✖


Jump to content

Метрология

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
(Перенаправлено с Метрологического )
Не путать с метеорологией .

Весы NIST-4 Kibble, которые используются для измерения веса с помощью электрического тока и напряжения . С помощью этого прибора измерение массы больше не зависит от определенного стандарта массы, а вместо этого зависит от естественных физических констант.

Метрология – это научное исследование измерений . [1] Он устанавливает общее понимание единиц, имеющее решающее значение для связи человеческой деятельности. [2] Современная метрология уходит корнями в политическую мотивацию Французской революции к стандартизации единиц измерения во Франции, когда был предложен стандарт длины, взятый из естественного источника. Это привело к созданию десятичной метрической системы в 1795 году, установив набор стандартов для других типов измерений. Несколько других стран приняли метрическую систему между 1795 и 1875 годами; Для обеспечения соответствия между странами Международное бюро мер и весов было создано Метрической конвенцией (BIPM) . [3] [4] Она превратилась в Международную систему единиц (СИ) в результате резолюции 11-й Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) в 1960 году. [5]

Метрология разделена на три основных пересекающихся вида деятельности: [6] [7]

  • Определение единиц измерения
  • Реализация этих единиц измерения на практике
  • Прослеживаемость — привязка измерений, выполненных на практике, к эталонным стандартам.

Эти пересекающиеся виды деятельности в разной степени используются в трех основных подобластях метрологии: [6]

  • Научная или фундаментальная метрология, занимающаяся установлением единиц измерения.
  • Прикладная, техническая или промышленная метрология - применение измерений к производству и другим процессам в обществе.
  • Законодательная метрология, охватывающая нормативные и законодательные требования к средствам измерений и методам измерений.

В каждой стране существует национальная система измерений (НМС) в виде сети лабораторий, калибровочных центров и органов по аккредитации, которые внедряют и поддерживают ее метрологическую инфраструктуру. [8] [9] НМС влияет на то, как измерения проводятся в стране, и на их признание международным сообществом, что оказывает широкомасштабное влияние на общество (включая экономику, энергетику, окружающую среду, здравоохранение, производство, промышленность и доверие потребителей). [10] [11] Влияние метрологии на торговлю и экономику является одним из наиболее легко наблюдаемых социальных последствий. Чтобы способствовать справедливой торговле, должна существовать согласованная система измерения. [11]

История

[ редактировать ]
См. Также: История измерений.

Способность проводить измерения в одиночку недостаточна; Стандартизация имеет решающее значение для того, чтобы измерения были значимыми. [12] Первая запись о постоянном штандарте была сделана в 2900 году до нашей эры, когда царский египетский локоть был вырезан из черного гранита . [12] Было постановлено, что локоть равен длине предплечья фараона плюс ширина его кисти, а строителям были переданы копии эталонов. [3] Об успехе стандартизированной длины строительства пирамид свидетельствует то, что длины их оснований различаются не более чем на 0,05 процента. [12]

В Китае меры веса и меры имели полурелигиозное значение, поскольку они использовались ремесленниками в различных ремеслах и в ритуальной утвари и упоминаются в книге обрядов наряду с безменными весами и другими инструментами. [13]

Другие цивилизации создали общепринятые стандарты измерения, а римская и греческая архитектура основывалась на различных системах измерения. [12] Распад империй и последовавшие за ним Темные века привели к утрате многих знаний в области измерений и стандартизации. Хотя местные системы измерения были распространены, их сопоставимость была затруднена, поскольку многие местные системы были несовместимы. [12] В 1196 году Англия учредила Ассизу мер для создания стандартов измерения длины, а в Великую хартию вольностей 1215 года был включен раздел, посвященный измерению вина и пива. [14]

Современная метрология уходит корнями во времена Французской революции . С политической мотивацией гармонизировать единицы измерения по всей Франции был предложен стандарт длины, основанный на естественном источнике. [12] В марте 1791 года метр . был определен [4] Это привело к созданию десятичной метрической системы в 1795 году, установив стандарты для других видов измерений. Несколько других стран приняли метрическую систему между 1795 и 1875 годами; Для обеспечения международного соответствия Международное бюро мер и весов ( фр . Bureau International des Poids et Mesures было создано Метрической конвенции , или BIPM) . [3] [4] Хотя первоначальной миссией МБМВ было создание международных стандартов единиц измерения и их соотнесение с национальными стандартами для обеспечения соответствия, сфера его деятельности расширилась и теперь включает электрические и фотометрические единицы, а также стандарты измерения ионизирующего излучения . [4] Метрическая система была модернизирована в 1960 году с созданием Международной системы единиц (СИ) в результате резолюции 11-й Генеральной конференции по мерам и весам ( фр . Conference Generale des Poids et Mesures , или CGPM). [5]

Подполя

[ редактировать ]

Метрология определяется Международным бюро мер и весов (BIPM) как «наука об измерениях, охватывающая как экспериментальные, так и теоретические определения на любом уровне неопределенности в любой области науки и техники». [15] Он устанавливает общее понимание единиц, имеющих решающее значение для человеческой деятельности. [2] Метрология является обширной областью, но ее можно обобщить через три основных вида деятельности: определение международно признанных единиц измерения, реализация этих единиц измерения на практике и применение цепочек прослеживаемости (связывание измерений с эталонными стандартами). [2] [6] Эти концепции в разной степени применимы к трем основным областям метрологии: научной метрологии; прикладная, техническая или промышленная метрология и законодательная метрология. [6]

