Метрология как наука | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (85) март-1 2015 г.

Дата публикации: 23.02.2015

Статья просмотрена: 382 раза

Библиографическое описание:

Шертайлаков Г. М., Рахманов Ф. А. Метрология как наука // Молодой ученый. — 2015. — №5. — С. 204-207. — URL https://moluch.ru/archive/85/15690/ (дата обращения: 17.08.2018).

В статье рассматриваются вопросы изучения основных понятий метрологии: измерение, поверка и способы обеспечения единства измерения.

 

Problems of studying the main conception of metrology: determination, calibration and means of guaranteeing the identity of calibration.

 

В наше время значение метрологии и технического регулирования при любых условиях хозяйствования трудно переоценить. Понимание задач метрологии могут обеспечить и приобретенные учеными материалы: изучение основных понятий в области метрологии, таких как измерение, поверка, изучение способов обеспечения единства измерений и методов оценки их точности, роли и значения метрологии в международных экономических и научных связях; изучение законодательных основ метрологической деятельности; привитие навыков в использовании технических регламентов и стандартов различных видов при освоении новшеств и развитии экономической деятельности организаций.

Метрологией (от греч. слова metron—мера, logos—учением) называется извлечение количественной информации с помощью средств измерений о свойствах объектов и процессов, измерение свойств объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью. Иными словами, метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения заданного уровня точности. Современная метрология включает в себя три составляющие: [1]

1. Законодательная метрология.

2. Фундаментальная метрология.

3. Практическая метрология.

Результаты измерений выражаются в узаконенных величинах. Одна из главных задач метрологии — обеспечение единства измерений. Она может быть решена при соблюдении двух основополагающих условий:

1. Выражение результатов измерений в единых узаконенных единицах.

2. Установление допускаемых погрешностей результатов измерений — пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности.

Основной задачей метрологии является обеспечение единства измерений путем установления единиц физических величин, государственных эталонов и эталонных (образцовых) средств измерений, обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений, разработка методов оценки погрешности средств измерений, контроля и испытаний, а также системы передачи размеров единиц от эталонов, эталонных (образцовых) средств измерений рабочим средствам измерений. Решение этой задачи невозможно без установления единых правил, требований и норм, применяемых на всех этапах метрологического обеспечения. В метрологии наиболее точные средства измерений получили название эталонных или образцовых. [2]

Эталоны, хранящие и воспроизводящие единицы измерений с наивысшей точностью, называются государственными первичными и официально утверждаются в качестве исходных для страны.

Единство измерений поддерживают путем передачи единицы величины от исходного эталона к рабочим средствам измерений, осуществляемой по ступенькам с помощью рабочих эталонов и эталонных (образцовых) средств измерений. Точность указанных мер понижается от ступеньки к ступеньке, как правило, в 2–4 раза. Метрологии средства измерений (СИ) в соответствии с поверочной схемой периодически подвергаются поверке, которая заключается в определении метрологическим органом погрешности средств измерений и установлении его пригодности к применению при условии, что эта погрешность не превысила допустимую.

Работы по обеспечению единства измерений проводят специализированные организации, специальные службы организаций и даже частные лица. Сеть метрологических органов называется метрологической службой. Деятельность этих органов направлена на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений путем проведения поверки, ревизии и экспертизы средств измерений.

Все измерения, проводимые в стране, должны выполняться на средствах измерений, прошедших специальные испытания, называемые испытаниями на соответствие типу, и внесенных в специальный Государственный реестр средств измерений. Средства измерений, применяющиеся в сфере действия государственного метрологического контроля и надзора, подлежат поверке. По желанию собственника средства измерений, применяемые вне указанной сферы, могут быть подвергнуты или поверке, или калибровке.

Поверка средства измерений — совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям. Как следует из приведенного определения, поверка – это операция экспериментальной проверки соответствия метрологических характеристик средств измерений установленным значениям, т. е., по сути, операция допускового контроля. Если характеристики средства измерений входят в установленный диапазон возможных значений, то средство измерений признается годным; если не входят (выходят), то оно по результатам поверки признается непригодным к дальнейшему применению (выбраковывается).

Калибровка средств измерений — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Первое отличие калибровки от поверки, как это следует из их определений, неустановленность ее исполнителя. Второе отличие состоит в том, что поверка должна дать однозначный ответ о соответствии или несоответствии средства измерений установленным требованиям, а калибровка предусматривает определение действительных значений метрологических характеристик и пригодности его к применению. На основе результатов калибровки средство измерений может быть признано пригодным к применению в данном конкретном технологическом процессе, даже если его реальные метрологические характеристики вышли за допусковые значения, установленные при испытаниях и утверждении типа, но удовлетворяют требованиям к конкретному измерительному процессу. Кроме указанных различий, поверка и калибровка во многом схожи, так как основаны на передаче размера единицы измеряемой величины от одних и тех же эталонов по одним и тем же методикам. Поэтому в задачи ГСИ входит правовая, организационная и техническая поддержка работ по калибровке средств измерений, выполняемая специальным органом. [3]

Некоторые примеры определенияправил образования наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц Международной системы единиц образуют с помощью множителей и приставок, указанных в таблице.           

