Metrologi er videnskaben om måling. Det etablerer en fælles forståelse af de enheder, der er afgørende for måling af enhver menneskelig aktivitet.
Uanset hvor kompleks videnskaben om metrologi er, blev metrologiens opgaver defineret tilbage i det 18. århundrede. Dette førte til oprettelsen af det decimale metriske system i 1795, som satte et sæt standarder for andre typer målinger. Adskillige andre lande indførte systemet mellem 1795 og 1875.
For at skabe ensartede verdensstandarder i overensstemmelse med den metriske konvention blev International Bureau for Combating Deviations from the System (BIPM) oprettet. Dette resulterede i oprettelsen af det internationale system af enheder som et resultat af en resolution vedtaget i 1960. Dermed er metrologiens hovedopgaver blevet endnu mere globale. Nu er det en af de videnskaber, som menneskehedens skæbne næsten afhænger af, fordi den bestemmer de normer, der vedtages over hele verden.
Opgaver inden for metrologi, standardisering, certificering
Denne videnskab er opdelt i tre hovedtyper. Den første er definitionen af måleenheder (kontaktpunktet med standardisering), den anden er implementeringen af disse enheder i praksis. Dens opgaver omfatter også en slags sporing, der forbinder de målinger, der er foretaget i praksis, med referencestandarder (certificering). Specialister inden for dette område er uddannet til at løse metrologi/certificeringsopgaver, der er kritiske i enhver applikation.
Underfelter
Underfelter er videnskabelig eller fundamental metrologi, som beskæftiger sig med etablering af måleenheder, anvendte, tekniske eller industrielle, der beskæftiger sig med deres anvendelse på produktion og andre processer i samfundet, såvel som lovgivning, som dækker regulering og forskrifter, krav til midler og metoder. Metrologi/standardiseringsproblemer bruges til at uddanne fagfolk inden for hvert af disse områder.
Lovgivningsmæssigt aspekt
Hvert land har et nation alt målesystem (NMS) i form af et netværk af laboratorier, kalibreringscentre og akkrediteringsorganer, der implementerer og vedligeholder den metrologiske infrastruktur. NMS påvirker, hvordan målinger foretages i et land, samt deres accept af det internationale samfund, hvilket er af stor betydning for hele samfundet, herunder økonomi, energi, miljø, sundhedspleje, fremstilling, industri og forbrugertillid. Tilmetrologiopgaver bruges til at træne begyndere inden for dette felt, med løsningen som eleverne norm alt ikke har nogen problemer med.
Indvirkningen af denne videnskab på handel og økonomi er en af de lettest observerbare sociale konsekvenser af dens udbredte introduktion. For at sikre fair handel skal der være et aft alt målesystem, som denne videnskab leverer.
Historie
Standardisering er afgørende for validiteten af målinger. Den første optagelse af en permanent standard blev lavet i 2900 f. Kr. f. Kr., da den kongelige egyptiske alen blev udskåret af sort granit som en metrisk standard. Alen blev defineret som længden af faraos underarm plus bredden af hans arm, og denne standard blev givet til alle bygherrer i Egypten. Succesen med en standardiseret længde til at bygge pyramider indikeres af længderne af deres baser, som ikke afviger med mere end 0,05%.
Andre civilisationer indførte fælles målestandarder, der tilpassede sig romersk og græsk arkitektur. Imperiets sammenbrud og den efterfølgende mørke middelalder fremkaldte et tab af viden om foranst altninger og standardisering. Selvom lokale systemer var almindelige, var sammenlignelighed vanskelig, da mange var inkompatible. I 1196 blev længdestandarder oprettet i England, og Magna Carta fra 1215 inkluderede endda en separat sektion til måling af enheder af vin og øl.
Ny tid
Moderne metrologistammer fra den franske revolution. De revolutionære skabte et enkelt kammer af vægte og mål for at forene alt, hvad der kunne måles. For at undervise i denne videnskab blev der udarbejdet specielle problemer inden for metrologi, med løsningen af hvilke selv uerfarne videnskabsmænd i begyndelsen kunne have vanskeligheder.
I marts 1791 blev standardmåleren defineret. Dette førte til oprettelsen af det decimale metriske system i 1795, der satte standarder for andre typer målinger. Flere andre lande indførte det metriske system mellem 1795 og 1875.
