Метрология – өлшем туралы ғылым. Ол кез келген адам әрекетін өлшеу үшін маңызды бірліктерді ортақ түсінуді белгілейді.
Метрология ғылымы қаншалықты күрделі болса да, метрологияның міндеттері сонау 18 ғасырда анықталған. Бұл 1795 жылы ондық метрикалық жүйені құруға әкелді, ол өлшемдердің басқа түрлері үшін стандарттар жиынтығын белгіледі. Бірнеше басқа елдер бұл жүйені 1795 және 1875 жылдар аралығында қабылдады.
Метрикалық конвенцияға сәйкес біртұтас әлемдік стандарттарды жасау үшін Жүйеден ауытқулармен күресу жөніндегі халықаралық бюро (BIPM) құрылды. Бұл 1960 жылы қабылданған қарардың нәтижесінде халықаралық бірліктер жүйесін құруға әкелді. Осылайша, метрологияның негізгі міндеттері бұрынғыдан да жаһандық сипатқа ие болды. Қазір бұл адамзат тағдыры дерлік тәуелді ғылымдардың бірі, өйткені ол бүкіл әлемде қабылданған нормаларды анықтайды.
Метрология, стандарттау, сертификаттау міндеттері
Бұл ғылым негізгі үш түрге бөлінеді. Біріншісі – өлшем бірліктерін анықтау (стандарттаумен жанасу нүктесі), екіншісі – бұл бірліктерді тәжірибеде жүзеге асыру. Сондай-ақ оның міндеттеріне тәжірибеде жасалған өлшемдерді анықтамалық стандарттармен (сертификаттау) байланыстыратын бақылау түрі кіреді. Осы саладағы мамандар кез келген қолданбада маңызды метрология/сертификаттау тапсырмаларын шешуге дайындалған.
Қосымша өрістер
Қосымша салалар – ғылыми немесе іргелі метрология, ол өлшем бірліктерін белгілеумен айналысады, қолданбалы, техникалық немесе өндірістік, олардың өндіріске және қоғамдағы басқа да процестерге қолданылуымен айналысады, сондай-ақ реттеу мен реттеуді қамтитын заңнамалық., құралдар мен әдістерге қойылатын талаптар. Метрология/стандарттау мәселелері осы салалардың әрқайсысында мамандарды оқыту үшін пайдаланылады.
Заңнамалық аспект
Әрбір елде метрологиялық инфрақұрылымды жүзеге асыратын және жүргізетін зертханалар, калибрлеу орталықтары және аккредиттеу органдары желісі түріндегі ұлттық өлшем жүйесі (ҰӨЖ) бар. NMS елдегі өлшемдердің қалай жүргізілетініне, сондай-ақ оларды халықаралық қауымдастықтың қабылдауына әсер етеді, бұл экономика, энергетика, қоршаған орта, денсаулық сақтау, өндіріс, өнеркәсіп және тұтынушылардың сенімін қоса алғанда, бүкіл қоғам үшін үлкен маңызға ие. Үшінметрология тапсырмалары осы салада жаңадан бастаушыларды оқыту үшін пайдаланылады, оларды шешуде студенттер әдетте қиындықтар туғызбайды.
Бұл ғылымның сауда мен экономикаға әсері оны кеңінен енгізудің ең оңай байқалатын әлеуметтік салдарының бірі болып табылады. Әділ сауданы қамтамасыз ету үшін бұл ғылым қамтамасыз ететін келісілген өлшем жүйесі болуы керек.
Тарих
Стандарттау өлшемдердің жарамдылығы үшін маңызды. Тұрақты эталонның алғашқы жазбасы біздің эрамызға дейінгі 2900 жылы жасалған. Метрикалық эталон ретінде қара граниттен корольдік Мысыр шынтақ ойылған кезде б.з.б. Шынтақ перғауынның білегінің ұзындығына және оның қолының еніне тең деп анықталды және бұл стандарт Мысырдағы барлық құрылысшыларға берілді. Пирамидаларды салу үшін стандартталған ұзындықтың сәттілігі олардың 0,05%-дан аспайтын айырмашылығы бар табандарының ұзындықтарымен көрсетіледі.
Басқа өркениеттер рим және грек архитектурасына сәйкес келетін өлшемнің ортақ стандарттарын енгізді. Империяның ыдырауы және одан кейінгі қараңғы ғасырлар шаралар мен стандарттау туралы білімнің жоғалуына әкелді. Жергілікті жүйелер ортақ болғанымен, олардың көпшілігі үйлеспейтіндіктен салыстыру қиын болды. 1196 жылы Англияда ұзындық стандарттары жасалды, ал 1215 жылғы Magna Carta тіпті шарап пен сыраның өлшем бірліктерін өлшеуге арналған жеке бөлімді қамтыды.
Жаңа уақыт
Қазіргі метрологияфранцуз революциясынан бастау алады. Төңкерісшілер өлшеуге болатын барлық нәрсені біріктіру үшін салмақтар мен өлшемдердің бірыңғай палатасын құрды. Бұл ғылымды оқыту үшін метрологиядан арнайы есептер құрастырылды, оларды шешуде тіпті жаңадан бастаған ғалымдар да алғашында қиындықтарға тап болды.
1791 жылы наурызда стандартты есептегіш анықталды. Бұл 1795 жылы ондық метрикалық жүйенің құрылуына әкелді, өлшемдердің басқа түрлерінің стандарттарын белгіледі. 1795 және 1875 жылдар аралығында бірнеше басқа елдер метрикалық жүйені қабылдады.
