Metrologia - ce este? Concepte de bază ale metrologiei

Fără instrumentele de măsurare și metodele de aplicare a acestora, progresul științific și tehnologic nu ar fi posibil. În lumea modernă, oamenii nu fac fără ele chiar în viața de zi cu zi. Prin urmare, un asemenea nivel vast de cunoștințe nu a putut fi sistematizat și format ca o direcție științifică deplină. Doar pentru a defini această direcție, se utilizează conceptul "metrologie". Care sunt instrumentele de măsurare în ceea ce privește cunoștințele științifice? Putem spune că acest lucru este subiectul cercetării, dar activitățile specialiștilor din acest domeniu au în mod necesar un caracter practic.

Conceptul de metrologie

În opinia generală, metrologia este adesea considerată ca un set de cunoștințe științifice despre mijloacele, metodele și metodele de măsurare, care include și noțiunea de unitate a acestora. Pentru a reglementa aplicarea practică a acestor cunoștințe, există o agenție federală de metrologie care gestionează tehnic proprietăți în domeniul metrologiei.

După cum se poate vedea, locul central în conceptul de metrologie este măsurarea. În acest context, măsurarea înseamnă obținerea de informații despre subiectul cercetării - în special informații despre proprietăți și caracteristici. O condiție obligatorie este tocmai modul experimentat de obținere a acestor cunoștințe prin utilizarea instrumentelor metrologice. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că metrologia, standardizarea și certificarea sunt strâns legate între ele și pot oferi informații valoroase doar într-un complex. Deci, dacă metrologia se referă la problemele de dezvoltare metodele de măsurare, atunci standardizarea stabilește forme și reguli uniforme pentru aplicarea acelorași metode, precum și pentru înregistrarea caracteristicilor obiectelor în conformitate cu standardele specificate. În ceea ce privește certificarea, are ca scop determinarea conformității obiectului studiat cu unul sau cu alți parametri stabiliți de standarde.

Obiective și obiective ale metrologiei

Înainte de metrologie, există câteva sarcini importante care se află în trei domenii - teoretice, legislative și practice. Odată cu dezvoltarea cunoștințelor științifice, obiectivele din diferite direcții sunt completate și corectate reciproc, dar, în general, sarcinile metrologiei pot fi prezentate după cum urmează:

• Formarea sistemelor de unități și caracteristicile de măsurare.
• Dezvoltarea cunoștințelor teoretice generale despre măsurători.
• Standardizarea metodelor de măsurare.
• Aprobarea standardelor metodelor de măsurare, a măsurilor de verificare și a mijloacelor tehnice.
• Studiul sistemului de măsuri în contextul perspectivei istorice.

Unitatea măsurătorilor

Nivelul de bază al standardizării este unitate de măsurători. Asta este înseamnă că rezultatele măsurătorilor efectuate sunt reflectate în formatul aprobat. Adică, caracteristica de măsurare este exprimată în forma recepționată. Și aceasta se aplică nu numai anumitor valori de măsurare, ci și erorilor care pot fi exprimate în termeni de probabilități. Unitatea metrologică există pentru posibilitatea de a compara rezultatele obținute în diferite condiții. În fiecare caz, metodele și instrumentele ar trebui să rămână aceleași.

Dacă luăm în considerare conceptele de bază ale metrologiei din punctul de vedere al calității obținerii rezultatelor, atunci cea principală va fi acuratețea. Într-un sens, este interconectat cu o eroare care distorsionează citirile. Tocmai în scopul creșterii preciziei, măsurătorile în serie sunt utilizate în diferite condiții, datorită cărora este posibilă compilarea unei imagini mai complete a subiectului studiului. Un rol semnificativ în îmbunătățirea calității măsurătorilor îl joacă măsurile preventive care vizează testarea mijloacelor tehnice, testarea metodelor noi, analizarea standardelor etc.

Principii și metode de metrologie

Pentru a atinge calitatea ridicată a măsurătorilor obținute, metrologia se bazează pe mai multe principii de bază, printre care:

• Principiul Peltier, axat pe determinarea energiei absorbite pe parcursul radiației ionizante.
• Principiul Josephson, care este folosit pentru măsurarea tensiunii în circuitul electric.
• Principiul Doppler, care oferă măsurarea vitezei.
• Principiul gravitației.

