Теоретична законодавча та прикладна метрологія. Визначення метрології як науки. Сучасні теоретичні концепції національної безпеки

Метрологія- наука про виміри, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Дане визначення дають всі російські нормативно-правові акти починаючи від ГОСТ 16263-70 і до прийнятих нещодавно рекомендацій РМГ 29-2013.

У міжнародному словнику з метрології (VIM3) дається більш широке визначення терміну «метрологія», як наука про вимірювання та їх застосування, яка включає всі теоретичні та практичні аспекти вимірювань, незалежно від їх невизначеності та галузі використання.

Довідка. ГОСТ 16263-70 «ДСМ. Метрологія. Основні терміни та визначення» діяв з 01.01.1971 року, замінений з 01.01.2001 на РМГ 29-99 з аналогічною назвою.
РМГ 29-2013 «ДСМ. Метрологія. Основні терміни та визначення» - Рекомендації з міждержавної стандартизації (запроваджено з 01.01.2015 замість РМГ 29-99). Вони актуалізовані та гармонізовані зі словником VIM3-2008 (3 редакція). Повна його назва - Міжнародний словник з метрології: Основні та загальні поняття та відповідні терміни.

Якщо говорити простою мовою, метрологія займається питаннями виміру фізичних величин, що характеризують всілякі матеріальні об'єкти, процеси чи явища. У сферу її інтересів входить розробка та практичне застосування вимірювальних технологій, інструменту та обладнання, а також засобів та методів обробки отриманої інформації. Крім цього, метрологія забезпечує нормативно-правове регулювання дій офіційних структур та окремих осіб, так чи інакше пов'язаних із виконанням вимірювань у своїй діяльності, вивчає та систематизує історичний досвід.

Саме слово «метрологія» походить від грецьких слів «метрон» – міра та «логос» – вчення. Перший час вчення так і розвивалося, як наука про заходи та співвідношення між різними величинами заходів (застосовуваних у різних країнах), і була описовою (емпіричною).

Вимірювання нових сучасних величин, розширення діапазонів вимірювань, підвищення їх точності, все це сприяє створенню нових технологій, еталонів та засобів вимірювань (СІ), удосконаленню шляхів розуміння природи людиною, пізнання кількісних характеристик навколишнього світу.

Встановлено, що нині є потреба у вимірі понад дві тисячі параметрів та фізичних величин, але поки що, на основі наявних засобів та методів проводяться вимірювання близько 800 величин. Освоєння нових видів вимірів залишається актуальною проблемою й у наші дні. Метрологія вбирає в себе останні наукові досягнення і займає особливе місце серед технічних наук, адже для науково-технічного прогресу та їх удосконалення метрологія має випереджати інші галузі науки та техніки.

Без знання метрології не обходиться жоден технічний спеціаліст (близько 15% витрат громадського праці посідає проведення вимірів). Жодна галузь неспроможна функціонувати без застосування своєї системи вимірів. Саме на базі вимірювань відбувається управління технологічними процесами, контроль якості продукції, що виробляється. За оцінками експертів у передових індустріальних країнах вимірювання та пов'язані з ними операції оцінюються у межах 3 - 9 % валового національного продукту.

Цілі та завдання метрології

Цілі метрології, як науки - забезпечення єдності вимірів (ОЕІ); вилучення кількісної інформації про властивості об'єкта, навколишній світ, про процеси із заданою точністю та достовірністю.

Цілі практичної метрології - метрологічне забезпечення виробництва, тобто. встановлення та застосування наукових та організаційних основ, технічних засобів, правил та норм, необхідних для ОЕІ та необхідної точності вимірювань, що проводяться.

Завдання метрології:

  • реалізація державної політики у ОЕІ;
  • розробка нової та вдосконалення чинної нормативно-правової бази ОЕІ та метрологічної діяльності;
  • утворення одиниць величин (ЄВ), систем одиниць, їх уніфікація та визнання законності;
  • розробка, вдосконалення, зміст, звірення та застосування державних первинних еталонів одиниць величин;
  • удосконалення способів (принципів вимірювань) передачі одиниць виміру від еталона до об'єкта, що вимірюється;
  • розробка методів передачі розмірів одиниць величин від первинних та робочих еталонів вимірювань робочим СІ;
  • ведення Федерального інформаційного фонду з ОЕІ та надання документів і відомостей, що містяться в ньому;
  • надання державних послуг з ОЕІ відповідно до галузі акредитації;
  • встановлення правил, регламентів щодо перевірок СІ;
  • розробка, вдосконалення, стандартизація методів та СІ, методів визначення та підвищення їх точності;
  • розробка методів оцінки похибок, стану СІ та контролю;
  • вдосконалення загальної теорії вимірів.

Довідка. Раніше завдання метрології були сформульовані у ГОСТ 16263-70.

Відповідно до поставлених завдань, метрологія підрозділяєтьсяна теоретичну, прикладну, законодавчу та історичну метрологію.

Теоретична чи фундаментальна метрологіязаймається розробкою теорії, проблем вимірів величин, їх одиниць, методів вимірів. Теоретична метрологія працює над загальними проблемами, що виникають при виконанні вимірювань у тій чи іншій галузі техніки, гуманітарних наук, а то й на стику багатьох, іноді найрізноманітніших галузей знань. Метрологі-теоретики можуть займатися, наприклад, питаннями вимірювання лінійних розмірів, обсягу та гравітації в n-мірному просторі, розробляти методики інструментальної оцінки інтенсивності випромінювання космічних тіл стосовно умов міжпланетних польотів, або створювати абсолютно нові технологи, що дозволяють підвищити інтенсивність процесу, рівень точності та інші його параметри, удосконалити технічні засоби, задіяні у ньому тощо. Так чи інакше, практично будь-яке починання в будь-якій діяльності починається з теорії і лише після такого опрацювання переходить у сферу конкретного застосування.

Прикладна чи практична метрологіязаймається питаннями метрологічного забезпечення, використання практично розробок теоретичної метрології, застосування положень законодавчої метрології. Її завдання полягає в адаптації загальних положень та теоретичних викладок попереднього розділу до чітко позначеної, вузькоспеціальної виробничої чи наукової проблеми. Так, якщо потрібно провести оцінку міцності валу двигуна, калібрування великої кількості підшипникових роликів, або забезпечити, наприклад, комплексний метрологічний контроль у процесі лабораторних досліджень, фахівці-практики виберуть відповідну технологію з великої кількості вже відомих, перероблять, а можливо і доповнять її стосовно до цих умов, визначать необхідне обладнаннята інструментарій, кількість та кваліфікацію персоналу, а також розберуть і багато інших технічних аспектів конкретного процесу.

Законодавча метрологіявстановлює обов'язкові юридичні та технічні вимоги щодо застосування еталонів, одиниць величин, методів та засобів вимірювань, спрямованих на забезпечення єдності вимірів (ОЕІ) та їх необхідної точності. Дана наука народилася на стику технічного та суспільного знання і покликана забезпечити єдиний підхід до вимірювань, що виконуються у всіх областях. Законодавча метрологія безпосередньо межує також зі стандартизацією, що забезпечує сумісність технологій, засобів вимірювання та інших атрибутів метрологічного забезпечення як на внутрішньому, так і міжнародному рівні. Область інтересів законодавчої метрології включає і роботу з еталонами величин вимірювання, і питання перевірки вимірювального інструменту та обладнання, і підготовку фахівців, а також багато інших питань. Основним правовим документом, що регулює діяльність у цій сфері, є Закон Російської Федерації N 102-ФЗ "Про забезпечення єдності вимірювань" від 26 червня 2008 року. Нормативно-правова база також включає низку підзаконних актів, положень та технічних регламентів, що конкретизують законодавчі вимоги за окремими напрямками та видами діяльності юристів-метрологів.

Історична метрологіяпокликана вивчати та систематизувати одиниці та системи вимірювання, що вживалися в минулому, технологічне та інструментальне забезпечення контролю параметрів фізичних об'єктів та процесів, історичні організаційно-правовіаспекти, статистику та багато іншого. У цьому розділі досліджується також історія та еволюція грошових одиниць, відстежується взаємозв'язок між їхніми системами, що сформувалися в умовах різних суспільств та культур. Історична метрологія паралельно з нумізматикою вивчає грошові одиницівже оскільки у період зародження вимірів як таких елементарні основи методів оцінки вартості та інших, не які стосуються фінансових розрахунків властивостей багато в чому повторювали друг друга.

З іншого боку, історична метрологія не є суто суспільним розділом науки, бо найчастіше з її допомогою відновлюються втрачені, проте актуальні на сьогоднішній день вимірювальні технології, відстежуються на минулому досвіді шляху розвитку і прогнозуються перспективні зміни в даній галузі, виробляються нові. інженерні рішення. Нерідко прогресивні методи оцінки будь-яких параметрів є розвиток вже відомих, перероблених з урахуванням нових можливостей сучасної науки і техніки. Вивчення історії необхідно для роботи з вимірювальними стандартами щодо їх розвитку та вдосконалення, забезпечення сумісності традиційних та перспективних методів, а також систематизації практичних напрацювань з метою їх використання надалі.

Витяги з історії розвитку метрології

Для проведення різноманітних вимірювань, відліку часу тощо. людству потрібно створити систему різних вимірів, що дозволяють визначити обсяг, вагу, довжину, час тощо. Тому метрологія як область практичної діяльності зародилася ще в давнину.

Історія метрології - це частина історії розвитку розуму, продуктивних сил, державності та торгівлі, вона дозрівала та вдосконалювалася разом з ними. Так за великого князя Святослава Ярославовича на Русі стала застосовуватися «зразкова міра» - «золотий пояс» князя. Зразки зберігалися у церквах та монастирях. При новгородському князя Всеволода наказувалося щорічно звіряти заходи, за невиконання застосовувалося покарання - до смертної кари.

