Μετρολογία είναι η επιστήμη των μετρήσεων. Καθιερώνει μια κοινή κατανόηση των μονάδων που είναι κρίσιμες για τη μέτρηση οποιασδήποτε ανθρώπινης δραστηριότητας.
Ανεξάρτητα από το πόσο περίπλοκη είναι η επιστήμη της μετρολογίας, τα καθήκοντα της μετρολογίας καθορίστηκαν τον 18ο αιώνα. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία του δεκαδικού μετρικού συστήματος το 1795, το οποίο έθεσε ένα σύνολο προτύπων για άλλους τύπους μετρήσεων. Πολλές άλλες χώρες υιοθέτησαν το σύστημα μεταξύ 1795 και 1875.
Για τη δημιουργία ενιαίων παγκόσμιων προτύπων σύμφωνα με τη Μετρική Σύμβαση, ιδρύθηκε το Διεθνές Γραφείο για την Καταπολέμηση των Αποκλίσεων από το Σύστημα (BIPM). Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων ως αποτέλεσμα ενός ψηφίσματος που εγκρίθηκε το 1960. Έτσι, τα κύρια καθήκοντα της μετρολογίας έχουν γίνει ακόμη πιο σφαιρικά. Τώρα είναι μια από τις επιστήμες από τις οποίες σχεδόν εξαρτάται η μοίρα της ανθρωπότητας, γιατί καθορίζει τους κανόνες που υιοθετούνται σε όλο τον κόσμο.
Εργασίες μετρολογίας, τυποποίησης, πιστοποίησης
Αυτή η επιστήμη χωρίζεται σε τρεις κύριους τύπους. Το πρώτο είναι ο ορισμός των μονάδων μέτρησης (το σημείο επαφής με την τυποποίηση), το δεύτερο είναι η εφαρμογή αυτών των μονάδων στην πράξη. Επίσης, τα καθήκοντά του περιλαμβάνουν ένα είδος παρακολούθησης που συνδέει τις μετρήσεις που γίνονται στην πράξη με πρότυπα αναφοράς (πιστοποίηση). Οι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα έχουν εκπαιδευτεί να επιλύουν εργασίες μετρολογίας/πιστοποίησης που είναι κρίσιμες σε οποιαδήποτε εφαρμογή.
Υποπεδία
Τα υποπεδία είναι επιστημονική ή θεμελιώδης μετρολογία, η οποία ασχολείται με τον καθορισμό μονάδων μέτρησης, εφαρμοσμένης, τεχνικής ή βιομηχανικής, που ασχολείται με την εφαρμογή τους στην παραγωγή και άλλες διαδικασίες στην κοινωνία, καθώς και νομοθετική, η οποία καλύπτει κανονισμούς και κανονισμούς, απαιτήσεις για μέσα και μεθόδους. Τα προβλήματα μετρολογίας/τυποποίησης χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση των επαγγελματιών σε κάθε έναν από αυτούς τους τομείς.
Νομοθετική πτυχή
Κάθε χώρα διαθέτει ένα εθνικό σύστημα μετρήσεων (NMS) με τη μορφή ενός δικτύου εργαστηρίων, κέντρων βαθμονόμησης και φορέων διαπίστευσης που εφαρμόζουν και συντηρούν τη μετρολογική υποδομή. Τα NMS επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο γίνονται οι μετρήσεις σε μια χώρα, καθώς και την αποδοχή τους από τη διεθνή κοινότητα, κάτι που έχει μεγάλη σημασία για ολόκληρη την κοινωνία, συμπεριλαμβανομένης της οικονομίας, της ενέργειας, του περιβάλλοντος, της υγειονομικής περίθαλψης, της μεταποίησης, της βιομηχανίας και της εμπιστοσύνης των καταναλωτών. ΓιαΟι εργασίες μετρολογίας χρησιμοποιούνται για την εκπαίδευση αρχαρίων σε αυτόν τον τομέα, με τη λύση του οποίου οι μαθητές συνήθως δεν έχουν προβλήματα.
Ο αντίκτυπος αυτής της επιστήμης στο εμπόριο και την οικονομία είναι μια από τις πιο εύκολα παρατηρήσιμες κοινωνικές συνέπειες της ευρείας εισαγωγής της. Για να διασφαλιστεί το δίκαιο εμπόριο, πρέπει να υπάρχει ένα συμφωνημένο σύστημα μέτρησης, το οποίο παρέχει αυτή η επιστήμη.
Ιστορία
Η τυποποίηση είναι κρίσιμη για την εγκυρότητα των μετρήσεων. Η πρώτη καταγραφή ενός μόνιμου προτύπου έγινε το 2900 π. Χ. π. Χ., όταν η βασιλική αιγυπτιακή πήχη σκαλίστηκε από μαύρο γρανίτη ως μετρικό πρότυπο. Ο πήχης ορίστηκε ως το μήκος του αντιβραχίου του φαραώ συν το πλάτος του βραχίονα του, και αυτό το πρότυπο δόθηκε σε όλους τους οικοδόμους στην Αίγυπτο. Η επιτυχία ενός τυποποιημένου μήκους για την κατασκευή πυραμίδων υποδεικνύεται από τα μήκη των βάσεων τους, τα οποία διαφέρουν όχι περισσότερο από 0,05%.