Pentru aceste și alte principii, sa dezvoltat o bază largă de metode, cu ajutorul căreia se realizează cercetarea practică. Este important să se considere că metrologia este știința măsurătorilor, care este susținută de instrumentele aplicate. În schimb, mijloacele tehnice, pe de altă parte, se bazează pe principii și metode teoretice specifice. Printre metodele cele mai comune se poate identifica metoda de evaluare directă, măsurarea masei pe echilibru, înlocuire, comparație etc.

Mijloace de măsurare

Unul dintre cele mai importante concepte de metrologie este un mijloc de măsurare. De regulă, acesta este un dispozitiv tehnic, care reproduce sau stochează o anumită cantitate fizică. În procesul de aplicare, acesta examinează obiectul, comparând parametrul detectat cu cel de referință. Mijloacele de măsură sunt un grup extins de instrumente care au numeroase clasificări. Prin proiectarea și principiul de funcționare, de exemplu, se disting traductoarele, instrumentele, senzorii, dispozitivele și mecanismele.

Dispozitivul de măsurare este o versiune relativ modernă a dispozitivelor utilizate de metrologie. Care este instalarea în practică? Spre deosebire de cele mai simple unelte, instalarea este o mașină în care este prevăzut un întreg complex de componente funcționale. Fiecare dintre ele poate fi responsabilă pentru una sau mai multe măsuri. De exemplu, putem menționa goniometrele laser. Ele sunt folosite de constructori pentru a determina o gamă largă de parametri geometrici, precum și pentru a calcula prin formule.

Care este eroarea?

Eroarea are, de asemenea, un loc considerabil în procesul de măsurare. În teorie, este considerată ca fiind unul dintre conceptele de bază ale metrologiei, în acest caz reflectând abaterea valorii primite de la cea reală. Această abatere poate fi accidentală sau sistematică. În dezvoltarea instrumentelor de măsurare, producătorii prezintă de obicei o anumită eroare în lista de caracteristici. Tocmai datorită fixării posibilelor limite de abateri în rezultate, se poate vorbi despre fiabilitatea măsurătorilor.

Dar nu numai eroarea determină posibile abateri. Incertitudinea este o altă caracteristică pe care metrologia o are în acest sens. Care este incertitudinea măsurării? Spre deosebire de eroare, practic nu funcționează cu valori exacte sau relativ precise. Aceasta indică numai îndoiala în unul sau altul rezultat, dar, din nou, nu determină intervalele de deviații prin care ar putea fi cauzată o astfel de atitudine față de valoarea obținută.

Varietăți de metrologie pe domenii de aplicare

Metrologia, sub o formă sau alta, este implicată în aproape toate sferele activității umane. Construcția folosește aceeași instrumentarul pentru fixarea anomalii structurale ale avionului, instrumente de diagnosticare utilizate în medicina pe baza unor instrumente precise, specialiștii de inginerie mecanică folosesc de asemenea dispozitive pentru a determina caracteristicile cele mai mici detalii. Mai multe proiecte la scară largă este o agenție specializată pentru Reglementare tehnică și Metrologie, care, împreună cu aceste standarde oferă o bancă stabilește regulamente de punere în aplicare catalogarea și așa mai departe. D. Acest organism, în diferite grade acoperă toate domeniile de cercetare în domeniul metrologiei, răspândindu-le aprobat standarde.

concluzie

În metrologie se stabilesc standarde, principii și metode de măsurare anterior și neschimbate. Dar există și o serie de direcții care nu pot rămâne neschimbate. Precizia este una dintre caracteristicile cheie pe care le oferă metrologia. Care este precizia în contextul procedurii de măsurare? Aceasta este o cantitate care depinde mai mult de mijloacele tehnice de măsurare. Și doar în acest domeniu metrologia se dezvoltă dinamic, lăsând în urmă instrumente de îmbătrânire, ineficiente. Dar acesta este doar unul dintre cele mai izbitoare exemple în care sfera este actualizată periodic.