Метрологія (Від грец. міра, вимірювальний інструмент і від грец. думка, причина) - наука про вимірювання, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності. Предметом метрології є отримання кількісної інформації про властивості об'єктів із заданою точністю і достовірністю. Засобом метрології є сукупність вимірювань і метрологічних стандартів, що забезпечують необхідну точність.
Метрологія проникає в усі науки і дисципліни, що мають справу з вимірами і є для них єдиною наукою. Основні поняття, якими оперує метрологія, це вимір, засіб вимірювань, метрологія, методики виконання вимірювань.
Метрологія складається з 3 розділів:
- теоретична - розглядає загальні теоретичні проблеми (розробка теорії і проблем вимірювань, фізичних величин, їх одиниць, методів вимірювань.
- прикладна - вивчає питання практичного застосування розробок теоретичної метрології. У її веденні знаходяться всі питання метрологічного забезпечення.
- законодавча - встановлює обов'язкові технічні та юридичні вимоги щодо застосування одиниць фізичної величини, методів і засобів вимірювань.
Цілі і завдання метрології:
- створення загальної теорії вимірювань;
- освіту одиниць фізичних величин і систем одиниць;
- Розробка та стандартизація методів і засобів вимірювань, методів визначення точності вимірювань, основ забезпечення єдності вимірювань і одноманітності засобів вимірювань (так звана «законодавча метрологія»);
- створення еталонів та зразкових засобів вимірювань, повірка заходів і засобів вимірювань. Пріоритетною підзадачею даного напрямку є вироблення системи еталонів на основі фізичних констант.
Також метрологія вивчає розвиток системи заходів, грошових одиниць і рахунку в історичній перспективі.
Аксіоми метрології:
- будь-яке вимірювання є порівняння.
- будь-яке вимірювання без апріорної інформації неможливо.
- результат будь-якого вимірювання без округлення значення є випадковою величиною.
Класифікація вимірювань
За способом отримання виміру:
- прямі - коли фізична величина безпосередньо пов'язується з її мірою;
- непрямі - коли шукане значення вимірюваної величини встановлено за результатами прямих вимірювань величин, які пов'язані з шуканої величиною відомою залежністю;
- сукупні - коли використовуються системи рівнянь, що складаються за результатами вимірювання кількох однорідних величин;
- спільні - виробляються з метою встановлення залежності між величинами. При цих вимірах визначається відразу декілька показників.
За характером зміни вимірюваної величини:
- статичні - пов'язані з такими величинами, які не змінюються протягом часу вимірювання;
- динамічні - пов'язані з такими величинами, які в процесі вимірювань змінюються (температура навколишнього середовища).
За кількістю інформації:
- одноразові;
- багаторазові (> 3).
По відношенню до основних одиницях виміру:
- абсолютні (використовують пряме вимірювання однієї основної величини і фізичної константи);
- відносні - базуються на встановленні відносини вимірюваної величини, яка застосовується в якості одиниці. Така вимірювана величина залежить від використовуваної одиниці виміру.
Історія метрології
- XVIII століття - встановлення еталона метра (еталон зберігається у Франції, в Музеї заходів і весов- в даний час є більшою мірою історичним експонатом, ніж науковим інструментом);
- 1832 - створення Карлом Гауссом абсолютних систем одиниць;
- 1875 - підписання міжнародної Метричної конвенції;
- 1960 - розробка і встановлення Міжнародної системи одиниць (СІ);
- XX століття - метрологічні дослідження окремих країн координуються Міжнародними метрологічними організаціями.
Віхи вітчизняної історії метрології:
- приєднання до Метричної конвенції;
- 1893 - створення Д. І. Менделєєвим Головної палати мір і ваг (сучасна назва: «Науково-дослідний інститут метрології ім. Менделєєва»).
Бурхливий розвиток науки, техніки і технології в ХХ столітті зажадало розвитку метрології як науки. У СРСР метрологія розвивалася як державної дисципліни, тому потреба в підвищенні точності і відтворюваності вимірів росла в міру індустріалізації і зростання оборонно-промислового комплексу. Зарубіжна метрологія також відштовхувалася від вимог практики, але ці вимоги виходили в основному від приватних фірм.
Непрямим наслідком такого підходу виявилося державне регулювання різних понять, що відносяться до метрології, тобто ГОСТірованіе все, що необхідно стандартизувати. За кордоном це завдання взяли на себе недержавні організації, наприклад ASTM. У силу цього відмінності в метрології СРСР і пострадянських республік державні стандарти (еталони) визнаються головними, на відміну від конкурентної західній середовища, де приватна фірма може не користуватися погано зарекомендували себе стандартом або приладом і домовитися зі своїми партнерами про інший варіант посвідчення відтворюваності вимірів.
Джерела та додаткова інформація: