Основні терміни метрології та їх визначення

Державний стандарт України ДСТУ 2681-94 „Метрологія. Терміни та визначен­ня” визначає метрологію як науку про вимірювання. Метрологія – це наука про вимірювання, методи й засоби забез­печення єдності вимірювань та способи досягнення потрібної точності.Метрологіяє галуззю науки, що вивчає вимірювання. Слово „метрологія” походить від грецьких слів – „metron” – міра й „logos” – наука.

Єдність вимірювань – це стан вимірювань, коли результати виражені в прийнятих одиницях, а помилки вимірювань прийняті із заданою ймовірністю. Єдність вимірювань необхідна для порівняння результатів вимірювань, проведених у різних місцях, у різний час, з використанням різних методів і способів вимірювання. Результати при цьому повинні бути однаковими, незалежно від використаних методів і способів вимірювання.

Вимірювання забезпечують зв’язок з об’єктом досліджень або керування в тій чи іншій галузі техніки. На першому етапі розвитку вимірювань діяли, головним чином, тенденції диференціації: кожна галузь вимірювань розвивалася відокремлено. Виникли окремі галузі вимірювальної техніки – техніка вимірювань механічних величин, елек­тричних величин і т.д. Метрологія об’єднує єдиною теорією, єдністю понять, методів і засобів різні галузі вимірювальної техніки. Сьогодні, коли створюються складні вимірю­вальні інформаційні системи, для оптимального розв’язання непростих вимірювальних задач необхідне широке узагальнення результатів, отриманих у різних галузях вимірю­вань. Ці обставини і сприяють посиленню інтеграції в сучасній метрології та вимірю­вальній техніці.

Метрологія розвивається як єдина наука, що охоплює філософські питання вимі­рювань і вирішує такі основні завдання: створення еталонів та мір, вимірювальних при­ладів і вимірювальних інформаційних систем, розроблення методів вимірювальних пе­ретворень, методів оцінювання точності результатів вимірювань тощо. Такий розвиток метрології об’єднує набутий досвід усіх метрологів, працівників приладобудівних вимі­рювальних служб і відображає тенденції до інтеграції.

Визначення предмета, методів та засобів метрології можна сформулювати так.

Предметом ме­трології є отримання кількісної та якісної інформації про властивості фізичних об’єктів і процесів, встановлення та застосування наукових й організаційних основ, правил і норм, необхідних для досягнення єдності та високої точності вимірювань.

Методи метрології – це сукупність фізичних і математичних методів, що вико­ристовуються для одержання вимірювальної інформації із заданими точністю й досто­вірністю (методів вимірювальних перетворень, методів вимірювань та опрацювання результатів спостережень, планування вимірювального експерименту).

Засоби метрології – це сукупність засобів вимірювальної техніки та засобів кон­тролю, які вдосконалюються й розвиваються на основі об’єктивних законів.

Для забезпечення високого рівня вимірювань недостатньо мати теоретичну базу та засоби вимірювальної техніки, необхідно також вміти правильно користуватися ними. Тому метрологія виступає у двох аспектах – науково-технічному та законодавчому. В науково-технічному аспекті змістом метрології є вирішення наукових і технічних завдань, які забезпечують створення сучасних еталонів, засобів та методів вимірювань, методів оцінювання точності вимірювань тощо, а в законодавчому – створення регламентованих державою загальних правил, вимог та норм, які забезпечували б високий рівень ви­мірювальної справи і мали б наукову основу.

Необхідно відзначити взаємний зв’язок метрології та стандартизації. Стандар­тизація – це діяльність, що полягає в розробленні та встановленні вимог, правил, норм або характеристик з метою досягнення оптимальної узгодженості в певній галузі, ре­зультатом чого є підвищення ступеня відповідності продукції її функціональному при­значенню. Стандарти встановлюють відповідні вимоги до матеріалів, виробів, технічної та технологічної документації, методів досліджень тощо.

