2 Метрология – наука об измерениях

2.1 Основные положения. Термины и определения

Термин «метрология» произошел от греческих слов: ετρoν – мера и γoς – учение, слово. Но это лишь первичный смысл данного понятия. Вплоть до ХХ в. содержание метрологии носило справочно-описательный характер: «метрология есть описание всякого рода мер по их наименованиям, подразделениям и взаимным отношениям» (Петрушевский Ф. И., 1849 г.).

Современная метрология, опирающаяся на достижения различных наук, их методы и технические средства, в свою очередь способствующая развитию наук, сама стала наукой в современном понимании этого слова:

метрология– наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Основные термины и определения, используемые в метрологии в настоящее время, приведены в документе Рекомендации РМГ 29–99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения».

Различают: теоретическую, законодательную и прикладную метрологию.

Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии. Теоретическая метрология занимается изучением фундаментальных вопросов теории измерений и включает: основные понятия и термины; учение о физических величинах; теорию единства измерений; теорию построения СИ; теорию точности измерений (теория погрешностей СИ, теория методов измерений; методы обработки измерительной информации).

Законодательная метрология – раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимой точности измерений в интересах общества. Нормативной основой обеспечения единства измерений в РФ является Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), сформированная в виде межотраслевого комплекса нормативных документов, устанавливающих соответствующие правила и нормы, утверждаемые Федеральным органом исполнительной власти в области технического регулирования и метрологии. Общие положения, цель, задачи и состав ГСИ определяет национальный стандарт ГОСТ Р 8.000–2000 «Государственная система обеспечения единства измерений. Основные положения».

Практическая (прикладная) метрология посвящается изучению и решению вопросов практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии. К ней относятся вопросы метрологического обеспечения. Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений, а также качества измерений.

Основными понятиями в метрологии являются:

– измеряемая (в том числе физическая) величина;

– единица физической величины;

– измерение;

– погрешность измерений;

– метод измерений;

– средство измерений;

– условия измерений.

2.2 Измеряемые свойства и их меры

Каждый человек, проходя свою «жизненную» эволюцию, чувствует, созерцает, ощущает какие-либо свойства и явления материального и духовного окружающего мира – свойства объектов.

Свойство – философская категория, выражающая такую сторону объекта (явления или процесса), которая обусловливает его различие или общность с другими объектами (явлениями, процессами) и обнаруживается в его отношениях к ним. Свойство является качественной категорией. Любое свойство, в свою очередь, может проявляться в большей или меньшей степени, т. е. имеет количественную характеристику, а значит, может быть измерено.

Каждое свойство объекта может быть охарактеризовано по-разному. Понятно, что для удобства общения между собой и обеспечения единства измерений в обществе все должны пользоваться одинаковыми характеристиками этих свойств – их называют мерами. Приведём примеры различных свойств объектов и их меры (таблица 1).

Таблица 1

Объект	Свойство объекта окружающего мира	Характеристика (мера)
Пространство	Протяжённость	Длина. Угол. Площадь. Объём
Не «мгновенность» событий и явлений	Длительность	Время
Тело	Нагрето до некоторого состояния	Термодинамическая температура. Средняя скорость теплового движения молекул

Согласованные меры узакониваются соглашениями. В различных областях деятельности меры получили свои названия, например:

– физика и её технические приложения	физические величины (длина, сила, масса, ...);
– экономика	экономические показатели (стоимость, прибыль, цена, ...);
– квалиметрия	показатели качества.

Как правило, метрологическая практика связана с измерениями именно физических величин. В общем смысле, величина – это свойство чего-либо, которое может быть выделено среди других свойств и оценено каким-либо способом, в том числе количественно.