Научная метрология

[ редактировать ]

Научная метрология занимается установлением единиц измерения, разработкой новых методов измерения, реализацией эталонов измерений и передачей прослеживаемости этих эталонов пользователям в обществе. [2] [3] Этот тип метрологии считается высшим уровнем метрологии, который стремится к высочайшей степени точности. [2] МБМВ ведет базу данных метрологической калибровки и измерительных возможностей институтов по всему миру. Эти институты, деятельность которых подвергается экспертной оценке, обеспечивают фундаментальные ориентиры для метрологической прослеживаемости. В области измерений МБМВ определил девять областей метрологии: акустика, электричество и магнетизм, длина, масса и связанные с ними величины, фотометрия и радиометрия, ионизирующее излучение, время и частота, термометрия и химия. [16]

По состоянию на май 2019 года никакие физические объекты не определяют базовые единицы. [17] Мотивация изменения базовых единиц состоит в том, чтобы сделать всю систему выводимой из физических констант , что потребовало удаления прототипа килограмма, поскольку это последний артефакт, от которого зависят определения единиц. [18] Научная метрология играет важную роль в этом переопределении единиц, поскольку для точного определения основных единиц необходимы точные измерения физических констант. Чтобы переопределить значение килограмма без артефакта, значение постоянной Планка должно быть известно с точностью до двадцати частей на миллиард. [19] Научная метрология, благодаря разработке весов Киббла и проекта Авогадро , дала значение постоянной Планка с достаточно низкой неопределенностью, чтобы можно было переопределить килограмм. [18]

Прикладная, техническая или промышленная метрология

[ редактировать ]

Прикладная, техническая или промышленная метрология занимается применением измерений в производственных и других процессах и их использованием в обществе, обеспечивая пригодность средств измерений, их калибровку и контроль качества. [2] Производство качественных измерений важно в промышленности, поскольку оно влияет на стоимость и качество конечного продукта, а также на 10–15% - на производственные затраты. [6] Хотя основное внимание в этой области метрологии уделяется самим измерениям, прослеживаемость калибровки измерительного прибора необходима для обеспечения уверенности в измерениях. Признание метрологической компетентности в промышленности может быть достигнуто посредством соглашений о взаимном признании, аккредитации или экспертной оценки. [6] Промышленная метрология важна для экономического и промышленного развития страны, и состояние программы промышленной метрологии страны может указывать на ее экономический статус. [20]

[ редактировать ]

Законодательная метрология «касается деятельности, которая вытекает из требований законодательства и касается измерений, единиц измерения , средств измерений и методов измерения и осуществляется компетентными органами». [21] Такие законодательные требования могут возникать из необходимости защиты здоровья, общественной безопасности, окружающей среды, обеспечения возможности налогообложения, защиты потребителей и справедливой торговли. Международная организация законодательной метрологии ( МОЗМ ) была создана для оказания помощи в гармонизации правил через национальные границы, чтобы гарантировать, что юридические требования не препятствуют торговле. [22] Такая гармонизация гарантирует, что сертификация измерительных приборов в одной стране совместима с процессом сертификации в другой стране, что позволяет торговать измерительными приборами и продукцией, которая на них основана. WELMEC был создан в 1990 году для развития сотрудничества в области законодательной метрологии в Европейском Союзе и между государствами-членами Европейской ассоциации свободной торговли (ЕАСТ). [23] В Соединенных Штатах законодательная метрология находится в ведении Управления мер и весов Национального института стандартов и технологий (NIST), соблюдение которого осуществляется отдельными штатами. [22]

Концепции

[ редактировать ]

Определение единиц

[ редактировать ]

Международная система единиц (СИ) определяет семь основных единиц: длину , массу , время , электрический ток , термодинамическую температуру , количество вещества и силу света . [24] По соглашению каждая из этих единиц считается взаимно независимой и может быть построена непосредственно на основе их определяющих констант. [25] : 129  Все остальные единицы СИ строятся как произведения степеней семи основных единиц. [25] : 129 

Базовые единицы и стандарты СИ
Базовое количество Имя Символ Определение
Время второй с Длительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия- 133 [25] : 130 
Длина метр м Длина пути, пройденного светом в вакууме за интервал времени 1/299792458 секунды. [25] : 131 
Масса килограмм кг Определяется ( по состоянию на 2019 год ) «… принимая фиксированное числовое значение постоянной Планка h равным 6,62607015 × 10 » . −34 выраженный в единице Дж с , которая равна кг·м 2 с −1 ..." [25] : 131 
Электрический ток ампер А Определяется (по состоянию на 2019 год) «... принимая фиксированное числовое значение элементарного заряда e . равным 1,602176634 × 10 −19 если выражать это в единице С, которая равна А с ..." [25] : 132 
Термодинамическая температура Кельвин К Определяется (по состоянию на 2019 год) «... принимая фиксированное числовое значение константы k Больцмана равным 1,380649 × 10 . −23 если выразить в единице JK −1 , что равно кг·м 2 с −2 К −1 ..." [25] : 133 
Количество вещества крот моль Содержит (по состоянию на 2019 год) «... ровно 6,02214076 × 10 23 элементарные сущности. Это число представляет собой фиксированное числовое значение константы NA Авогадро , выраженное в единицах моль. −1 ..." [25] : 134 
Сила света кандела компакт-диск Сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 × 10 12 Гц с силой излучения в этом направлении 1/683 Вт на стерадиан. [25] : 135 