BIPM-тің бастапқы миссиясы өлшем бірліктері үшін халықаралық стандарттарды жасау және оларды ұлттық стандарттарға сәйкестендіру болғанымен, ғылыми прогреске байланысты бюроның ауқымы кеңейді. Енді ол электрлік, фотометриялық қондырғылар мен иондаушы сәулеленуді өлшеуге арналған стандарттарды қамтиды. Метрикалық жүйе 1960 жылы тақырыптық халықаралық конференциялардың бірінде резолюцияның қабылдануының нәтижесінде бірліктер халықаралық жүйесін құру арқылы жаңартылды.
Халықаралық деңгей
Халықаралық өлшемдер мен өлшемдер бюросы (BIPM) метрологияны өлшем туралы ғылым ретінде анықтайды. Ол адам әрекеті үшін маңызды бірліктердің ортақ түсінігін белгілейді.
Метрология кең сала, бірақ оны үш негізгі әрекетке жинақтауға болады:
- халықаралық мойындалған өлшем бірліктерінің анықтамасы;
- осы бірліктерді іс жүзінде жүзеге асыру;
- бақылау тізбектерін қолдану (анықтамамен байланысстандарттар).
Бұл ұғымдар метрологияның үш негізгі саласына әртүрлі дәрежеде қолданылады:
- ғылыми;
- қолданбалы, техникалық немесе өндірістік;
- заңнамалық.
Түрлі халықаралық бюроларда метрология, стандарттау және сертификаттаудың барлығы – міндеттер мен шешімдер, жаңа шараларды ойлап табу, ескілерін жетілдіруге арналған. Мұның барлығын стандарттау мен сертификаттауды қамтамасыз ету үшін ұйымдар жасайды.
Ғылыми метрология
Ғылыми метрология өлшем бірліктерін құрумен, жаңа әдістерді әзірлеумен, стандарттарды енгізумен және олардың барлық инстанцияларда сақталуын бақылаумен байланысты. Бұған стандарттау, сертификаттау, метрология бойынша тапсырмалар мен шешімдерді дайындау да кіреді.
Метрологияның бұл түрі дәлдіктің ең жоғары дәрежесіне ұмтыла отырып, осы ғылымның дамуының ең жоғары деңгейі болып саналады. BIPM метрологиялық калибрлеу және өлшеу мүмкіндіктерінің дерекқорын және бүкіл әлем бойынша рецензияланған институттарды жүргізеді. Өлшемдерде BIPM метрологияның тоғыз саласын анықтады, олар акустика, электр және магнетизм, ұзындық, масса және оларға қатысты шамалар, фотометрия және радиометрия, иондаушы сәулелену, уақыт пен жиілік, термометрия және химия.
Соңғы оқиғалар
Метрология міндеттерінің көбеюін ескере отырып, метрологияны толықтыру және оны халықаралық деңгейге жеткізу туралы шешім қабылданды. Кейінірек SI базалық бірліктерінің жаңа анықтамасы ұсынылды, ол ресми түрде бекітілді2018 жылдың қарашасы және 2019 жылдың мамырынан бастап күшіне енеді.
Негізгі бірліктерді өзгерту мотивациясы бүкіл жүйені физикалық константалардан шығаруға мүмкіндік береді, бұл килограмм прототипін жоюды талап етеді, себебі бұл бірлік анықтамалары тәуелді соңғы артефакт. Бірліктерді бұл қайта анықтауда ғылыми метрология маңызды рөл атқарады, өйткені олардың нақты анықтамасы физикалық тұрақтылардың қатаң анықтамасын талап етеді.
Практикалық және өндірістік метрология
Бұл ғылымның қолданбалы, техникалық немесе өндірістік саласы өлшеулерді өндірістік және басқа процестерге қолдану және оларды қоғамда пайдалану, аспаптардың жарамдылығын қамтамасыз ету, оларды калибрлеу және сапасын бақылау. Метрологияның міндеттерін ескере отырып, өнеркәсіптік және қолданбалы метрология кейде оның барлық салаларының ішінде қарапайым адам үшін ең көп байқалатыны болғандықтан, осы көп қырлы ғылыммен қате сәйкестендіріледі.
Сапалық өлшемдер өнеркәсіпте маңызды, өйткені олар соңғы өнімнің өзіндік құны мен сапасына және өндіріс шығындарының 10-15% әсер етеді. Метрологияның осы саласындағы екпін өлшемдердің өздеріне берілгенімен, жарамдылықты қамтамасыз ету үшін бақылау құрылғысын калибрлеу қажет. Өнеркәсіпте метрологиялық құзыреттілікті тану өзара тану туралы келісімдер, аккредиттеу немесе әріптестік сараптама арқылы қол жеткізуге болады. Өнеркәсіптік метрология елдің экономикалық және өнеркәсіптік дамуы үшін маңызды және оның белгілі бір елдегі мақсаттары оның экономикалық жағдайын көрсете алады.
Заңды метрология
Метрологияның жоғарыда аталған барлық міндеттерін ескере отырып, заңнамалық метрология өте көмекші рөл атқарады, сондықтан да. Бұл ғылымның заңды кіші түрі және тікелей өлшеуге, бірліктерді, аспаптарды және оны жүзеге асыру әдістерін белгілеуге арналған заңда белгіленген талаптардан туындайтын қызметке қатысты. Мұндай заң талаптары денсаулықты, қоғамдық қауіпсіздікті, қоршаған ортаны, салық салуды, тұтынушыларды қорғауды және әділ сауданы қорғау қажеттілігінен туындауы мүмкін.
Метрологияның осы түріне арналған тақырыптық ұйымдар бүкіл әлемде заң талаптары саудаға кедергі келтірмейтіндей етіп ұлттық шекаралар арқылы ережелерді үйлестіруге көмектесу үшін құрылуда.