Άλλοι πολιτισμοί εισήγαγαν κοινά πρότυπα μέτρησης, ευθυγραμμισμένα με τη ρωμαϊκή και την ελληνική αρχιτεκτονική. Η κατάρρευση της αυτοκρατορίας και οι σκοτεινοί αιώνες που ακολούθησαν προκάλεσαν απώλεια γνώσεων σχετικά με τα μέτρα και την τυποποίηση. Αν και τα τοπικά συστήματα ήταν κοινά, η συγκρισιμότητα ήταν δύσκολη καθώς πολλά ήταν ασύμβατα. Το 1196, δημιουργήθηκαν πρότυπα μήκους στην Αγγλία και η Magna Carta του 1215 περιλάμβανε ακόμη και ένα ξεχωριστό τμήμα για τη μέτρηση μονάδων κρασιού και μπύρας.
Νέα ώρα
Σύγχρονη μετρολογίαπροέρχεται από τη Γαλλική Επανάσταση. Οι επαναστάτες δημιούργησαν ένα ενιαίο θάλαμο βαρών και μέτρων για να ενοποιήσουν όλα όσα μπορούσαν να μετρηθούν. Για τη διδασκαλία αυτής της επιστήμης, συντάχθηκαν ειδικά προβλήματα στη μετρολογία, με τη λύση των οποίων ακόμη και οι αρχάριοι επιστήμονες στην αρχή θα μπορούσαν να αντιμετωπίσουν δυσκολίες.
Τον Μάρτιο του 1791, ορίστηκε ο τυπικός μετρητής. Αυτό οδήγησε στη δημιουργία του δεκαδικού μετρικού συστήματος το 1795, θέτοντας πρότυπα για άλλους τύπους μετρήσεων. Αρκετές άλλες χώρες υιοθέτησαν το μετρικό σύστημα μεταξύ 1795 και 1875.
Αν και η αρχική αποστολή του BIPM ήταν να δημιουργήσει διεθνή πρότυπα για μονάδες μέτρησης και να τα ευθυγραμμίσει με τα εθνικά πρότυπα, το πεδίο εφαρμογής του γραφείου έχει επεκταθεί λόγω της επιστημονικής προόδου. Τώρα περιλαμβάνει ηλεκτρικές, φωτομετρικές μονάδες και πρότυπα μέτρησης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Το μετρικό σύστημα εκσυγχρονίστηκε το 1960 με τη δημιουργία του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων ως αποτέλεσμα της υιοθέτησης ψηφίσματος σε ένα από τα θεματικά διεθνή συνέδρια.
Διεθνές επίπεδο
Το International Bureau of Weights and Measures (BIPM) ορίζει τη μετρολογία ως την επιστήμη των μετρήσεων. Καθιερώνει μια κοινή κατανόηση των μονάδων που είναι κρίσιμες για την ανθρώπινη δραστηριότητα.
Η μετρολογία είναι ένα τεράστιο πεδίο, αλλά μπορεί να συνοψιστεί σε τρεις κύριες δραστηριότητες:
- ορισμός διεθνώς αναγνωρισμένων μονάδων μέτρησης;
- πραγματοποίηση αυτών των μονάδων στην πράξη;
- εφαρμογή αλυσίδων παρακολούθησης (σύνδεση με αναφοράπρότυπα).
Αυτές οι έννοιες ισχύουν σε διαφορετικό βαθμό στους τρεις κύριους τομείς της μετρολογίας:
- επιστημονικό;
- εφαρμοσμένο, τεχνικό ή βιομηχανικό;
- νομοθετική.
Σε διάφορα διεθνή γραφεία, όλα όσα αφιερώνουν η μετρολογία, η τυποποίηση και η πιστοποίηση - καθήκοντα και λύσεις, η εφεύρεση νέων μέτρων, η βελτίωση παλαιών. Όλα αυτά γίνονται από οργανισμούς για να διασφαλιστεί η τυποποίηση και η πιστοποίηση.
Επιστημονική μετρολογία
Η επιστημονική μετρολογία συνδέεται με τη δημιουργία μονάδων μέτρησης, την ανάπτυξη νέων μεθόδων, την εφαρμογή προτύπων και τον έλεγχο της τήρησής τους σε όλες τις περιπτώσεις. Αυτό περιλαμβάνει επίσης την προετοιμασία εργασιών και λύσεων για τυποποίηση, πιστοποίηση, μετρολογία.
