Метрология
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 было создано Международное бюро мер и весов (BIPM) Метрической конвенцией . [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 реализуют 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 [ править ]
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] Локоть был постановлен как длина предплечья фараона плюс ширина его ладони, 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 в Англии была учреждена Ассиза 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 был определен метр . [4] Это привело к созданию десятичной метрической системы в 1795 году, установив стандарты для других типов 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 образовано Метрической конвенции , или BIPM) . [3] [4] Хотя первоначальная миссия МБМВ заключалась в создании международных стандартов единиц измерения и их соотнесении с национальными стандартами для обеспечения соответствия, сфера его деятельности расширилась и теперь включает электрические и фотометрические единицы измерения, а также ионизирующего излучения . стандарты измерения [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 [ править ]
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
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 килограмма-прототипа, 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]
, техническая или метрология Прикладная промышленная
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]
Законодательная метрология [ править ]
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 [ править ]
Определение единиц [ править ]
Международная система единиц (СИ) определяет семь основных единиц: длина , масса , время , электрический ток , термодинамическая температура , количество вещества и сила 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
| Базовое количество | Имя | Символ | Определение |
|---|---|---|---|
| Время | второй | с | Длительность 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя уровнями основного состояния атома цезия-133 сверхтонкими [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 Больцмана k 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 Авогадро константы NA . , выраженное в единицах моль −1 ..." [25] : 134 |
| Интенсивность света | кандела | CD | 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 от международного прототипа килограмма отломили кусок, он все равно определялся бы как килограмм; все предыдущие измеренные значения килограмма были бы тяжелее. [3] Важность воспроизводимых единиц СИ привела к тому, что BIPM завершил 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 метр , кандела и × ранее определялись физическими константами ( стандартом (Δ ν Cs ), скоростью света ( с и светоотдачей 540 цезиевым ) 10 12 Гц Излучение видимого света ( 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 [ править ]
Реализация . единицы измерения есть ее превращение в реальность [28] Три возможных метода реализации определены международным словарем 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 [ править ]
Эталон (или эталон ) — это объект, система или эксперимент с определенным отношением к единице измерения физической величины. [30] Стандарты являются фундаментальным эталоном 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 эталоне 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 [ править ]
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 чаще всего достигается путем калибровки , устанавливающей взаимосвязь между показаниями средства измерения (или вторичного стандарта) и значением стандарта. Калибровка — это операция, которая устанавливает связь между эталоном измерения с известной неопределенностью измерения и оцениваемым устройством. Этот процесс определит значение измерения и неопределенность калибруемого устройства и создаст связь с эталоном 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, на следующем уровне национальные метрологические институты калибруют первичные эталоны посредством реализации единиц, создавая связь прослеживаемости из первичного эталона и определения единицы. [34] Посредством 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 [ править ]
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, обусловленного другими ошибками в процессе измерения, которые можно оценить на основе таких источников, как история прибора, спецификации производителя или опубликованная информация. [36]
Международная инфраструктура
Несколько международных организаций поддерживают и стандартизируют метрологию.
Метрическая конвенция [ править ]
Метрическая конвенция создала три основные международные организации для содействия стандартизации мер и весов. Первая, Генеральная конференция по мерам и весам (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 [ править ]
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 [ править ]
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, причем Франция (в знак признания ее роли в создании конвенции) всегда имеет одно место. [43] [44]
Международное бюро мер и весов [ править ]
Международное бюро мер и весов ( французское : Bureau International Des Poids et Mesures , или BIPM) — организация, базирующаяся в Севре, Франция, которая хранит международный прототип килограмма , предоставляет метрологические услуги для CGPM и CIPM, размещает 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]
законодательной метрологии Международная организация
Международная организация законодательной метрологии ( французский : 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 стандарту 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.
