Kaj je meroslovje? Meroslovne naloge, definicija, cilji in zgodovina

Kazalo:

Kaj je meroslovje? Meroslovne naloge, definicija, cilji in zgodovina
Kaj je meroslovje? Meroslovne naloge, definicija, cilji in zgodovina
Anonim

Meroslovje je znanost o merjenju. Vzpostavlja skupno razumevanje enot, ki so ključne za merjenje katere koli človeške dejavnosti.

Ne glede na to, kako zapletena je meroslovna znanost, so bile naloge meroslovja opredeljene že v 18. stoletju. To je pripeljalo do oblikovanja decimalnega metričnega sistema leta 1795, ki je postavil niz standardov za druge vrste meritev. Več drugih držav je sistem sprejelo med letoma 1795 in 1875.

Za ustvarjanje enotnih svetovnih standardov v skladu z Metrično konvencijo je bil ustanovljen Mednarodni urad za boj proti odstopanju od sistema (BIPM). To je povzročilo nastanek mednarodnega sistema enot kot rezultat resolucije, sprejete leta 1960. Tako so glavne naloge meroslovja postale še bolj globalne. Zdaj je ena od ved, od katere je skoraj odvisna usoda človeštva, saj določa norme, sprejete po vsem svetu.

meroslovni mehanizem
meroslovni mehanizem

Naloge meroslovja, standardizacije, certificiranja

Ta znanost je razdeljena na tri glavne vrste. Prva je opredelitev merskih enot (stična točka s standardizacijo), druga pa implementacija teh enot v praksi. Njegove naloge vključujejo tudi nekakšno sledenje, ki povezuje meritve v praksi z referenčnimi standardi (certificiranje). Strokovnjaki na tem področju so usposobljeni za reševanje meroslovnih/certifikacijskih nalog, ki so kritične v kateri koli aplikaciji.

Image
Image

Podpolja

Področja so znanstvena ali temeljna meroslovja, ki se ukvarjajo z vzpostavitvijo merskih enot, uporabnih, tehničnih ali industrijskih, ki se ukvarjajo z njihovo uporabo v proizvodnih in drugih procesih v družbi, pa tudi zakonodajna, ki zajema predpise in predpise, zahteve za sredstva in metode. Težave z meroslovjem/standardizacijo se uporabljajo za izobraževanje strokovnjakov na vsakem od teh področij.

Meroslovne meritve
Meroslovne meritve

Zakonodajni vidik

Vsaka država ima nacionalni merilni sistem (NMS) v obliki mreže laboratorijev, kalibracijskih centrov in akreditacijskih organov, ki izvajajo in vzdržujejo meroslovno infrastrukturo. NMS vpliva na to, kako se meritve izvajajo v državi, pa tudi na njihovo sprejemanje s strani mednarodne skupnosti, kar je zelo pomembno za celotno družbo, vključno z gospodarstvom, energijo, okoljem, zdravstvom, proizvodnjo, industrijo in zaupanjem potrošnikov. Zameroslovne naloge se uporabljajo za usposabljanje začetnikov na tem področju, z reševanjem katerih študenti običajno nimajo težav.

Vpliv te znanosti na trgovino in gospodarstvo je ena najlažje opaznih družbenih posledic njene široke uvedbe. Za zagotovitev pravične trgovine mora obstajati dogovorjen sistem merjenja, ki ga zagotavlja ta znanost.

merilni instrument
merilni instrument

Zgodovina

Standardizacija je ključnega pomena za veljavnost meritev. Prvi posnetek stalnega standarda je bil narejen leta 2900 pr. pr.n.št., ko je bil kraljevi egipčanski komolec izrezan iz črnega granita kot metrični standard. Komolec je bil opredeljen kot dolžina faraonove podlakti plus širina njegove roke in ta standard je bil dan vsem gradbenikom v Egiptu. Uspešnost standardizirane dolžine za gradnjo piramid je razvidna z dolžino njihovih osnov, ki se razlikujejo za največ 0,05%.

Druge civilizacije so uvedle skupne merilne standarde in se uskladile z rimsko in grško arhitekturo. Propad cesarstva in temni vek, ki je sledil, sta povzročila izgubo znanja o ukrepih in standardizaciji. Čeprav so bili lokalni sistemi pogosti, je bila primerljivost težka, saj so bili mnogi nezdružljivi. Leta 1196 so bili v Angliji ustvarjeni standardi dolžine, Magna Carta iz leta 1215 pa je celo vključevala ločen odsek za merske enote vina in piva.

Meroslovni sistemi
Meroslovni sistemi

Nov čas

Sodobno meroslovjeizvira iz francoske revolucije. Revolucionarji so ustvarili enotno komoro uteži in mer, da bi poenotili vse, kar je bilo mogoče izmeriti. Za poučevanje te znanosti so bili sestavljeni posebni problemi v meroslovju, pri reševanju katerih bi lahko imeli tudi začetni znanstveniki sprva težave.

Marca 1791 je bil definiran standardni meter. To je pripeljalo do oblikovanja decimalnega metričnega sistema leta 1795, ki je postavil standarde za druge vrste meritev. Več drugih držav je sprejelo metrični sistem med letoma 1795 in 1875.

