Metroloģija ir mērīšanas zinātne. Tas nosaka vienotu izpratni par mērvienībām, kas ir būtiskas jebkuras cilvēka darbības mērīšanai.
Lai cik sarežģīta būtu metroloģijas zinātne, metroloģijas uzdevumi tika noteikti jau 18. gadsimtā. Tā rezultātā 1795. gadā tika izveidota decimālmetriskā sistēma, kas noteica standartu kopumu citiem mērījumu veidiem. Vairākas citas valstis pieņēma sistēmu no 1795. līdz 1875. gadam.
Lai izveidotu vienotus pasaules standartus saskaņā ar Metrikas konvenciju, tika izveidots Starptautiskais birojs cīņai pret novirzēm no sistēmas (BIPM). Tā rezultātā 1960. gadā pieņemtās rezolūcijas rezultātā tika izveidota Starptautiskā mērvienību sistēma. Tādējādi galvenie metroloģijas uzdevumi ir kļuvuši vēl globālāki. Tagad tā ir viena no zinātnēm, no kuras gandrīz ir atkarīgs cilvēces liktenis, jo tā nosaka visā pasaulē pieņemtās normas.
Metroloģijas, standartizācijas, sertifikācijas uzdevumi
Šī zinātne ir sadalīta trīs galvenajos veidos. Pirmā ir mērvienību definīcija (saskares punkts ar standartizāciju), otrais ir šo vienību ieviešana praksē. Tāpat tās uzdevumos ietilpst sava veida izsekošana, kas saista praksē veiktos mērījumus ar atsauces standartiem (sertifikāciju). Speciālisti šajā jomā ir apmācīti atrisināt metroloģijas/sertifikācijas uzdevumus, kas ir būtiski jebkurā lietojumprogrammā.
Apakšlauki
Apakšnozares ir zinātniskā vai fundamentālā metroloģija, kas nodarbojas ar lietišķo, tehnisko vai rūpniecisko mērvienību noteikšanu, nodarbojas ar to piemērošanu ražošanā un citos procesos sabiedrībā, kā arī likumdošanas, kas aptver regulējumu un regulējumu., prasības līdzekļiem un metodēm. Metroloģijas/standartizācijas problēmas tiek izmantotas, lai izglītotu profesionāļus katrā no šīm jomām.
Likumdošanas aspekts
Katrā valstī ir valsts mērīšanas sistēma (NMS) laboratoriju, kalibrēšanas centru un akreditācijas iestāžu tīkla veidā, kas ievieš un uztur metroloģisko infrastruktūru. NMS ietekmē to, kā valstī tiek veikti mērījumi, kā arī to pieņemšanu starptautiskajā sabiedrībā, kas ir ļoti svarīgi visai sabiedrībai, tostarp ekonomikai, enerģētikai, videi, veselības aprūpei, ražošanai, rūpniecībai un patērētāju uzticībai. Priekšmetroloģijas uzdevumi tiek izmantoti iesācēju apmācībai šajā jomā, ar kuru risināšanu studentiem parasti nav problēmu.
Šīs zinātnes ietekme uz tirdzniecību un ekonomiku ir viena no visvieglāk novērojamajām tās plašās ieviešanas sociālajām sekām. Lai nodrošinātu godīgu tirdzniecību, ir jābūt saskaņotai mērījumu sistēmai, ko šī zinātne nodrošina.
Vēsture
Standartizācija ir ļoti svarīga mērījumu derīgumam. Pirmais pastāvīgā standarta ieraksts tika veikts 2900. gadā pirms mūsu ēras. pirms mūsu ēras, kad karaliskā ēģiptiešu olektis tika izgrebta no melnā granīta kā metriskais etalons. Olektis tika definēts kā faraona apakšdelma garums plus viņa rokas platums, un šis standarts tika piešķirts visiem celtniekiem Ēģiptē. Par standartizēta garuma panākumiem būves piramīdām liecina to pamatu garumi, kas atšķiras ne vairāk kā par 0,05%.
Citas civilizācijas ieviesa vienotus mēra standartus, pieskaņojot sevi romiešu un grieķu arhitektūrai. Impērijas sabrukums un tam sekojošie tumšie laikmeti izraisīja zināšanu zudumu par pasākumiem un standartizāciju. Lai gan vietējās sistēmas bija izplatītas, salīdzināmība bija sarežģīta, jo daudzas no tām bija nesaderīgas. 1196. gadā Anglijā tika izveidoti garuma standarti, un 1215. gada Magna Carta pat iekļāva atsevišķu sadaļu vīna un alus mērvienībām.
Jauns laiks
Mūsdienu metroloģijacēlies no franču revolūcijas. Revolucionāri izveidoja vienu svaru un mēru kameru, lai apvienotu visu, ko varēja izmērīt. Lai mācītu šo zinātni, tika sastādītas īpašas problēmas metroloģijā, ar kuru risināšanu pat iesācējiem zinātniekiem sākotnēji varēja rasties grūtības.
1791. gada martā tika noteikts standarta skaitītājs. Tas noveda pie decimālās metriskās sistēmas izveides 1795. gadā, nosakot standartus citiem mērījumu veidiem. Vairākas citas valstis pieņēma metrisko sistēmu no 1795. līdz 1875. gadam.
