1 Основні терміни та визначення

Основні терміни та визначення сфери метрології та метрологічної діяльності регламентуються законом «Про метрологію та метрологічну діяльність» (прийнято 05.06.2014 року) [1]

Метрологія - наука про вимірювання та їх застосування;

Метрологічна діяльність - діяльність, пов’язана із забезпеченням єдності вимірювань;

Єдність вимірювань - стан вимірювань, за якого їх результати виражаються в одиницях вимірювання, визначених цим Законом, а характеристики похибок або невизначеності вимірювань відомі з певною ймовірністю і не виходять за встановлені границі;

Метрологічна простежуваність (простежуваність) - властивість результату вимірювань, яка полягає в тому, що цей результат може бути пов’язаний з еталоном через задокументований нерозривний ланцюг калібрувань, кожне з яких робить свій внесок у невизначеність вимірювання;

Еталон - реалізація визначення даної величини із встановленим значенням величини та пов’язаною з ним невизначеністю вимірювання, що використовується як основа для порівняння;

Первинний еталон - еталон, установлений з використанням первинної референтної методики вимірювань або створений як артефакт, обраний за угодою;

Вторинний еталон - еталон, установлений шляхом калібрування за первинним еталоном для величини того самого роду;

Державний еталон - первинний або вторинний еталон, що перебуває в державній власності;

Засоби вимірювальної техніки - засоби вимірювань, вимірювальні системи, матеріальні міри, стандартні зразки та будь-які частини засобів вимірювань або вимірювальних систем, якщо ці частини можуть бути об’єктом спеціальних вимог та окремого оцінювання відповідності;

Затвердження типу засобу вимірювальної техніки - рішення призначеного органу з оцінки відповідності, прийняте на основі звіту про оцінку типу, про те, що тип засобу вимірювальної техніки відповідає встановленим вимогам і може використовуватися у сфері законодавчо регульованої метрології у спосіб, за якого він, як очікується, забезпечить надійні результати вимірювань протягом визначеного періоду часу;

Тип засобу вимірювальної техніки - сукупність засобів вимірювальної техніки того самого призначення, які мають один і той самий принцип дії, подібну конструкцію та виготовлені за тією самою технічною документацією;

Повірка засобів вимірювальної техніки - сукупність операцій, що включає перевірку та маркування та/або видачу документа про повірку засобу вимірювальної техніки, які встановлюють і підтверджують, що зазначений засіб відповідає встановленим вимогам;

Експертна повірка засобів вимірювальної техніки - повірка, яка проводиться у разі виникнення спірних питань щодо метрологічних характеристик, придатності до застосування і правильності експлуатації засобів вимірювальної техніки;

Інспекційна повірка засобів вимірювальної техніки - повірка засобів вимірювальної техніки, яка проводиться під час здійснення метрологічного нагляду;

Первинна повірка засобів вимірювальної техніки - повірка засобів вимірювальної техніки, що не були повірені раніше;

Періодична повірка засобів вимірювальної техніки - повірка, що проводиться протягом періоду експлуатації засобів вимірювальної техніки через встановлений проміжок часу (міжповірочний інтервал);

Позачергова повірка засобів вимірювальної техніки - повірка засобів вимірювальної техніки, що проводиться у таких випадках:

за потреби заявника пересвідчитися у придатності засобів вимірювальної техніки до застосування;

у разі пошкодження відбитка повірочного тавра, а якщо таке тавро не передбачено - у разі втрати свідоцтва про повірку;

під час введення в експлуатацію засобів вимірювальної техніки, що пройшли первинну повірку, у випадках, передбачених технічними регламентами;

Повторна перевірка - перевірка, що проводиться для встановлення факту усунення порушення метрологічних вимог, наведених у відповідному приписі;

Повірочна лабораторія - підприємство чи організація або їх відокремлений підрозділ, що проводить повірку засобів вимірювальної техніки;

Калібрування - сукупність операцій, за допомогою яких за заданих умов на першому етапі встановлюється співвідношення між значеннями величини, що забезпечуються еталонами з притаманними їм невизначеностями вимірювань, та відповідними показами з пов’язаними з ними невизначеностями вимірювань, а на другому етапі ця інформація використовується для встановлення співвідношення для отримання результату вимірювання з показу;

