регулирования метрологической деятельности посред­ством законов и законодательных положений, которые вводят­ся в практику через Государственную метрологическую службу и метрологические службы государственных органов управле­ния и юридических лиц. К области законодательной метроло­гии относятся испытания и утверждение типа средств измере­ний и их поверка и калибровка, сертификация средств измере­ний, государственный метрологический контроль и надзор за средствами измерений.

Метрология как наука динамично развивается, что, естественно, способствует совершенствованию практики измерений во всех других науч­ных и прикладных областях.

Качеством и точностью измерений определяется возмож­ность разработки принципиально новых приборов, измеритель­ных устройств для любой сферы техники, что говорит в пользу опережающих темпов развития науки и техники измерений, т.е. метрологии. Вместе с развитием фундаментальной и практиче­ской метрологии происходило становление законодательной метрологии.

Рассмотрим содержание основных понятий фундаменталь­ной и практической метрологии.

Измерения как основной объект метрологии связаны как с физическими величинами, так и с величинами, относящимися к другим наукам (математике, психологии, медицине, обществен­ным наукам и др.). Далее будут рассматриваться понятия, отно­сящиеся к физическим величинам.

Физической величиной называют одно из свойств физического объекта (явления, процесса), которое является общим в качест­венном отношении для многих физических объектов, отличаясь при этом количественным значением. Так, свойство "прочность" в качественном отношении характеризует такие материалы, как сталь, дерево, ткань, стекло и многие другие, в то время как степень (количественное значение) прочности — величина для каждого из них совершенно разная.

Измерением называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величи­ны и позволяющего сопоставить с нею измеряемую величину. Полученное значение величины и есть результат измерений.

Одна из главных задач метрологии — обеспечение единства измерений — может быть решена при соблюдении двух условий, которые можно назвать основополагающими:

• выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах;

• установление допустимых ошибок (погрешностей) ре­зультатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.

Средство измерений – техническое устройство, предназна­ченное для измерений (Закон РФ от 27.04.93 №4871-1 «Об обес­печении единства измерений»).

Эталон единицы величины — средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины c целью передачи ее средствам измерений данной величины (Закон РФ).