Взаємозв’язок метрології та стандартизації проявляється в тому, що вимірювання, з одного боку, регламентуються різними стандартами (на засоби вимірювальної техніки, ме­тодики та ін.), а стандарти, з іншого боку, забезпечуються методами та засобами контро­лю їх виконання. Тому метрологія та стандартизація в Україні об’єднані в єдину держав­ну службу, якою є Державний комітет України по стандартизації, метрології та серти­фікації.

В Україні діють Державні стандарти України (ДСТУ) та Міждержавні стандарти (ГОСТ – ДСТУ), тобто стандарти більшості країн СНД, які підписали угоду про взаємопогоджену політику в галузі стандартизації. Крім того, чинними до моменту прийняття ДСТУ є деякі стандарти (ГОСТ) Радянського Союзу.

Стандартизація та метрологія в Україні набувають міжнародного характеру, особливо останнім часом у зв'язку з успішним розвитком міжнародного співробітництва. Україна є активним членом багатьох міжнародних організацій: Міжнародної організації зі стандартизації, Міжнародної організації законодавчої метрології, Міжнародного комітету мір і ваг, Міжнародної електротехнічної комісії.

Державний стандарт України ДСТУ 2681-94 „Метрологія. Терміни та визначен­ня” визначає точність вимірювань якмаксимальне наближення результатів до дійсного значення вимірюваної величини.

Одним з головних завдань метрології є забезпечення єдності й необхідної точності вимірювань і їх використання в науці та на підприємствах різних галузей промисловості.

Вимірювання є джерелом об’єктивної інформації на всіх стадіях технологічного процесу. Вимірювальна технікаявляє собою сукупність методів і засобів для одержання кількісної інформації про властивості речовин та фізичних явищ, характеристики матеріалів, виробів і технологічних процесів.

На промислових підприємствах засоби вимірювальної техніки становлять невід’ємну частину різноманітних пристроїв автоматичного контролю, регулювання, захисту технологічного устаткування й систем керування виробничими процесами.

За допомогою контрольно-вимірювальних приладів оцінюють розміри деталей, якість обробки, обчислюють кількість витрачених матеріалів і виготовленої продукції, визначають фізико-хімічні та фізико-механічні властивості речовин і виконують багато інших операцій, без яких важко або неможливо забезпечити необхідний обсяг і якість продукції, що випускається.

Фізичні величини, що обумовлюють перебіг технологічного процесу, називають параметрами технологічного процесу.

Параметр технологічного процесу, який необхідно підтримувати сталим або змінювати за певним законом, називається регульованою величиною або регульованим параметром.

Значення регульованої величини, яке оператор прагне одержати в сталому режимі від системи, що перебуває в рівновазі, при заздалегідь заданих режимах її роботи,називаєтьсязаданим значенням.

Вплив, що подається на вхід системи або пристрою, називається вхідним впливом.

Вплив, що подається на виході системи або пристрою, називається вихідним впливом.

Наявні на цей час на підприємствах легкої промисловості системи технічного контролю технологічних параметрів можна класифікувати в такий спосіб:

1.За видом енергії, використовуваної для роботи системи:

а) електричні;

б) пневматичні;

в) електропневматичні;

2. За принципом дії:

а) періодичної дії;

б) безперервної дії;

3. За способом підтримки регульованої величини:

а) стабілізуючі;

б) програмні.

Науковою основою технічних вимірювань є метрологія. Теорія технічних вимірювань є однією з прикладних галузей метрології, що вирішує проблеми вимірювань технологічних параметрів і вимірювального контролю в керуванні технічним рівнем виробленої продукції, тобто вона є поєднанням теорії технологічних процесів і теорії автоматизованого управління виробництвом.

Під час технічних вимірювань результат вимірювань оцінюють не тільки з погляду точності та ймовірності його одержання, але й відповідно до встановлених у технічній документації меж і поставлених у передовій технології завдань.

Від метрологічно правильного дотримання технологічних режимів залежить не тільки якість продукції, але й продуктивність, економічність, надійність і довговічність устаткування.

Тільки використання метрологічно повірених приладів промислового контролю може забезпечити проведення технологічного процесу в оптимальному на даний момент для даних умов і заданих значень режимі.