Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения единства измерений и способах достижения требуемой точности, а также область знаний и вид деятельности, связанные с измерениями

Теоретическая метрология - это раздел метрологии, занимающийся фундаментальными исследованиями, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерений

Прикладная (практическая) метрология занимается применением на практике результатов теоретических исследований в области метрологии

Законодательная метрология включает совокупность правил и норм, которые имеют ранг правовых положений и находятся под контролем государства. Эти правила и нормы обеспечивают единство измерений

Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений

Метрологический надзор - это техническая и административная деятельность компетентных лиц и властей, целью которой является контроль соблюдения метрологических законов и правил

Человек появляется на свет, еще не имея имени, но сразу становятся известными его рост и вес. C первых минут жизни ему приходится сталкиваться с линейкой, весами, термометром. Поиск соотношения между измеряемой величиной и единицей этой величины есть измерение. Измерение не ограничено физическими количествами, измеряться могут любые вообразимые сущности, такие как степень неопределенности, доверие потребителя или скорость падения цен на бобы.

Измерения в физике и промышленности - процесс сравнения физических количеств реальных объектов и событий. Стандартные объекты и события используются как единицы сравнения, а результат сравнения представляется, по крайней мере, двумя числами, где одно число показывает отношение между измеряемой величиной и единицей сравнения, а вторым числом оценивается статистическая неопределенность, или ошибка измерения (в философском смысле). Единицей длины, например, может служить длина ступни человека (фут), а длину лодки можно выразить количеством футов. Таким образом, измерение - это сравнение со стандартом. Меры являются стандартом для измерений. Определение количественной характеристики объекта путем измерения опирается на существование явных или неявных мер. Если я говорю, что мне 20, я указываю измерение, не указывая применимый стандарт. Я могу подразумевать, что мне 20 лет. В данном случае мерой является год.

История развития измерений - это один из разделов истории науки и техники. Метр был стандартизирован как единица длины после французской революции, и принят с тех пор в большинстве стран мира. В Российской Федерации применяется метрическая система измерений. Мы привыкли к килограммам, литрам и сантиметрам. А ведь метрической системе, которой мы пользуемся, немногим более ста лет. 21 мая 1875 г. она была утверждена во Франции и явилась обязательной для всех государств. Во многих странах старинные меры веса, длины и объема используются до сих пор. Соединенные Штаты и Великобритания находятся в процессе перехода к системе СИ.

Измерение многих величин является очень трудным и неточным. Трудности могут быть связаны с неопределенностью или с ограниченным временем для измерения. Очень трудно измерить, например, знания, эмоции и ощущения человека.

Метрология занимается изучением измерений. Она пронизывает все сферы деятельности человека, отражает развитие науки и техники, взаимоотношения субъектов хозяйственной деятельности, межгосударственные взаимоотношения и в целом свидетельствует об уровне цивилизации.

Основной задачей метрологии является обеспечение единства измерений, которое всегда было важнейшей государственной функцией.

    теоретическая метрология - Раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии. Примечание Иногда применяют термин фундаментальная метрология [РМГ 29 99] теоретическая метрология Раздел метрологии, в котором изучаются и… … Справочник технического переводчика

    Теоретическая метрология - – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии. Примечание.Иногда применяют термин фундаментальная метрология. [РМГ 29 99 ГСИ] Рубрика термина: Общие термины Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

    теоретическая метрология - teorinė metrologija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Metrologijos šaka, susijusi su teoriniais dydžių matavimo vienetų ir jų sistemų aspektais, kurianti matavimo metodus, matavimo rezultatų apdorojimo būdus ir matavimo… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    теоретическая метрология - teorinė metrologija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. theoretical metrology vok. theoretische Metrologie, f rus. теоретическая метрология, f pranc. métrologie théorique, f … Fizikos terminų žodynas

    Метрология - Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Законодательная метрология Раздел метрологии, включающий взаимосвязанные законодательные и научно технические вопросы, нуждающиеся в… …

    Теоретическая химия раздел химии, в котором главное место занимают теоретические обобщения, входящие в теоретический арсенал современной химии, например, концепции химической связи, химической реакции, валентности, поверхности потенциальной … Википедия

    Метрология теоретическая (фундаментальная) - раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии... Источник: РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕЖГОСУДАРСТВЕННОЙ СТАНДАРТИЗАЦИИ. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЯ. МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И… … Официальная терминология

    - (от греч. μέτρον мера, измерительный инструмент + др. греч. λόγος мысль, причина) наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности (РМГ 29 99). Предметом метрологии является извлечение… … Википедия

    Теоретическая физика раздел физики, в котором в качестве основного способа познания природы используется создание математических моделей явлений и сопоставление их с реальностью. В такой формулировке теоретическая физика является… … Википедия

    Раздел прикладной и законодательной метрологии, занимающийся обеспечением единства измерений в количественном химическом анализе. Особенности химической метрологии Отсутствие первичного эталона. Отсутствие эталона моля приводит к необходимости… … Википедия

    МИ 2365-96: Государственная система обеспечения единства измерений. Шкалы измерений. Основные положения. Термины и определения - Терминология МИ 2365 96: Государственная система обеспечения единства измерений. Шкалы измерений. Основные положения. Термины и определения: Абсолютная погрешность измерений (абсолютная погрешность) Погрешность измерений, выраженная в единицах… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Книги

  • Теоретическая метрология. Часть 1. Общая теория измерений. Учебник для вузов , Шишкин Игорь Федорович. В первой части учебника на аксиоматической основе излагается общая теория измерений безотносительно к их областям и видам. Оценка качества измерительной информации соответствует требованиям…
  • Теоретическая метрология , И. Ф. Шишкин. В первой части учебника на аксиоматической основе излагается общая теория измерений безотносительно к их областям и видам. Оценка качества измерительной информации соответствует требованиям…
  • Современные теоретические концепции национальной безопасности
    Для наиболее полного понимания энергетической безопасности необходимо пояснить, что энергетическая безопасность входит в состав более широкого понятия национальной безопасности. Концепция национальной безопасности была осмыслена политическими и экономическими науками сравнительно недавно. Впервые попытки...
     (Энергетическая интеграция как фактор обеспечения энергетической безопасности республики Казахстан)
  • Основные определения, положения и понятия в теоретической метрологии
    Фундаментальные понятия величин и процессов измерений В основе метрологии лежат следующие базовые положения. Действительное значение физической величины - значение физической величины, полученное экспериментальным путем с допустимой погрешностью. Оно может быть близко к истинному значению...
     (Метрология, стандартизация и сертификация)
  • Структурно-функциональные составляющие интеллектуальных ресурсов: сравнительный анализ теоретических подходов
    Эффективное управление интеллектуальными ресурсами позволяет учитывать все нематериальные активы, а также выявлять и воздействовать на резервы развития организации. Сегодня способы измерения интеллектуальных ресурсов могут стать универсальными инструментами оценки, как отдельных компаний, так и целых...
     (Интеллектуальные ресурсы организации как индикатор уровня ее компетентности)
  • Тест «проверь себя» (теоретическая часть)
    1. Что влияет на Ваше здоровье? 1. Культура. 2. Образ и условия жизни. 3. Биологические характеристики. 4. Социальная, духовная, экономическая и физическая окружающая среда. 5. Все выше перечисленное. 2. Оценка деятельности сердечно-сосудистой системы определяется по пробе: 1. Ромберга. 2. Руфье. 3....
     (Физическое воспитание детей дошкольного возраста)

    • Как отмечалось выше, теоретическая метрология является основным разделом метрологии. Ее структура представлена в виде схемы на рис. 1.1.

    Основные представления метрологии. Как и в любой науке, в метрологии необходимо сформулировать основные понятия, термины и постулаты, разработать учение о физических единицах и методологию. Данный раздел особенно важен ввиду того, что в основе отдельных областей измерений лежат специфические представления и в теоретическом плане области развиваются изолированно. При этих условиях недостаточная разработанность основных представлений заставляет решать аналогичные задачи, которые, по сути, являются общими, заново в каждой области.

    Основные понятия и термины. Этот подраздел занимается обобщением и уточнением понятий, сложившихся в отдельных областях измерений с учетом специфики метрологии. Главной задачей является создание единой системы основных понятий метрологии, которая должна служить базой для ее развития. Значение системы понятий определяется значимостью самой теории измерений и тем, что указанная система стимулирует взаимопроникновение методов и результатов, наработанных в отдельных областях измерений.

