Курс лекций Метрология, стандартизация и сертификация Лекция №1

1. Историческая справка о науке «метрология»

Метрология (от греческих слов "metron" – мера, измерение; "logos" – учение, наука) – учение о мерах или наука об измерениях.

Метрология как область практической деятельности по выполнению измерений возникла в древние времена.

В 1842 г. на территории Петропавловской крепости было открыто первое централизованное метрологическое учреждение России – Депо образцовых мер и весов. В нем хранились эталоны, их копии, а также образцы различных иностранных мер.

20 мая 1875 г. В Париже 17 государствами была подписана Метрическая конвенция и создано Международное бюро мер и весов (МБМВ) с местопребыванием в Севре, близ Парижа. В соответствии с этой конвенцией Россия получила платино-иридиевые эталоны единицы массы № 12 и № 26 и эталоны единицы длины № 11 и № 28, которые хранились в Депо образцовых мер и весов. В настоящее время МБМВ включает представителей более 100 стран и координирует работы по воспроизведению и хранению единиц длины, массы, электрического сопротивления, а с 1986 г. – единиц времени.

Особо следует остановиться на деятельности Д. И. Менделеева, сделавшего так много для отечественной метрологии. Период с 1892 г. по 1917 г. называют менделеевским этапом развития метрологии.

В 1893 г. для сохранения в государстве единообразия, верности и взаимного соответствия мер и весов утверждается на базе Депо образцовых мер и весов Главная палата мер и весов, управляющим которой до последних дней жизни был Д. И. Менделеев. Она стала одним из первых в мире научно-иссле-довательских учреждений метрологического профиля.

Серьезные изменения в метрологической деятельности стали возможны с подписанием Советом Народных Комиссаров РСФСР декрета «О введении международной метрической системы мер и весов» 14 сентября 1918 г. Начался переход к государственной метрологической деятельности. Особенное внимание уделялось переходу к метрической системе мер.

Международная система единиц (СИ), принятая в 1960 г., в России введена в 1982 г.

2. Основные понятия и определения

Метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точно­сти.

Метрологию подразделяют на общую (теоретическую и экспери­ментальную), законодательную и прикладную.

Теоретическая метрология: раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии.

В теоретической метрологии приняты три постулата, которыми руководствуются на трех этапах метрологических работ:

- при подготовке к измерениям (постулат 1);

- при проведении измерений (постулат 2);

- при обработке измерительной информации (постулат 3).

Постулат 1: без априорной информации измерение невозможно.

Постулат 2: измерение есть ни что иное, как сравнение.

Постулат 3: результат измерения без округления является случайным.

Законодательная метрология: раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по приме­нению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходи­мой точности измерений в интересах общества.

Практическая (прикладная) метрология: раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

Единица измерений физической величины есть физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин.

Суть измерения заключается в количественном выражении искомой величины (на основании эксперимента) с помощью сопоставления этой величины с однородной величиной, принятой за единицу. Результат измерения записывается в виде общего уравнения измерений:

Q = n[Q],

где Q – измеряемая физическая величина; п – число единиц; [Q] – единица физической величины.

Единство измерений – состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.