Вычесления в метрологии

Метрология

               Наука начинается тогда, когда  начинают измерять.        

                                                                                                                  Д.И. Менделеев

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

В нашей  жизни в связи с развитием  науки, техники, разработкой новых  технологий, эталонов и средств измерений, измерения охватывают более современные  физические величины, расширяются диапазоны  измерений. Постоянно растут требования к точности измерений.

В таких  условиях, чтобы разобраться с  вопросами и проблемами измерений, метрологического обеспечения и  обеспечения единства измерений, нужен  единый научный и законодательный  фундамент, обеспечивающий в практической деятельности высокое качество измерений, независимо от того, где и с какой  целью они проводятся. Таким фундаментом  является метрология.

Сегодня измерение и метрология пронизывают  все сферы жизни. Только родившийся человек, еще не имея имени, сразу  становится объектом измерений. В первые минуты жизни к нему применяют  средства измерений длины, массы  и температуры. В повседневной жизни  мы также постоянно сталкиваемся с количественными оценками. Мы оцениваем  температуру воздуха на улице,  следим за временем, решаем насколько  выгодно и рационально практически  любое наше действие. С измерениями  связана деятельность человека на любом  предприятии. Инженеры промышленных предприятий  осуществляющие метрологическое обеспечение  производства должны иметь полные сведения о возможностях измерительной техники, для решения задач взаимозаменяемости узлов и деталей, контроля производства продукции на всех его жизненных  циклах.

Метрология  занимает особое место среди технических  наук, т.к. метрология впитывает в  себя самые последние научные  достижения и это выражается в  совершенстве ее эталонной базы и  способов обработки результатов  измерений. Метрология стала наукой, без знания которой не может обойтись ни один специалист любой отрасли.

В настоящее  время метрология развивается по нескольким направлениям. Если еще  в начале 20-го века под словом метрология понималась наука, главной задачей  которой было описание всякого рода мер, применяемых в разных странах, то теперь это понятие приобрело  гораздо более широкий научный  и практический смысл, расширилось  содержание метрологической деятельности и появилось понятие – метрологическое  обеспечение производства.

Организационные цели и принципы стандартизации.

Стандартизация - деятельность по установлению правил и характеристик для добровольного  многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в  сферах производства и обращения  продукции и повышение конкурентоспособности  продукции, работ и услуг.

Основными целями стандартизации являются:

повышение уровня безопасности жизнедеятельности, повышение  уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

Стандартизация  должна содействовать соблюдению требований технических регламентов, обеспечению  научно-технического прогресса, а также  рациональному использованию ресурсов. Стандартизация должна обеспечивать, техническую и информационную совместимость, сопоставимость результатов исследований, испытаний и измерений, технических и экономико-статистических данных. Одной из целей стандартизации является обеспечение взаимозаменяемости продукции.

Стандартизация  осуществляется в соответствии с  принципами:

добровольного применения стандартов;

максимального учета интересов  заинтересованных лиц;

применения международного стандарта  как основы разработки национального  стандарта, за исключением обоснованных случаев;

обязательными являются технические  регламенты.

Стандартизация  проводится при условии соблюдения требований технических регламентов  и обеспечения условий для  единообразного применения стандартов.

Результатом деятельности по стандартизации является документ - стандарт.

В настоящее время на территории Российской Федерации, используются: национальные стандарты;

правила стандартизации;

нормы и рекомендации в области  стандартизации;

общероссийские классификаторы технико-экономической  и социальной информации;

стандарты организаций

Национальный  стандарт применяется на добровольной основе независимо от страны, места  происхождения продукции, осуществления  процессов производства и др. Применение национального стандарта подтверждается знаком соответствия национальному  стандарту. Национальные стандарты  и общероссийские классификаторы технико-экономической  и социальной информации, в том  числе правила их разработки и  применения, представляют собой национальную систему стандартизации. Стандарты  организаций, в том числе коммерческих, общественных, научных организаций, саморегулируемых организаций, объединений юридических лиц могут разрабатываться и утверждаться ими самостоятельно исходя из необходимости применения в областях знаний результатов исследований, измерений и разработок.

Деятельность  в области стандартизации координирует национальный орган Российской Федерации  по стандартизации - Агентство по техническому регулированию и метрологии. Орган  по стандартизации принимает программу  разработки национальных стандартов и  организует экспертизу проектов национальных стандартов. Он обеспечивает соответствие национальной системы стандартизации интересам национальной экономики, состоянию материально-технической  базы и научно-техническому прогрессу, а также осуществляет другие технические  и организационные функции.

Единицы физических величин   

Под единицей какой-либо физической величины понимается конкретное ее значение, с которым  сравниваются другие значения той же величины при ее количественной оценке. Вплоть до конца XVIII в. п Европе имелось  великое множество не согласованных  между собой единиц величин. Как  говорится, каждый мерил на свой аршин. Чем только не измеряли: и пядью (расстояние между большим и указательным пальцами), и тремя ячменными зернами, составляющими дюйм, и л о к -т я м и, и волосом мула, и  кушаком короля, и жезлом короля, и туазом — железным стержнем! Существовало до сотни различных единиц длины  — футов и свыше сотни различных  единиц веса — фунтов: в каждой стране свои футы и фунты. Это мешало развитию торговых и культурных связей. Возникла потребность в установлении единых мер.