Калібрувальна лабораторія - підприємство, організація або їх відокремлений підрозділ, що здійснює калібрування засобів вимірювальної техніки;

Державним стандартом України ДСТУ 2681-94 Метрологія. Терміни та визначення [2] регламентуються також такі терміни:

Законодавча метрологія – частина метрології, що містить законодавчі акти, правила, вимоги та норми, які регламентуються і контролюються державою для забезпечення єдності вимірювань;

Вимірювальна величина – фізична величина чи параметри її залежності, що підлягають вимірюванню;

Вимірювання — відображення фізичних величин їхніми значеннями за допомогою експерименту та обчислень із застосуванням спеціальних технічних засобів;

Одиниця вимірювань — фізична величина певного розміру, прийнята для кількісного відображення однорідних з нею величин;

Методика виконання вимірювань — сукупність процедур і правил, виконання яких забезпечує одержання результатів вимірювань з потрібною точністю;

Фізична величина – властивість, спільна в якісному відношенні у багатьох матеріальних об`єктів та індивідуальна в кількісному відношенні у кожного з них;

Розмір фізичної величини – кількісний вміст фізичної величини в даному об`єкті;

Система фізичних величин – сукупність взаємопов`язаних фізичних величини. В якій декілька величин приймають за незалежні, а інші визначають як залежні від них;

Основна фізична величина – фізична величина, що входить у систему величин та визначається через основні величини цієї системи;

Розмірність фізичної величини – вираз, що відображає її зв`язок з основними величинами системи величин;

Одиниця фізичної величини – фізична величина певного розміру, прийнята за угодою для кількісного відображення однорідних з нею величин;

Система одиниць фізичних величин – сукупність одиниць певної системи фізичних величин;

Тип засобу вимірювальної техніки —сукупність засобів вимірювальної техніки одного і того ж призначення, які мають один і той же принцип дії, однакову конструкцію та виготовлені за однією і тією ж технічною документацією;

Засіб вимірювань — засіб вимірювальної техніки, який реалізує процедуру вимірювань. До засобів вимірювань відносяться кодові засоби вимірювань, реєструючі засоби вимірювань, вимірювальні прилади та вимірювальні системи.

Вимірювальний прилад— засіб вимірювань, в якому створюється візуальний сигнал вимірювальної інформації.

Вимірювальний пристрій – засіб вимірювальної техніки, в якому виконується лише одна зі складових частин процедура вимірювань (вимірювальна операція);

Робочий еталон — еталон, призначений для повірки чи калібрування засобів вимірювальної техніки;

Міжнародний еталон – еталон, який за міжнародною угодою призначений для погодження розмірів одиниць, що відтворюються і зберігаються державними (національними) еталонами;

Зразковий засіб вимірювальної техніки (засіб вимірювань) – засіб вимірювальної техніки (засіб вимірювань), який служить для повірки інших засобів вимірювальної техніки (вимірювання) і затверджений як зразковий;

Вихідний еталон — еталон, який має найвищі метрологічні властивості серед еталонів, що є на підприємстві чи в організації;

Нестандартизовані засоби вимірювальної техніки (засоби вимірювань) – засоби вимірювальної техніки (засоби вимірювань), вимоги до яких не регламентовані у відповідній нормативній документації.

Метрологічна служба – мережа організацій, окрема організація або окремий підрозділ, на які покладена відповідальтність за забезпечення єдності вимірювань у закріпленій сфері діяльності;

Державна метрологічна служба – система державних метрологічних органів, на які покладена відповідальність за забезпечення єдності вимірювань у державі;

Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки —дослідження засобів вимірювальної техніки з метою визначення їхніх метрологічних характеристик та встановлення придатності цих засобів до застосування;

Метрологічна експертиза документації – діяльність спеціально уповноважених органів державної метрологічної служби з метою перевірки дотримання метрологічних норм і правил;

Атестація методики виконання вимірювань — процедура встановлення відповідності методики метрологічним вимогам, що ставляться до неї;

Вимірювальна лабораторія — організація чи окремий підрозділ організації, підприємства, що здійснює вимірювання фізичних величин, визначення хімічного складу, фізико-хімічних, фізико -механічних та інших властивостей і показників речовин, матеріалів і продукції.

