Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.
Метрология и её основные понятия
Содержание:
Метрология как деятельность
Метрология – это область знаний и вид деятельности, которая непосредственно связана с измерениями.
В качестве объекта метрологии выступают единицы величин, средства измерений, эталоны единицы величин, стандартные образцы, метод выполнения их измерений. Наиболее традиционным объектом метрологии выступают физические величины.
Измерение – совокупность операций, которые выполняются для установления количественного значения величины.
Измерение физической величины – это совокупность операций, направленных на использование технического средства, которое хранит единицу физической величины и обеспечивающее нахождение соотношения измеряемой величины и её единицей для получения значения этой величины.
Прикладывая линейку с делениями к какой-то детали, сравнивают её с единицей, которая хранится на линейке и производят отсчёт, получая при этом значение величины.
Определение измерения, которое было предложено выше, хранит в себе несколько аспектов: отражается техническая сторона, т.е. совокупность операций по применению технических средств; учитывается метрологическая сущность измерения посредством сравнивания её с единицей, что является аксиомой метрологии; раскрывается познавательная сторона процедуры через получение значения величины или информации о ней.
В товароведных исследованиях и при потребительской экспертизе активно применяются испытания. Самыми явными отличиями испытания от измерения является то, что при испытаниях можно определять не только физические величины, но и любые иные признаки, а также то, что результат испытания выражается в любых условных значениях, а не только в узаконенных единицах.
В метрологии процесс измерения представляет по своей сути действие, направленное на нахождение физической величины опытным путём с помощью средства измерительной техники.
В менеджменте, экономике, статистике, социологии измерение не отождествляют с физической величиной и объясняют это как совокупность операций, которые выполняются для установления значения величины.
В соответствии с международным стандартом ИСО 9001 измерение рассматривается в узком смысле как метрологическая процедура.
Кроме того, подразумевается, что существует необходимость измерения процессов менеджмента качества, в особенности измерения степени удовлетворения потребителей товаров и услуг как ключевого критерия деятельности организации. Примечательно, что выдающиеся учёные-метрологи М. П. Селиванов и В. И. Кадмановский придерживались мнения, что нельзя трактовать измерения в широком смысле и выступали за использование термина оценивание в отношении нефизических величин.
Схожесть процедур измерения физических объектов и оценки нефизических объектов состоит в том, что ы простейшей форме количественной оценки однородных величин в процедуре сравнения можно расположить объекты в относительном порядке. При этом стоит учитывать, что процедура оценки соответствия даёт возможность определить сугубо приблизительное соотношение величин.
В этой связи можно сделать вывод, что для количественных соотношений применяется процедура измерения. Главное отличие измерения и сравнения в том, что для первого необходимо введение единиц физических величин.
Погрешность измерения – это разность результата измерения и истинного значения измеряемой величины.
Поскольку истинное значение измеряемой величины всегда неизвестно, то необходимо вводить представление о действительном значении измеряемой величины. В связи с тем, что вопрос о степени близости действительного значения к истинному остаётся открытым, то формула вместо строгого знака равенства имеет знак приближенного равенства.
Средство измерения и его основные признаки
Средство измерения – это техническое средство, которое предназначено для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие и хранящее единицу величины, размер которой принят неизменным в пределах установленной погрешности в заданном интервале времени.
В этой связи стоит отметить, что признаками средства измерений является способность хранить или воспроизводить единицу физической величины. Кроме того, к признакам средства измерения можно отнести неизменность размера хранимой единицы в границах установленной погрешности в заданном периоде времени.
Согласно Административному регламенту Минпромторга РФ от 15 февраля 2010 г. № 122 техническое средство можно считать средством измерения после принятия решения в отношении данного средства федерального агентства Госстандарт. Данное решение принимается на основе экспертизы, которая выполняется одним из государственных научных метрологических институтов. Проведение данной экспертизы должно соответствовать нескольким критериям. Результат экспертизы – это обоснованное заключение об отнесении технического средства к средствам измерения или об отсутствии основания для отнесения его к таковым.
