Теоретичні основи метрології

«Наука розпочинається…з тих пір,

як починають вимірювати»

Д.І. Мендєлєєв

Тривалий час одиниці для вимірювання вибирали довільно, і це зумовило їх різноманітність. Окремі держави мали свої особливі одиниці, крім того, кожна держава користувалася різними одиницями.

З розвитком промисловості і торгівлі гальмуюча роль різнобою в одиницях ставала дедалі відчутнішою. Прогрес природних і технічних наук вимагав установлення єдиної раціональної мови одиниць.

Поступово окреслювалася 1 міцніла ідея створення такої системи мір, яка б відповідала певним вимогам, зокрема:

– система мір повинна бути єдиною й загальною;

– одиниці повинні мати точно визначені розміри;

– повинні існувати їх еталони, які не змінюються в часі;

– одиниці різних величин повинні бути пов'язані між собою певним співвідношенням;

– для кожної величини має існувати тільки одна одиниця;

– кратні 1 часткові одиниці повинні перебувати у відношеннях, що дорівнюють основні системі, тобто степінь 10.

Ідея побудови всієї системи на десятковій основі належить французькому астроному Г. Мутону, який жив у ХУП ст.

8 травня 1790 р. Національні збори Франції прийняли Декрет про реформу систем мір і доручили Паризькій академії наук провести необхідні роботи по заснуванню метричної системи. 22 червня 1799 р. ці роботи було завершено. Прототипи метра і кілограма передано законодавчому корпусу, а потім - на збереження Національному архіву Франції. відтоді щ прототипи іменуються "архівними¹*.

У першій половині XIX ст. метрична система мір почала впроваджуватися у Франції, а невдовзі іншими країнами.

Міжнародній уніфікації сприяли всесвітні виставки, де різновидність мір утруднювала порівняння характеристик експонатів. На Паризькій виставці 1867 р. було утворено Комітет мір, ваги і монет, членом якого став російський академік В.С. Якобі.

Вирішальний вплив на весь подальший розвиток метричної системи мала доповіді, писана в 1861 р. російськими академіками 0.3. Струвє. І.І. Вільдом і В.С. Якобі Я надіслана від імені Петербурзької академії наук в Паризьку академію наук. У доповіді наголошувалося на необхідність виготовлення нових міжнародних прототипів метра і кілограма, якомога близьких до "архівних" прототипів, а також, у достатній кількості, однотипних копій для розподілу між зацікавленими країнами. Роботу пропонувалося доручити комісії, яка б складалася з представників різних держав.

Пропозиція було підтримано Паризькою академією наук, і французький уряд звернувся до всіх країн за проханням надіслати до всіх країн представників до метричної Міжнародної комісії для розгляду проблеми виготовлення метричних еталонів. Комісія збиралася в 1870 і 1872 рр. і прийняла важливі рішення.

З метою надання метричній системі дійсно міжнародного характеру і забезпечення одноманітності мір в усіх країнах, що її прийняли, необхідно було виготовити і точно звірити один з одним стільки тотожних еталонів метра і кілограма, скільки замовлять зацікавлені країни. Один із еталонів метра і один із еталонів кілограма, найбільш близьких до архівних, слід було прийняти за міжнародні прототипи, а виражені через них решту еталонів - розподілити за жеребом між зацікавленими країнами.

1 березня 1875 р. у Парижі зібралася конференція в складі представників 20 держав.

20 травня 1875 о, було підписано Конвенцію і засновано Міжнародне бюро мір і ваги. Конвенцію підписали повноважні представники 17 держав, у тому числі і Росії.

Згідно з конвенцією, МБМіЗ повинно діяти під управлінням Міжнародного комітету мір і ваги /МКМВ/ у складі 14 членів - представників різних держав-учасниць. МШЗ підпорядкований в свою чергу Генеральній конференції з мір і ваги /ПКМд/, яка збирається раз на шість років за участю повноважних представників усіх держав-учасниць, кожна з яких має один вирішальний голос.

Виготовлені 31 еталон метра і 34 еталони кілограма було розподілено за жеребом між державами-учасницями. Росії дістались еталони метра № 11 і 28, еталони кілограма 1 12 і 26, з яких декретом від 11 вересня 1918 р. еталон метра І 28 і еталон кілограма і 12 затверджено як державні первинні еталони.

До 1975 р. було утворено такі консультативні комітети: ККЕ - Консультативний комітет з електрики; КШР - Консультативний комітет з Фотометрії і радіометрії; ККТ - Консультативний комітет з термометрії; ККШ - консультативний комітет з вивчення метра; ККВС - Консультативний комітет з вивчення секунди; ККЕІіЗ -Консультативний комітет з еталонів для вимірювання іонізуючих випромінювань; МАГАТЕ - Міжнародне агентство з атомної енергії; ККО - Консультативний комітет з одиниць.

