Metroloogia on mõõtmisteadus. See loob ühise arusaama ühikutest, mis on inimtegevuse mõõtmiseks kriitilise tähtsusega.
Ükskõik kui keeruline metroloogiateadus ka poleks, määratleti metroloogia ülesanded juba 18. sajandil. See viis 1795. aastal kümnendmeetrilise süsteemi loomiseni, mis kehtestas standardite kogumi teist tüüpi mõõtmiste jaoks. Mitmed teised riigid võtsid süsteemi kasutusele aastatel 1795–1875.
Ühtsete maailmastandardite loomiseks vastav alt meetrikakonventsioonile loodi Süsteemist kõrvalekalletega võitlemise rahvusvaheline büroo (BIPM). Selle tulemusel loodi 1960. aastal vastu võetud resolutsiooni tulemusena rahvusvaheline mõõtühikute süsteem. Seega on metroloogia põhiülesanded muutunud veelgi globaalsemaks. Nüüd on see üks teadustest, millest inimkonna saatus peaaegu sõltub, sest see määrab kogu maailmas vastu võetud normid.
Metroloogia, standardimise, sertifitseerimise ülesanded
See teadus jaguneb kolmeks põhitüübiks. Esimene on mõõtühikute määratlemine (puutepunkt standardiseerimisega), teine on nende ühikute rakendamine praktikas. Selle ülesannete hulka kuulub ka omamoodi jälgimine, mis seob praktikas tehtud mõõtmised võrdlusstandarditega (sertifitseerimine). Selle valdkonna spetsialistid on koolitatud lahendama metroloogia/sertifitseerimise ülesandeid, mis on igas rakenduses kriitilised.
Alamväljad
Alamvaldkonnad on teaduslik või fundamentaalne metroloogia, mis tegeleb rakenduslike, tehniliste või tööstuslike mõõtühikute kehtestamisega, nende rakendamisega tootmises ja muudes ühiskonna protsessides, samuti seadusandlik, mis hõlmab regulatsiooni ja regulatsiooni., nõuded vahenditele ja meetoditele. Metroloogia/standardiseerimise probleeme kasutatakse kõigi nende valdkondade spetsialistide koolitamiseks.
Õigusloome aspekt
Igas riigis on riiklik mõõtesüsteem (NMS) laborite, kalibreerimiskeskuste ja akrediteerimisasutuste võrgustikuna, mis rakendavad ja hooldavad metroloogilist infrastruktuuri. NMS mõjutab seda, kuidas riigis mõõtmisi tehakse, ja ka nende aktsepteerimist rahvusvahelises üldsuses, mis on väga oluline kogu ühiskonna, sealhulgas majanduse, energeetika, keskkonna, tervishoiu, tootmise, tööstuse ja tarbijate kindlustunde jaoks. SestSelle ala algajate koolitamiseks kasutatakse metroloogia ülesandeid, mille lahendamisega õpilastel tavaliselt probleeme ei teki.
Selle teaduse mõju kaubandusele ja majandusele on selle laialdase kasutuselevõtu üks lihtsamini jälgitavaid sotsiaalseid tagajärgi. Ausa kaubanduse tagamiseks peab olema kokkulepitud mõõtmissüsteem, mida see teadus pakub.
Ajalugu
Standardeerimine on mõõtmiste kehtivuse seisukoh alt ülioluline. Esimene püsistandardi salvestus tehti aastal 2900 eKr. eKr, kui meetermõõdustikuna raiuti mustast graniidist kuninglik Egiptuse küünar. Küünar määratleti kui vaarao küünarvarre pikkus pluss käe laius ja see standard anti kõigile Egiptuse ehitajatele. Püramiidide ehitamise standardse pikkuse edukust näitavad nende aluste pikkused, mis ei erine rohkem kui 0,05%.
Teised tsivilisatsioonid võtsid kasutusele ühised mõõtmisstandardid, joondades end Rooma ja Kreeka arhitektuuriga. Impeeriumi kokkuvarisemine ja sellele järgnenud pimedad ajastud põhjustasid teadmiste kadumise meetmete ja standardimise kohta. Kuigi kohalikud süsteemid olid tavalised, oli võrreldavus keeruline, kuna paljud neist ei ühildunud. 1196. aastal loodi Inglismaal pikkuse standardid ja 1215. aasta Magna Carta sisaldas isegi eraldi jaotist veini ja õlle mõõtühikute kohta.
Uus aeg
Moodne metroloogiapärineb Prantsuse revolutsioonist. Revolutsionäärid lõid ühtse kaalude ja mõõtude kambri, et ühendada kõike, mida oli võimalik mõõta. Selle teaduse õpetamiseks koostati metroloogia eriülesanded, mille lahendamisega võis algul tekkida raskusi ka algajatel teadlastel.
Märtsis 1791 määratleti standardmõõtur. See viis 1795. aastal kümnendmeetrilise süsteemi loomiseni, millega kehtestati standardid teist tüüpi mõõtmistele. Mitmed teised riigid võtsid meetermõõdustiku kasutusele aastatel 1795–1875.
