Meroslovje: meritve, merilni instrumenti. Klasifikacija merilnih instrumentov

V tem članku bomo poskušali na kompakten način analizirati celotno tematiko: meroslovje, s tem povezano standardizacijo, državne ruske meroslovne centre ter merilne instrumente - njihove značilnosti, vrste, klasifikacijo in uporabo. Začnimo z najbolj splošno uvodno temo - znanost, ki se imenuje metrologija.

Metrologija: definicije, cilji, zakoni

Meroslovje, meritve, merilni instrumenti - medsebojno povezani koncepti. Metrologija (al-grščina μέτρον + λόγος - "ukrep" + "znanost") je znanost o merah in utežeh, in sicer o meritvah, njenih metodah in orodjih, ki zagotavljajo enotnost in natančnost meritev.

Osnove meroslovja prevzemajo naslednje cilje in cilje:

• Razvoj enotne teorije meritev;
• Oblikovanje številnih sistemov enot fizičnih veličin;
• Razvoj in kasnejša standardizacija sredstev in metod merjenja, načinov za njihovo natančnost, želja po enotnosti in poenotenju;
• Razvoj jasnih sistemov merilnih standardov, merilnih vzorcev na osnovi fizikalnih konstant;
• Preučevanje sistema ukrepov in uteži v zgodovinski retrospektivi.

Osnovni zakoni meroslovja so trojni:

1. Vsaka dimenzija je primerjava.
2. Brez a priori podatkov ni mogoče dobiti meritev.
3. Rezultati meritev brez zaokroževanja vrednosti so le naključna spremenljivka.

Odseki meroslovja

Znanost je razdeljena na več komponent:

• Teoretični. Osnove meroslovja temeljijo na teoriji. Ta razdelek obravnava najpogostejše probleme kvantitativnih meritev in neposredno razvija teoretične dogme.
• Zakonodajni. Družbene vede, ki določa obvezne pravne in tehnične pogoje za uporabo enot, metod in merilnih sredstev.
• Uporabljeno. Eksperimentalni, praktični del meroslovja, uvajanje razvoja teoretične komponente v življenje in tudi metrološka podpora.
• Zgodovinski. Študira merske enote preteklosti, njihovo napredovanje s časom, določi njihova imena, pa tudi odnose s standardi ukrepov in uteži sedanjosti.
• Specializirane smernice. To vključuje "posebno" meroslovje - medicinsko, kemično, letalsko, biološko (biometrično).

Standardizacija v meroslovju

Metrologija in standardizacija sta tesno povezana. Standardizacija v tem pogledu je splošna in posebna pravila meroslovne podpore, ki spremljajo proizvodni proces. Predmet discipline bo vse, kar je povezano s proizvodom: regulativni dokumenti s kakovostnimi zahtevami, tolerančnimi standardi in načini za doseganje referenčnega rezultata. Hkrati razviti standardi se lahko uporabljajo ne samo na določenem podjetju, temveč postanejo tudi splošna korist.

Cilji standardizacije v meroslovju so naslednji:

• Določitev glavnih značilnosti kakovostnih referenčnih izdelkov, prva stvar za to standardizirajo komponente in surovine.
• Razviti določena merila za kakovost prejetega izdelka, medtem ko se določijo sredstva za meroslovni nadzor.
• Prizadevati si za enotnost izdelkov.
• Ustvarjanje sistema standardov, zagotavljanje enotnosti vseh meritev v podjetju.

Meroslovje in standardizacija delujejo z dvema glavnima dokumentoma:

• Standard je normativno in tehnološko dejanje z določenimi normami, pravili in zahtevami za proizvodnjo in končni izdelek. Sedanji standard odobri pooblaščena organizacija.
• TU (tehnični pogoji) - sklop pravil, norm in zahtev za določeno vrsto izdelka.

Obseg standardizacije v meroslovju:

• Mednarodni. Mednarodne centre za standardizacijo in meroslovje ustvarjajo sile več držav, ki jih združuje trgovina, skupni znanstveni razvoj, izgradnja skupne obrambe itd.
• Država. Standardizacija v meroslovju, ki jo izvajajo državni organi, kar prav tako gradi možnosti za njen razvoj.
• Nacionalni. Še enkrat, država obsega, vendar brez neposrednega posredovanja močnih struktur.

