В
08.02.1834
— 02.02.1907
Д.І. Менделєєв
Відповідно до Закону України „Про метрологію та метрологічну діяльність” – єдність вимірювань — стан вимірювань, за якого їх результати виражаються в узаконених одиницях вимірювань, а характеристики похибок або невизначеності вимірювань відомі та із заданою ймовірністю не виходять за встановлені границі.
Є
дність
вимірів необхідна для того, щоб можна
було зіставити результати вимірювань,
виконаних в різних місцях і у різний
час, з використанням різних методів і
засобів вимірювань, результати вимірювань
могли б бути відтворені з необхідною
точністю..
Визначення поняття «єдність вимірів» досить ємке. Воно охоплює найважливіші задачі метрології: уніфікацію одиниць, розробку систем відтворення одиниць і передачі їх розмірів робочим засобам вимірювань зі встановленою точністю, проведення вимірювань з погрішністю, що не перевищує встановлені межі і ін. Єдність вимірів повинна витримуватися при будь-якій точності вимірювань, необхідної власнику процесу.
Таким чином, єдність вимірювань гарантує, що результати вимірювань будуть виражені в затверджених і загальноприйнятих одиницях і супроводжуватимуться оцінкою погрішності (невизначеності), яка дає упевненість у тому, що одержані результати адекватні тій цілі, яка ставитися перед вимірюваннями.
На досягнення і підтримку єдності вимірювань на належному рівні направлена діяльність метрологічних служб всіх рівнів, що проводиться відповідно до встановлених правил, вимог і норм. На державному рівні діяльність по забезпеченню єдності вимірювань регламентується стандартами Державної метрологічної системи або нормативними документами органів метрологічної служби.
Державна метрологічна система - це сукупність законодавчих і інших нормативно-правових актів, організаційної структури, наукової, технічної і нормативної бази метрології, направлених на забезпечення і підтримку єдності вимірювань в країні при необхідній точності.
Згідно статті 4 Закону України «Про метрологію і метрологічну діяльність» Державна метрологічна система направлена на реалізацію єдиної технічної політики у області метрології; захисту громадян і національної економіки від наслідків недостовірних результатів вимірювань; на економію всіх видів матеріальних ресурсів; підвищення рівня наукових розробок; на забезпечення якості і конкурентоспроможності вітчизняної продукції, а також на створення науково-технічних, нормативних і організаційних основ забезпечення єдності вимірювань в державі.
Поняття «єдність вимірювань» досить ємке і не може бути обмежено тільки визначенням результатів вимірювань в узаконених одиницях з оцінкою погрішностей.
П
овне
рішення проблеми забезпечення єдності
вимірювань включає отримання відповідей
на широкий спектр питань, а саме:
1. Для чого необхідні дані вимірювання? Це питання визначає мету вимірювання, від його вирішення залежить повнота відповідей на інші питання і, зрештою, економіка проведення вимірювань.
2. Що вимірюється? Не знаючи, що вимірюється, неможливо планувати вимірювальний експеримент з необхідною точністю очікуваних результатів.
3. Як вимірювати? Відповіддю на це питання є вибір методу вимірювання, математичне обґрунтування якого забезпечує мінімально можливу методичну погрішність. Відповідно до статті 10 Закону України «Про метрологію і метрологічну діяльність» вимірювання повинні виконуватися відповідно до методик виконання вимірювань. Причому у сфері поширення державного метрологічного нагляду ці методики повинні бути атестовані, а вимірювання можуть виконуватися вимірювальними лабораторіями, уповноваженими або атестованими на проведення цих вимірювань.
Згідно статті 20 цього Закону сфера державного метрологічного нагляду розповсюджується на вимірювання, результати яких використовуються під час: робіт по забезпеченню охорони здоров'я і захисту життя громадян; контролю якості і безпеки продуктів харчування, стану навколишнього природного середовища, безпеки умов праці; геодезичних і гідрометеорологічних робіт; торгово-комерційних операцій і розрахунків між покупцями (споживачами) і продавцем, зокрема в сферах побутових і комунальних послуг, послуг електро- і поштового зв'язку; податкових, банківських і митних операцій; обліку енергетичних і матеріальних ресурсів, газу, води, нафтопродуктів і т.п., за винятком внутрішнього обліку, що проводиться підприємствами, організаціями і громадянами-суб'єктами підприємницької діяльності; робіт, виконуваних за дорученням органів прокуратури і правосуддя, обов'язкової сертифікації продукції; реєстрації національних і міжнародних спортивних рекордів; реєстрації земельних ділянок і нерухомого майна.
4
. Чим
вимірювати? Як правило, саме на цьому
етапі реалізується основне рівняння
вимірювання фізичної величини, тобто
порівняння вимірюваної величини з
однорідною величиною, прийнятою за
одиницю.
Для забезпечення єдності вимірювань всі існуючі засоби вимірювальної техніки однієї і тієї ж величини повинні бути проградуйовані в тотожних одиницях. Це досягається шляхом точного відтворення і зберігання в спеціалізованих установах встановлених одиниць фізичної величини і передачі їх розмірів вживаним засобам вимірювальної техніки.
Таким чином, в процесі експлуатації засобу вимірювальної техніки для забезпечення єдності вимірювань повинні періодично піддаватися перевірці, якщо використовуються у сфері поширення державного метрологічного нагляду, або калібруванню в інших випадках. При цьому здійснюється передача їх розміру одиниці, що відтворюється і зберігається відповідним еталоном.
Точність вимірювань — параметр, що відображає близькість результатів вимірювання істинному значенню величини, що вимірюється. Точність вимірювань визначаєтсья похибками. Іншими словами – точність вимірів - якість вимірів, яка відображає близькість їх результату до істинного значення вимірюваної величини.
