1. Розділ 1. Метрологія

Тема 1.1. Загальні положення, основні терміни і визначення, вимірювання фізичних величин

Лекція 1.1.1 (1) Визначення предмету, основні терміни, одиниці

Визначення предмету

Перш ніж перейти до формальних визначень, трохи про те, що таке метрологія взагалі, як вона входила в життя суспільства. Перші поняття про метрологію, як і перші одиниці вимірювань використовувалися ще в древньому Єгипті, а звідти перейшли до Греції та Риму.

Вимірювання є одним з найважливіших шляхів пізнання природи людиною. Вони дають кількісну характеристику навколишнього світу, розкриваючи людині діючі в природі закономірності. Усі галузі техніки не могли б існувати без розгорнутої системи вимірів, що визначають як усі технологічні процеси, контроль і управління ними, так і властивості і якість продукції, що випускається.

Галуззю науки, що вивчає вимірювання, є метрологія. Слово "метрологія" утворене із двох грецьких слів: метрон - міра і логос - вчення. Дослівний переклад слова "метрологія" – вчення про міри.

Потреба в вимірах виникла в стародавні часи. З глибини століть дійшли до нас такі одиниці ваги:

• одиниця ваги дорогоцінних каменів - карат, що в перекладі з мов стародавнього південно-сходу означає "насіння боба", "горошині"; • одиниця аптекарську ваги - гран, що в перекладі з латинської, французької, англійської, іспанської означає "зерно".

Багато заходів мали антропометричне походження або були пов'язані з конкретною трудовою діяльністю людини. Так, у Київській Русі застосовувалися в побуті:

• вершок - "верх пальцем" - довжина фаланг вказівного пальця;

• п'ядь - від "п'ять", "п’ятірня"- відстань між кінцями витягнених великого та вказівного пальців;

• лікоть - відстань від ліктя до кінця середнього пальця; •

сажень - від "сягати", "досягати", тобто можна дістати;

• коса сажень - межа того, що можна дістати - відстань від підошви лівої ноги до кінця середнього пальця витягнутої вгору правої руки;

Давнє походження мають і "природні" заходи. Першими з них, що одержали повсюдне поширення, стали заходи часу. На основі астрономічних спостережень древні вавілоняни встановили рік, місяць, час. Згодом 1 / 86400 частина середнього періоду обігу Землі навколо своєї осі отримала назву секунди.

У Вавилоні в XI ст. до н.е. час вимірювався в мінах. Міна дорівнювала проміжку часу (рівному, приблизно, двох астрономічним годинам), за який з прийнятих у Вавилоні водяних годин витікала "міна" води, маса якої становила близько 500 г. В подальшому міна скоротилася і перетворилася в звичну для нас хвилину. Згодом водяні годинники поступилися місцем пісочним, а потім більш складним маятниковим механізмам.

Елементи метрології, стандартизації і сертифікації в X-XVIII ст. На Русі

Ні в стародавньому світі, ні в середні століття не існувало метрологічної служби, але є відомості про застосування зразкових мір і зберіганні їх у церквах і монастирях, а також про щорічні перевірки засобів вимірювань. Так, "золотий пояс" великого князя Святослава Ярославича (1070-е рр.) Служив зразковою мірою довжини, а в "Статуті новгородського князя Всеволода про церковні суди, людей і мірилах торгових" (приблизно ХIII ст.) записано, що заходи слід " на кожен рік взвешіваті ".

Найважливішим метрологічним документом є Двінська грамота Івана Грозного (1550 р.). У ній регламентовані правила зберігання та передачі розміру нової міри обсягу сипучих тіл - осьміни.

Її мідні екземпляри розсилалися по містах на зберігання виборним людям - старостам, цілувальникам. З цих заходів належало зробити клеймлені дерев'яні копії для міських помірщіков, а з тих, у свою чергу, - дерев'яні копії для використання в побуті. Зразкові заходи, з яких знімалися перші копії, зберігалися централізовано в наказах Московської держави. Таким чином, можна говорити про початок створення при Івані Грізним державної системи забезпечення єдності вимірювань та державної метрологічної служби.

Розвиток торгівлі та розширення зовнішніх економічних зв'язків вимагало не тільки уточнення заходів, але і встановлення їх співвідношення з "заморськими", а також уніфікації мір і більш чіткої організації контрольно-повірочної діяльності. Ще в договорі Великого Новгорода з німецькими містами і Готландом (1269 р.), поряд з взаємними зобов'язаннями, наведені співвідношення між мірами договірних сторін. Статті Соборного уложення 1649 р., Митного статуту 1653 р., Новоторгівельного статуту 1667 р. та інших документів встановили відповідність різних "ваг" фунту і розмір сажені.

Московські укази, що стосувалися введення єдиних заходів у країні, надсилається на місця разом із зразками казенних заходів. За зловмисний псування контрольних заходів загрожувало покарання - аж до смертної кари. Роботу з нагляду за заходами та їх повірку проводили два столичних установи: Помірна ізба і Велика митниця. Вони ж розв’язували конфлікти, що виникали при торговельних операціях. У провінції нагляд був доручений персоналу воєводських і земських ізб, а також старостам, целовальникам та іншим "правильним людям".