Таблица «Множители и приставки», используемые для образования наименований и обозначений десятичных кратных и дольных единиц SI.

Десятичный множитель

Приставка

Обозначение приставки

Десятичный множитель

Приставка

Обозначение приставки

1024

иота

Y

10–1

деци

d

1021

зетта

Z

10–2

санти

c

1018

экса

E

10–3

милли

m

1015

пета

P

10–6

микро

µ

1012

тера

T

10–9

нано

n

109

гига

G

10–12

пико

p

106

мега

M

10–15

фемто

f

103

кило

k

10–18

атто

a

102

гекто

h

10–21

зепто

z

101

дека

da

10–24

иокто

y

 

I. Присоединение к наименованию и обозначению единицы двух или более приставок подряд не допускается. Например, вместо наименования единицы «микрофарад» следует писать «пикофарада». Примечания:

1.         В связи с тем, что наименование основной единицы массы — килограмм содержит приставку «кило», для образования кратных и дольных единиц массы используют дольную единицу массы — грамм (0,001 kg), и приставки присоединяют к слову «грамм», например миллиграмм (mg) вместо микрокилограмм (µkg) или (mkkg).

2.         Дольную единицу массы-грамм допускается применять, не присоединяя приставку (обозначение единицы — g).

3.         Если единица образована как произведение или отношение единиц, приставку или ее обозначение присоединяют к наименованию или обозначению первой единицы, входящей в произведение или в отношение.

II. Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ. Существуют также внесистемные единицы измерения: микрон, равный 1 мкм, и ангстрем (Å), равный 0,1 нм, но их применение не рекомендуется.

Кратные

Дольные

величина

название

обозначение

величина

название

обозначение

101 м

декаметр

дам

dam

10−1 м

дециметр

дм

dm

102 м

гектометр

гм

hm

10−2 м

сантиметр

см

cm

103 м

километр

км

km

10−3 м

миллиметр

мм

mm

106 м

мегаметр

Мм

Mm

10−6 м

микрометр

мкм

µm

109 м

гигаметр

Гм

Gm

10−9 м

нанометр

нм

nm

1012 м

тераметр

Тм

Tm

10−12 м

пикометр

пм

pm

1015 м

петаметр

Пм

Pm

10−15 м

фемтометр

фм

fm

1018 м

эксаметр

Эм

Em

10−18 м

аттометр

ам

am

1021 м

зеттаметр

Зм

Zm

10−21 м

зептометр

зм

zm

1024 м

йоттаметр

Им

Ym

10−24 м

йоктометр

им

ym

 

III. По историческим причинам, название «килограмм» уже содержит десятичную приставку «кило», поэтому кратные и дольные единицы образуют, присоединяя стандартные приставки СИ к названию или обозначению единицы измерения «грамм» (которая, в системе СИ, сама является дольной: 1 г = 10−3 кг).

Вместо мегаграмма (1000кг), как правило, используют единицу измерения «тонна».

В определениях мощности атомных бомб вместо гигаграмма применяется килотонна, вместо тераграмма — мегатонна.

Кратные

Дольные

Величина

Название

обозначение

величина

название

обозначение

101 г

декаграмм

Даг

dag

10−1 г

дециграмм

дг

dg

102 г

гектограмм

Гг

hg

10−2 г

сантиграмм

сг

cg

103 г

килограмм

Кг

kg

10−3 г

миллиграмм

мг

mg

106 г

мегаграмм

Мг

Mg

10−6 г

микрограмм

мкг

µg

109 г

гигаграмм

Гг

Gg

10−9 г

нанограмм

нг

ng

1012 г

тераграмм

Тг

Tg

10−12 г

пикограмм

пг

pg

1015 г

петаграмм

Пг

Pg

10−15 г

фемтограмм

фг

fg

1018 г

эксаграмм

Эг

Eg

10−18 г

аттограмм

аг

ag

1021 г

зеттаграмм

Зг

Zg

10−21 г

зептограмм

зг

zg

1024 г

йоттаграмм

Иг

Yg

10−24 г

йоктограмм

иг

yg

 

IY. С единицей измерения «секунда», как правило, используются только дольные приставки СИ (кроме деци- и санти-). Для измерения больших интервалов времени используются единицы «минута», «час», «сутки», «месяц», «год» и т. д.