«Двінська грамота» 1560 р. Івана Грозного регламентувала правила зберігання та передачі розміру сипких речовин – восьмини. Перші копії перебували у наказах Московської держави, храмах та церквах. Роботи з нагляду за заходами та їх перевірку виконували на той час під наглядом Помірної хати та Великої митниці.

Петро I допустив до звернення до Росії англійські заходи (фути і дюйми). Були розроблені таблиці заходів та співвідношень між російськими та іноземними заходами. Контролювалося вживання заходів у торгівлі, на гірських копальнях та заводах, на монетних дворах. Адміралтейств-колегія дбала про правильне використання заходів кутомірних приладів, компасів.

У 1736 році була утворена Комісія терезів і заходів. Вихідною мірою довжини були мідний аршин і дерев'яна сажень. Фунтова бронзова золочена гиря – перший узаконений національний стандарт. Аршини залізні були виготовлені за указом цариці Єлизавети Петрівни 1858 р.

8 травня 1790 року у Франції прийнятий як одиниця довжини метр - одна сорокамільйонна частина земного меридіана. (Він офіційно запроваджено у Франції декретом від 10 грудня 1799 р.)

У Росії у 1835 р. затверджені зразки маси та довжини - платиновий фунт та платинова сажень (7 англійських футів). 1841 - рік відкриття в Росії Депо зразкових заходів і терезів.

20 травня 1875 р. підписано Метричну конвенцію 17 державами, включаючи Росію. Створено міжнародні та національні прототипи кілограма та метра. (Саме 20 травня відзначається День метролога).

З 1892 Депо зразкових заходів і терезів очолював знаменитий російський учений Д.І. Менделєєв. Епохою Менделєєва в метрології прийнято називати відрізок із 1892 по 1918 роки.

У 1893 році на базі Депо була заснована Головна палата заходів і терезів - метрологічний інститут, де проводилися випробування та перевірка різних вимірювальних приладів. (Менделєєв очолював Палату до 1907 р.). Нині це - Всеросійський науково-дослідний інститут метрології імені Д.І.Менделєєва.

На основі Положення про заходи та ваги від 1899 року в різних містах Росії було відкрито ще 10 перевірочних наметів.

XX століття з його відкриттями в математиці та фізиці перетворило М на науку про виміри. У наші дні стан та формування метрологічного забезпечення значною мірою визначає рівень промисловості, торгівлі, науки, медицини, оборони та розвитку держави загалом.

Метрична система заходів і терезів запроваджено декретом Раднаркому РРФСР від 14.09.1918 року (з нього розпочався «нормативний етап» у російській метрології). Приєднання до Міжнародної метричної конвенції відбулося 1924 року, як і створення у Росії комітету зі стандартизації.

1960 р. – створено «Міжнародну систему одиниць». У вона почала застосовуватися з 1981 р. (ГОСТ 8.417-81). 1973 - затверджена в СРСР Державна система забезпечення єдності вимірювань (ДСІ).

1993 прийнято: перший закон РФ «Про забезпечення єдності вимірювань», закони РФ «Про стандартизацію» і «Про сертифікацію продукції та послуг». Встановлено відповідальність за порушення правових норм та обов'язкових вимог стандартів у галузі єдності вимірювань та метрологічного забезпечення.

Метрологія - це наука про виміри, методи та засоби забезпечення єдності вимірів та способи досягнення необхідної точності, а також область знань та вид діяльності, пов'язані з вимірами

Теоретична метрологія - це розділ метрології, що займається фундаментальними дослідженнями, створенням системи одиниць вимірювань, фізичних постійних, розробкою нових методів вимірювань

Прикладна (практична) метрологія займається застосуванням на практиці результатів теоретичних досліджень у галузі метрології

Законодавча метрологія включає сукупність правил та норм, які мають ранг правових положень та перебувають під контролем держави. Ці правила та норми забезпечують єдність вимірів

Єдність вимірів - такий стан вимірів, у якому їх результати виражені в узаконених одиницях і похибки вимірів відомі із заданою ймовірністю. Єдність вимірювань необхідна для того, щоб можна було порівняти результати вимірювань, виконаних у різних місцях, у різний час, з використанням різних методів та засобів вимірювань

Метрологічний нагляд - це технічна та адміністративна діяльність компетентних осіб та влади, метою якої є контроль за дотриманням метрологічних законів та правил

Людина з'являється на світ, ще не маючи імені, але відразу стають відомими її зростання та вагу. З перших хвилин життя йому доводиться стикатися з лінійкою, терезами, термометром. Пошук співвідношення між вимірюваною величиною та одиницею цієї величини є вимір. Вимірювання не обмежена фізичними кількостями, вимірюватися можуть будь-які уявні сутності, такі як ступінь невизначеності, довіра споживача або швидкість падіння цін на боби.

Вимірювання у фізиці та промисловості - процес порівняння фізичних кількостей реальних об'єктів та подій. Стандартні об'єкти та події використовуються як одиниці порівняння, а результат порівняння представляється принаймні двома числами, де одне число показує відношення між вимірюваною величиною та одиницею порівняння, а другим числом оцінюється статистична невизначеність, або помилка виміру (у філософському сенсі). Одиницею довжини, наприклад, може бути довжина ступні людини (фут), а довжину човна можна виразити кількістю футів. Таким чином, вимір – це порівняння зі стандартом. Заходи є стандартом вимірювань. Визначення кількісної характеристики об'єкта шляхом виміру спирається існування явних чи неявних заходів. Якщо я говорю, що мені 20, я вказую вимірювання, не вказуючи застосовний стандарт. Я можу припускати, що мені 20 років. У цьому випадку мірою є рік.

Історія розвитку вимірів – це один із розділів історії науки та техніки. Метр був стандартизований як одиниця довжини після французької революції, і прийнятий з тих пір у більшості країн світу. У Російській Федерації застосовується метрична система вимірів. Ми звикли до кілограмів, літрів та сантиметрів. Адже метричній системі, якою ми користуємося, трохи більше ста років. 21 травня 1875 р. вона була затверджена у Франції і стала обов'язковою для всіх держав. У багатьох країнах старовинні заходи ваги, довжини та обсягу використовуються досі. Сполучені Штати та Великобританія знаходяться у процесі переходу до системи СІ.

Вимірювання багатьох величин є дуже важким та неточним. Труднощі можуть бути пов'язані з невизначеністю або обмеженим часом для вимірювання. Дуже важко виміряти, наприклад, знання, емоції та відчуття людини.

Метрологія займається вивченням вимірів. Вона пронизує всі сфери діяльності, відображає розвиток науки і техніки, взаємовідносини суб'єктів господарської діяльності, міждержавні взаємовідносини і в цілому свідчить про рівень цивілізації.

Основним завданням метрології є забезпечення єдності вимірів, яка завжди була найважливішою державною функцією.

Метрологія виникла як наука про різні заходи та співвідношення між ними. Слово метрологія утворено з двох грецьких слів: «метрон» - міра і «логос» - вчення, що можна перекласти як «вчення про заходи».

Вимірювання є одним з найважливіших шляхів пізнання природи, дають кількісну характеристику навколишнього світу, допомагають розкрити діючі в природі закономірності. Д. І. Менделєєв, підкреслюючи значення вимірювань науки, писав, що «наука починається відтоді, як починають вимірювати... точна наука немислима без міри».

Вимірювання мають велике значення у суспільстві. Вони дають можливість забезпечити взаємозамінність вузлів та деталей, удосконалювати технологію, безпеку праці та інших видів людської діяльності, якість продукції.

Коло величин, які підлягають виміру, визначається різноманітністю явищ, із якими доводиться стикатися людині. Наприклад, необхідність вимірювання довжини, площі, обсягу, ваги, механічних, теплових, електричних, світлових та інших величин.

Порівняння дослідним шляхом вимірюваної величини з іншого, подібною до неї, прийнятої за одиницю, становить загальну основу будь-яких вимірювань.

Розділом науки, що вивчає виміри, є метрологія.

Метрологія - це наука про виміри, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності; це одна з ланок ланцюга між наукою та виробництвом.

У метрології вирішуються такі основні завдання: розробка загальної теорії вимірювань одиниць фізичних величин та їх систем, розробка методів та засобів вимірювань, методів визначення

Нині, у добу прискореного науково-технічного прогресу, це поняття значно розширено, оскільки, лише забезпечивши високу якість вимірювань і контролю, можна досягти високої якості продукції. При цьому слід зважати також на юридичні та економічні аспекти метрологічної діяльності. В даний час метрологія підрозділяється за галузями: будівельна, медична, квантова, спортивна та ін. Проте для всіх характерні єдині принципи, а в багатьох випадках єдині методи та способи.

Вимірювання є одним із найдавніших занять у пізнавальній діяльності людини. Їх виникнення належить до джерел матеріальної культури людства.

У найдавніші часи люди обходилися лише рахунком однорідних об'єктів - голів худоби, числа воїнів тощо. Такий рахунок не вимагав запровадження поняття фізичної величини та встановлення умовних одиниць виміру. Не було потреби у виготовленні та використанні спеціальних технічних засобів для проведення рахунку. Проте з розвитком суспільства виникла потреба у кількісної оцінці різних величин - відстаней, ваги, розмірів, обсягів тощо. Цю оцінку намагалися звести до рахунку, навіщо вибиралися природні та антропологічні одиниці. Наприклад: час вимірювався на добу, роках; лінійні розміри - у ліктях, ступнях; відстані - за кроки, доби шляху.

Людство протягом усього свого розвитку стикалося з необхідністю визначення та оцінки характерних властивостей предметів та явищ, що його оточували. Причому, якщо спочатку кількість цих властивостей була обмеженою, а знання про них були елементарними (довжина, маса, час), то з часом та розвитком науки і техніки інформація про них різко збільшилася як кількісно, ​​так і якісно.