Поскольку базовые единицы являются эталонными точками для всех измерений, проводимых в единицах СИ, если эталонное значение изменится, все предыдущие измерения будут неверными. До 2019 года, если бы часть международного прототипа килограмма была отломана, он все равно определялся бы как килограмм; все предыдущие измеренные значения килограмма были бы тяжелее. [3] Важность воспроизводимых единиц СИ побудила BIPM завершить задачу определения всех базовых единиц СИ с точки зрения физических констант . [26]

Определяя базовые единицы СИ относительно физических констант, а не артефактов или конкретных веществ, их можно реализовать с более высоким уровнем точности и воспроизводимости. [26] С момента переопределения единиц СИ 20 мая 2019 года килограмм , ампер , кельвин и моль определяются путем установки точных числовых значений постоянной Планка ( h ), элементарного электрического заряда ( e ), постоянной Больцмана ( k ). и константа Авогадро ( N A ) соответственно. Секунда с , метр и кандела ранее определялись физическими константами ( стандартом Δ ν Cs ), скоростью света ( цезиевым ) и светоотдачей 540 × ( 10 12 Излучение видимого света Гц ( К кд )), с учетом поправок к их нынешним определениям. Новые определения направлены на улучшение системы СИ без изменения размера каких-либо единиц, обеспечивая тем самым преемственность существующих измерений. [27] [25] : 123, 128 

Реализация юнитов

[ редактировать ]
Компьютерное изображение небольшого цилиндра
Компьютерное изображение, реализующее международный прототип килограмма (IPK), изготовленный из сплава, состоящего из 90 процентов платины и 10 процентов иридия по весу.

Реализация . единицы измерения — это превращение ее в реальность [28] Три возможных метода реализации определены в международном словаре метрологии (VIM): физическая реализация единицы из ее определения, высоковоспроизводимое измерение как воспроизведение определения (например, квантовый эффект Холла для Ома ), и использование материального объекта в качестве эталона измерения. [29]

Стандарты

[ редактировать ]

Эталон (или эталон ) — это объект, система или эксперимент с определенным отношением к единице измерения физической величины. [30] Стандарты являются фундаментальной основой для системы мер и весов, поскольку они реализуют, сохраняют или воспроизводят единицу измерения, с которой можно сравнивать измерительные приборы. [2] В иерархии метрологии выделяют три уровня стандартов: первичные, вторичные и рабочие стандарты. [20] Первичные стандарты (самого высокого качества) не ссылаются ни на какие другие стандарты. Вторичные стандарты калибруются по первичному стандарту. Рабочие эталоны, используемые для калибровки (или проверки) средств измерений или других материальных мер, калибруются по вторичным эталонам. Иерархия сохраняет качество более высоких стандартов. [20] Примером стандарта могут быть меры длины. Мерный блок представляет собой блок из металла или керамики с двумя противоположными сторонами, отшлифованными ровно и параллельно, на точном расстоянии друг от друга. [31] Длина пути света в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды воплощена в стандарте артефакта, таком как измерительный блок; этот измерительный блок затем является первичным эталоном, который можно использовать для калибровки вторичных эталонов с помощью механических компараторов. [32]

Прослеживаемость и калибровка

[ редактировать ]
Пирамида, иллюстрирующая взаимосвязь между прослеживаемостью и калибровкой
Пирамида метрологической прослеживаемости

Метрологическая прослеживаемость определяется как «свойство результата измерения, при котором результат может быть связан с эталоном через документированную непрерывную цепочку калибровок, каждая из которых вносит свой вклад в неопределенность измерения». [33] Он позволяет сравнивать измерения независимо от того, сравнивается ли результат с предыдущим результатом в той же лаборатории, с результатом измерения годичной давности или с результатом измерения, выполненного где-либо еще в мире. [34] Цепочка прослеживаемости позволяет ссылаться на любое измерение на более высокие уровни измерений обратно к исходному определению единицы. [2]

Прослеживаемость достигается непосредственно посредством калибровки , устанавливающей взаимосвязь между показанием стандартного прослеживаемого измерительного прибора и значением компаратора (или сравнительного измерительного прибора). Этот процесс определит значение измерения и неопределенность калибруемого устройства (компаратора) и создаст ссылку на прослеживаемость эталона измерения. [33] Четырьмя основными причинами калибровки являются обеспечение прослеживаемости, обеспечение соответствия прибора (или эталона) другим измерениям, определение точности и установление надежности. [2] Прослеживаемость работает по принципу пирамиды, на верхнем уровне находятся международные стандарты, которые отражают мировые стандарты. Следующий уровень – это национальные метрологические институты, имеющие первичные стандарты, соответствующие международным стандартам. Стандарты национальных метрологических институтов используются для установления прослеживаемой связи со стандартами местных лабораторий, а затем эти лабораторные стандарты используются для установления прослеживаемой связи с промышленностью и испытательными лабораториями. Посредством этих последующих калибровок между национальными метрологическими институтами, калибровочными лабораториями, а также промышленными и испытательными лабораториями реализация определения единицы распространяется вниз по пирамиде. [34] Цепочка прослеживаемости работает вверх от нижней части пирамиды, где измерения, выполняемые промышленными и испытательными лабораториями, могут быть напрямую связаны с определением единицы измерения наверху через цепочку прослеживаемости, созданную калибровкой. [3]