Glavni ruski center za standardizacijo in meroslovje je GSS (državni standardizacijski sistem). Ta kompleks združuje vse razvite zahteve v eno samo celoto, pomaga standardizirati proizvodnjo in proizvodnjo vseh domačih tovarn in kombinacij.

Državni centri za meroslovje in certificiranje

V skladu z zveznim zakonom »O zagotavljanju enotnosti meritev« na državni ravni upravlja z dejavnostmi, ki zagotavljajo standardizacijo meritev s strani državnega standarda Rusije. Odgovoren je tudi za državno meroslovno službo. Vključuje naslednje komponente:

• Oddelki osrednjega aparata državnega standarda Ruske federacije so odgovorni za načrtovanje, vodenje in spremljanje enotnosti meritev na državni medpanožni ravni.
• GNMTS (državni znanstveni meroslovni centri) - so odgovorni za razvoj, shranjevanje in uporabo standardnih standardov ter za razvoj normativne dokumentacije, ki zagotavlja enotnost meritev.
• Oddelki HMS za obseg RF predmetov - izvajanje metrološkega nadzora na določenih območjih.

Centri standardov v Ruski federaciji

Glavno središče državne metrologije je VNIIMS - All-Russian Scientific Research Institute of Metrological Service. Izvaja znanstveno in metodološko upravljanje vseh meroslovnih storitev, usklajuje njihove dejavnosti in razvija široko paleto (ekonomskih, organizacijskih, znanstvenih) temeljev metrološke podpore.

Poleg VNIIMS bodo pomembne referenčne centre v Ruski federaciji:

• VNIIM. Skoraj vsi standardi Svetovnega sistema uteži in meril so bili ustvarjeni in shranjeni tukaj, brez vzorcev frekvenčnih in časovnih enot. Inštitut koncentrira več kot 50% vseh ruskih državnih standardov.
• VNIIFTRI. Poleg standarda časa v tem inštitutu je vzorec magnetnih, radijskih inženirskih veličin, enot frekvence, trdote, tlaka, ionizirajočega sevanja, nizkih temperatur itd.
• VNIIOFI. Meritve različnih parametrov laserjev, medicinskih kazalcev, spektrometrije, optičnih vrednosti itd.
• REMOVE. Standardi električnih, magnetnih, radijskih inženirskih vrednot itd.

Dejavnost metroloških centrov

Glavni vektor HMS je zagotoviti enotnost vseh dimenzij v državi. Tudi pri svojem delu je odgovoren za meroslovno podporo meritev v Rusiji, državni nadzor na področju meroslovja. Navodila za delo HMS so:

• Oblikovanje standardov, državnih in sekundarnih;
• Oblikovanje sistemov za oddajanje ali posredovanje parametrov enot FB za delavce SI;
• Državni nadzor proizvodnje / uporabe / stanja / popravila merilnih sistemov;
• Metrološki pregled različnih izdelkov;
• Metodološka podpora meroslovnih storitev na nižji ravni.

Funkcije Rosstandarta

Rosstandart in metrologija je izpolnjevanje takšnih funkcij s strani določene institucije:

• Usklajevanje dela za zagotovitev enotnosti meritev.
• Razvoj pravil za izdelavo, shranjevanje, odobritev in delovanje merilnih standardov.
• Nadzor meroslovja.
• Navodila HMS in drugih služb, odgovornih za enotnost meritev.
• Odobritev merilnih standardov in normativnih aktov, ki zagotavljajo enotnost meritev.
• Pripoznavanje tehničnih naprav z merjenjem.
• Razvoj in odobritev merilnih metod.
• Akreditacija centrov za testiranje SI.
• Odobritev tipov SI.
• Vzdrževanje državnega registra SI.
• Odobritev potrdil SI.
• Razvoj postopka izdajanja dovoljenj za posameznike in pravne osebe, ki izdelujejo, popravljajo, prodajajo ali zakupijo SI.
• Načrtovanje in organizacija različnih meroslovnih dejavnosti itd.