Пізніше, у розвитку промисловості, було створено спеціальні устрою -- засоби вимірів, призначені для кількісної оцінки різних величин. Так з'явився годинник, ваги, міри довжини та інші вимірювальні пристрої.

Наука та промисловість не можуть існувати без вимірів. Кожну секунду у світі виробляються мільярди вимірювальних операцій, результати яких використовуються для забезпечення належної якості та технічного рівня продукції, забезпечення безпечної та безаварійної роботи транспорту, для медичних та екологічних діагнозів та інших важливих цілей. Практично немає жодної сфери діяльності, де б інтенсивно не використовувалися результати вимірювань, випробувань та контролю. Для їх отримання задіяні багато мільйонів людей та великі фінансові кошти. Приблизно 15% суспільної праці витрачається на проведення вимірів. За оцінками експертів від 3 до 6% валового національного продукту (ВНП) передових індустріальних країн витрачається на виміри та пов'язані з ними операції.

Основа будь-якої форми управління, аналізу, прогнозування, планування, контролю або регулювання - достовірна інформація, яка може бути отримана лише шляхом вимірювання необхідних фізичних величин, параметрів та показників. І природно, що тільки висока та гарантована точність результатів вимірювань забезпечує правильність прийнятих рішень. Сучасна наука та техніка дозволяють виконувати численні та точні виміри, проте витрати на них стають сумірними з витратами на виконавчі операції.

У промисловості будівельних матеріалів та будівельному комплексі при виготовленні продукції (на технологічних лініях) та монтажі будівельних конструкцій (на будівельних майданчиках) особливо важливими є контрольно-вимірювальні операції, від достовірності яких залежать як якість продукції, так і безпека життя людей. Тому для студентів технологічних та будівельних спеціальностей знання основ метрології необхідне.

На певному етапі свого розвитку виміри стали причиною виникнення метрології. Довгий час остання існувала як описова наука, що констатує угоди, що склалися в суспільстві, про заходи використовуваних величин. Розвиток науки і техніки призвело до використання безлічі заходів тих самих величин, що застосовуються в різних країнах. Так, відстань у Росії вимірювалося верстами, а Англії - милями. Все це суттєво ускладнювало співпрацю між державами у торгівлі, науці.

З метою уніфікувати одиниці фізичних величин, зробити їх незалежними від часу та різного роду випадковостей у Франції було розроблено метричну систему заходів. Ця система будувалася на основі природної одиниці - метра, що дорівнює одній сорокамільйонній частині меридіана, що проходить через Париж. За одиницю маси приймався кілограм - маса кубічного дециметра чистої води за температури + 4°С. Установчі збори Франції 26 березня 1791 затвердили пропозиції Паризької академіїнаук. Це було серйозною передумовою щодо міжнародної уніфікації одиниць фізичних величин.

У 1832 р. К. Гаус запропонував методику побудови систем одиниць фізичних величин як сукупності основних та похідних величин. Він побудував систему одиниць, названу абсолютною, у якій за основу було прийнято три довільні, незалежні один від одного одиниці: довжини - міліметр, маси - міліграм і часу - секунда.

У 1835 р. у Росії був виданий указ "Про систему Російських заходів і терезів", в якому були затверджені зразки довжини (платинова сажень) та маси (платиновий фунт). У 1842 р. біля Петропавлівської фортеці у Санкт-Петербурзі у спеціально побудованому будинку відкрився перший метрологічний заклад Росії - Депо зразкових заходів і терезів. У ньому зберігалися зразки та його копії, виготовлялися зразкові заходи передачі в інші міста, проводилися звіряння російських заходів із іноземними. Діяльність Депо регламентувалася "Положенням про заходи та ваги", яке започаткувало державний підхід до забезпечення єдності вимірів у країні. У 1848 р. у Росії вийшла перша книга з метрології - "Загальна метрологія", написана Ф.І. Петрушевським. У цій роботі описані заходи та грошові знаки різних країн.

У 1875 р. сімнадцять держав, у тому числі й Росія, на дипломатичній конференції підписали Метричну конвенцію, до якої в даний час приєдналася 41 країна світу. Відповідно до цієї конвенції встановлюється міжнародне співробітництво країн, що її підписали. Для цього було створено Міжнародне бюро заходів та терезів (МБМВ), що знаходиться в м.Севре поблизу Парижа. У ньому зберігаються міжнародні прототипи низки заходів та зразки одиниць деяких фізичних величин. Відповідно до конвенції для керівництва діяльністю МБМВ було засновано Міжнародний комітет заходів та терезів (МКМВ), до якого увійшли вчені з різних країн. Зараз при МКМВ діють сім консультативних комітетів: за одиницями, визначенням метра, секунди, термометрії, електрики, фотометрії та за зразками для вимірювання іонізуючих випромінювань.

Дуже багато у розвиток вітчизняної метрології зробив Д.І. Менделєєв. Період з 1892 по 1917 р. називають Менделєєвським етапом розвитку метрології. У 1893 р. на базі Депо зразкових заходів і терезів була затверджена Головна палата заходів і терезів, керівником якої до останніх днів життя був Д. І. Менделєєв. Вона стала однією з перших у світі науково-дослідних установ метрологічного профілю.

До 1918 р. метрична система впроваджувалась у Росії факультативно, поряд зі старою російською та англійською (дюймовою) системами. Значні зміни у метрологічної діяльності стали відбуватися після підписання Радою народних комісарів РРФСР декрету "Про запровадження міжнародної метричної системи заходів та терезів". Впровадження метричної системи у Росії відбувалося з 1918 по 1927 р. Після Великої Вітчизняної війниі досі метрологічна робота у нашій країні проводиться під керівництвом Державного комітету зі стандартів (Держстандарт).

У 1960 р. XI Міжнародна конференція з мір і ваги, прийняла Міжнародну систему одиниць фізичних величин - систему СІ. Сьогодні метрична система узаконена більш ніж у 124 країнах світу.

Метрологія поділяється на три самостійні та взаємно доповнюючі розділи, основним з яких є "Теоретична метрологія". У ньому викладаються загальні питання теорії вимірів. Розділ "Прикладна метрологія" присвячено вивченню питань практичного застосування у різних сферах діяльності результатів теоретичних досліджень. У заключному розділі "Законодавча метрологія" розглядаються комплекси взаємопов'язаних та взаємозумовлених загальних правил, вимог та норм, а також інші питання, що потребують регламентації та контролю з боку держави, спрямовані на забезпечення єдності вимірів та одноманітності засобів вимірів.

Предметом метрології є вилучення кількісної інформації про властивості об'єктів та процесів із заданою точністю та достовірністю. Засоби метрології - це сукупність засобів вимірювань та метрологічних стандартів, що забезпечують їхнє раціональне використання.

Академік Б.М. Кедров запропонував так званий "трикутник наук", у "вершинах" якого знаходяться природні, соціальні та філософські науки. За цією класифікацією метрологія потрапляє на бік соціальні наукиЦе пов'язано з тим, що соціальна значимість результатів, одержуваних метрологією, дуже велика. Наприклад, негативні наслідки від недостовірних результатів вимірювань в окремих випадках можуть бути катастрофічними. Правомірне і приміщення метрології на стороні "природні - філософські науки". Це обумовлено значенням метрології для теорії пізнання.

Говорячи про "місце" будь-якої науки в системі наук, Б.М. Кедров вказував: "Місце в системі наук виражає собою, по-перше, сукупність всіх зв'язків і відносин між цією наукою і безпосередньо стикаються з нею науками, а через них і з більш віддаленими від неї, отже, з усією сумою людських знань; це відповідає розгляду питання з його структурного боку, по-друге, певний рівень розвитку наукового пізнання, що відбиває відповідну щабель розвитку самого зовнішнього світу, а тим самим наявність переходів між даною наукою та безпосередньо примикаючими до неї у загальному ряді наук; це відповідає розгляду питання з його історичної чи генетичної сторони". Без вимірів не може обійтися жодна наука, тому метрологія як наука про виміри перебуває у тісному зв'язку з усіма іншими науками.

Основним поняттям метрології є вимір. Відповідно до ГОСТ 16263, вимір - це знаходження значення фізичної величини досвідченим шляхом з допомогою спеціальних технічних засобів. Значимість вимірів виражається у трьох аспектах: філософському, науковому та технічному.

Філософський аспект полягає в тому, що виміри є найважливішим універсальним методом пізнання фізичних явищ та процесів. У цьому сенсі метрологія як наука про виміри займає особливу увагу серед інших наук. Можливість виміру обумовлюється попереднім вивченням заданої якості об'єкта вимірів, побудовою абстрактних моделей як самої якості, і його носія -- об'єкта виміру загалом. Тому місце виміру визначається серед первинних (теоретичних чи емпіричних) методів пізнання, серед вторинних (квантитативних), які забезпечують достовірність виміру. З допомогою вторинних пізнавальних процедур вирішуються завдання формування даних (фіксації результатів пізнання). Вимірювання з цього погляду є метод кодування відомостей, одержуваних з допомогою різних методів пізнання, тобто. заключну стадію процесу пізнання, пов'язану з реєстрацією отриманої інформації.

Науковий аспект вимірів у тому, що з допомогою у науці здійснюється зв'язок теорії та практики. Без вимірів неможлива перевірка наукових гіпотезі, відповідно, розвиток науки.

Вимірювання забезпечують отримання кількісної інформації про об'єкт управління або контролю, без якої неможливе точне відтворення всіх заданих умов технічного процесу, забезпечення високої якості виробів та ефективного управління об'єктом. Усе це технічний аспект вимірювань.

Як і в будь-якій науці, в метрології необхідно сформулювати основні поняття, терміни та постулати, розробити вчення про фізичні одиниці та методологію. Цей розділ особливо важливий з огляду на те, що в основі окремих областей вимірювань лежать специфічні уявлення і в теоретичному плані області розвиваються ізольовано. За цих умов недостатня розробленість основних уявлень змушує вирішувати аналогічні завдання, які, по суті, є загальними, наново кожної області.