Неопределенность

[ редактировать ]

Неопределенность измерения — это величина, связанная с измерением, которая выражает разброс возможных значений, связанных с измеряемой величиной , — количественное выражение сомнения, существующего в измерении. [35] Неопределенность измерения состоит из двух компонентов: ширины интервала неопределенности и уровня достоверности. [36] Интервал неопределенности — это диапазон значений, в который, как ожидается, попадет измеренное значение, а уровень достоверности — это то, насколько вероятно, что истинное значение попадет в интервал неопределенности. Неопределенность обычно выражается следующим образом: [2]

Коэффициент покрытия: k = 2

Где y — значение измерения, U — значение неопределенности, а k — коэффициент охвата. [а] указывает доверительный интервал. Верхний и нижний предел интервала неопределенности можно определить путем сложения и вычитания значения неопределенности из значения измерения. Коэффициент охвата k = 2 обычно указывает на 95%-ную уверенность в том, что измеренное значение попадет в интервал неопределенности. [2] Другие значения k можно использовать для указания большей или меньшей достоверности интервала, например k = 1 и k = 3 обычно указывают на 66% и 99,7% достоверности соответственно. [36] Значение неопределенности определяется путем сочетания статистического анализа калибровки и вклада в неопределенность, вызванного другими ошибками в процессе измерения, которые можно оценить на основе таких источников, как история прибора, спецификации производителя или опубликованная информация. [36]

Международная инфраструктура

[ редактировать ]

Несколько международных организаций поддерживают и стандартизируют метрологию.

Метрическая конвенция

[ редактировать ]

Метрическая конвенция создала три основные международные организации для содействия стандартизации мер и весов. Первая, Генеральная конференция мер и весов (CGPM), предоставила форум представителям государств-членов. Второй, Международный комитет мер и весов (CIPM), был консультативным комитетом метрологов высокого уровня. Третье, Международное бюро мер и весов (BIPM), предоставило секретарские и лабораторные помещения для CGPM и CIPM. [37]

Генеральная конференция по мерам и весам

[ редактировать ]

Генеральная конференция по мерам и весам ( французский : Conférence générale des poids et mesures , или CGPM) является основным органом принятия решений конвенции, состоящим из делегатов от государств-членов и наблюдателей без права голоса от ассоциированных государств. [38] Конференция обычно собирается каждые четыре-шесть лет для получения и обсуждения отчета CIPM и одобрения новых разработок в SI в соответствии с рекомендациями CIPM. Последнее заседание состоялось 13–16 ноября 2018 года. В последний день конференции было проведено голосование по новому определению четырех базовых единиц, которое Международный комитет мер и весов (CIPM) предложил ранее в том же году. [39] Новые определения вступили в силу 20 мая 2019 года. [40] [41]

Международный комитет мер и весов

[ редактировать ]

Международный комитет мер и весов ( фр . Comité International des Poids et Mesures , или CIPM) состоит из восемнадцати (первоначально четырнадцати) [42] лица из государств-членов с высоким научным авторитетом, назначенные ГКМВ для консультирования ГКМВ по административным и техническим вопросам. Он отвечает за десять консультативных комитетов (КС), каждый из которых исследует свой аспект метрологии; в одном CC обсуждается измерение температуры, в другом — измерение массы и т. д. CIPM ежегодно собирается в Севре для обсуждения отчетов CC, представления ежегодного отчета правительствам стран-членов об управлении и финансах BIPM, а также для консультирования CGPM по техническим вопросам, если это необходимо. Каждый член CIPM представляет разные страны-члены, при этом Франция (в знак признания ее роли в создании конвенции) всегда имеет одно место. [43] [44]

Международное бюро мер и весов

[ редактировать ]
Печать BIPM: три женщины, одна держит мерную линейку
Уплотнение МБМВ

Международное бюро мер и весов ( французское : Bureau International Des Poids et Mesures , или BIPM) — это организация, базирующаяся в Севре, Франция, которая хранит международный прототип килограмма , предоставляет метрологические услуги для CGPM и CIPM, размещает в себе секретариат организаций и проводит их заседания. [45] [46] На протяжении многих лет прототипы метра и килограмма возвращались в штаб-квартиру МБМВ для повторной калибровки. [46] Директор BIPM является членом CIPM по должности и членом всех консультативных комитетов. [47]

[ редактировать ]

Международная организация законодательной метрологии ( французский язык : Organization Internationale de Métrologie Légale , или OIML) — межправительственная организация, созданная в 1955 году для содействия глобальной гармонизации процедур законодательной метрологии, облегчающей международную торговлю. [48] Такая гармонизация технических требований, процедур испытаний и форматов отчетов об испытаниях обеспечивает уверенность в измерениях для торговли и снижает затраты, связанные с расхождениями и дублированием измерений. [49] МОЗМ публикует ряд международных отчетов в четырех категориях: [49]

  • Рекомендации: Типовые положения по установлению метрологических характеристик и соответствия средств измерений.
  • Информационные документы: Гармонизация законодательной метрологии
  • Руководство по применению законодательной метрологии
  • Основные публикации: Определения правил работы структуры и системы МОЗМ.