Кратные

Дольные

величина

Название

обозначение

величина

название

обозначение

101 с

декасекунда

дас

das

10−1 с

децисекунда

дс

ds

102 с

гектосекунда

гс

hs

10−2 с

сантисекунда

сс

cs

103 с

килосекунда

кс

ks

10−3 с

миллисекунда

мс

ms

106 с

мегасекунда

Мс

Ms

10−6 с

микросекунда

мкс

µs

109 с

гигасекунда

Гс

Gs

10−9 с

наносекунда

нс

ns

1012 с

терасекунда

Тс

Ts

10−12 с

пикосекунда

пс

ps

1015 с

петасекунда

Пс

Ps

10−15 с

фемтосекунда

фс

fs

1018 с

эксасекунда

Эс

Es

10−18 с

аттосекунда

ас

as

1021 с

зеттасекунда

Зс

Zs

10−21 с

зептосекунда

зс

zs

1024 с

йоттасекунда

Ис

Ys

10−24 с

йоктосекунда

ис

ys

 

Используя вышеуказанную таблицу с такими условиями можно определить других десятичных кратных и дольных единиц SI.

 

Литература:

 

1.      Мишина В. М. Метрология Cтандартизация Сертификация. M.: 2009.– 10 с.

2.      Ершова И. Г., С. И. Дмитриев. Метрологическое обеспечение производства. Псков ППИ.: 2010. — 9 с.

3.      Исматуллаев П. Р., Тургунбоев А. и Усманова Х. «Единицы измерения в международной системе СИ» методические пособие. Т.: 2012.

Основные термины (генерируются автоматически): средство измерений, обеспечение единства измерений, единица, кратное, обозначение, поверка, приставка, величина, десятичный множитель, государственный метрологический контроль.


Похожие статьи

Поверка средств измерения | Статья в журнале «Техника.»

экспертная поверка, межповерочный интервал, поверка, средство измерений, повторная поверка, государственный метрологический контроль, инспекционная поверка, эксплуатационная документация...

Особенности трактовки понятия «калибровка»... | Молодой ученый

Одной из основных задач метрологии является обеспечение единства измерений. Важнейшими элементами для достижения единства измерений являются поверка и калибровка средств измерений.

Совершенствование метрологического обеспечения...

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, поверка, калибровка, средства измерений, метрологический контроль.

Средства измерений являются необходимым инструментом для достижения качества и надёжности изготавливаемой продукции.

Организация обслуживания заказчиков при проведении поверки...

Контроль качества в процессе жизненного цикла продукции осуществляется посредством применения высокоточного измерительного

Поскольку одним из основных видов деятельности организации является поверка и калибровка средств измерений для метрологических служб...

Метрологическое обеспечение на железнодорожном транспорте

Подчиненное ему Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии осуществляет Федеральный государственный метрологический надзор и другие виды деятельности по обеспечению единства измерений.

Нормативная база метрологической экспертизы на...

Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Метрологическая экспертиза технической документации» [3]. Проверку правильности употребления терминов, наименований, обозначений физических величин и их единиц...

Поверка измерительных трансформаторов тока на месте их...

Предложен метод поверки на основе многократных измерений

Так же следует отметить, что метрологическая стабильность современных ТТ во многом

Поэтому, несмотря на требования закона «Об обеспечении единства измерений», согласно которого все средства измерений...

Понятие о измерении | Статья в журнале «Молодой ученый»

Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным...

Интеграция вспомогательного бизнес-процесса...

ГОСТ Р 8.884–2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологический надзор, осуществляемый метрологическими службами юридических лиц

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Поверка средств измерения | Статья в журнале «Техника.»

экспертная поверка, межповерочный интервал, поверка, средство измерений, повторная поверка, государственный метрологический контроль, инспекционная поверка, эксплуатационная документация...

Особенности трактовки понятия «калибровка»... | Молодой ученый

Одной из основных задач метрологии является обеспечение единства измерений. Важнейшими элементами для достижения единства измерений являются поверка и калибровка средств измерений.

Совершенствование метрологического обеспечения...

Ключевые слова: метрологическое обеспечение, поверка, калибровка, средства измерений, метрологический контроль.

Средства измерений являются необходимым инструментом для достижения качества и надёжности изготавливаемой продукции.

Организация обслуживания заказчиков при проведении поверки...

Контроль качества в процессе жизненного цикла продукции осуществляется посредством применения высокоточного измерительного

Поскольку одним из основных видов деятельности организации является поверка и калибровка средств измерений для метрологических служб...

Метрологическое обеспечение на железнодорожном транспорте

Подчиненное ему Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии осуществляет Федеральный государственный метрологический надзор и другие виды деятельности по обеспечению единства измерений.

Нормативная база метрологической экспертизы на...

Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Метрологическая экспертиза технической документации» [3]. Проверку правильности употребления терминов, наименований, обозначений физических величин и их единиц...

Поверка измерительных трансформаторов тока на месте их...

Предложен метод поверки на основе многократных измерений

Так же следует отметить, что метрологическая стабильность современных ТТ во многом

Поэтому, несмотря на требования закона «Об обеспечении единства измерений», согласно которого все средства измерений...

Понятие о измерении | Статья в журнале «Молодой ученый»

Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным...

Интеграция вспомогательного бизнес-процесса...

ГОСТ Р 8.884–2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологический надзор, осуществляемый метрологическими службами юридических лиц

Задать вопрос