Ученые  решили, что единицы величин должны быть взяты непосредственно из природы. Тогда они станут международными, как единицы времени, с самого начала одинаковые у большинства  народов. В 1790 г. во Франции был утвержден  декрет о реформе мер. За единицу  длины был принят метр — одна десятимиллионная часть четверти Парижского меридиана (т. е. расстояние от полюса до экватора), за единицу массы —  килограмм, масса 1 дм. воды при 4° G. Эта  метрическая система мер была первой системой связанных между  собой единиц. Но она позволяла  измерять лишь ограниченное число величин: длину, площадь, объем и массу.. Немецкий ученый К.Гаусс в 1832 г. предложил  создать совокупность взаимосвязанных  единиц, охватывающих более широкий  круг измерений. Он показал, что если выбрать несколько независимых  друг от друга единиц, то единицы  всех остальных физических величин  можно определить с помощью физических законов, которые их связывают с  ранее выбранными. Например, единицу  скорости можно определить, если в  качестве основных задать единицу длины  и единицу времени. Гаусс в  качестве основных единиц выбрал единицы  длины, массы и времени — миллиметр, миллиграмм и секунду. - У него скорость измеряется в миллиметрах в секунду. Такая совокупность независимо выбранных  основных единиц и образованных с  их помощью производных единиц называется системой единиц.

Единицы физических величин, конкретные физические величины, которым по определению  присвоены числовые значения, равные 1. Многие Единицы физических величин  воспроизводятся мерами, применяемыми для измерений (например, метр, килограмм). На ранних стадиях развития материальной культуры (в рабовладельческих и  феодальных обществах) существовали единицы  для небольшого круга физических величин - длины, массы, времени, площади, объёма. Единицы физических величин  выбирались вне связи друг с другом, и притом различные в разных странах  и географических районах. Так возникло большое количество часто одинаковых по названию, но различных по размеру  единиц - локтей, футов, фунтов. По мере расширения торговых связей между народами и развития науки и техники  количество Единицы физических величин  увеличивалось и всё более  ощущалась потребность в унификации единиц и в создании систем единиц. О Единицы физических величин  и их системах стали заключать  специальные международные соглашения. В 18 в. во Франции была предложена метрическая  система мер, получившая в дальнейшем международное признание. На её основе был построен целый ряд метрических  систем единиц. В настоящее время  происходит дальнейшее упорядочение Единицы  физических величин на базе Международной  системы единиц (СИ).

Единицы физических величин делятся на системные, т. е. входящие в какую-либо систему  единиц, и внесистемные единицы (например, мм рт. ст., лошадиная сила, электрон-вольт). Системные Единицы физических величин  подразделяются на основные, выбираемые произвольно (метр, килограмм, секунда  и др.), и производные, образуемые по уравнениям связи между величинами (метр в секунду, килограмм на кубический метр, ньютон, джоуль, ватт и т. п.). Для  удобства выражения величин, во много  раз больших или меньших Единицы  физических величин, применяются кратные  единицы и дольные единицы. В  метрических системах единиц кратные  и дольные Единицы физических величин (за исключением единиц времени  и угла) образуются умножением системной  единицы на 10n, где n - целое положительное или отрицательное число. Каждому из этих чисел соответствует одна из десятичных приставок, принятых для образования кратных и дельных единиц.

  Порядок разработки и утверждения стандартов.

Разработка  и утверждение стандартов осуществляется согласно следующей общей схеме:

 национальный  орган по стандартизации разрабатывает  и утверждает программу разработки  национальных стандартов. Разработчик  стандарта организует уведомление  о разработке стандарта, которое  должно содержать информацию  об имеющихся в проекте положениях, отличающихся от положений соответствующих  международных стандартов. Разработчик  обеспечивает доступность проекта  заинтересованным лицам для ознакомления;

разработчик дорабатывает проект стандарта с  учетом полученных замечаний заинтересованных лиц, проводит публичное обсуждение проекта. Срок публичного обсуждения проекта  национального стандарта не может  быть менее чем два месяца;

проект национального  стандарта одновременно с перечнем полученных в письменной форме замечаний  представляется в Технический комитет (ТК) по стандартизации, который организует проведение экспертизы данного проекта. По результатам экспертизы ТК готовит  мотивированное предложение об утверждении  или отклонении проекта стандарта. Данное предложение направляется национальному  органу по стандартизации, который  на основе представленных ТК документов принимает решение. Уведомление  об утверждении национального стандарта  подлежит опубликованию в печатном издании федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию  и в информационной системе общего пользования в электронно-цифровой форме в течение 30 дней со дня  утверждения стандарта;

национальный  орган по стандартизации утверждает и публикует в печатном издании  федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию и  в упомянутой выше информационной системе  перечень национальных стандартов, которые  могут на добровольной основе применяться  для соблюдения требований технических  регламентов.

Процедура разработки и принятия стандартов регламентирована ГОСТ Р 1.2—204 «Стандартизация в Российской Федерации. Правила разработки. Утверждения. Обновления и отмены».

Правила обозначения стандартов. Обозначение  национального стандарта состоит  из индекса «ГОСТ Р», регистрационного номера и отделенных от него четырех  цифр года утверждения (принятия) стандарта. Если национальный стандарт входит в  систему (комплекс) общетехнических  или организационно-методических стандартов, то его обозначение дополнительно  включает одно-, двухразрядный код  системы стандартов, отделенный от остальной цифровой части обозначения  точкой.

Стандарт  организации — внутренний документ, разрабатываемый и утверждаемый организацией самостоятельно для совершенствования  производства и обеспечения качества продукции, выполнения работ, оказания услуг, а также для распространения  и использования полученных в  различных областях знаний результатов  исследований (испытаний), измерений  и разработок.

1. Порядок  разработки, утверждения, учета,  изменения и отмены стандартов  организаций устанавливается организациями  самостоятельно с учетом положений  статей 11 и 12 Федерального закона  «О техническом регулировании».