Хотя МОЗМ не имеет юридических полномочий навязывать свои рекомендации и руководящие принципы своим странам-членам, она обеспечивает стандартизированную правовую основу для этих стран, чтобы помочь в разработке соответствующего гармонизированного законодательства по сертификации и калибровке. [49] МОЗМ обеспечивает соглашение о взаимной приемке (MAA) для средств измерений, подлежащих законодательному метрологическому контролю, что после утверждения позволяет принимать отчеты об оценке и испытаниях средств измерений во всех странах-участницах. [50] Участники соглашения, выдающие сертификаты MAA, выдают отчеты об оценке типа MAA после демонстрации соответствия ISO / IEC 17065 и системы коллегиальной оценки для определения компетентности. [50] Это гарантирует, что сертификация измерительных приборов в одной стране совместима с процессом сертификации в других странах-участницах, что позволяет торговать измерительными приборами и продукцией, которая на них основана.

Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий

[ редактировать ]

Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий (ILAC) — это международная организация агентств по аккредитации, занимающихся сертификацией органов по оценке соответствия. [51] Он стандартизирует практику и процедуры аккредитации, признавая компетентные калибровочные центры и помогая странам создавать свои собственные органы по аккредитации. [2] Первоначально ILAC начиналась как конференция в 1977 году с целью развития международного сотрудничества в области аккредитованных результатов испытаний и калибровок для облегчения торговли. [51] ILAC В 2000 году 36 членов подписали соглашение о взаимном признании (MRA), позволяющее автоматически принимать работу членов другим подписавшим сторонам, а в 2012 году оно было расширено за счет включения аккредитации проверяющих органов. [51] [52] Благодаря этой стандартизации работа, выполняемая в лабораториях, аккредитованных подписавшими сторонами, автоматически признается на международном уровне через MRA. [53] Другая работа, проделанная ILAC, включает продвижение аккредитации лабораторий и инспекционных органов, а также поддержку развития систем аккредитации в развивающихся странах. [53]

Объединенный комитет руководств по метрологии

[ редактировать ]

Объединенный комитет руководств по метрологии (JCGM) — это комитет, который создал и поддерживает два руководства по метрологии: Руководство по выражению неопределенности в измерениях (GUM). [54] и Международный словарь по метрологии – основные и общие понятия и связанные с ними термины (VIM). [33] JCGM представляет собой сотрудничество восьми партнерских организаций: [55]

JCGM состоит из двух рабочих групп: JCGM-WG1 и JCGM-WG2. JCGM-WG1 отвечает за GUM, а JCGM-WG2 — за VIM. [56] Каждая членская организация назначает одного представителя и до двух экспертов для участия в каждом заседании и может назначить до трех экспертов для каждой рабочей группы. [55]

Национальная инфраструктура

[ редактировать ]

Национальная измерительная система (НМС) – это сеть лабораторий, калибровочных центров и органов по аккредитации, которые внедряют и поддерживают измерительную инфраструктуру страны. [8] [9] НМС устанавливает стандарты измерений, обеспечивая точность, последовательность, сопоставимость и надежность измерений, проводимых в стране. [57] Измерения стран-членов Соглашения о взаимном признании CIPM (CIPM MRA), соглашения национальных метрологических институтов, признаются другими странами-членами. [2] По состоянию на март 2018 года CIPM MRA подписали 102 страны, включая 58 государств-членов, 40 ассоциированных государств и 4 международные организации. [58]

Метрологические институты

[ редактировать ]
Блок-схема
Обзор национальной системы измерений

Роль национального метрологического института (НМИ) в системе измерений страны заключается в проведении научной метрологии, реализации базовых единиц и поддержании первичных национальных эталонов. [2] НМИ обеспечивает прослеживаемость по международным стандартам страны, закрепляя ее национальную иерархию калибровки. [2] Чтобы национальная система измерений была признана на международном уровне Соглашением о взаимном признании CIPM, НМИ должен участвовать в международных сравнениях своих измерительных возможностей. [9] МБМВ ведет базу данных сравнений и список калибровочных и измерительных возможностей (CMC) стран, участвующих в CIPM MRA. [59] Не во всех странах есть централизованный метрологический институт; в некоторых есть ведущий НМИ и несколько децентрализованных институтов, специализирующихся на конкретных национальных стандартах. [2] Некоторыми примерами NMI являются Национальный институт стандартов и технологий (NIST). [60] в США Национальный исследовательский совет (NRC) [61] в Канаде, Физико-технический Бундесанстальт (PTB) в Германии, [62] и Национальная физическая лаборатория (Великобритания) (NPL). [63]

Калибровочные лаборатории

[ редактировать ]

Калибровочные лаборатории обычно несут ответственность за калибровку промышленного оборудования. [9] Калибровочные лаборатории аккредитованы и предоставляют услуги по калибровке отраслевым фирмам, что обеспечивает обратную связь с национальным метрологическим институтом. Поскольку калибровочные лаборатории аккредитованы, они дают компаниям ссылку на национальные метрологические стандарты. [2]