За станом на 1 січня 1975 р. Конвенцію підписали 42 держави. Зараз метрична система застосовується дедалі ширше, особливо після утворення Міжнародної системи одиниць, яка є сучасною формою метричної системи мір і сприяє міжнародному співробітництву і загальному науково-технічному розвитку.

Велика заслуга в цьому МШІЗ і його консультативних комітетів, які координують роботу з метрології і готують рішення для затвердження Генеральними конференціями.

Великий внесок в розвиток метрології зробив російський вчений Д.І. Менделєєв - засновник наукової метрології, який створив в Росії першу наукову установу з метрології - Головну палату мір і ваги, У 1899 р. в Росії було прийнято закон про міри і ваги, який вперше дав змогу факультативно застосовувати міжнародну метричну систему вір /використання метра і кілограма поряд з основними традиційними мірами - аршином і фунтом/.

За пропозицією Д.І. Менделєєва, у 1894 р» було виготовлено з платино-іридієвого сплаву еталон міри довжини у вигляді тригранної призми. На одній нанесено аршин /0,7112 м/, на другій - ярд /0,914 м/, а на третій - метр: всі з відповідними поділками - всього 253 лінії.

Метрологія- наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності та досягнення потрібної точності.

До основних питань метрології належать: загальна теорія вимірювань; методи визначення точності вимірювань; основи забезпечення єдності вимірювань! і одноманітності засобів вимірювань; еталони і зразкові засоби вимірювань; методи передачі розмірів одиниць від еталонів або зразкових засобів вимірювань робочим засобам вимірювань.

Метрологія поділяється на такі види:

– теоретична метрологія - загальні теоретичні проблеми - теорія вимірювань, методи обробки результатів спостереження з метою оцінки їх точності, теорія величин та їх одиниць, теорія відтворення і передачі розмірів одиниць та ін.;

- законодавча метрологія - розробка комплексів взаємопов'язаних і взаємозумовлених загальних правил, вимог і норм, а також інших питань, що потребують регламентації и контролю з боку держави, спрямованих на забезпечення єдності вимірювань й одноманітності засобів вимірювань;

- прикладна метрологія - практичні вимірювання і забезпечення єдності вимірювань,

- експериментальна – питання створення еталонів, зразків мір, розробка нових вимірювальних приладів, пристроїв та інформаційних систем.

Технічні вимірювання є складовою частиною прикладної метрології.

Процес вимірювання характеризується, з одного боку, сприйманням і відображенням фізичної величини, а з іншого - нормуванням, тобто присвоєнням їй певного числового значення /розміру/, але виражається в прийнятих одиницях.

Значення величини не слід ототожнювати з розміром.

Розмір фізичної величини даного об'єкта існує реально і незалежно від того, знаємо ми його чи ні, виражаємо його в яких-небудь одиницях чи ні. Значення ж Фізичної величини з'являється тільки після того, як розмір величини даного об'єкта виражено за допомогою певної одиниці.

Значення фізичної величини дістають внаслідок вимірювання або обчислення.

Метрологія - наукова основа чіткості. Прикладні дисципліни цієї науки дають змогу коштувати кількісні характеристики якості продукції й процесів, виявляти ступінь точності і надійності результатів вимірювань, необхідних для поелемнтного контролю якості продукції на всіх етапах її проектування і експлуатації.

Вимірювальна техніка - одна із складових матеріально-технічної бази забезпечення якості продукції. Вона становить сукупність методів і засобів вимірювань, яка дав певну І достовірну інформацію про властивості речовин, матеріалів і виробів, про характеристики технологічних процесів. Базуючись на єдності мір і одноманітності вимірювань, за допомогою вимірювальної техніки можна однозначно визначити рівень якості та технічні можливості її підвищення».

Процес вимірювання, в результаті якого дістають дані про значення фізичних величин, є процесом інформаційним. Характер впливу цієї інформації визначається її точністю й достовірністю.

Основна характеристика одноманітності засобів вимірювань - відповідність їх точності встановленим нормам. Досягнення цього тісно пов'язане з важливою їхньою властивістю - надійністю, відповідність показників встановленим нормам залежить від досконалості методик і періодичності перові тиси та випробування засобів вимірювання.

Під метрологічною надійністю засобів вимірювань розуміють їхню властивість зберігати на заданому рівні свої показники протягом потрібного часу.

Будь-яке вимірювання за шкалою відношень передбачає порівняння невідомого розміру з відомим і вираження першого через другий в кратному або частковому відношенні.

Основний постулат метрології – відлік порівняння однієї і тієї ж величини і постійного розміру є випадковим числом. Це фундаментальне положення є законом природи, на ньому основана вся метрологія.

Похибка вимірювання – це відхилення результату вимірювання від дійсного значення вимірюваної величини.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	Чинники, які впливають на результат вимірювання

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.006 сек.