Основні поняття та терміни.Цей підрозділ займається узагальненням та уточненням понять, що склалися в окремих галузях вимірів з урахуванням специфіки метрології. Головним завданням є створення єдиної системи основних понять метрології, яка має бути базою для її розвитку. Значення системи понять визначається значимістю самої теорії вимірювань і тим, що зазначена система стимулює взаємопроникнення методів та результатів, напрацьованих в окремих галузях вимірів.

Постулати метрології. У цьому підрозділі розвивається аксіоматична побудова теоретичних основ метрології, виділяються такі постулати, на основі яких можна побудувати змістовну та повну теорію та вивести важливі практичні наслідки.

Вчення про фізичні величини. Основне завдання підрозділу є побудова єдиної системи фізичних величин, тобто. вибір основних величин системи та рівнянь зв'язку для визначення похідних величин. Система фізичних величин є основою для побудови системи одиниць фізичних величин, раціональний вибір якої важливий для успішного розвитку теорії та практики метрологічного забезпечення.

Методологія вимірів. У підрозділі розробляється наукова організація вимірювальних процесів. Питання метрологічної методології є дуже суттєвими, оскільки вона поєднує області вимірювань, різні за фізичною природою вимірюваних величин та методами вимірювань. Це створює певні труднощі при систематизації та об'єднанні понять, методів та досвіду, накопиченого в різних областяхвимірів. До основних напрямів робіт з методології відносяться:

1) переосмислення основ вимірювальної техніки та метрології в умовах суттєвого оновлення арсеналу методів та засобів вимірювань та широкого впровадження мікропроцесорної техніки;

2) структурний аналізвимірювальних процесів із системних позицій;

3) розробка принципово нових підходів до організації процедури вимірів.

Теорія єдності вимірів (Теорія відтворення одиниць фізичних величин та передачі їх розмірів) - цей розділ традиційно є центральним у теоретичній метрології. Він включає: теорію одиниць фізичних величин, теорію вихідних засобів вимірювань (еталонів) і теорію передачі розмірів одиниць фізичних величин.

Теорія одиниць фізичних величин. Основна мета підрозділу - вдосконалення одиниць фізичних величин у межах існуючої системи величин, що полягає в уточненні та перевизначенні одиниць. Іншим завданням є розвитку та вдосконалення системи одиниць фізичних величин, тобто. зміна складу та визначень основних одиниць. Роботи у цьому напрямі проводяться постійно на основі використання нових фізичних явищ та процесів.

Теорія вихідних засобів вимірів (еталонів). У цьому підрозділі розглядаються питання створення раціональної системи еталонів одиниць фізичних величин, які забезпечують необхідний рівень єдності вимірів. Перспективний напрямок вдосконалення еталонів - перехід до еталонів, заснованих на стабільних природних фізичних процесах. Для еталонів основних одиниць важливо є досягнення максимально можливого рівня всім метрологічних характеристик.

Теорія передачі розмірів одиниць фізичних величин. Предметом вивчення підрозділу є алгоритми передачі розмірів одиниць фізичних величин при централізованому та децентралізованому їх відтворенні. Зазначені алгоритми мають бути засновані як на метрологічних, так і на техніко-економічних показниках.

Теорія побудови засобів вимірів. У розділі узагальнюється досвід конкретних наук у галузі побудови засобів та методів вимірювань. В останні роки все більшого значення набувають знання, накопичені при розробці електронних засобів вимірювань електричних і особливо неелектричних величин. Це пов'язано з бурхливим розвитком мікропроцесорної та обчислювальної техніки та її активним використанням при побудові засобів вимірювань, що відкриває нові можливості для обробки результатів. Важливим завданням є розробка нових та вдосконалення відомих вимірювальних перетворювачів.

Теорія точності вимірів. У цьому розділі метрології узагальнено методи, що розвиваються у конкретних галузях вимірювань. Він складається з трьох підрозділів: теорії похибок, теорії точності засобів вимірювань та теорії вимірювальних процедур.

Теорія похибок. Цей підрозділ є одним із центральних у метрології, оскільки результати вимірювань об'єктивні настільки, наскільки правильно оцінені їхні похибки. Предметом теорії похибок є класифікація похибок вимірів, вивчення та опис їх властивостей. Поділ похибок, що склався історично, на випадкові і систематичні, хоча і викликає справедливі нарікання, проте продовжує активно використовуватися в метрології. Як відома альтернатива такому поділу похибок може розглядатися опис похибок, що розвивається останнім часом, на основі теорії нестаціонарних випадкових процесів. Важливою частиною підрозділу є теорія підсумовування похибок.

Теорія точності засобів вимірів. Підрозділ включає: теорію похибок засобів вимірювань, принципи та методи визначення та нормування метрологічних характеристик засобів вимірювань, методи аналізу їхньої метрологічної надійності.

Теорія похибок засобів вимірювання найбільш детально розроблена в метрології. Значні знання накопичені й у конкретних галузях вимірів, з їхньої основі розвинені загальні методи розрахунку похибок засобів вимірів. В даний час у зв'язку з ускладненням засобів вимірювань, розвитком мікропроцесорних вимірювальних пристроїв актуальною стала задача з розрахунку похибок цифрових засобів вимірювань взагалі та вимірювальних систем та вимірювально-обчислювальних комплексів зокрема.

Принципи та методи, визначення та нормування метрологічних характеристик засобів вимірювань досить добре розроблені. Однак вони вимагають модифікації з урахуванням специфіки метрології та насамперед тісного зв'язку визначення метрологічних характеристик СІ з їх нормуванням. До не до кінця вирішених завдань слід віднести визначення динамічних характеристик засобів вимірювань і градуювальних характеристик первинних вимірювальних перетворювачів. Принаймні вдосконалення засобів обробки електричних вимірювальних сигналів найбільш суттєві метрологічні проблеми концентруються навколо вибору первинного перетворювача. З огляду на різноманітність принципів дії та типів засобів вимірювань, а також підвищення необхідної точності вимірювань постає проблема вибору нормованих метрологічних характеристик засобів вимірювань.

Теорія метрологічної надійності засобів вимірів за своєю цільовою спрямованістю пов'язана із загальною теорією надійності. Проте специфіка метрологічних відмов і, насамперед, мінливість у часі їх інтенсивності унеможливлюють автоматичне перенесення методів класичної теорії надійності в теорію метрологічної надійності. Потрібна розробка спеціальних методів аналізу метрологічної надійності засобів вимірів.

Теорія вимірювальних процедур. Підвищення складності вимірювальних завдань, постійне зростання вимог до точності вимірювань, ускладнення методів та засобів вимірювань зумовлюють проведення досліджень, спрямованих на забезпечення раціональної організації та ефективного виконання вимірювань. При цьому головну рольграє аналіз вимірів як сукупності взаємозалежних етапів, тобто. як процедури. Підрозділ включає теорію методів вимірів; методи обробки вимірювальної інформації; теорію планування вимірів; аналіз граничних можливостей вимірів.

Теорія методів вимірювань - підрозділ, присвячений розробці нових методів вимірювань та модифікації існуючих, що пов'язано зі зростанням вимог до точності вимірювань, діапазонів, швидкодії, умов проведення вимірювань. З допомогою сучасних засобів вимірів реалізуються складні сукупності класичних методів. Тому залишається актуальним традиційне завдання удосконалення існуючих методів та дослідження їх потенційних можливостей з урахуванням умов реалізації.

Методи обробки вимірювальної інформації, що використовуються в метрології, ґрунтуються на методах, які запозичуються з математики, фізики та інших дисциплін. У зв'язку з цим актуальне завдання обґрунтованості вибору та застосування того чи іншого способу обробки вимірювальної інформації та відповідності необхідних вихідних даних теоретичного способу тим, які реально має експериментатор.

Теорія планування вимірювань - область метрології, яка активно розвивається. До її основних завдань відносяться уточнення метрологічного змісту задач планування вимірювань та обґрунтування запозичень математичних методів із загальної теорії планування експерименту.

Аналіз граничних можливостей вимірювань на даному рівні розвитку науки і техніки дозволяє вирішити таке головне завдання, як дослідження граничної точності вимірювань за допомогою конкретних типів або екземплярів засобів вимірювання.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

1. Предмет метрології

3. Законодавча метрологія

Висновок

Список літератури

Вступ

Вимірювання - одне з найважливіших шляхів пізнання природи людиною. Вони грають величезну роль сучасному суспільстві.

Діапазон вимірюваних величин та їх кількість постійно зростають. Так, наприклад, довжина вимірюється від 10^(-10) до 10^17 м, температура - від 0.5 до 10^К,електричний опір - від 10^-6 до 10^17 Ом, сила електричного струму - від 10^- 16 до 10^4 А, потужність - від 10^-15 до 10^9 Вт. Зі зростанням діапазону вимірюваних величин зростає і складність вимірів. Вони, по суті, перестають бути одноактними дією і перетворюються на складну процедуру підготовки та проведення вимірювального експерименту, обробки та інтерпретації отриманої інформації. Тому слід говорити про вимірювальні технології, які розуміються як послідовність дій, спрямованих на отримання вимірювальної інформації необхідної якості.

Іншою причиною важливості вимірів є їхня значимість. Основа будь-якої форми управління, аналізу, прогнозування, планування, контролю або регулювання - достовірна вихідна інформація, яка може бути отримана шляхом вимірювання необхідних фізичних величин (ФВ), параметрів і показників. І природно, що тільки висока та гарантована точність результатів вимірювань забезпечує правильність прийнятих рішень. Сучасна наука та техніка дозволяють виконувати численні та точні виміри, проте витрати на них стають сумірними з витратами на виконавчі операції.