Органы по аккредитации

[ редактировать ]

Организация считается аккредитованной, когда авторитетный орган путем оценки персонала и систем управления организации определяет, что она компетентна предоставлять свои услуги. [9] Для международного признания орган по аккредитации страны должен соответствовать международным требованиям и, как правило, является продуктом международного и регионального сотрудничества. [9] Лаборатория оценивается в соответствии с международными стандартами, такими как общие требования ISO/IEC 17025 к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий. [2] Чтобы обеспечить объективную и технически надежную аккредитацию, эти органы независимы от других учреждений национальной системы измерений. [9] Национальная ассоциация органов тестирования [64] в Австралии и Службе аккредитации Великобритании [65] являются примерами органов по аккредитации.

Воздействие

[ редактировать ]

Метрология оказывает широкомасштабное влияние на ряд секторов, включая экономику, энергетику, окружающую среду, здравоохранение, производство, промышленность и доверие потребителей. [10] [11] Влияние метрологии на торговлю и экономику является двумя наиболее очевидными социальными последствиями. Чтобы способствовать справедливой и точной торговле между странами, должна существовать согласованная система измерения. [11] Точное измерение и регулирование потребления воды, топлива, продуктов питания и электроэнергии имеют решающее значение для защиты потребителей и способствуют потоку товаров и услуг между торговыми партнерами. [66] Общая система измерения и стандарты качества приносят пользу потребителю и производителю; Производство по единому стандарту снижает затраты и потребительский риск, гарантируя, что продукт отвечает потребностям потребителей. [11] Транзакционные издержки снижаются за счет увеличения эффекта масштаба . Несколько исследований показали, что усиление стандартизации измерений оказывает положительное влияние на ВВП . В Соединенном Королевстве примерно 28,4 процента роста ВВП с 1921 по 2013 год было результатом стандартизации; в Канаде в период с 1981 по 2004 год примерно девять процентов роста ВВП было связано со стандартизацией, а в Германии годовая экономическая выгода от стандартизации составляет примерно 0,72% ВВП. [11]

Законодательная метрология снизила количество случаев смерти и травматизма в результате несчастных случаев с использованием измерительных приборов, таких как радары и алкотестеры , за счет повышения их эффективности и надежности. [66] Измерение человеческого тела является сложной задачей, с плохой повторяемостью и воспроизводимостью , а достижения в области метрологии помогают разрабатывать новые методы для улучшения здравоохранения и снижения затрат. [67] Экологическая политика основана на данных исследований, а точные измерения важны для оценки изменения климата и экологического регулирования. [68] Помимо регулирования, метрология имеет важное значение для поддержки инноваций. Способность проводить измерения обеспечивает техническую инфраструктуру и инструменты, которые затем можно использовать для реализации дальнейших инноваций. Предоставляя техническую платформу, на которой можно строить, легко демонстрировать и распространять новые идеи, стандарты измерений позволяют исследовать и расширять новые идеи. [11]

См. также

[ редактировать ]
Основная статья: Очерк метрологии и измерений

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Эквивалент стандартного отклонения, если распределение неопределенности нормальное.