2 СУТНІСТЬ метрології, ЇЇ РОЛЬ У забезпеченні ЯКОСТІ ПРОДУКЦІЇ

Вирішення важливих науково-технічних та народногосподарських завдань з випуску якісної продукції значною мірою залежить від єдності та достовірності вимірювань у державі.

Одним із головних завдань метрології є забезпечення єдності й точності вимірювань, підтримання одноманітності засобів вимірювальної техніки.

Незалежно від методів, засобів вимірювання, часу і місця проведення результати вимірювань повинні бути однаковими. З урахуванням того, що сьогодні в Україні перебувають в експлуатації десятки мільйонів засобів вимірювальної техніки, щоденно проводяться мільярди вимірювань, забезпечення єдності й достовірності вимірювань є надто важливою, клопіткою і повсякденною роботою.

Досягнути високої точності вимірювань неможливо без забезпечення одноманітності засобів вимірювальної техніки, тобто такого їх стану, коли вони відградуйовані у прийнятих одиницях, а їх метрологічні характеристики відповідають нормам. Засоби вимірювань мають бути своєчасно відремонтовані, повірені у метрологічних установах і мати належне обслуговування. Крім того, на точність вимірювань значною мірою впливають методи вимірювань, зовнішні чинники, фізіологічний стан спостерігача та багато інших факторів.

При використанні сучасних складних методів вимірювання засоби вимірювань не завжди визначають сумарну похибку вимірювань, оскільки на похибку більше впливають недосконалість методу вимірювання, помилки експериментатора та зміна умов проведення вимірювання. Тому важливо забезпечити одноманітність засобів вимірювань, єдність вимірювань, умови проведення експерименту, а також чітко визначити мету та послідовність опрацювання результатів експерименту за допомогою ЕОМ.

Розроблений комплекс правил регламентує порядок підготовки, проведення і опрацювання результатів вимірювань (правила законодавчої метрології) - Встановлені еталонна база і комплекс зразкових засобів вимірювань для передачі розміру одиниць фізичних величин від еталонів зразковим і робочим засобам вимірювань (повірочні схеми), а також контроль за виконанням правил і норм законодавчої метрології та своєчасною повіркою і атестацією всіх засобів вимірювальної техніки в державі.

Тривалий час розрізняли теоретичну, прикладну (практичну) і загальну метрологію. Крім того, введення поняття «загальна» метрологія дало поштовх до появи ряду «галузевих» метрологій, наприклад, медичної, будівельної, спортивної, тощо.

З метою впорядкування понятійної системи останнім часом пропонується відмовитися від вживання понять галузевих метрологій, залишивши тільки терміни метрологія теоретична, метрологія практична, метрологія законодавча.

Сферою законодавчо регульованої метрології є види діяльності, щодо яких з метою забезпечення єдності вимірювань та простежуваності здійснюється державне регулювання стосовно вимірювань, одиниць вимірювання та засобів вимірювальної техніки.

До сфери законодавчо регульованої метрології належать такі види діяльності:

1) забезпечення захисту життя та охорони здоров’я громадян;

2) контроль якості та безпечності харчових продуктів і лікарських засобів;

3) контроль стану навколишнього природного середовища;

4) контроль безпеки умов праці;

5) контроль безпеки дорожнього руху та технічного стану транспортних засобів;

6) топографо-геодезичні, картографічні та гідрометеорологічні роботи, роботи із землеустрою;

7) торговельно-комерційні операції та розрахунки між покупцем (споживачем) і продавцем (постачальником, виробником, виконавцем), у тому числі під час надання транспортних, побутових, комунальних, телекомунікаційних послуг, послуг поштового зв’язку, постачання та/або споживання енергетичних і матеріальних ресурсів (електричної і теплової енергії, газу, води, нафтопродуктів тощо);

8) обчислення сум податків і зборів, податковий та митний контроль;

9) роботи, пов’язані з визначенням параметрів будівель, споруд і території забудови;

10) роботи із забезпечення технічного захисту інформації згідно із законодавством;

11) роботи з використання апаратури глобальних супутникових навігаційних систем;

12) роботи, що виконуються за дорученням органів досудового розслідування, органів прокуратури та судів;

13) реєстрація національних і міжнародних спортивних рекордів 1

Таким чином, забезпечення діяльності, спрямованої на досягнення і підтримку єдності вимірювань в Україні є досить складним і відповідальним завданням, яке й визначає головний зміст метрології і метрологічних служб держави.