Selvom den oprindelige mission for BIPM var at skabe internationale standarder for måleenheder og bringe dem i overensstemmelse med nationale standarder, er bureauets anvendelsesområde udvidet på grund af videnskabelige fremskridt. Nu omfatter den elektriske, fotometriske enheder og standarder til måling af ioniserende stråling. Det metriske system blev moderniseret i 1960 med oprettelsen af det internationale system af enheder som et resultat af vedtagelsen af en resolution på en af de tematiske internationale konferencer.
Internation alt niveau
Det Internationale Bureau for Vægte og Mål (BIPM) definerer metrologi som videnskaben om måling. Det etablerer en fælles forståelse af enheder, der er afgørende for menneskelig aktivitet.
Metrologi er et stort område, men det kan opsummeres i tre hovedaktiviteter:
- definition af internation alt anerkendte måleenheder;
- realisering af disse enheder i praksis;
- anvendelse af sporingskæder (tilknytning med referencestandarder).
Disse begreber gælder i varierende grad for de tre hovedområder inden for metrologi:
- videnskabeligt;
- anvendt, teknisk eller industriel;
- lovgivende.
I forskellige internationale bureauer er alt, hvad metrologi, standardisering og certificering er viet til - opgaver og løsninger, opfindelsen af nye tiltag, forbedring af gamle. Alt dette bliver gjort af organisationer for at sikre standardisering og certificering.
Videnskabelig metrologi
Videnskabelig metrologi er forbundet med oprettelse af måleenheder, udvikling af nye metoder, implementering af standarder og kontrol med deres overholdelse i alle tilfælde. Dette omfatter også udarbejdelse af opgaver og løsninger til standardisering, certificering, metrologi.
Denne type metrologi betragtes som det højeste udviklingsniveau for denne videnskab, der stræber efter den højeste grad af nøjagtighed. BIPM vedligeholder en database med metrologiske kalibrerings- og målefunktioner og peer-reviewede institutter rundt om i verden. I målinger har BIPM defineret ni områder inden for metrologi, som omfatter akustik, elektricitet og magnetisme, længde, masse og relaterede størrelser, fotometri og radiometri, ioniserende stråling, tid og frekvens, termometri og kemi.
Seneste begivenheder
I betragtning af stigningen i antallet af metrologiopgaver, blev det besluttet at supplere metrologi og bringe det til det internationale niveau. Senere blev der foreslået en ny definition af SI-basisenheder, som blev officielt godkendtnovember 2018 og træder i kraft maj 2019.
Motivationen for at ændre basisenhederne er at gøre hele systemet afledeligt fra fysiske konstanter, hvilket kræver fjernelse af kilogram prototypen, da det er den sidste artefakt, som enhedsdefinitionerne afhænger af. Videnskabelig metrologi spiller en vigtig rolle i denne omdefinering af enheder, da deres nøjagtige definition kræver en streng definition af fysiske konstanter.
Praktisk og industriel metrologi
Det anvendte, tekniske eller industrielle område af denne videnskab vedrører anvendelsen af målinger til industrielle og andre processer og deres anvendelse i samfundet, hvilket sikrer instrumenternes egnethed, deres kalibrering og kvalitetskontrol. I betragtning af metrologiens opgaver er industriel og anvendt metrologi nogle gange forkert identificeret med al denne mangefacetterede videnskab på grund af det faktum, at den af alle dens områder er den mest bemærkelsesværdige for lægmanden.
Kvalitative målinger er vigtige i industrien, da de påvirker omkostningerne og kvaliteten af det endelige produkt og 10-15 % af produktionsomkostningerne. Mens vægten på dette område af metrologi ligger på selve målingerne, er kalibrering af sporingsenheder nødvendig for at sikre gyldighed. Anerkendelse af metrologisk kompetence i industrien kan opnås gennem aftaler om gensidig anerkendelse, akkreditering eller peer review. Industriel metrologi er vigtig for den økonomiske og industrielle udvikling i et land, og dets mål i et bestemt land kan indikere dets økonomiske status.
Juridisk metrologi
I betragtning af alle ovennævnte opgaver inden for metrologi, spiller lovgivende metrologi en meget hjælperolle, og her er hvorfor. Faktum er, at det er en juridisk undertype af denne videnskab og vedrører aktiviteter, der følger af lovens krav til direkte måling, etablering af enheder, instrumenter og metoder til implementering heraf. Sådanne lovkrav kan opstå som følge af behovet for at beskytte sundhed, offentlig sikkerhed, miljø, beskatning, forbrugerbeskyttelse og fair handel.
Tematiske organisationer dedikeret til denne type metrologi er ved at blive oprettet rundt om i verden for at hjælpe med at harmonisere regler på tværs af nationale grænser for at sikre, at lovkrav ikke hindrer handel.