SI je ...

Približimo se metrologiji in meritvam. Merilni instrumenti (SI) so tehnične naprave, ki se uporabljajo za merjenje. Zanj je značilno dejstvo, da reproducira ali sam shranjuje enoto merjenja katerekoli fizične količine.

FZ RF št. 102 opredeljuje SI kot sredstvo, katerega namen je merjenje. Samo Zvezna agencija za tehnično regulacijo in meroslovje lahko pripisuje pripomoček merilnim sredstvom v naši državi.

SI razvrstitev

Tu so najpogostejše klasifikacije merilnih instrumentov v meroslovju in meritvah:

• Glede na merilne parametre za določanje:
  • Tlak;
  • Temperatura;
  • Količina;
  • Raven;
  • Koncentracija raztopine itd.
• O pomenu izmerjenega:
  • Osnovna sredstva;
  • Pomožna sredstva.
• S standardizacijo SI:
  • Standardizirano;
  • Ni povezano s standardiziranimi.
• S položajem v shemi preverjanja:
  • Standardi;
  • Delavci SI.
• S stopnjo avtomatizacije:
  • Ročno;
  • Avtomatizirano;
  • Samodejno.
• Po namenu:
  • Meritev fizične količine - SI, reprodukcijo ali shranjevanje vrednosti ene ali več dimenzij;
  • Merilni instrument - SI, s katerim lahko ugotovite vrednost izmerjenega v določenem območju;
  • Merilni pretvornik - SI, ki pretvori eno izmerjeno vrednost v drugo;
  • Merilna instalacija - kompleks, ki združuje več merilnih pretvornikov, instrumentov ali mer, ki se nahajajo na določeni lokaciji;
  • Merilni sistem - kompleks, ki združuje več ukrepov, instrumentov, naprav in pretvornikov, ki lahko merijo v različnih delih objekta;
  • Merilni in računalniški kompleks - sistem, ki združuje več SI, računalnik, namenjen reševanju enega ali več merilnih kompleksnih problemov.

Dimenzije: vrste in metode

Meritev je določitev vrednosti iskane vrednosti s pomočjo eksperimentalne metode. Njegove glavne metode so dve neposredni oceni in primerjava z ukrepom. Slednji je nadalje razdeljen na diferencialno, ničelno, metodo naključnosti in opozicije. V zvezi z uporabo SI razlikujejo organoleptične, hevristične, strokovne in instrumentalne metode.

Govorimo o meroslovju in meritvah, predstavljamo klasifikacijo vrste slednjih:

• V skladu s točnostjo: enako in neenakomerno. Ali največja natančnost, nadzor in umerjanje ter tehnična.
• Z metodo pridobivanja podatkov: stika in brez dotika.
• Glede na število meritev: enojno in večkratno.
• Po vrsti spremembe izmerjene vrednosti: statična in dinamična.
• Po oznaki: meroslovni in tehnični.
• Po raznolikosti reprezentacije rezultata: relativni in absolutni.
• O metodah pridobivanja učinkovitih podatkov: neposredni, posredni, združeni in združeni.

Področja uporabe SI

Pri zaključku teme »Metrologija, meritve, merilna sredstva« bomo označili področja uporabe SI, ki jih narekuje Zvezni zakon št. 102:

• Varstvo okolja;
• Varstvo dela;
• Državni nadzor;
• Področje dejavnosti v obrambnem kompleksu;
• Hidrometeorologija;
• Finančni, davčni, carinski, bančni;
• Šport;
• Varnost v cestnem prometu;
• Veterinarska medicina;
• Pravosodni sistem;
• Telekomunikacije, pošta;
• Ugotavljanje skladnosti;
• Medicina;
• Industrijski nadzor;
• Geografija, geodezija;
• Pakiranje izdelkov;
• Trgovina;
• Jedrska energija.

Standardi in meroslovje sta izrednega pomena za znanstvene, eksperimentalne dejavnosti in za vsa področja družbe. Če je brez standardizacije v meroslovju težko predstavljati proizvodnjo, potem merilna sredstva postanejo sestavni del življenja človeštva.