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ « Что такое метрология? Празднование подписания Метрической конвенции, Всемирный день метрологии 2004 г.» . МБМВ. 2004. Архивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. Проверено 21 февраля 2018 г.
  2. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р Collège français de métrologie [Французский колледж метрологии] (2006 г.). Плако, Доминик (ред.). Метрология в промышленности – ключ к качеству (PDF) . ИСТЭ . ISBN  978-1-905209-51-4 . Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2012 г.
  3. ^ Jump up to: а б с д и ж Голдсмит, Майк. «Руководство по измерениям для начинающих» (PDF) . Национальная физическая лаборатория. Архивировано (PDF) из оригинала 29 марта 2017 г. Проверено 16 февраля 2017 г.
  4. ^ Jump up to: а б с д «История измерений – от метра до Международной системы единиц (СИ)» . Французская метрология. Архивировано из оригинала 25 апреля 2011 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
  5. ^ Jump up to: а б «Резолюция 12 11-й ГКМВ (1960 г.)» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 14 мая 2013 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
  6. ^ Jump up to: а б с д и ж Чихос, Хорст; Смит, Лесли, ред. (2011). Справочник Springer по метрологии и испытаниям (2-е изд.). Спрингер. 1.2.2 Категории метрологии. ISBN  978-3-642-16640-2 . Архивировано из оригинала 1 июля 2013 г.
  7. ^ Collège français de métrologie [Французский колледж метрологии] (2006 г.). Плако, Доминик (ред.). Метрология в промышленности – ключ к качеству (PDF) . Международное общество технологий в образовании (ISTE). 2.4.1 Область законодательной метрологии. ISBN  978-1-905209-51-4 . Архивировано (PDF) из оригинала 23 октября 2012 г. ... любое применение метрологии может подпадать под сферу законодательной метрологии, если правила применимы ко всем методам и приборам измерений и, в частности, если контроль качества контролируется государством.
  8. ^ Jump up to: а б «Национальная система измерений» . Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинала 15 февраля 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
  9. ^ Jump up to: а б с д и ж г «Национальная инфраструктура качества» (PDF) . Платформа инновационной политики. Архивировано (PDF) из оригинала 6 марта 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
  10. ^ Jump up to: а б «Метрология для вызовов общества» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
  11. ^ Jump up to: а б с д и ж г Робертсон, Кристель; Свейнпол, Ян А. (сентябрь 2015 г.). Экономика метрологии (PDF) . Правительство Австралии, Департамент промышленности, инноваций и науки. Архивировано (PDF) из оригинала 7 марта 2016 года . Проверено 9 марта 2017 г.
  12. ^ Jump up to: а б с д и ж «История метрологии» . Научная конференция по измерениям. 17 июня 2016 г. Архивировано из оригинала 1 марта 2017 г. Проверено 28 февраля 2017 г.
  13. ^ Конфуций (29 августа 2016 г.). Дельфийское собрание сочинений Конфуция — четыре книги и пять классических произведений конфуцианства (иллюстрировано) . Делфи Классика. ISBN  978-1-78656-052-0 .
  14. ^ «История измерения длины» . Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинала 1 марта 2017 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
  15. ^ «Что такое метрология?» . МБМВ. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 23 февраля 2017 г.
  16. ^ «База данных ключевых сличений BIPM» . МБМВ. Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 г. Проверено 26 сентября 2013 г.
  17. ^ Решение CIPM/105-13 (октябрь 2016 г.)
  18. ^ Jump up to: а б «Новое измерение поможет переопределить международную единицу массы: накануне крайнего срока, назначенного на 1 июля, команда провела самое точное измерение постоянной Планка» . ScienceDaily . Проверено 23 марта 2018 г.
  19. ^ Криз, Роберт П. (22 марта 2011 г.). «Метрология на волоске» . Мир физики . Институт физики . Проверено 23 марта 2018 г.
  20. ^ Jump up to: а б с де Сильва, GM S (2012). Базовая метрология для сертификации ISO 9000 (онлайн-авторское издание). Оксфорд: Рутледж. стр. 12–13. ISBN  978-1-136-42720-6 . Архивировано из оригинала 27 февраля 2018 года . Проверено 17 февраля 2017 г.
  21. ^ Международный словарь терминов законодательной метрологии (PDF) . Париж: МОЗМ. 2000. с. 7. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 г.
  22. ^ Jump up to: а б Шарп, ДеУэйн (2014). Справочник по измерениям, приборам и датчикам (Второе изд.). CRC Press, Inc. Бока-Ратон: ISBN  978-1-4398-4888-3 .
  23. ^ Секретариат ВЕЛМЕС. «WELMEC Введение» (PDF) . ВЕЛМЕК. Архивировано (PDF) из оригинала 28 февраля 2017 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
  24. ^ «Базовые единицы СИ» . Справочник NIST по константам, единицам измерения и неопределенности . Национальный институт стандартов и технологий. Архивировано из оригинала 19 января 2017 года . Проверено 15 февраля 2017 г.
  25. ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Международная система единиц (PDF) (9-е изд.), Международное бюро мер и весов, декабрь 2022 г., ISBN  978-92-822-2272-0
  26. ^ Jump up to: а б «О будущей редакции СИ» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 15 февраля 2017 года . Проверено 16 февраля 2017 г.
  27. ^ Кюне, Михаэль (22 марта 2012 г.). «Переопределение СИ» . Основной доклад, ITS 9 (Девятый международный симпозиум по температуре) . Лос-Анджелес: НИСТ. Архивировано из оригинала 18 июня 2013 года . Проверено 1 марта 2012 г.
  28. ^ "Понимать" . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
  29. ^ Международный словарь по метрологии – Основные и общие понятия и связанные с ними термины (VIM) (PDF) (3-е изд.). Международное бюро мер и весов от имени Объединенного комитета руководств по метрологии. 2012. с. 46. ​​Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2017 года . Проверено 1 марта 2017 г.
  30. ^ Филип Оствальд, Хайро Муньос, Производственные процессы и системы (9-е издание) John Wiley & Sons, 1997 ISBN   978-0-471-04741-4 стр. 616
  31. ^ Дуарон, Тед; Бирс, Джон. «Справочник по калибрам» (PDF) . НИСТ . Проверено 23 марта 2018 г.
  32. ^ «Электронный справочник по статистическим методам» . НИСТ/СЕМАТЕХ . Проверено 23 марта 2018 г.
  33. ^ Jump up to: а б с Международный словарь по метрологии – основные и общие понятия и связанные с ними термины (PDF) (3-е изд.). Объединенный комитет по руководствам по метрологии (JCGM). 2008. Архивировано из оригинала (PDF) 10 января 2011 г. Проверено 13 июня 2014 г.
  34. ^ Jump up to: а б «Метрологическая прослеживаемость в метеорологии» (PDF) . Комиссия Всемирной метеорологической организации по приборам и методам наблюдений. Архивировано (PDF) из оригинала 17 марта 2017 года . Проверено 2 марта 2017 г.
  35. ^ Руководство по оценке неопределенности измерений для результатов количественных испытаний (PDF) . Париж, Франция: EUROLAB. Август 2006. с. 8. Архивировано (PDF) из оригинала 23 ноября 2016 г. Проверено 2 марта 2017 г.
  36. ^ Jump up to: а б с Белл, Стефани (март 2001 г.). «Руководство для начинающих по неопределенности измерений» (PDF) . Техническое обозрение - Национальная физическая лаборатория (Выпуск 2 изд.). Теддингтон, Миддлсекс, Великобритания: Национальная физическая лаборатория. ISSN   1368-6550 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 мая 2017 г. Проверено 2 марта 2017 г.
  37. ^ «Метровая конвенция» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Проверено 1 октября 2012 года .
  38. ^ «Генеральная конференция по мерам и весам» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
  39. ^ Материалы 106-го заседания (PDF) . Международный комитет мер и весов . Севр. 16–20 октября 2017 г.
  40. ^ Заявление BIPM: Информация для пользователей о предлагаемой редакции SI (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 21 января 2018 г. , получено 22 ноября 2018 г.
  41. ^ «Решение CIPM/105-13 (октябрь 2016 г.)» . В этот день исполняется 144 года со дня принятия Метрической конвенции .
  42. ^ Конвенция о метре (1875 г.), Приложение 1 (Положение), Статья 8.
  43. ^ «CIPM: Международный комитет мер и весов» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 24 сентября 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
  44. ^ «Критерии членства в CIPM» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 27 мая 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
  45. ^ «Миссия, роль и цели» (PDF) . МБМВ. Архивировано из оригинала (PDF) 6 октября 2016 года . Проверено 26 марта 2018 г.
  46. ^ Jump up to: а б «Международный прототип килограмма» . МБМВ. Архивировано из оригинала 12 марта 2020 года . Проверено 26 марта 2018 г.
  47. ^ «Критерии членства в Консультативном комитете» . МБМВ. Архивировано из оригинала 26 марта 2018 года . Проверено 26 марта 2018 г.
  48. ^ «Конвенция о создании Международной организации законодательной метрологии» (PDF) . 2000 (Е). Париж: Международное бюро юридической метрологии. Архивировано (PDF) из оригинала 12 июля 2014 года . Проверено 24 марта 2017 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  49. ^ Jump up to: а б с «Стратегия МОЗМ» (PDF) . OIML B 15 (ред. 2011 г.). Париж: Международное бюро юридической метрологии. Архивировано (PDF) из оригинала 2 декабря 2016 года . Проверено 24 марта 2017 г. {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  50. ^ Jump up to: а б «Сертификаты МАА» . МОЗМ . Проверено 25 марта 2018 г.
  51. ^ Jump up to: а б с «ОБ ИЛАК» . Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий. Архивировано из оригинала 15 марта 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
  52. ^ «Соглашение о взаимном признании ILAC» (PDF) . Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий. Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
  53. ^ Jump up to: а б «Роль ILAC в международном сотрудничестве по аккредитации лабораторий» . ИЛАК . Проверено 25 марта 2018 г.
  54. ^ JCGM 100:2008. Оценка данных измерений – Руководство по выражению неопределенности измерений, Объединенный комитет руководств по метрологии. Архивировано 1 октября 2009 г. в Wayback Machine.
  55. ^ Jump up to: а б Устав Объединенного комитета по руководствам по метрологии (JCGM) (PDF) . Объединенный комитет руководств по метрологии. 10 декабря 2009 г. Архивировано (PDF) из оригинала 24 октября 2015 г. . Проверено 24 марта 2017 г.
  56. ^ «Объединенный комитет руководств по метрологии (JCGM)» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 12 мая 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
  57. ^ «Национальная система измерений» . Национальный Метрологический Центр (НМЦ). 23 августа 2013 года. Архивировано из оригинала 6 марта 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
  58. ^ «BIPM – подписанты» . www.bipm.org . Международное бюро мер и весов . Проверено 24 марта 2018 г.
  59. ^ «База данных ключевых сличений BIPM» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 29 января 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
  60. ^ «Международно-правовой организационный учебник» . НИСТ . 14 января 2010 года . Проверено 25 марта 2018 г.
  61. ^ «Измерительная наука и стандарты – Национальный исследовательский совет Канады» . Национальный исследовательский совет Канады . Проверено 25 марта 2018 г.
  62. ^ «ПТБ» . ПТБ . Проверено 18 июня 2023 г.
  63. ^ «Создание воздействия науки и техники – Национальная физическая лаборатория» . Национальная физическая лаборатория. 17 июня 2017 г. Проверено 25 января 2022 г.
  64. ^ «НАТА – О нас» . НАТА . Проверено 25 марта 2018 г.
  65. ^ «Об УКАС» . УКАС . Проверено 25 марта 2018 г.
  66. ^ Jump up to: а б Родригес Фильо, Бруно А.; Гонсалвес, Родриго Ф. (июнь 2015 г.). «Законодательная метрология, экономика и общество: Систематический обзор литературы». Измерение . 69 : 155–163. Бибкод : 2015Мер...69..155Р . doi : 10.1016/j.measurement.2015.03.028 .
  67. ^ «Метрология для решения проблем общества – метрология для здравоохранения» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
  68. ^ «Метрология для решения проблем общества – Метрология для окружающей среды» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме метрологии .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Metrology&oldid=1235872107"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1dc924fddffe2725db7ac58b6570556d__1721572260
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1d/6d/1dc924fddffe2725db7ac58b6570556d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Metrology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)