аккредитации лабораторий по Международное сотрудничество
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] ILAC первоначально начиналась как конференция в 1977 году с целью развития международного сотрудничества в области аккредитованных результатов испытаний и калибровок для облегчения торговли. [51] В 2000 году 36 членов подписали соглашение ILAC 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]
комитет руководств по Объединенный метрологии
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]
- Международное бюро мер и весов (BIPM)
- Международная электротехническая комиссия (МЭК)
- Международная федерация клинической химии и лабораторной медицины (IFCC)
- Международная организация по стандартизации (ISO)
- Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК)
- Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP)
- Международная организация законодательной метрологии (OIML)
- Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий (ILAC)
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
Национальная измерительная система (НМС) – это сеть лабораторий, калибровочных предприятий 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 [ править ]
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 [ править ]
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 [ править ]
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 [ править ]
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 несчастных случаев и травм при использовании 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 [ править ]
- Тщательность и точность
- Размерная метрология
- Судебная метрология
- Геометрические размеры и допуски
- Историческая метрология
- Международный словарь по метрологии
- Измерение длины
- Измерение ( научный журнал )
- Метрика
- Метрология ( научный журнал )
- Умная метрология
- Метрология времени
- Всемирный день метрологии
- Квантовая метрология
Примечания [ править ]
- ^ Эквивалент стандартного отклонения, если распределение неопределенности нормальное.
Ссылки [ править ]
- ^ « 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж к л м н О 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это 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.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это 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.
- ^ Collège français de métrologie [Французский колледж метрологии] (2006 г.). Плако, Доминик (ред.). Метрология в промышленности – ключ к качеству (PDF) . ИСТЭ . 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.
- ^ Перейти обратно: а б «Национальная система измерений» . Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинала 15 февраля 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г «Национальная инфраструктура качества» (PDF) . Платформа инновационной политики. Архивировано (PDF) из оригинала 6 марта 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Метрология для вызовов общества» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это 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.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж «История метрологии» . Научная конференция по измерениям. 17 июня 2016 года. Архивировано из оригинала 1 марта 2017 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
- ^ 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 .
- ^ «История измерения длины» . Национальная физическая лаборатория. Архивировано из оригинала 1 марта 2017 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
- ^ «Что такое метрология?» . МБМВ. Архивировано из оригинала 24 марта 2017 года . Проверено 23 февраля 2017 г.
- ^ «База данных ключевых сличений BIPM» . МБМВ. Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 г. Проверено 26 сентября 2013 г.
- ^ Решение CIPM/105-13 (октябрь 2016 г.)
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Криз, Роберт П. (22 марта 2011 г.). «Метрология на волоске» . Мир физики . Институт физики . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: 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. .
- ^ Международный словарь терминов законодательной метрологии (PDF) . Париж: МОЗМ. 2000. с. 7. Архивировано из оригинала (PDF) 28 сентября 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б Шарп, ДеУэйн (2014). Справочник по измерениям, приборам и датчикам (Второе изд.). CRC Press, Inc. Бока-Ратон: ISBN 978-1-4398-4888-3 .
- ^ Секретариат ВЕЛМЕС. «WELMEC Введение» (PDF) . ВЕЛМЕК. Архивировано (PDF) из оригинала 28 февраля 2017 года . Проверено 28 февраля 2017 г.
- ^ «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. .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час я дж Le Système International d'Unités [ Международная система единиц ] (PDF) (на французском и английском языках) (9-е изд.), Международное бюро мер и весов, 2019, ISBN 978-92-822-2272-0
- ^ Перейти обратно: а б «О будущей редакции СИ» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 15 февраля 2017 года . Проверено 16 февраля 2017 г.
- ^ 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.
- ^ "Понимать" . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
- ^ 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.
- ^ Филип Оствальд, Хайро Муньос, Производственные процессы и системы (9-е издание) John Wiley & Sons, 1997 ISBN 978-0-471-04741-4 стр. 616
- ^ Дуарон, Тед; Бирс, Джон. «Справочник по калибрам» (PDF) . НИСТ . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ «Электронный справочник по статистическим методам» . НИСТ/СЕМАТЕХ . Проверено 23 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: а б с «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.