Важливим завданням метрології є створення еталонів ФВ, прив'язаних до фізичних константів і мають діапазони, необхідних сучасної науки і техніки. Сума витрат індустріальних країн на функціонування еталонів та служб передачі розмірів одиниць наступна: США та Японія витрачають для цього близько 0,004% ВНП, або 240 млн доларів; великі європейські країни- 0,006% ВНП; в деяких країнах Азії, що швидко розвиваються, ці витрати досягають 0,01% ВНП.

Співпраця із зарубіжними країнами, спільна розробка науково-технічних програм потребує взаємної довіри до вимірювальної інформації. Її висока якість, точність і достовірність, одноманітність принципів та способів оцінки точності результатів вимірів мають першорядне значення.

1. Предмет метрології

Загальноприйняте визначення метрології дано ГОСТ 16263-70 «ДСІ. Метрологія. Терміни та визначення»: метрологія - наука про виміри, методи, засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Грецьке слово «метрологія» утворено від слів «метрон» – міра та «логос» – вчення.

Метрологія ділиться на три самостійні і взаємно доповнюючі розділи, основним з яких є «Теоретична метрологія». У ньому викладаються загальні питання теорії вимірів. Розділ «Прикладна метрологія» присвячено вивченню питань практичного застосування у різних сферах діяльності результатів теоретичних досліджень. У заключному розділі «Законодавча метрологія» розглядаються комплекси взаємопов'язаних та взаємозумовлених загальних правил, вимог та норм, а також інші питання, що потребують регламентації та контролю з боку держави, спрямовані на забезпечення єдності вимірів та одноманітності засобів вимірів (СІ).

Предметом метрології є вилучення кількісної інформації про властивості об'єктів та процесів із заданою точністю та достовірністю. Засоби метрології - це сукупність засобів вимірювань та метрологічних стандартів, що забезпечують їхнє раціональне використання.

Основне поняття метрології – вимір. Відповідно до ГОСТ 16263-70, вимір - це знаходження значення фізичної величини (ФБ) досвідченим шляхом за допомогою спеціальних технічних засобів. Значимість вимірів виражається у трьох аспектах: філософському, науковому та технічному.

Філософський аспект полягає в тому, що виміри є найважливішим універсальним методом пізнання фізичних явищ та процесів. У цьому сенсі метрологія як наука про виміри займає особливу увагу серед інших наук. Можливість виміру обумовлюється попереднім вивченням заданої властивості об'єкта вимірів, побудовою абстрактних моделей як самої властивості, і його носія - об'єкта виміру загалом. Тому місце виміру визначається серед первинних (теоретичних чи емпіричних) методів пізнання, серед вторинних (квантитативних), які забезпечують достовірність виміру. З допомогою вторинних пізнавальних процедур вирішуються завдання формування даних (фіксації результатів пізнання). Вимірювання з цього погляду є метод кодування відомостей, одержуваних з допомогою різних методів пізнання, тобто. заключну стадію процесу пізнання, пов'язану з реєстрацією отриманої інформації.

Науковий аспект вимірів у тому, що з допомогою у науці здійснюється зв'язок теорії та практики. Без вимірів неможлива перевірка наукових гіпотез і розвиток науки.

Вимірювання забезпечують отримання кількісної інформації про об'єкт управління або контролю, без якої неможливе точне відтворення всіх заданих умов технічного процесу, забезпечення високої якості виробів та ефективного управління об'єктом. Усе це технічний аспект вимірювань.

2. Структура теоретичної метрології

Як зазначалося вище, теоретична метрологія є основним розділом метрології. Її структура представлена ​​як схеми рис.1.1.(додаток 1)

Теоретична метрологія – це розділ метрології, предметом якого є встановлення обов'язкових технічних та юридичних вимог щодо застосування одиниць фізичних величин, розробка фундаментальних основ метрології.

Основні уявлення метрології. Як і в будь-якій науці, в метрології необхідно сформулювати основні поняття, терміни та постулати, розробити вчення про фізичні одиниці та методологію. Цей розділ особливо важливий через те, що

У основі окремих областей вимірів лежать специфічні уявлення й у теоретичному плані області розвиваються ізольовано. За цих умов недостатня розробленість основних уявлень змушує вирішувати аналогічні завдання, які, по суті, є загальними, наново кожної області.

Основні поняття та терміни. Цей підрозділ займається узагальненням та уточненням понять, що склалися в окремих галузях вимірів з урахуванням специфіки метрології. Головне завданням є створення єдиної системи основних понять метрології, яка має бути базою для її розвитку. Значення системи понять визначається значимістю самої теорії вимірювань і тим, що зазначена система стимулює взаємопроникнення методів та результатів, напрацьованих в окремих галузях вимірів.

Постулати метрології. У цьому підрозділі розвивається аксіоматична побудова теоретичних основ метрології, виділяються такі постулати, на основі яких можна побудувати змістовну та повну теорію та вивести важливі практичні наслідки.

1. Справжнє значення фізичної величини, що визначається, існує і воно однозначно.

2. Істинне значення вимірюваної фізичної величини знайти неможливо.

Істинне значення фізичної величини це таке значення, яке ідеальним чином характеризувало б якісному і кількісному відношенні відповідну фізичну величину, тобто. Істинне значення фізичної величини може бути співвіднесене з поняттям абсолютної істини.

На практиці говорять про дійсне значення фізичної величини - це значення фізичної величини отриманої експериментальним шляхом і на стільки близьке до справжнього значення, що завдання може бути використане замість нього.

Точність вимірів – це ступінь наближення результатів виміру фізичної величини до деякого дійсного значення фізичної величини.

Вчення про фізичні величини. Основним завданням підрозділу є побудова єдиної системи ФВ, тобто. вибір основних величин системи та рівнянь зв'язку для побудови системи одиниць ФВ, раціональний вибір, який важливий для успішного розвитку теорії та практики метрологічного забезпечення.

Види та методи вимірів. Вимірювання фізичної величини це сукупність операцій із застосування технічного засобу, що зберігає одиницю фізичної величини, що забезпечують знаходження співвідношення вимірюваної величини з її одиницею та отримання значення цієї величини.

Шкала фізичної величини - це впорядкована сукупність значень фізичної величини, що служить вихідною основою для вимірювання даної величини (температурна шкала). Теоретично вимірювань прийнято п'ять основних типів шкал вимірювань:

1. Шкали найменувань (класифікації). Це найпростіший тип шкал, що базується на приписуванні якісним властивостям об'єктів чисел, які відіграють роль імен. У шкалах немає поняття нуля. Відсутнє поняття більше чи менше. Відсутня одиниця вимірів. приклад: довідник рослин.

2. Шкала порядку, шкала рангів. Характеризуються відношенням еквівалентності та порядку за зростанням або спаданням. У шкалах порядку не можна запровадити одиницю виміру. Наприклад: бальна шкала землетрусів.

3. Шкала інтервалів або шкали різниці ці шкали є різновидом шкал порядку та застосовуються для об'єктів, властивості яких задовольняють відносинам еквівалентності, порядку. Наприклад: обсяг тіла дорівнює обсягу його величин. Шкала інтервалів складається з однакових інтервалів, має одиницю виміру та довільно обраний початок – нульова точка. Приклад: температура.

4. Шкали відносин вони описують властивості, яких застосовні ставлення еквівалентності, порядку, підсумовування, віднімання, множення.

Види вимірів:

1. Прямі, непрямі, сукупні - це коли проводиться вимірювання кількох однойменних величин

2. Спільні - коли проводиться вимір двох чи кількох, але з однойменних величин.

Прямі вимірювання можна проводити такими методами:

1. Метод безпосередньої оцінки.

2. Метод порівняння із мірою.

3. Метод доповнення - коли значення вимірної величини доповнюється мірою цієї величини з таким розрахунком, щоб на прилад порівняння впливала їх сума, що дорівнює заздалегідь заданому значенню.

4. Диференціальний метод (метод різниці) - характеризується вимірюванням різниці між вимірюваною величиною і відомою величиною відтворюваного точною або еталонною мірою. Цей метод дозволяє отримати результат високої точності під час використання щодо грубих засобів вимірювань.

5. Нульовий метод, аналогічний диференційному, але різниця між вимірюваною величиною та мірою зводиться до нуля.

Методологія вимірів. У підрозділі розробляється наукова організація вимірювальних процесів. Питання метрологічної методології є дуже суттєвими, оскільки вона поєднує області вимірювань, різні за фізичною природою вимірюваних величин та методами вимірювань. Це створює певні труднощі при систематизації та об'єднанні понять, методів та досвіду, накопиченого в різних галузях вимірів. До основних напрямів робіт з методології відносяться:

1. Переосмислення основ вимірювальної техніки та метрологія в умовах суттєвого оновлення арсеналу методів та засобів вимірювань та широкого впровадження мікропроцесорної техніки;

2. Структурний аналіз вимірювальних процесів із системних позицій;

3. Розробка принципово нових підходів до організації процедури вимірів.

Теоретична метрологія.

Основні уявлення метрології:

Основні поняття та терміни;

Постулати метрології;

Вчення про фізичні величини;

Методологія вимірів.

Теорія єдності вимірів. (Теорія відтворення одиниць фізичних величин та передачі їх розмірів):

- теорія одиниць фізичних величин;

- теорія вихідних засобів вимірів (еталонів);

- теорія передачі розмірів одиниць фізичних величин

Теорія побудови засобів вимірювань:

Засоби вимірів;

Методи вимірів.

Теорія точності вимірювань:

Теорія похибок вимірів;

Теорія точності засобів вимірювань (Теорія похибок засобів вимірювань, принципи та методи нормування та визначення метрологічних характеристик засобів вимірювань, теорія метрологічної надійності засобів вимірювань)

Теорія вимірювальних процедур (теорія методів вимірювання, методи обробки вимірювальної інформації, теорія планування вимірювань, аналіз граничних можливостей вимірювань)

Теорія єдності вимірів. (Теорія відтворення одиниць фізичних величин і їх розмірів.) Цей розділ зазвичай є центральним у теоретичної метрології. Він включає: теорію одиниць ФВ, теорію вихідних засобів вимірювань (еталонів) і теорію передачі розмірів одиниць ФВ.