Čeprav je bilo prvotno poslanstvo BIPM-ja ustvariti mednarodne standarde za merske enote in jih uskladiti z nacionalnimi standardi, se je obseg biroja zaradi znanstvenega napredka razširil. Zdaj vključuje električne, fotometrične enote in standarde za merjenje ionizirajočega sevanja. Metrični sistem je bil posodobljen leta 1960 z vzpostavitvijo mednarodnega sistema enot kot rezultat sprejetja resolucije na eni od tematskih mednarodnih konferenc.

mednarodna raven

Mednarodni urad za uteži in mere (BIPM) opredeljuje meroslovje kot znanost o meritvah. Vzpostavlja skupno razumevanje enot, ki so ključne za človeško dejavnost.

Meroslovje je obsežno področje, vendar ga lahko povzamemo v tri glavne dejavnosti:

  • opredelitev mednarodno priznanih merskih enot;
  • realizacija teh enot v praksi;
  • uporaba sledilnih verig (povezava s referencostandardi).

Ti koncepti se v različni meri uporabljajo za tri glavna področja meroslovja:

  • znanstveni;
  • uporabno, tehnično ali industrijsko;
  • zakonodajno.

V različnih mednarodnih uradih je vse, čemur se posvečajo meroslovje, standardizacija in certificiranje - naloge in rešitve, izumljanje novih ukrepov, izboljšanje starih. Vse to počnejo organizacije, da zagotovijo standardizacijo in certificiranje.

Merjenje tlaka
Merjenje tlaka

Znanstveno meroslovje

Znanstveno meroslovje je povezano z oblikovanjem merskih enot, razvojem novih metod, implementacijo standardov in nadzorom njihovega upoštevanja v vseh primerih. Sem spada tudi priprava nalog in rešitev za standardizacijo, certificiranje, meroslovje.

Ta vrsta meroslovja velja za najvišjo stopnjo razvoja te znanosti, ki si prizadeva za najvišjo stopnjo natančnosti. BIPM vzdržuje bazo meroslovnih kalibracijskih in merilnih zmogljivosti ter strokovno pregledanih inštitutov po vsem svetu. Pri meritvah je BIPM opredelil devet področij meroslovja, ki vključujejo akustiko, elektriko in magnetizem, dolžino, maso in sorodne količine, fotometrijo in radiometrijo, ionizirajoče sevanje, čas in frekvenco, termometrijo in kemijo.

Meroslovje v tovarni
Meroslovje v tovarni

Zadnji dogodki

Glede na povečanje števila meroslovnih nalog je bilo odločeno, da se meroslovje dopolni in prepelje na mednarodno raven. Kasneje je bila predlagana nova definicija osnovnih enot SI, ki je bila uradno potrjenaNovembra 2018 in veljavnosti maja 2019.

Motivacija za spremembo osnovnih enot je, da se celoten sistem izvede iz fizičnih konstant, kar zahteva odstranitev prototipa kilograma, saj je to zadnji artefakt, od katerega so odvisne definicije enot. Znanstveno meroslovje igra pomembno vlogo pri tej ponovni definiciji enot, saj njihova natančna definicija zahteva strogo definicijo fizikalnih konstant.

Praktično in industrijsko meroslovje

Aplikacijsko, tehnično ali industrijsko področje te znanosti zadeva uporabo meritev v industrijskih in drugih procesih ter njihovo uporabo v družbi, zagotavljanje primernosti instrumentov, njihovo kalibracijo in nadzor kakovosti. Glede na naloge meroslovja se industrijsko in uporabno meroslovje včasih napačno poistoveti z vso to večplastno znanostjo, saj je od vseh njenih področij najbolj opazna laiku.

Kvalitativne meritve so pomembne v industriji, saj vplivajo na stroške in kakovost končnega izdelka ter 10-15% proizvodnih stroškov. Medtem ko je na tem področju meroslovja poudarek na samih meritvah, je za zagotovitev veljavnosti potrebna kalibracija sledilne naprave. Priznavanje meroslovne usposobljenosti v industriji je mogoče doseči s sporazumi o vzajemnem priznavanju, akreditacijo ali strokovnim pregledom. Industrijsko meroslovje je pomembno za gospodarski in industrijski razvoj države, njeni cilji v določeni državi pa lahko kažejo na njen gospodarski status.

Elektronski merilni instrumenti
Elektronski merilni instrumenti

Zakonsko meroslovje

Ob upoštevanju vseh zgornjih nalog meroslovja ima zakonodajna meroslovja zelo pomožno vlogo, in evo zakaj. Dejstvo je, da je pravna podvrsta te znanosti in se nanaša na dejavnosti, ki izhajajo iz zakonsko določenih zahtev za neposredno merjenje, vzpostavitev enot, instrumentov in metod za njeno izvajanje. Takšne pravne zahteve lahko izhajajo iz potrebe po zaščiti zdravja, javne varnosti, okolja, obdavčitve, varstva potrošnikov in pravične trgovine.

Tematske organizacije, posvečene tej vrsti meroslovja, se ustanavljajo po vsem svetu, da bi pomagale uskladiti predpise čez nacionalne meje, da zagotovijo, da zakonske zahteve ne ovirajo trgovine.

Priporočena: