2.3 Метрологічне забезпечення вимірювання

2.3.1 Основні поняття

Застосування нових технологій ставить перед вимірювальною технікою нові і відповідні завдання, які пов’язані з підвищенням точності вимірювальних процедур, чутливості, швидкодії, діапазону вимірювальних пристроїв. Невпинно збільшується кількість різноманітних видів та засобів вимірювання. Процес якісного та кількісного розвитку вимірювань неможливий без забезпечення їх єдності.

Єдність вимірювання – це стан вимірювальної техніки, коли результати вимірювань виражаються в узаконених одиницях і похибки їх відомі із завданою точністю.

Метрологічне забезпечення – це встановлення та застосування наукових та організаційних основ, технічних засобів, правил та норм, які необхідні для досягнення єдності та необхідної точності вимірювань.

Науковою основою метрологічного забезпечення є метрологія – наука про вимірювання, методи та засоби забезпечення їх єдності та способи досягнення необхідної точності вимірювань.

Організаційною основою метрологічного забезпечення є метрологічна служба країни, яка складається з державної та відомчої служби. Метрологічна служба – це мережа установ та організацій, які очолюються Держстандартом, діяльність яких спрямована на метрологічне забезпечення вимірювань.

Технічну основу метрологічного забезпечення становлять системи:

- державних еталонів одиниць фізичних величин;

- передачі розмірів одиниць фізичних величин від еталонів усім засобам вимірювання за допомогою зразкових засобів вимірювання та засобів повірки;

- державних випробувань засобів вимірювання, які забезпечують однаковість засобів вимірювання пі час розробки та випуску їх у користування;

- обов’язкові повірки та метрологічні атестації засобів вимірювання;

- стандартних зразків складу та властивостей речовин і матеріалів;

- стандартних довідкових даних щодо фізичних констант та властивостей речовин та матеріалів.

Правова основа метрологічного забезпечення – це Державна система забезпечення єдності вимірювань, яка є комплексом нормативно – технічних документів, що встановлюють єдину номенклатуру стандартних взаємопов’язаних правил та положень, вимог та норм, які належать до організації та методики оцінювання та забезпечення точності вимірювання.

2.3.2 Еталони одиниць фізичних величин

Еталони одиниць фізичних величин – це засоби вимірювання, які забезпечують відтворення та зберігання одиниць з метою передачі їх розмірів робочим засобам вимірювання. Передача розмірів одиниць здійснюється за допомогою схем повірки.

Відповідно до розподілу фізичних величин на основні та похідні еталони також поділяються на еталони одиниць основних та похідних величин. За точністю відтворення одиниць та підпорядкованості еталони поділяються на первинні та вторинні.

Первинні еталони відтворюють та зберігають одиниці та передають їх розміри з найвищою точністю, яку можна досягти в даній галузі вимірювання. Різновидом первинних еталонів є спеціальні еталони, які призначені для відтворення одиниць у встановлених спеціальних умовах. Первинні та спеціальні еталони офіційно затверджені для країни та є державними еталонами, а на кожен з них затверджується спеціальний стандарт.

До вторинних еталонів належать еталони – копії, еталони порівняння та робочі еталони.

Еталони – копії призначені для передачі розміру одиниць робочим еталонам, які в свою чергу, служать для повірки зразкових та найбільш точних засобів вимірювання.

Еталони порівняння призначені для взаємного порівняння еталонів, яких безпосередньо не можна порівнювати один з одним.

За своїм складом еталони можуть бути одиничні та групові.

Одиничний еталон – це міра (пристрій чи установка), а груповий еталон складається з однотипних мір (вимірювальних пристроїв), які відтворюють розмір одиниці як середнього арифметичного від результатів відтворення кожним із елементів цієї сукупності.

Крім національних еталонів є міжнародні еталони, які належать групі держав та призначені для підтримання єдності вимірювань у міжнародному масштабі періодичним порівнянням державних еталонів з міжнародними і один з одним. Так, найвищу точність мають міжнародні еталони часу та частоти, які відтворюють одиницю з відносною похибкою близько до 10^-13.