Αυτός ο τύπος μετρολογίας θεωρείται το υψηλότερο επίπεδο ανάπτυξης αυτής της επιστήμης, επιδιώκοντας τον υψηλότερο βαθμό ακρίβειας. Η BIPM διατηρεί μια βάση δεδομένων με δυνατότητες μετρολογικής βαθμονόμησης και μέτρησης και ινστιτούτα με κριτές σε όλο τον κόσμο. Στις μετρήσεις, το BIPM έχει ορίσει εννέα τομείς μετρολογίας, οι οποίοι περιλαμβάνουν την ακουστική, τον ηλεκτρισμό και τον μαγνητισμό, το μήκος, τη μάζα και τα σχετικά μεγέθη, τη φωτομετρία και τη ραδιομετρία, την ιονίζουσα ακτινοβολία, τον χρόνο και τη συχνότητα, τη θερμομετρία και τη χημεία.
Τελευταία συμβάντα
Δεδομένης της αύξησης του αριθμού των εργασιών μετρολογίας, αποφασίστηκε να συμπληρωθεί η μετρολογία και να μεταφερθεί σε διεθνές επίπεδο. Αργότερα, προτάθηκε ένας νέος ορισμός των μονάδων βάσης SI, ο οποίος εγκρίθηκε επίσημαΝοέμβριος 2018 και ισχύει Μάιος 2019.
Το κίνητρο για την αλλαγή των μονάδων βάσης είναι να γίνει ολόκληρο το σύστημα εξαγόμενο από φυσικές σταθερές, κάτι που απαιτεί την αφαίρεση του πρωτοτύπου του κιλού καθώς είναι το τελευταίο τεχνούργημα από το οποίο εξαρτώνται οι ορισμοί των μονάδων. Η επιστημονική μετρολογία παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτόν τον επαναπροσδιορισμό των μονάδων, καθώς ο ακριβής ορισμός τους απαιτεί έναν αυστηρό ορισμό των φυσικών σταθερών.
Πρακτική και βιομηχανική μετρολογία
Ο εφαρμοσμένος, τεχνικός ή βιομηχανικός τομέας αυτής της επιστήμης αφορά την εφαρμογή μετρήσεων σε βιομηχανικές και άλλες διαδικασίες και τη χρήση τους στην κοινωνία, διασφαλίζοντας την καταλληλότητα των οργάνων, τη βαθμονόμησή τους και τον ποιοτικό έλεγχο. Δεδομένων των καθηκόντων της μετρολογίας, η βιομηχανική και εφαρμοσμένη μετρολογία ταυτίζεται μερικές φορές λανθασμένα με όλη αυτή την πολύπλευρη επιστήμη λόγω του γεγονότος ότι από όλους τους τομείς είναι η πιο αξιοσημείωτη για τους λαϊκούς.
Οι ποιοτικές μετρήσεις είναι σημαντικές στη βιομηχανία καθώς επηρεάζουν το κόστος και την ποιότητα του τελικού προϊόντος και το 10-15% του κόστους παραγωγής. Ενώ η έμφαση σε αυτόν τον τομέα της μετρολογίας δίνεται στις ίδιες τις μετρήσεις, η βαθμονόμηση της συσκευής παρακολούθησης είναι απαραίτητη για να διασφαλιστεί η εγκυρότητα. Η αναγνώριση της μετρολογικής ικανότητας στη βιομηχανία μπορεί να επιτευχθεί μέσω συμφωνιών αμοιβαίας αναγνώρισης, διαπίστευσης ή αξιολόγησης από ομοτίμους. Η βιομηχανική μετρολογία είναι σημαντική για την οικονομική και βιομηχανική ανάπτυξη μιας χώρας και οι στόχοι της σε μια συγκεκριμένη χώρα μπορούν να υποδεικνύουν την οικονομική της κατάσταση.
Νομική Μετρολογία
Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω καθήκοντα της μετρολογίας, η νομοθετική μετρολογία παίζει πολύ βοηθητικό ρόλο, και να γιατί. Γεγονός είναι ότι αποτελεί νομικό υπότυπο αυτής της επιστήμης και αφορά δραστηριότητες που απορρέουν από τις απαιτήσεις που ορίζει ο νόμος για την άμεση μέτρηση, τη δημιουργία μονάδων, οργάνων και μεθόδων εφαρμογής της. Τέτοιες νομικές απαιτήσεις μπορεί να προκύψουν από την ανάγκη προστασίας της υγείας, της δημόσιας ασφάλειας, του περιβάλλοντος, της φορολογίας, της προστασίας των καταναλωτών και του θεμιτού εμπορίου.
Θεματικοί οργανισμοί αφιερωμένοι σε αυτό το είδος μετρολογίας δημιουργούνται σε όλο τον κόσμο για να βοηθήσουν στην εναρμόνιση των κανονισμών πέραν των εθνικών συνόρων, ώστε να διασφαλιστεί ότι οι νομικές απαιτήσεις δεν εμποδίζουν το εμπόριο.