    Постулаты метрологии. В этом подразделе развивается аксиоматическое построение теоретических основ метрологии, выделяются такие постулаты, на основе которых можно построить содержательную и полную теорию и вывести важные практические следствия.

    Учение о физических величинах. Основной задачей подраздела является построение единой системы ФВ, т.е. выбор основных величин системы и уравнений связи для определения производных величин. Система ФВ служит основой для построения системы единиц ФВ, рациональный выбор которой важен для успешного развития теории и практики метрологического обеспечения.

    Методология измерений. В подразделе разрабатывается научная организация измерительных процессов. Вопросы метрологической методологии являются весьма существенными, поскольку она объединяет области измерений, различные по физической природе измеряемых величин и методам измерений. Это создает определенные трудности при систематизации и объединении понятий, методов и опыта, накопленного в различных областях измерений. К числу основных направлений работ по методологии относятся:

    1) переосмысление основ измерительной техники и метрологии в условиях существенного обновления арсенала методов и средств измерений и широкого внедрения микропроцессорной техники;

    2) структурный анализ измерительных процессов с системных позиций;

    3) разработка принципиально новых подходов к организации процедуры измерений.

    Теория единства измерений. (Теория воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров.) Этот раздел традиционно является центральным в теоретической метрологии. Он включает в себя: теорию единиц ФВ, теорию исходных средств измерений (эталонов) и теорию передачи размеров единиц ФВ.


    Теория единиц физических величин. Основная цель подраздела - совершенствование единиц ФВ в рамках существующей системы величин, заключающееся в уточнении и переопределении единиц. Другой задачей является развитие и совершенствование системы единиц ФВ, т.е. изменение состава и определений основных единиц. Работы в этом направлении проводятся постоянно на основе использования новых физических явлений и процессов.

    Теория исходных средств измерений (эталонов). В данном подразделе рассматриваются вопросы создания рациональной системы эталонов единиц ФВ, обеспечивающих требуемый уровень единства измерений. Перспективное направление совершенствования эталонов - переход к эталонам, основанным на стабильных естественных физических процессах. Для эталонов основных единиц принципиально важным является достижение максимально возможного уровня для всех метрологических характеристик.

    Рис.1.1. Структура теоретической метрологии

    Теория передачи размеров единиц физических величин. Предметом изучения подраздела являются алгоритмы передачи размеров единиц ФВ при централизованном и децентрализованном их воспроизведении. Указанные алгоритмы должны быть основаны как на метрологических, так и на технико-экономических показателях.

    Теория построения средств измерений. В разделе обобщается опыт конкретных наук в области построения средств и методов измерений. В последние годы все большее значение приобретают знания, накопленные при разработке электронных СИ электрических и особенно неэлектрических величин. Это связано с бурным развитием микропроцессорной и вычислительной техники и ее активным использованием при построении СИ, что открывает новые возможности при обработке результатов. Важной задачей является разработка новых и совершенствование известных измерительных преобразователей.

    Теория точности измерений. В данном разделе метрологии обобщены методы, развиваемые в конкретных областях измерений. Он состоит их трех подразделов: теории погрешностей, теории точности средств измерений и теории измерительных процедур.

    Теория погрешностей. Этот подраздел является одним из центральных в метрологии, поскольку результаты измерений объективны настолько, насколько правильно оценены их погрешности. Предметом теории погрешностей является классификация погрешностей измерений, изучение и описание их свойств. Сложившееся исторически деление погрешностей на случайные и систематические, хотя и вызывает справедливые нарекания, тем не менее продолжает активно использоваться в метрологии. Как известная альтернатива такому делению погрешностей может рассматриваться развиваемое в последнее время описание погрешностей на основе теории нестационарных случайных процессов. Важной частью подраздела является теория суммирования погрешностей.

    Теория точности средств измерений. Подраздел включает: теорию погрешностей средств измерений, принципы и методы определения и нормирования метрологических характеристик средств измерений, методы анализа их метрологической надежности.

    Теория погрешностей средств измерений наиболее детально разработана в метрологии. Значительные знания накоплены и в конкретных областях измерений, на их основе развиты общие методы расчета погрешностей СИ. В настоящее время в связи с усложнением СИ, развитием микропроцессорных измерительных устройств актуальной стала задача по расчету погрешностей цифровых СИ вообще и измерительных систем и измерительно-вычислительных комплексов в частности.