Lai gan BIPM sākotnējā misija bija izveidot starptautiskus mērvienību standartus un saskaņot tos ar valsts standartiem, zinātnes progresa dēļ biroja darbības joma ir paplašinājusies. Tagad tajā ir iekļautas elektriskās, fotometriskās vienības un standarti jonizējošā starojuma mērīšanai. Metriskā sistēma tika modernizēta 1960. gadā, kad vienā no tematiskajām starptautiskajām konferencēm tika pieņemta rezolūcija, izveidojot Starptautisko mērvienību sistēmu.
Starptautiskais līmenis
Starptautiskais svaru un mēru birojs (BIPM) definē metroloģiju kā mērīšanas zinātni. Tas veido vienotu izpratni par vienībām, kas ir būtiskas cilvēka darbībai.
Metroloģija ir plaša joma, taču to var apkopot trīs galvenajās aktivitātēs:
- starptautiski atzītu mērvienību definīcija;
- šo vienību realizācija praksē;
- izsekošanas ķēžu pielietošana (saistība ar atsaucistandartiem).
Šie jēdzieni dažādās pakāpēs attiecas uz trim galvenajām metroloģijas jomām:
- zinātnisks;
- piemērots, tehnisks vai rūpniecisks;
- leģislatīvais.
Dažādos starptautiskajos birojos viss, kam tiek veltīta metroloģija, standartizācija un sertifikācija - uzdevumi un risinājumi, jaunu pasākumu izgudrošana, veco pilnveidošana. To visu dara organizācijas, lai nodrošinātu standartizāciju un sertifikāciju.
Zinātniskā metroloģija
Zinātniskā metroloģija ir saistīta ar mērvienību izveidi, jaunu metožu izstrādi, standartu ieviešanu un to ievērošanas kontroli visos gadījumos. Tas ietver arī uzdevumu un risinājumu sagatavošanu standartizācijai, sertifikācijai, metroloģijai.
Šis metroloģijas veids tiek uzskatīts par šīs zinātnes augstāko attīstības līmeni, tiecoties pēc augstākās precizitātes pakāpes. BIPM uztur datubāzi par metroloģiskās kalibrēšanas un mērīšanas iespējām un recenzētiem institūtiem visā pasaulē. Mērījumos BIPM ir definējis deviņas metroloģijas jomas, kas ietver akustiku, elektrību un magnētismu, garumu, masu un saistītos lielumus, fotometriju un radiometriju, jonizējošo starojumu, laiku un frekvenci, termometriju un ķīmiju.
Jaunākie notikumi
Ņemot vērā metroloģijas uzdevumu skaita pieaugumu, tika nolemts metroloģiju papildināt un celt to starptautiskā līmenī. Vēlāk tika ierosināta jauna SI bāzes vienību definīcija, kas tika oficiāli apstiprināta2018. gada novembrī un spēkā 2019. gada maijā.
Bāzes mērvienību maiņas motivācija ir padarīt visu sistēmu atvasināmu no fizikālajām konstantēm, tāpēc ir jānoņem kilograma prototips, jo tas ir pēdējais artefakts, no kura ir atkarīgas vienību definīcijas. Zinātniskajai metroloģijai ir svarīga loma šajā vienību pārdefinēšanā, jo to precīzai definīcijai ir nepieciešama stingra fizisko konstantu definīcija.
Praktiskā un rūpnieciskā metroloģija
Šīs zinātnes lietišķā, tehniskā vai rūpnieciskā joma attiecas uz mērījumu pielietošanu rūpnieciskos un citos procesos un to izmantošanu sabiedrībā, nodrošinot instrumentu piemērotību, to kalibrēšanu un kvalitātes kontroli. Ņemot vērā metroloģijas uzdevumus, rūpnieciskā un lietišķā metroloģija dažkārt tiek nepareizi identificēta ar visu šo daudzpusīgo zinātni, jo no visām tās jomām tā ir visievērojamākā nespeciālistam.
Kvalitatīvie mērījumi ir svarīgi rūpniecībā, jo tie ietekmē galaprodukta izmaksas un kvalitāti un 10-15% no ražošanas izmaksām. Lai gan šajā metroloģijas jomā uzsvars tiek likts uz pašiem mērījumiem, izsekošanas ierīces kalibrēšana ir nepieciešama, lai nodrošinātu derīgumu. Metroloģiskās kompetences atzīšanu rūpniecībā var panākt ar savstarpējas atzīšanas nolīgumiem, akreditāciju vai salīdzinošo pārskatīšanu. Rūpnieciskā metroloģija ir svarīga valsts ekonomiskajai un rūpnieciskajai attīstībai, un tās mērķi konkrētā valstī var norādīt uz tās ekonomisko stāvokli.
Juridiskā metroloģija
Ņemot vērā visus iepriekš minētos metroloģijas uzdevumus, likumdošanas metroloģijai ir ļoti palīgfunkcija, un lūk, kāpēc. Fakts ir tāds, ka tas ir šīs zinātnes juridiskais apakštips un attiecas uz darbībām, kas izriet no likumā noteiktajām prasībām tiešai mērīšanai, mērvienību, instrumentu un metožu noteikšanai tās īstenošanai. Šādas juridiskās prasības var rasties no nepieciešamības aizsargāt veselību, sabiedrības drošību, vidi, nodokļus, patērētāju aizsardzību un godīgu tirdzniecību.
Visā pasaulē tiek veidotas tematiskas organizācijas, kas veltītas šāda veida metroloģijai, lai palīdzētu saskaņot noteikumus pāri valstu robežām, lai nodrošinātu, ka juridiskās prasības netraucē tirdzniecību.