Определение величины выступает как одно из свойств физического объекта, имеющее качественное отношение общего для множества физических объектов, а количественное – индивидуальное для каждого из них.
В. Д. Гвоздев высказывал мнение, что не всё в достаточной мере корректно в приведённой версии определения. Многие измеряемые величины характеризуют не свойства, а скорее состояние объектов, таковыми являются давление, температура, объём, которые традиционно рассматриваются как характеристики состояния газов.
Ещё один выдающийся метролог утверждает, что величина не является свойством, а скорее характеристика свойства. В его определении средство измерения представляет собой возможность количественной оценки свойств, которые характерны для объектов материального мира, их состояния и движения, которое основано на введении в науку понятия о физических величинах, характеризующих данные свойства.
Единица величины – фиксированное значение величины, принятое за единицу данной величины и используемое для количественного выражения однородных с ней величин.
Эталон единицы величины – это техническое средство, которое предназначено для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины.
В этой связи логично подчеркнуть, что на законодательном уровне эталон не представляет собой средство измерения, но при необходимости он может применяться как средство измерения.
Достоверность измерения – это степень соответствия точности измерения базовому значению.
Вместе с тем, важно отметить, что собственно базовое значение представляет собой точность, которая установлен нормативными документами, а также точность, которая необходима субъекту измерения.
Таким образом, если погрешность, которая характеризует точность, представляет собой объективную характеристику результатов измерения, тогда суждение человека о её величине выступает в качестве субъективной характеристики. Решение об итогах измерения принимается субъектом, на основе требований достижения точности.
При измерении температуры человеческого тела погрешность в 1 °С не может удовлетворить врача. Тогда речь идёт о недостоверности измерения. При этом при измерении температуры с такой же погрешностью воздуха на улице, такая погрешность вполне может удовлетворить субъект, но при условии, что величина погрешности находится в пределах базового значения.
Единство измерений – это состояние измерений, при котором их результаты выражены в допущенных к применению в РФ единицах величин, при этом показатели точности измерений не выходят за установленные границы.
Важно сделать акцент на том, что в отличие от определения понятия "единство измерений" данного в Законе РФ 1993 г., в котором присутствует "погрешность измерений", в этом определении вводится более широкое понятие "показатели точности измерений".
Условия обеспечения единства измерений
Существует несколько условия, которые позволяют достигнуть единства в процессе измерения показателей. Первым условием обеспечения единства измерений является предоставление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были одинаковы везде, где проводятся измерения и используются их результаты.
Примечательно, что и в России, и в других странах, узаконенными единицами принято считать те величины Международной системы единиц, которые были приняты Генеральной конференцией номерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии.
Следующим условием единства измерений принято считать то, что погрешность измерений не превышает установленных пределов.
Все погрешности, которые характерны для средства измерения, должны быть указаны в техническом документе, которым сопровождается данный прибор. Таковым может выступать паспорт изделия или техническое удостоверение.
Главным законом, гарантирующим единство измерений в РФ, является Федеральный закон от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений". Его основная задача заключается в том, чтобы защищать права и законные интересы граждан, экономики, обороноспособности страны от негативных последствий недостоверных результатов измерений.
Методика измерений – это совокупность конкретно описанных операций, выполняя которые обеспечен результат с установленными показателями точности.
В Федеральном законе единства измерений термины "методика" и "метод" являются синонимами. Однако методологическое сообщество с этим крайне не согласно.
В этой связи необходимо отметить, что обязательные метрологические требования представляют собой метрологические требования, которые установлены в соответствии с правовыми актами РФ и обязательны для соблюдения на территории РФ.
Поверка средств измерений – это совокупность операций, которые выполняются в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.
По сути, поверка выступает как специфическая форма оценки соответствия средствам измерения метрологическим требованиям.
Калибровка средств измерений – это совокупность операций, которые выполняются для установления действительных значений метрологических характеристик средств измерений.
Метрологическая служба представляет собой совокупность объектов деятельности и видов работ, которые направлены на обеспечение единства измерений. По своей сути метрологическая служба является структурой организаций и подразделений, которые ответственны за обеспечение единства измерений.
Навигация по статьям