    Принципы, и методы определения и нормирования метрологических характеристик СИ достаточно хорошо разработаны. Однако они требуют модификации с учетом специфики метрологии и в первую очередь тесной связи определения метрологических характеристик СИ с их нормированием. К числу не до конца решенных задач следует отнести определение динамических характеристик СИ и градуировочных характеристик первичных измерительных преобразователей. По мере совершенствования средств обработки электрических измерительных сигналов наиболее существенные метрологические проблемы концентрируются вокруг выбора первичного преобразователя. Ввиду разнообразия принципов действия и типов СИ, а также повышения требуемой точности измерений появляется проблема выбора нормируемых метрологических характеристик СИ.

    Теория метрологической надежности средств измерений по своей целевой направленности связана с общей теорией надежности. Однако специфика метрологических отказов и прежде всего непостоянство во времени их интенсивности делают невозможным автоматическое перенесение методов классической теории надежности в теорию метрологической надежности. Необходима разработка специальных методов анализа метрологической надежности СИ.

    Теория измерительных процедур. Повышение сложности измерительных задач, постоянный рост требований к точности измерений, усложнение методов и средств измерений обуславливают проведение исследований, направленных на обеспечение рациональной организации и эффективного выполнения измерений. При этом главную роль играет анализ измерений как совокупности взаимосвязанных этапов, т.е. как процедуры. Подраздел включает теорию методов измерений; методы обработки измерительной информации; теорию планирования измерений; анализ предельных возможностей измерений.

    Теория методов измерений - подраздел, посвященный разработке новых методов измерений и модификации существующих, что связано с ростом требований к точности измерений, диапазонам, быстродействию, условиям проведения измерений. С помощью современных средств измерений реализуются сложные совокупности классических методов. Поэтому остается актуальной традиционная задача совершенствования существующих методов и исследования их потенциальных возможностей с учетом условий реализации.

    Методы обработки измерительной информации, используемые в метрологии, основываются на методах, которые заимствуются из математики, физики и других дисциплин. В связи с этим актуальна задача обоснованности выбора и применения- того или иного способа обработки измерительной информации и соответствия требуемых исходных данных теоретического способа тем, которыми реально располагает экспериментатор.

    Теория планирования измерений - область метрологии, которая весьма активно развивается. К числу ее основных задач относятся уточнение метрологического содержания задач планирования измерений и обоснование заимствований математических методов из общей теории планирования эксперимента.

    Анализ предельных возможностей измерений на данном уровне развития науки и техники позволяет решить такую главную задачу, как исследование предельной точности измерений при помощи конкретных типов или экземпляров средств измерений.

    Контрольные вопросы

    1. Обоснуйте важность теоретической метрологии.

    2. Что изучает теоретическая метрология?

    3. Каково место метрологии среди других наук?

    4. Что такое измерение? Приведите примеры измерений, постоянно встречающихся в повседневной жизни.

    5. В чем заключается значимость метрологии?

    6. Перечислите, из каких основных разделов состоит теоретическая метрология. Какие задачи в них решаются?

    7. Сформулируйте основные этапы развития метрологии.

    8. Какие основные метрологические учреждения существуют в нашей стране? Какова их сфера деятельности?

    Наука начинается с тех пор,

    как начинают измерять.

    Точная наука немыслима без меры.

    Д.И. Менделеев

    В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких величин, как длина, вес, время и др.

    Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.

    В настоящее время, установлено следующее определение измерения: измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

    Отраслью науки, изучающей измерения, является метрология.

    Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: метрон – мера и логос – учение. Дословный перевод слова "метрология" – учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. С конца прошлого века благодаря прогрессу физических наук метрология получила существенное развитие. Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892 – 1907 гг.

    Метрология в ее современном понимании – наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

    Основными задачами метрологии (согласно РМГ 29–99) являются:

    ― установление единиц физических величин и государственных эталонов;

    ― разработка теории, методов и средств измерений и контроля;

    ― обеспечение единства измерений;

    ― разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерений и контроля;

    ― разработка методов передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений.

    Современная метрология включает три составляющие: законодательную метрологию, фундаментальную (научную, теоретическую) и практическую (прикладную) метрологию. В теоретической метрологии разрабатываются фундаментальные основы этой науки. Предметом законодательной метрологии является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений. Практическая метрология освещает вопросы практического применения разработок теоретической и положений законодательной метрологии.