Приклади:
- показання електровимірювального приладу з урахуванням впливу магнітного поля Землі знімають у положеннях на 1800;
- усунення похибки при зважуванні методом протиставлення - вантаж і гирі міняють місцями;
- при точному зважуванні вводять поправку на втрату маси у повітрі для тіла, яке зважується і гирок, коли гирка зроблена з матеріалу іншої щільності
5. Хто вимірює? Якість вимірювань істотно залежить від кваліфікації фахівця, вимоги до якої указуються в методиках виконання вимірювань.
6. Як оброблені результати вимірювань? Багато що визначається програмою обробки і можливістю появи відповідних погрішностей.
Отже, забезпечення єдності вимірювань необхідне для отримання високої якості вимірювальної інформації, використовуваної в наукових дослідженнях, технічних вимірюваннях, при контролі продукції і т.п. Результати вимірювань (контролю) дозволяють переконатися, чи відповідають, наприклад, ті або інші вироби вимогам, сукупність яких визначає їх якість, чи стабільний технологічний процес.
За забезпеченням єдності вимірювань здійснюється державний метрологічний нагляд.
Державний метрологічний нагляд розповсюджується на центральні і місцеві органи виконавчої влади, органи місцевого самоврядування і органи управління об'єднань підприємств, де проводиться перевірка дотримання вимог Закону «Про метрологію і метрологічну діяльність», інших нормативно-правових актів і нормативних документів по метрології, а також на підприємства, організації і фізичних осіб - суб'єктів підприємницької діяльності. Крім того, проводиться перевірка стану і застосування засобів вимірювальної техніки; застосування атестованих методик виконання вимірювань; дотримання умов і правил проведення державних випробувань, перевірки, калібрування, ввезення, випуску з виробництва, ремонту засобів вимірювальної техніки, проведення вимірювань і атестації методик виконання вимірювань.
Метрологічний нагляд здійснюється метрологічними службами центральних органів виконавчої влади, підприємств і організацій.
Основні функції метрологічної служби підприємств або організацій, відповідальних за забезпечення єдності вимірювань, полягають в наступному:
- проведенні аналізу стану вимірювань на всіх стадіях створення і використовування продукції;
- визначенні оптимальної номенклатури засобів вимірювальної техніки і їх упровадження для забезпечення підвищення ефективності виробництва і якості продукції;
- упровадженні міждержавних, державних і галузевих стандартів і других нормативних документів, що регламентують метрологічні норми і правила;
- організації і проведенні метрологічного контролю і нагляду;
- створенні і впровадження сучасних методів вимірювань і засобів вимірювальної техніки;
- розробці і атестації методик виконання вимірювань;
- організації і проведення метрологічної експертизи технічної документації;
- розробці і упровадженні стандартів підприємства з питань метрологічного забезпечення життєвого циклу продукції;
- оцінюванні метрологічних характеристик засобів вимірювальної техніки і погрішності (невизначеності) методик виконання вимірювань;
- складань переліків засобів вимірювальної техніки, які знаходяться в експлуатації і підлягають перевірці, і їх узгодженні з територіальним органом;
- участі в аналізі причин браку продукції і інших збитків у виробництві, пов'язаних з порушенням виробничих норм і правил;
- організації проведення в установленому порядку метрологічної атестації, перевірки, калібрування і ремонту засобів вимірювальної техніки.
Метрологічні служби підприємств і організацій в своїй діяльності повинні взаємодіяти з територіальними органами державної метрологічної служби, письмово повідомляти їх про діяльність, пов'язану із застосуванням, випуском з виробництва, продажем і видачею напрокат засобів вимірювальної техніки.
Метрологічні служби підприємств і організацій наділені правом залучати до виконання робіт по метрологічному забезпеченню інші підрозділи підприємств і організацій, одержувати від керівників підрозділів відомості і матеріали, необхідні для виконання своїх обов'язків; видавати розпорядження про припинення і усунення порушень метрологічних норм і правил, представляти свою організацію з питань метрологічного забезпечення в інших організаціях за дорученням керівництва, вносити пропозиції про заохочення працівників за впровадження сучасних методів вимірювань і засобів вимірювальної техніки, а також про накладення стягнень і залучення до відповідальності осіб, що порушують метрологічні норми і правила; вносити пропозиції про відміну наказів і розпоряджень, що суперечать чинному законодавству з питань метрологічного забезпечення.
Метрологія (рос. метрология, англ. metrology, нім. Metrologie f) [від грецького metron - міра і logos - учення] – наука про вимірювання, способи досягнення їхньої єдності і необхідної точності. Розрізняють теоретичну, прикладну (практичну) і загальну метрологію.
Завдання сучасної метрології:
теорія вимірювань, побудова одиниць фізичних величин і систем одиниць;
вивчення метрологічних характеристик, перевірка і атестація засобів вимірювання;
створення еталонів, методів і засобів вимірювання;
обробка сукупностей вимірів, оцінка точності вимірювання тощо.
Якість продукції, яка випускається на машинобудівних підприємствах, залежить від кількості і якості вимірів. До 15% трудових витрат припадає на виконання лінійних і кутових вимірів, які забезпечують якість, надійність, взаємозамінність.
Історичними етапами в розвитку метрології стали: встановлення еталону метра (Франція, кінець XVIII ст.), створення абсолютної системи одиниць (К. Ґаусс, 1832), підписання міжнародної Метричної конвенції (1875), розробка і встановлення в 1960 р. Міжнародної системи одиниць СІ (SI). Сьогодні метрологічні дослідження окремих країн координуються Міжнародними метрологічними організаціями.
<><>Навчальне питання 3. Національні міри і міжнародна система одиниць. |