Теорія одиниць фізичних величин. Основна мета підрозділу - вдосконалення одиниць ФВ у межах існуючої системи величин, що полягає в уточненні та перевизначенні одиниць. Іншим завданням є розвитку та вдосконалення системи одиниць ФВ, тобто. зміна складу та визначень основних одиниць. Роботи у цьому напрямі проводяться постійно на основі використання нових фізичних явищ та процесів.

Теорія вихідних засобів вимірів (еталонів). У цьому підрозділі розглядаються питання створення раціональної системи еталонів одиниць ФВ, які забезпечують необхідний рівень єдності вимірів. Перспективний напрямок вдосконалення еталонів - перехід до еталонів, заснованих на стабільних природних фізичних процесах. Для еталонів основних одиниць важливо є досягнення максимально можливого рівня всім метрологічних характеристик.

Теорія передачі розмірів одиниць фізичних величин. Предметом вивчення підрозділу є алгоритми передачі розмірів одиниць ФВ при централізованому та децентралізованому їх відтворенні. Зазначені алгоритми мають бути засновані як на метрологічних, так і на техніко-економічних показниках.

Теорія побудови засобів вимірів. У розділі узагальнюється досвід конкретних наук у галузі побудови засобів та методів вимірювань. В останні роки все більшого значення набувають знання, накопичені при розробці електронних СІ електричних і особливо неелектричних величин. Це пов'язано з бурхливим розвитком мікропроцесорної та обчислювальної техніки та її активним використанням при побудові СІ, що відкриває нові можливості для обробки результатів. Важливим завданням є розробка нових та вдосконалення відомих вимірювальних перетворювачів.

Теорія точності вимірів. У цьому розділі метрології узагальнено методи, що розвиваються у конкретних галузях вимірювань. Він складається з трьох підрозділів: теорії похибок, теорії точності засобів вимірювань та теорії вимірювальних процедур.

Теорія похибок. Цей підрозділ є одним із центральних у метрології, оскільки результати вимірювань об'єктивні настільки, наскільки правильно оцінені їхні похибки. Предметом теорії похибок є класифікації похибок вимірів, вивчення та опис їх властивостей. Поділ похибок, що склався історично, на випадкові і систематичні, хоча і викликає справедливі нарікання, проте продовжує активно використовуватися в метрології. Як відома альтернатива такому поділу похибок може розглядатися опис похибок, що розвивається останнім часом, на основі теорії нестаціонарних випадкових процесів. Важливою частиною підрозділу є теорія підсумовування похибок.

Теорія похибки засобів вимірювань найбільш детально розроблена у метрології. Значні знання накопичені і в конкретних галузях вимірювань, на їх основі розвинені загальні методи розрахунку похибок СІ, розвитком мікропроцесорних вимірювальних пристроїв актуальним стало завдання з розрахунку похибок цифрових СІ загалом та вимірювальних систем та вимірювально-обчислювальних комплексів зокрема.

Принципи та методи визначення та нормування метрологічних характеристик СІ досить добре розроблені. Однак вони вимагають модифікації з урахуванням специфіки метрології та насамперед тісного зв'язку визначення метрологічних характеристик СІ з їх нормуванням. До не до кінця вирішених завдань слід віднести визначення динамічних характеристик СІ і градуювальних характеристик первинних вимірювальних перетворювачів. Принаймні вдосконалення засобів обробки електричних вимірювальних сигналів найбільш суттєві метрологічні проблеми концентруються навколо вибору первинного перетворення. З огляду на різноманітність принципів дії з'являється проблема вибору нормованих метрологічних характеристик СІ.

Теорія метрологічної надійності засобів вимірювань за своєю цільовою спрямованістю пов'язана із загальною теорією надійності. Однак специфіка метрологічних відмов і насамперед непостійність у часі їх інтенсивності унеможливлює автоматичне перенесення методів класичної теорії надійності в теорію метрологічної надійності. Потрібна розробка спеціальних методів аналізу метрологічної надійності СІ.

Теорія вимірювальних процедур. Підвищення складності вимірювальних завдань, постійне зростання вимог до точності вимірювань, ускладнення методів та засобів вимірювань зумовлюють проведення досліджень, спрямованих на забезпечення раціональної організації та ефективного виконання вимірювань. У цьому головну роль грає аналіз вимірів як сукупності взаємозалежних етапів, тобто. як процедури. Підрозділ включає теорію методів вимірів; методи обробки вимірювальної інформації; теорію планування вимірів; аналіз граничних можливостей вимірів.

Теорія методів вимірювань - підрозділ, присвячений розробці нових методів вимірювань та модифікації існуючих, що пов'язано зі зростанням вимог до точності вимірювань, діапазоном, швидкодією, умовами проведення вимірювань. З допомогою сучасних засобів вимірів реалізуються складні сукупності класичних методів. Тому залишається актуальним традиційне завдання удосконалення існуючих методів та дослідження їх потенційних можливостей з урахуванням умов реалізації.

Методи обробки вимірювальної інформації, що використовуються в метрології, ґрунтуються на методах, які запозичуються з математики, фізики та інших дисциплін. У зв'язку з цим актуальне завдання обґрунтованості вибору та застосування того чи іншого способу обробки вимірювальної інформації та відповідності необхідних вихідних даних теоретичного способу тим, які реально має експериментатор. Теорія планування вимірів – область метрології, яка дуже активно розвивається. До її основних завдань відносяться уточнення метрологічного змісту задач планування вимірювань та обґрунтування запозичень математичних методів із загальної теорії планування експерименту. Аналізи граничних можливостей вимірювань на даному рівні розвитку науки і техніки дозволяє вирішити таке головне завдання, як дослідження граничної точності вимірювань за допомогою конкурентних типів або екземплярів засобів вимірювання.

3. Законодавча метрологія

Законодавча метрологія - розділ метрології, що включає комплекси взаємопов'язаних та взаємозумовлених загальних правил, вимог і норм, а також інші питання, що потребують регламентації та контролю з боку держави, спрямовані на забезпечення єдності вимірів та одноманітності засобів вимірів (ГОСТ 16263).

Основним етапом розвитку законодавчої метрології в Російській Федерації можна вважати 1993 рік, коли був прийнятий Закон "Про забезпечення єдності вимірів", який вперше на найвищому рівні встановив основні норми та правила управління метрологічною діяльністю в країні.

Головним інститутом у системі Держстандарту (зараз це Федеральне агентство з технічного регулювання та метрології Росії) Росії є ВНІІМС - інститут здійснює дослідження та розробки з правових та методичних проблем забезпечення єдності вимірювань та діяльності метрологічної служби Росії, виконує функції інформаційного центру Держстандарту Росії в галузі метрології, бере участь у міжнародному співробітництві у галузі законодавчої метрології.

Дослідження включають:

· Дослідження та розробки у сфері державного управління (регулювання) метрологічної діяльністю в Росії;

· Дослідження щодо вдосконалення діяльності ГМС та розвитку метрологічної інфраструктури.

Законодавча метрологія - наймолодша із трьох складових частин метрології. Вона є засобом державного регулювання метрологічної діяльності у вигляді законів та законодавчих положень, що вводяться у практику через Державну метрологічну службу та метрологічні служби державних органів управління та юридичних осіб. До галузі законодавчої метрології відносяться випробування та затвердження типу СІ, їх перевірка та калібрування, сертифікація СІ, державний метрологічний контроль та нагляд за СІ.

Метрологічні правила та норми законодавчої метрології гармонізуються з рекомендаціями та документами відповідних міжнародних організацій. Тим самим законодавча метрологія сприяє розвитку міжнародних економічних та торговельних зв'язків та сприяє взаєморозумінню у міжнародному метрологічному співробітництві.

Ціла низка положень теоретичної та практичної метрології, спрямованих на забезпечення єдності вимірів та одноманітність СІ, потребує регламентації та контролю з боку держави. До таких положень відносяться: вибір основних фізичних величин; встановлення розмірів основних одиниць та правила утворення похідних одиниць; спосіб відтворення та передачі інформації про розмір одиниць; вибір нормованих метрологічних характеристик СІ; встановлення норм точності СІ та обмеження точності вимірювань; вибір методик вимірів; діяльність метрологічних служб; організація державного метрологічного контролю

Відповідно до принципів побудови правової держави норми, що охороняють інтереси держави та захищають права її громадян (метрологічні вимоги відносяться саме до цієї категорії норм), повинні встановлюватися актом, який має чинність закону. Іншими словами, основні метрологічні правила мають бути об'єктом закону. У Росії її загальні правила і вимоги у сфері метрології відбито у Законі РФ від 27.04.93 №4871-1 «Про забезпечення єдності вимірів». Конкретні становища у сфері законодавчої метрології регламентуються НД - стандартами, правилами, рекомендаціями та інших.

Комплекс нормативних документів, що встановлюють правила, норми, вимоги, створені задля досягнення і підтримка єдності вимірів країни за необхідної точності, становить державну систему забезпечення єдності вимірів (ГСП).

Нормативну основу метрології можна як ієрархічної піраміди:

1) Закон РФ «Про забезпечення єдності вимірів», докладніше розглянутий у наступному параграфі;

2) державні стандарти (ГОСТ, ГОСТ Р) системи ДСП;

3) правила Росії (ПР) системи ДСП, що затверджуються Держстандартом. Прикладом правил є документ ПР 50.2.006-94 «ДСП. Перевірка засобів вимірів. Організація та порядок проведення»;

4) рекомендації (гриф «МІ») системи ДСП, які розробляються метрологічними інститутами як державними метрологічними науковими центрами та затверджуються керівництвом цих центрів. Наприклад, МІ 2277-93 «ДСП. Система сертифікації засобів вимірів. Основні положення та порядок проведення робіт».