3 Одиниці фізичних величин

Одиницею вимірювання вважається визначена і прийнята за угодою величина, з якою може бути порівняна будь-яка інша величина того самого роду для вираження співвідношення двох величин у вигляді числа.

В Україні застосовуються одиниці вимірювання Міжнародної системи одиниць (SI), прийнятої Генеральною конференцією з мір та ваг і рекомендованої Міжнародною організацією законодавчої метрології, а саме:

1) основні одиниці SI:

метр як одиниця довжини;

кілограм як одиниця маси;

секунда як одиниця часу;

ампер як одиниця сили електричного струму;

кельвін як одиниця термодинамічної температури;

моль як одиниця кількості речовини;

кандела як одиниця сили світла;

2) похідні одиниці SI;

3) десяткові кратні і частинні від одиниць SI.

Найпрогресивнішим способом утворення кратних і частинних одиниць у метричній системі мір є десяткова кратність між великими і малими одиницям. Десяткові кратні і часткові одиниці від одиниць СІ утворюються шляхом використання множників і приставок від 10 ²⁴ до 10^-24 (табл. 3.1).

Таблиця 3.1 Множники та приставки для утворення кратних і часткових одиниць

Множник	Префiкс.	Позначення		Множник	Префікс	Позначення
		укр. (рос.)	міжн.			укр. (рос.)	міжн.
1024	йота	Й	Y	10-1	деци	д	d
1021	зета	ЗТ	Z	10-2	санти	с	с
1018	екса	Е (Э)	Е	10-3	мілі	м	m
1015	пета	П	Р	10-6	мікро мк	мк	м
1012	тера	Т	Т	10-9	нано	н	л
10 9	гіга	Г	G	10-12	піко	п	р
106	мега	М	М	10-15	фемто	ф	f
103	кіло	к	k	10-18	ато	а	а
102	гекто	г	h	10-21	зепто	зп	z
10	дека	да	da	10-24	йокто	й	у

В Україні застосовуються також:

одиниці, що не входять до SI, але дозволені центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері метрології та метрологічної діяльності

комбінації одиниць SI та дозволених позасистемних одиниць.

Приклади позасистемних одиниць наведені в таблиці 3.2

Таблиця 3.2 Приклади позасистемних одиниць

Величина	Одиниця				Примітки
Назва	Назва	Позначення		Визначення та співвідношення з одиницями СI
		укр. (рос.)	міжн.
Час	хвилина година доба	хв (мин) год(час) д (сут)	min h d	1 хвил = 60 с 1 год = 60 хвил = 3600 с 1 д = 24 год = 86400 с	Не допустимо застосовувати з префіксами
Площинний кут	градус хвилина секунда	...o ...’ ..."	...o ...’ ..."	1o = (1/180) рад 1’ = (1/60)o = (1/10800) рад 1" = (1/60)’ = (1/648000) рад	Не допустимо застосовувати з префіксами Можна застосовувати, якщо не використано радіан
Об’єм, місткість	літр	л	l or L	1 л = 1 дм3 = 10-3 м3	Літр є спеціальною назвою кубічного дециметра
Маса	тонна (уніфікована) атомна одиниця маси	т а.о.м. (а.е.м.)	t u	1 t = 103 кг 1 а.о.м = 1,660540. 10-27 кг	Значення атомної одиниці маси визначено експериментально; її не допустимо застосовувати з префіксами
Енергія	електронвольт	еВ (эВ)	eV	1 еВ = 1,602177. 10-19 Дж	Значення електронвольта визначено експериментально