Kuigi BIPM-i algne missioon oli luua mõõtühikutele rahvusvahelisi standardeid ja viia need kooskõlla riiklike standarditega, on büroo tegevusala tänu teaduse arengule laienenud. Nüüd sisaldab see elektrilisi, fotomeetrilisi ühikuid ja standardeid ioniseeriva kiirguse mõõtmiseks. Mõõdikusüsteemi moderniseeriti 1960. aastal rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi loomisega ühel temaatilisel rahvusvahelisel konverentsil vastu võetud resolutsiooni tulemusena.
Rahvusvaheline tase
Rahvusvaheline kaalude ja mõõtude büroo (BIPM) määratleb metroloogiat kui mõõtmisteadust. See loob ühise arusaama inimtegevuse jaoks olulistest üksustest.
Metroloogia on suur valdkond, kuid selle võib kokku võtta kolmeks põhitegevuseks:
- rahvusvaheliselt tunnustatud mõõtühikute määratlus;
- nende üksuste realiseerimine praktikas;
- jälgimisahelate rakendamine (seos viitegastandardid).
Need mõisted kehtivad erineval määral kolmes metroloogia põhivaldkonnas:
- teaduslik;
- rakenduslik, tehniline või tööstuslik;
- seadusandlik.
Erinevates rahvusvahelistes büroodes on kõik, millele metroloogia, standardimine ja sertifitseerimine on pühendatud – ülesanded ja lahendused, uute meetmete väljamõtlemine, vanade täiustamine. Kõike seda teevad organisatsioonid standardimise ja sertifitseerimise tagamiseks.
Teaduslik metroloogia
Teaduslik metroloogia on seotud mõõtühikute loomise, uute meetodite väljatöötamise, standardite rakendamise ja nende järgimise kontrollimisega kõigil juhtudel. See hõlmab ka standardimise, sertifitseerimise ja metroloogia ülesannete ja lahenduste ettevalmistamist.
Seda tüüpi metroloogiat peetakse selle teaduse kõrgeimaks arengutasemeks, püüdes saavutada suurimat täpsust. BIPM haldab andmebaasi metroloogiliste kalibreerimis- ja mõõtmisvõimaluste ning eelretsenseeritud instituutide kohta üle maailma. Mõõtmistes on BIPM määratlenud üheksa metroloogia valdkonda, mille hulka kuuluvad akustika, elekter ja magnetism, pikkus, mass ja nendega seotud suurused, fotomeetria ja radiomeetria, ioniseeriv kiirgus, aeg ja sagedus, termomeetria ja keemia.
Viimased sündmused
Arvestades metroloogia ülesannete arvu kasvu, otsustati metroloogiat täiendada ja viia see rahvusvahelisele tasemele. Hiljem pakuti välja uus SI baasühikute määratlus, mis ametlikult heaks kiidetiNovembris 2018 ja jõustub mais 2019.
Põhiühikute muutmise ajendiks on muuta kogu süsteem füüsikalistest konstantidest tuletatavaks, mis nõuab kilogrammi prototüübi eemaldamist, kuna see on viimane artefakt, millest ühiku määratlused sõltuvad. Teaduslik metroloogia mängib ühikute ümbermääratlemisel olulist rolli, kuna nende täpne määratlus nõuab füüsiliste konstantide ranget määratlemist.
Praktiline ja tööstuslik metroloogia
Selle teaduse rakendus-, tehnika- või tööstusvaldkond puudutab mõõtmiste rakendamist tööstuslikes ja muudes protsessides ning nende kasutamist ühiskonnas, instrumentide sobivuse tagamist, nende kalibreerimist ja kvaliteedikontrolli. Arvestades metroloogia ülesandeid, identifitseeritakse tööstus- ja rakendusmetroloogia mõnikord valesti kogu selle mitmetahulise teadusega, kuna kõigist oma aladest on see võhikule kõige märgatavam.
Kvalitatiivsed mõõtmised on tööstuses olulised, kuna need mõjutavad lõpptoote maksumust ja kvaliteeti ning 10-15% tootmiskuludest. Kuigi selles metroloogia valdkonnas on rõhk mõõtmistel endil, on jälgimisseadme kalibreerimine vajalik kehtivuse tagamiseks. Metroloogilise pädevuse tunnustamine tööstuses on saavutatav vastastikuse tunnustamise lepingute, akrediteerimise või vastastikuse eksperdihinnangu kaudu. Tööstuslik metroloogia on riigi majandusliku ja tööstusliku arengu jaoks oluline ning selle eesmärgid konkreetses riigis võivad näidata selle majanduslikku seisundit.
Juriidiline metroloogia
Võttes arvesse kõiki ül altoodud metroloogia ülesandeid, on seadusandlikul metroloogial väga abistav roll ja siin on põhjus. Fakt on see, et see on selle teaduse juriidiline alaliik ja puudutab tegevusi, mis tulenevad seadusega kehtestatud nõuetest otseseks mõõtmiseks, selle rakendamiseks ühikute, instrumentide ja meetodite kehtestamiseks. Sellised juriidilised nõuded võivad tuleneda vajadusest kaitsta tervist, avalikku turvalisust, keskkonda, maksustamist, tarbijakaitset ja ausat kaubandust.
Seda tüüpi metroloogiale pühendunud temaatilisi organisatsioone luuakse üle maailma, et aidata ühtlustada riigipiiriüleseid eeskirju, tagamaks, et juriidilised nõuded ei takista kaubandust.