Загалом ДСІ налічує понад 2400 НД (стандартів, правил, рекомендацій). 75% від усієї нормативної бази складають рекомендації, що пояснюється можливістю їх розробки на більш стислі терміниі при меншій вартості, ніж стандартів (у 3-4 рази та 2-3 рази відповідно).

Основними об'єктами регламентації в ДСІ є загальні правила та норми з метрології, державні перевірочні схеми, методики перевірки СІ, МВІ. У 1999 р. здійснено розробку базового основного стандарту - ГОСТ Р 8.000 ДСІ «Основні положення». У найближче десятиліття проводитиметься переклад обов'язкових документів, що мають загальнотехнічний або методичний характер, до рангу рекомендацій. Насамперед це стосується НД на державні перевірочні схеми та НД на методики повірки (крім НД, що застосовуються у сфері державного метрологічного контролю та нагляду).

4. Правове регулювання метрологічної діяльності

Метрологічна діяльність дуже різнопланова і своєрідна. Її теоретичною основою є наука метрологія; власне процес діяльності визначається поняттям метрологічне забезпечення; а регулювання взаємовідносин у цій діяльності доручається державну функцію;

Забезпечення єдності вимірів.

Метрологічна діяльність виникла та розвивалася як діяльність прикладного характеру, тому у значній своїй частині вона природно бере участь у загальних ринкових відносинах, проте її результати мають відповідати особливим вимогам «єдності вимірів»; в силу цього метрологічна діяльність предмет правового регулювання, об'єктом впливу права.

Як відомо, право – це система загальнообов'язкових норм, на основі яких складаються певні відносини – правові відносини. Ці норми встановлюються державою та забезпечуються її примусовою силою.

Державна функція (Мал. 4.1) вимагає державного управління (Мал. 4.2). У свою чергу управління реалізується у певній системі. Такою системою є національна система вимірювань, що включає всіх учасників вимірювальної справи – розробників, виробників та користувачів засобів вимірювань. Досягнення єдності вимірів формуються умови функціонування «державної системи забезпечення єдності вимірів» (ДСИ). Найважливішою ланкою цієї системи є законодавча метрологія. Формально цей термін позначає «розділ метрології, що включає комплекси взаємопов'язаних і взаємообумовлених загальних правил, вимог і норм, а також інші питання, що потребують регламентації та контролю з боку держави, спрямовані на забезпечення єдності вимірів та однаковості засобів вимірювань» (ГОСТ 16263) . З переходом на законодавчий принцип управління діяльністю із забезпечення єдності вимірів закладене у цей термін смислове значення дещо розширилося. Сьогодні «законодавча метрологія» претендує на включення до свого складу всієї законодавчої основизабезпечення єдності вимірів, зокрема, це - зразки одиниць величин. Явного протиріччя у своїй немає, т.к. друга половина визначення («...інші питання, які потребують регламентації... з боку держави...»), звісно, ​​може уточнюватися. Водночас «...комплекси взаємопов'язаних...загальних правил, вимог та норм...», як і раніше, становлять традиційну основу «законодавчої метрології».

З 1 червня 1993 р. законодавча влада Росії ввела в дію Закон Російської Федерації «Про забезпечення єдності вимірів», який став актом, що має найвищу юридичну силу у сферах вимірювальної справи. Він встановив регулювання найважливіших відносин. У умовах конкретизація основних положень Закону доручається акти правотворчості - підзаконні акти чи нормативні документи законодавчої метрології. Відповідно до положень юриспруденції ці документи є актами органів виконавчої влади;

Основні принципи забезпечення метрологічного контролю встановлюються міжнародним документом №16 Міжнародної організації законодавчої метрології (МД №16 МОЗМ «Принципи забезпечення метрологічного контролю»). Цей документ рекомендує включати до системи метрологічного контролю наступне:

Випробування та затвердження типу засобів вимірювань;

Вимоги щодо монтажу засобів вимірювань;

Перевірка як у підприємстві, і місці експлуатації;

Певна періодичність перевірки засобів вимірювань після випуску з виробництва;

Вимоги до умов експлуатації,

Спеціальні вимоги до оператора, наприклад видача посвідчення;

Вимоги до експлуатації, такі як збір даних та встановлення меж для об'єктів вимірювань;

Вимоги до ремонтного персоналу, наприклад видача посвідчень, атестація випробувального обладнання та повірка вихідних засобів вимірювань.

Вибір стратегії в організації та проведенні метрологічного контролю здійснюється посадовими особами, які мають можливість за обмежених метрологічних ресурсів використовувати політику обмеженого втручання у процеси виготовлення та експлуатації. У цьому законодавча метрологія, забезпечуючи єдність вимірів, має основну увагу приділяти питанням «дотримання регламентів», а чи не «надання послуг». Зрештою обсяг метрологічного контролю у кожному конкретному випадку відповідає вимогам чинного законодавства при постійно зберігається загрозі застосування юридичних санкцій посадовими особами, які здійснюють метрологічний нагляд.

Відповідно до ст. 12 Закону РФ «Про забезпечення єдності вимірів» (далі – Закон) Державний метрологічний контроль включає;

затвердження типу засобів вимірів;

перевірку засобів вимірів, зокрема еталонів;

ліцензування діяльності юридичних та фізичних осіб з виготовлення, ремонту, продажу та прокату засобів вимірювань.

Вам рекомендується досліджувати черговий метрологічний підзаконний акт ПР 50.2.009-94 «ДСІ. Порядок проведення випробувань та затвердження типу засобів вимірювань». Ці випробування проводять державні наукові метрологічні центри, акредитовані як державні центри випробувань засобів вимірювань. Випробування проводяться за спеціально оформлюваними програмами, які відповідають МІ 2146-95 «ДСІ. Порядок розробки та зміст програм випробувань засобів вимірювань з метою затвердження їх типу».

Підсумком проведення зазначених випробувань є (за позитивних результатів) включення типу засобу вимірювань до Державного реєстру засобів вимірювань та видача державного сертифіката про затвердження типу засобів вимірювань, додаток до сертифікату має повний опис цього типу з усіма, п 1.ч. метрологічними, характеристиками. За своєю суттю ця процедура та її результати спрямовані на включення конкретного засобу вимірювань у національну систему вимірювань за певних гарантій метрологічного забезпечення вимірювань, що виконуються цим засобом.

Висновок

метрологія вимір нормативний

Наука та промисловість не можуть існувати без вимірів. Кожну секунду у світі виробляються багато мільярдів вимірювальних операцій, результати яких використовуються для забезпечення належної якості та технічного рівня продукції, забезпечення безпечної та безаварійної роботи транспорту, для медичних та екологічних діагнозів та інших важливих цілей. Практично немає жодної сфери діяльності, де б інтенсивно не використовувалися результати вимірювань, випробувань та контролю. Для їх отримання задіяні багато мільйонів людей та великі фінансові кошти.

У цій роботі ми виявили основні уявлення теоретичної та законодавчої метрології. Дали визначення поняття метрологія та формулювання до основних її термінів. Вивчили два основні постулати метрології. Також визначили структуру теоретичної метрології, яка коротко дає зрозуміти, що вона вивчає цей бік науки і наскільки це важливо.

Надали нормативну базу метрології у вигляді ієрархічної піраміди. Розглянули основні державні документи щодо забезпечення вимірювань та контролю.

Метрологія є однією з найважливіших і різнобічних наук, яка застосовується всюди. Важливим завданням метрології є створення еталонів ФВ, прив'язаних до фізичних константів і мають діапазони, необхідних сучасної науку й техніки забезпечення життя у целом. Так само важливо розуміти різницю між теоретичною і законодавчою метрологією і знати, що кожна сфера являє собою, що ми і визначили в даній роботі.

Список літератури

1. Сергєєв А.Г., Крохін В.В. Метрологія: Навчання посібник для вузів

2. Загальна теорія права (під ред. А-С. Піголкіна). Вид. МДТУ ім. н.е. Баумана. Москва 1996.

3. С.В. Клименко, О.Л. Чичерін. Основи держави та права. Вид. "Зерцало ТЕІС". Москва, 1996

4. Основні терміни у галузі метрології. Словник-довідник-М., Вид-во стандартів. 1989

Розміщено на Allbest.ru

Подібні документи

    Визначення терміна "єдність вимірів". Особливості теоретичної, законодавчої та прикладної метрології. Основні фізичні величини та відтворюваність результатів вимірювань. Сертифікація системи якості та Російська система акредитації.

    презентація , доданий 21.03.2019

    Основні види діяльності законодавчої метрології, сфери застосування її правил. Зміст та цілі Федерального закону "Про забезпечення єдності вимірів". Правові основи та принципи стандартизації. Напрями державної політики у цій сфері.

    курсова робота , доданий 25.02.2015

    Поняття, сутність, цілі, завдання та законодавча регламентація державної системи забезпечення єдності вимірів у Росії, особливості її розвитку. Загальна характеристикаосновних принципів законодавчої метрології та державної стандартизації.

    контрольна робота , доданий 20.04.2010

    Предмет та основні завдання теоретичної, прикладної та законодавчої метрології. Історично важливі етапиу розвитку науки про виміри. Характеристика міжнародної системи одиниць фізичних величин Діяльність Міжнародного комітету заходів та ваг.

    реферат, доданий 06.10.2013

    Загальна характеристика об'єктів вимірів у метрології. Поняття видів та методів вимірювань. Класифікація та характеристика засобів вимірювань. Метрологічні властивості та метрологічні характеристики засобів вимірювань. Основи теорії та методики вимірювань.

    реферат, доданий 14.02.2011

    Основні терміни та визначення в галузі метрології. Класифікація вимірювань: пряме, непряме, сукупне та ін. Класифікація засобів та методів вимірювань. Похибки засобів вимірів. Приклади позначення класу точності. Види вимірювальних приладів.

    презентація , доданий 18.03.2019

    Регламентація та контроль з боку держави низки положень метрології. Державна система забезпечення єдності вимірів. Суб'єкти метрології. Управління трьома державними довідковими службами. Добровільна та обов'язкова сертифікація.

    контрольна робота , доданий 21.01.2009

    Теоретичні основи та основні поняття метрології. Методи нормування метрологічних характеристик засобів вимірювань, оцінки похибок засобів та результатів вимірювань. Основи забезпечення єдності вимірів. Структура та функції метрологічних служб.

    навчальний посібник, доданий 30.11.2010

    Метрологія - наука про виміри, про методи забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Елементи вимірювальної процедури. Напрямки розвитку сучасної метрології. Державні випробування, перевірка та ревізія засобів вимірювання.

    реферат, доданий 24.12.2013

    Метрологічне забезпечення будівництва. Система розробки, постановки виробництва і випуску обіг коштів вимірів, які забезпечують визначення з необхідної точністю показників продукції. Сучасний стан метрології у будівництві.

Як зазначалося вище, теоретична метрологія є основним розділом метрології. Основні уявлення метрології. Як і в будь-якій науці, в метрології необхідно сформулювати основні поняття, терміни та постулати, розробити вчення про фізичні одиниці та методологію. Цей розділ особливо важливий з огляду на те, що в основі окремих областей вимірювань лежать специфічні уявлення і в теоретичному плані області розвиваються ізольовано. За цих умов недостатня розробленість основних уявлень змушує вирішувати аналогічні завдання, які, по суті, є загальними, наново кожної області.

"Основні поняття та терміни". Цей підрозділ займається узагальненням та уточненням понять, що склалися в окремих галузях вимірів з урахуванням специфіки метрології. Головним завданням є створення єдиної системи основних понять метрології, яка має бути базою для її розвитку. Значення системи понять визначається значимістю самої теорії вимірювань і тим, що зазначена система стимулює взаємопроникнення методів та результатів, напрацьованих в окремих галузях вимірів.

"Постулати метрології". У цьому підрозділі розвивається аксіоматична побудова теоретичних основ метрології, виділяються такі постулати, на основі яких можна побудувати змістовну та повну теорію та вивести важливі практичні наслідки.

"Вчення про фізичні величини". Основне завдання підрозділу є побудова єдиної системи ФВ, тобто. вибір основних величин системи та рівнянь зв'язку для визначення похідних величин. Система ФВ є основою для побудови системи одиниць ФВ, раціональний вибір якої важливий для успішного розвитку теорії та практики метрологічного забезпечення.

"Методологія вимірів". У підрозділі розробляється наукова організація вимірювальних процесів. Питання метрологічної методології є дуже суттєвими, оскільки вона поєднує області вимірювань, різні за фізичною природою вимірюваних величин та методами вимірювань. Це створює певні труднощі при систематизації та об'єднанні понять, методів та досвіду, накопиченого у різних галузях вимірів. До основних напрямів робіт з методології відносяться:

  • 1) переосмислення основ вимірювальної техніки та метрології в умовах суттєвого оновлення арсеналу методів та засобів вимірювань та широкого впровадження мікропроцесорної техніки;
  • 2) структурний аналіз вимірювальних процесів із системних позицій;
  • 3) розробка принципово нових підходів до організації процедури вимірів.

Теорія єдності вимірів. (Теорія відтворення одиниць фізичних величин і їх розмірів.) Цей розділ зазвичай є центральним у теоретичної метрології. Він включає: теорію одиниць ФВ, теорію вихідних засобів вимірювань (еталонів) і теорію передачі розмірів одиниць ФВ.

"Теорія одиниць фізичних величин". Основна мета підрозділу - вдосконалення одиниць ФВ у межах існуючої системи величин, що полягає в уточненні та перевизначенні одиниць. Іншим завданням є розвитку та вдосконалення системи одиниць ФВ, тобто. вимірювання складу та визначень основних одиниць. Роботи у цьому напрямі проводяться постійно на основі використання нових фізичних явищ та процесів.

"Теорія вихідних засобів вимірів (еталонів)". У цьому підрозділі розглядаються питання створення раціональної системи еталонів одиниць ФВ, які забезпечують необхідний рівень єдності вимірів. Перспективний напрямок вдосконалення еталонів - перехід до еталонів, заснованих на стабільних природних фізичних процесах. Для еталонів основних одиниць важливо є досягнення максимально можливого рівня всім метрологічних характеристик.

"Теорія передачі розмірів одиниць фізичних величин". Предметом вивчення підрозділу є алгоритми передачі розмірів одиниць ФВ при централізованому та децентралізованому їх відтворенні. Зазначені алгоритми мають бути засновані як на метрологічних, так і на техніко-економічних показниках.

Теорія побудови засобів вимірів. У розділі узагальнюється досвід конкретних наук у галузі побудови засобів та методів вимірювань. В останні роки все більшого значення набувають знання, накопичені при розробці електронних СІ електричних і особливо неелектричних величин. Це пов'язано з бурхливим розвитком мікропроцесорної та обчислювальної техніки та її активним використанням при побудові СІ, що відкриває нові можливості для обробки результатів. Важливим завданням є розробка нових та вдосконалення відомих вимірювальних перетворювачів.

Теорія точності вимірів. У цьому розділі метрології узагальнено методи, що розвиваються у конкретних галузях вимірювань. Він складається з трьох підрозділів: теорії похибок, теорії точності засобів вимірювань та теорії вимірювальних процедур.

"Теорія похибок". Цей підрозділ є одним із центральних у метрології, оскільки результати вимірювань об'єктивні настільки, наскільки правильно оцінені їхні похибки. Предметом теорії похибок є класифікація похибок вимірів, вивчення та опис їх властивостей. Поділ похибок, що склався історично, на випадкові і систематичні, хоча і викликає справедливі нарікання, проте, продовжує активно використовуватися в метрології. Як відома альтернатива такому поділу похибок може розглядатися опис похибок, що розвивається останнім часом, на основі теорії нестаціонарних випадкових процесів. Важливою частиною підрозділу є теорія підсумовування похибок.

"Теорія точності засобів вимірювань". Підрозділ включає: теорію похибок засобів вимірювань, принципи та методи визначення та нормування метрологічних характеристик засобів вимірювань, методи аналізу їхньої метрологічної надійності.

Теорія похибок засобів вимірювання найбільш детально розроблена в метрології. Значні знання накопичені й у конкретних галузях вимірів, з їхньої основі розвинені загальні методи розрахунку похибок СІ. В даний час у зв'язку з ускладненням СІ, розвитком мікропроцесорних вимірювальних пристроїв актуальним стало завдання з розрахунку похибок цифрових СІ взагалі та вимірювальних систем та вимірювально-обчислювальних комплексів зокрема.

Принципи та методи визначення та нормування метрологічних характеристик СІ досить добре розроблені. Однак вони вимагають модифікації з урахуванням специфіки метрології та насамперед тісного зв'язку визначення метрологічних характеристик СІ з їх нормуванням. До не до кінця вирішених завдань слід віднести визначення динамічних характеристик СІ і градуювальних характеристик первинних вимірювальних перетворювачів. Принаймні вдосконалення засобів обробки електричних вимірювальних сигналів найбільш суттєві метрологічні проблеми концентруються навколо вибору первинного перетворювача. З огляду на різноманітність принципів дії та типів СІ, а також підвищення необхідної точності вимірювань з'являється проблема вибору нормованих метрологічних характеристик СІ.

Теорія метрологічної надійності засобів вимірів за своєю цільовою спрямованістю пов'язана із загальною теорією надійності. Однак специфіка метрологічних відмов і насамперед непостійність у часі їх інтенсивності унеможливлює автоматичне перенесення методів класичної теорії надійності в теорію метрологічної надійності. Потрібна розробка спеціальних методів аналізу метрологічної надійності СІ.

"Теорія вимірювальних процедур". Підвищення складності вимірювальних завдань, постійне зростання вимог до точності вимірювань, ускладнення методів та засобів вимірювань зумовлюють проведення досліджень, спрямованих на забезпечення раціональної організації та ефективного виконання вимірювань. У цьому головну роль грає аналіз вимірів як сукупності взаємозалежних етапів, тобто. як процедури. Підрозділ включає теорію методів вимірів; методи обробки вимірювальної інформації; теорію планування вимірів; аналіз граничних можливостей вимірів.

Теорія методів вимірювань - підрозділ, присвячений розробці нових методів вимірювань та модифікації існуючих, що пов'язано зі зростанням вимог до точності вимірювань, діапазонів, швидкодії, умов проведення вимірювань. З допомогою сучасних засобів вимірів реалізуються складні сукупності класичних методів. Тому залишається актуальним традиційне завдання удосконалення існуючих методів та дослідження їх потенційних можливостей з урахуванням умов реалізації.

Методи обробки вимірювальної інформації, що використовуються в метрології, ґрунтуються на методах, які запозичуються з математики, фізики та інших дисциплін. У зв'язку з цим актуальне завдання обґрунтованості вибору та застосування того чи іншого способу обробки вимірювальної інформації та відповідності, необхідних вихідних даних теоретичного способу тим, які реально має експериментатор.

Теорія планування вимірювань - область метрології, яка активно розвивається. До її основних завдань відносяться уточнення метрологічного змісту задач планування вимірювань та обґрунтування запозичень математичних методів із загальної теорії планування експерименту.

Аналіз граничних можливостей вимірювань на даному рівні розвитку науки і техніки дозволяє вирішити таке головне завдання, як дослідження граничної точності вимірювань за допомогою конкретних типів або екземплярів засобів вимірювання.

метрологічний пізнавальний дослідницький законодавчий