- ^ 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.
- ^ Перейти обратно: 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 года . Проверено 2 марта 2017 г.
- ^ «Метровая конвенция» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Проверено 1 октября 2012 года .
- ^ «Генеральная конференция по мерам и весам» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 26 сентября 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
- ^ Материалы 106-го заседания (PDF) . Международный комитет мер и весов . Севр. 16–20 октября 2017 г.
- ^ Заявление BIPM: Информация для пользователей о предлагаемой редакции SI (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 21 января 2018 г. , получено 22 ноября 2018 г.
- ^ «Решение CIPM/105-13 (октябрь 2016 г.)» . В этот день исполняется 144 года со дня принятия Метрической конвенции .
- ^ Конвенция о метре (1875 г.), Приложение 1 (Положение), Статья 8.
- ^ «CIPM: Международный комитет мер и весов» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 24 сентября 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
- ^ «Критерии членства в CIPM» . Международное бюро мер и веса. 2011. Архивировано из оригинала 27 мая 2012 года . Проверено 26 сентября 2012 г.
- ^ «Миссия, роль и цели» (PDF) . МБМВ. Архивировано из оригинала (PDF) 6 октября 2016 года . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Международный прототип килограмма» . МБМВ. Архивировано из оригинала 12 марта 2020 года . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ «Критерии членства в Консультативном комитете» . МБМВ. Архивировано из оригинала 26 марта 2018 года . Проверено 26 марта 2018 г.
- ^ «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 ) - ^ Перейти обратно: 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 ) - ^ Перейти обратно: а б «Сертификаты МАА» . МОЗМ . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «ОБ ИЛАК» . Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий. Архивировано из оригинала 15 марта 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Соглашение о взаимном признании ILAC» (PDF) . Международное сотрудничество по аккредитации лабораторий. Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Роль ILAC в международном сотрудничестве по аккредитации лабораторий» . ИЛАК . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ JCGM 100:2008. Оценка данных измерений – Руководство по выражению неопределенности измерений, Объединенный комитет руководств по метрологии. Архивировано 1 октября 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ «Объединенный комитет руководств по метрологии (JCGM)» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 12 мая 2017 года . Проверено 24 марта 2017 г.
- ^ «Национальная система измерений» . Национальный Метрологический Центр (НМЦ). 23 августа 2013 года. Архивировано из оригинала 6 марта 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
- ^ «BIPM – подписанты» . www.bipm.org . Международное бюро мер и весов . Проверено 24 марта 2018 г.
- ^ «База данных ключевых сличений BIPM» . Международное бюро мер и веса. Архивировано из оригинала 29 января 2017 года . Проверено 5 марта 2017 г.
- ^ «Международно-правовой организационный учебник» . НИСТ . 14 января 2010 года . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ «Измерительная наука и стандарты – Национальный исследовательский совет Канады» . Национальный исследовательский совет Канады . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ «ПТБ» . ПТБ . Проверено 18 июня 2023 г.
- ^ «Создание воздействия науки и техники – Национальная физическая лаборатория» . Национальная физическая лаборатория. 17 июня 2017 г. Проверено 25 января 2022 г.
- ^ «НАТА – О нас» . НАТА . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ «Об УКАС» . УКАС . Проверено 25 марта 2018 г.
- ^ Перейти обратно: 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..155R . doi : 10.1016/j.measurement.2015.03.028 .
- ^ «Метрология для решения проблем общества – метрология для здравоохранения» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
- ^ «Метрология для проблем общества – метрология для окружающей среды» . ЕВРАМЕТ. Архивировано из оригинала 12 марта 2017 года . Проверено 9 марта 2017 г.
Внешние ссылки [ править ]
