Qu’étudie la métrologie théorique ? Fondements théoriques de la métrologie

La métrologie est née comme la science de diverses mesures et des relations entre elles. Le mot métrologie est formé de deux mots grecs : « métron » - mesure et « logos » - doctrine, qui peuvent littéralement être traduits par « l'étude des mesures ».

Les mesures sont l’un des moyens les plus importants de comprendre la nature, elles fournissent une description quantitative du monde qui nous entoure et aident à révéler les modèles à l’œuvre dans la nature. D.I. Mendeleïev, soulignant l'importance des mesures pour la science, a écrit que « la science commence dès qu'on commence à mesurer... la science exacte est impensable sans mesure ».

Les mesures revêtent une grande importance dans la société moderne. Ils permettent d'assurer l'interchangeabilité des composants et pièces, d'améliorer la technologie, la sécurité du travail et d'autres types d'activité humaine, ainsi que la qualité des produits.

La gamme de grandeurs à mesurer est déterminée par la variété des phénomènes auxquels une personne est confrontée. Par exemple, la nécessité de mesurer la longueur, la surface, le volume, le poids, les quantités mécaniques, thermiques, électriques, lumineuses et autres.

Une comparaison expérimentale d'une grandeur mesurée avec une autre, similaire, prise comme unité, constitue la base générale de toute mesure.

La branche scientifique qui étudie les mesures est la métrologie.

La métrologie est la science des mesures, des méthodes et des moyens permettant d'assurer leur unité et des moyens d'atteindre la précision requise ; c'est l'un des maillons de la chaîne entre science et production.

En métrologie, les tâches principales suivantes sont résolues : développement d'une théorie générale des mesures d'unités de grandeurs physiques et de leurs systèmes, développement de méthodes et d'instruments de mesure, méthodes de détermination

Actuellement, à l'ère du progrès scientifique et technologique accéléré, ce concept a été considérablement élargi, car ce n'est qu'en garantissant des mesures et un contrôle de haute qualité que l'on peut obtenir une qualité de produit élevée. Les aspects juridiques et économiques des activités métrologiques doivent également être pris en compte. Actuellement, la métrologie est divisée en industries : construction, médecine, quantique, sport, etc. Cependant, toutes se caractérisent par des principes communs, et dans de nombreux cas, des méthodes et méthodes communes.

Les mesures sont l’une des activités les plus anciennes de l’activité cognitive humaine. Leur apparition remonte aux origines de la culture matérielle de l’humanité.

Dans les temps anciens, les gens ne faisaient cela qu'en comptant des objets homogènes - têtes de bétail, nombre de guerriers, etc. Une telle comptabilité ne nécessitait pas l’introduction du concept de grandeur physique ni l’établissement d’unités de mesure conventionnelles. Il n'était pas nécessaire de fabriquer et d'utiliser des moyens techniques spéciaux pour compter. Cependant, à mesure que la société se développait, le besoin de quantifier diverses quantités s'est fait sentir : distances, poids, tailles, volumes, etc. Ils ont tenté de réduire cette évaluation à un comptage pour lequel des unités naturelles et anthropologiques ont été choisies. Par exemple : le temps était mesuré en jours, en années ; dimensions linéaires - en coudes, pieds ; distances - en étapes, jours de voyage.

Tout au long de son développement, l'humanité a été confrontée à la nécessité de déterminer et d'évaluer les propriétés caractéristiques des objets et des phénomènes qui l'entouraient. De plus, si au début le nombre de ces propriétés était limité et que les connaissances à leur sujet étaient élémentaires (longueur, masse, temps), alors avec le temps et le développement de la science et de la technologie, les informations les concernant ont fortement augmenté, tant quantitativement que qualitativement.

Plus tard, au cours du développement industriel, des dispositifs spéciaux ont été créés - des instruments de mesure conçus pour quantifier diverses quantités. C'est ainsi qu'apparaissent les horloges, balances, mesures de longueur et autres appareils de mesure.

La science et l’industrie ne peuvent exister sans mesures. Chaque seconde, des milliards d'opérations de mesure sont effectuées dans le monde, dont les résultats sont utilisés pour garantir la qualité et le niveau technique appropriés des produits, garantir un fonctionnement sûr et sans problème des transports, pour des diagnostics médicaux et environnementaux et à d'autres fins importantes. Il n'existe pratiquement aucun domaine de l'activité humaine où les résultats des mesures, des tests et des contrôles ne soient pas utilisés de manière intensive. Plusieurs millions de personnes et d'importantes ressources financières sont impliquées dans leur obtention. Environ 15 % du travail social est consacré aux mesures. Les experts estiment que 3 à 6 % du produit national brut (PNB) des pays industrialisés avancés sont consacrés aux mesures et aux opérations connexes.

La base de toute forme de gestion, d'analyse, de prévision, de planification, de contrôle ou de régulation est constituée d'informations fiables, qui ne peuvent être obtenues qu'en mesurant les grandeurs physiques, les paramètres et les indicateurs requis. Et bien sûr, seule une précision élevée et garantie des résultats de mesure garantit l'exactitude des décisions prises. La science et la technologie modernes permettent d'effectuer des mesures nombreuses et précises, mais leurs coûts deviennent proportionnels aux coûts des opérations exécutives.

Dans l'industrie des matériaux de construction et le complexe de construction, lors de la fabrication de produits (sur les lignes de production) et de l'installation des structures de bâtiment (sur les chantiers de construction), les opérations de contrôle et de mesure sont particulièrement importantes, sur la fiabilité desquelles à la fois la qualité du produit et la sécurité de la vie humaine en dépendent. Par conséquent, pour les étudiants des spécialités technologiques et de construction, la connaissance des bases de la métrologie est nécessaire.

A un certain stade de son développement, les mesures sont devenues la cause de l'émergence de la métrologie. Cette dernière a longtemps existé comme une science descriptive, constatant les accords qui se sont développés dans la société sur les mesures des quantités utilisées. Le développement de la science et de la technologie a conduit à l’utilisation de nombreuses mesures des mêmes quantités utilisées dans différents pays. Ainsi, la distance en Russie était mesurée en verstes et en Angleterre en miles. Tout cela a considérablement compliqué la coopération entre les États dans les domaines commercial et scientifique.

Afin d'unifier les unités de grandeurs physiques et de les rendre indépendantes du temps et des divers types d'accidents, le système de mesures métriques a été développé en France. Ce système a été construit sur la base d'une unité naturelle - le mètre, égale à un quarante millionième du méridien traversant Paris. L'unité de masse était le kilogramme, soit la masse d'un décimètre cube d'eau pure à une température de + 4°C. L'Assemblée constituante de France du 26 mars 1791 approuva les propositions de l'Académie des sciences de Paris. C'était une condition préalable sérieuse à l'unification internationale des unités de grandeurs physiques.

En 1832, K. Gauss a proposé une méthode pour construire des systèmes d'unités de grandeurs physiques comme un ensemble de grandeurs de base et dérivées. Il a construit un système d'unités, appelé absolu, dans lequel trois unités de longueur arbitraires et indépendantes étaient prises comme base : la longueur - un millimètre, la masse - un milligramme et le temps - une seconde.

En 1835, un décret « Sur le système des poids et mesures russes » a été publié en Russie, qui a approuvé les normes de longueur (bride de platine) et de masse (livre de platine). En 1842, sur le territoire de la forteresse Pierre et Paul de Saint-Pétersbourg, la première institution métrologique de Russie, le Dépôt des modèles de poids et mesures, a été ouverte dans un bâtiment spécialement construit. Il stockait les normes et leurs copies, élaborait des mesures exemplaires à transférer dans d'autres villes et comparait les mesures russes avec les mesures étrangères. Les activités du Dépôt étaient régies par le « Règlement sur les poids et mesures », qui a marqué le début de l'approche de l'État visant à assurer l'uniformité des mesures dans le pays. En 1848, le premier livre de métrologie fut publié en Russie - « Métrologie générale », écrit par F.I. Petrouchevski. Cet ouvrage décrit les mesures et la monnaie de divers pays.

En 1875, dix-sept États, dont la Russie, ont signé la Convention du Mètre lors d'une conférence diplomatique à laquelle participent actuellement 41 pays du monde. Selon cette convention, une coopération internationale entre les pays signataires est établie. A cet effet, le Bureau international des poids et mesures (BIPM) a été créé, situé à Sèvres près de Paris. Il stocke des prototypes internationaux d'un certain nombre de mesures et de normes d'unités de certaines grandeurs physiques. Conformément à la convention, le Comité international des poids et mesures (CIPM), composé de scientifiques de divers pays, a été créé pour guider les activités du BIPM. Actuellement, le CIPM compte sept comités consultatifs : sur les unités, la définition du mètre, la seconde, la thermométrie, l'électricité, la photométrie et sur les étalons de mesure des rayonnements ionisants.

D.I. a beaucoup fait pour le développement de la métrologie nationale. Mendeleïev. La période de 1892 à 1917 est appelée l'étape Mendeleïev dans le développement de la métrologie. En 1893, sur la base du Dépôt des poids et mesures exemplaires, la Chambre principale des poids et mesures fut approuvée, dont le directeur était D.I. Mendeleïev jusqu'aux derniers jours de sa vie. Elle est devenue l'une des premières institutions de recherche métrologique au monde.

Jusqu'en 1918, le système métrique était introduit en Russie de manière facultative, ainsi que les anciens systèmes russe et anglais (pouces). Des changements importants dans les activités métrologiques ont commencé à se produire après que le Conseil des commissaires du peuple de la RSFSR a signé le décret « Sur l'introduction du système métrique international des poids et mesures ». L'introduction du système métrique en Russie a eu lieu de 1918 à 1927. Après la Grande Guerre patriotique et à ce jour, les travaux métrologiques dans notre pays sont menés sous la direction du Comité d'État pour les normes (Gosstandart).

En 1960, la XIe Conférence internationale sur les poids et mesures a adopté le Système international d'unités de grandeurs physiques - le système SI. Aujourd'hui, le système métrique est légalisé dans plus de 124 pays à travers le monde.

La métrologie est divisée en trois sections indépendantes et complémentaires, dont la principale est la « Métrologie théorique ». Il expose les questions générales de la théorie de la mesure. La section « Métrologie appliquée » est consacrée à l'étude des questions d'application pratique dans divers domaines d'activité des résultats de la recherche théorique. La dernière section « Métrologie Légale » examine des ensembles de règles générales, d'exigences et de normes interdépendantes et interdépendantes, ainsi que d'autres questions qui nécessitent une réglementation et un contrôle de la part de l'État, visant à assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des instruments de mesure.

Le sujet de la métrologie est l'extraction d'informations quantitatives sur les propriétés des objets et des processus avec une précision et une fiabilité données. Les outils de métrologie sont un ensemble d'instruments de mesure et d'étalons métrologiques qui garantissent leur utilisation rationnelle.

L'académicien B.M. Kedrov a proposé ce qu'on appelle le « triangle des sciences », aux « sommets » duquel se trouvent les sciences naturelles, sociales et philosophiques. Selon cette classification, la métrologie se situe du côté des « sciences naturelles et sociales ». Cela est dû au fait que la signification sociale des résultats obtenus par la métrologie est très grande. Par exemple, les conséquences négatives de résultats de mesure peu fiables peuvent dans certains cas être catastrophiques. Il est également légitime de placer la métrologie du côté des « sciences naturelles – philosophiques ». Cela est dû à l’importance de la métrologie pour la théorie de la connaissance.

Parlant de la « place » de toute science dans le système des sciences, B.M. Kedrov soulignait : « Une place dans le système des sciences exprime d'abord la totalité de tous les liens et relations entre une science donnée et les sciences directement en contact avec elle, et à travers elles avec celles qui en sont plus éloignées, donc avec les sciences. l'ensemble des connaissances humaines ; cela répond à une considération de la question sous son aspect structurel ; deuxièmement, un certain stade de développement de la connaissance scientifique, reflétant le stade correspondant de développement du monde extérieur lui-même, et donc la présence de transitions entre une science donnée. et celles qui lui sont directement adjacentes dans la série générale des sciences ; cela correspond à une réflexion sur la question sous son aspect historique ou génétique. » Aucune science ne peut se passer de mesures, c'est pourquoi la métrologie, en tant que science des mesures, est en lien étroit avec toutes les autres sciences.

Le concept de base de la métrologie est la mesure. Selon GOST 16263, mesurer consiste à trouver expérimentalement la valeur d'une grandeur physique à l'aide de moyens techniques spéciaux. L'importance des mesures s'exprime sous trois aspects : philosophique, scientifique et technique.

L’aspect philosophique est que les mesures constituent la méthode universelle la plus importante pour comprendre les phénomènes et processus physiques. En ce sens, la métrologie en tant que science de la mesure occupe une place particulière parmi les autres sciences. La possibilité de mesure est déterminée par une étude préliminaire d'une propriété donnée de l'objet de mesure, la construction de modèles abstraits à la fois de la propriété elle-même et de son support - l'objet de mesure dans son ensemble. Par conséquent, le lieu de mesure n'est pas déterminé parmi les méthodes primaires (théoriques ou empiriques) de cognition, mais parmi les méthodes secondaires (quantitatives), qui garantissent la fiabilité de la mesure. À l'aide de procédures cognitives secondaires, les problèmes de formation de données (enregistrement des résultats de la cognition) sont résolus. La mesure de ce point de vue est une méthode de codage des informations obtenues à l'aide de diverses méthodes cognitives, c'est-à-dire la dernière étape du processus cognitif associé à l'enregistrement des informations reçues.

L'aspect scientifique des mesures est qu'avec leur aide scientifique, le lien entre la théorie et la pratique est établi. Sans mesures, il est impossible de tester les hypothèses scientifiques et, par conséquent, le développement de la science.

Les mesures fournissent des informations quantitatives sur l'objet de gestion ou de contrôle, sans lesquelles il est impossible de reproduire avec précision toutes les conditions spécifiées du processus technique, d'assurer une haute qualité des produits et une gestion efficace de l'objet. Tout cela constitue l'aspect technique des mesures.

Comme dans toute science, en métrologie, il est nécessaire de formuler des concepts, des termes et des postulats de base, de développer une doctrine sur les unités physiques et la méthodologie. Cette section est particulièrement importante car les domaines de mesure individuels sont basés sur des idées spécifiques et, d'un point de vue théorique, les domaines se développent de manière isolée. Dans ces conditions, un développement insuffisant des concepts de base oblige à résoudre à nouveau dans chaque domaine des problèmes similaires, qui sont en fait généraux.

Concepts et termes de base. Cette sous-section traite de la généralisation et de la clarification des concepts qui se sont développés dans certains domaines de mesure, en tenant compte des spécificités de la métrologie. La tâche principale est de créer un système unifié de concepts de base en métrologie, qui devrait servir de base à son développement. L'importance du système de concepts est déterminée par l'importance de la théorie de la mesure elle-même et par le fait que ce système stimule l'interpénétration des méthodes et des résultats développés dans les différents domaines de mesure.

Postulats de métrologie. Cette sous-section développe la construction axiomatique des fondements théoriques de la métrologie, en identifiant les postulats sur la base desquels il est possible de construire une théorie significative et complète et d'en tirer d'importantes conséquences pratiques.

La doctrine des grandeurs physiques. L'objectif principal de la sous-section est de construire un système unifié de grandeurs physiques, c'est-à-dire sélection des grandeurs de base du système et des équations de couplage pour déterminer les grandeurs dérivées. Le système de grandeurs physiques sert de base à la construction d'un système d'unités de grandeurs physiques dont le choix rationnel est important pour le développement réussi de la théorie et de la pratique du support métrologique.

Méthodologie de mesure. La sous-section développe l'organisation scientifique des processus de mesure. Les enjeux de méthodologie métrologique sont très importants, car elle combine des domaines de mesure qui diffèrent par la nature physique des grandeurs mesurées et des méthodes de mesure. Cela crée certaines difficultés dans la systématisation et la combinaison des concepts, des méthodes et de l'expérience accumulés dans divers domaines de mesure. Les principaux domaines de travail sur la méthodologie comprennent :

1) repenser les fondamentaux de la technologie de mesure et de la métrologie dans le contexte d'une mise à jour significative de l'arsenal de méthodes et d'instruments de mesure et de la généralisation de la technologie des microprocesseurs ;

2) analyse structurelle des processus de mesure dans une perspective systémique ;

3) développement d'approches fondamentalement nouvelles pour organiser la procédure de mesure.

Théorie de l'unité des mesures (Théorie de la reproduction des unités de grandeurs physiques et transfert de leurs tailles) - cette section est traditionnellement centrale en métrologie théorique. Il comprend : la théorie des unités de grandeurs physiques, la théorie des instruments de mesure initiaux (étalons) et la théorie du transfert des tailles des unités de grandeurs physiques.

Théorie des unités de grandeurs physiques. L'objectif principal de la sous-section est d'améliorer les unités de grandeurs physiques au sein du système de grandeurs existant, ce qui consiste à clarifier et à redéfinir les unités. Une autre tâche consiste à développer et à améliorer le système d'unités de grandeurs physiques, c'est-à-dire modifier la composition et les définitions des unités de base. Des travaux dans ce sens sont constamment menés sur la base de l'utilisation de nouveaux phénomènes et processus physiques.

Théorie des instruments de mesure originaux (étalons). Cette sous-section aborde les questions liées à la création d'un système rationnel de normes d'unités de grandeurs physiques qui garantissent le niveau requis d'uniformité des mesures. Une direction prometteuse pour améliorer les normes est la transition vers des normes basées sur des processus physiques naturels stables. Pour les normes des unités de base, il est fondamentalement important d'atteindre le niveau le plus élevé possible pour toutes les caractéristiques métrologiques.

Théorie du transfert de tailles d'unités de grandeurs physiques. Le sujet d'étude de la sous-section concerne les algorithmes de transmission des tailles d'unités de grandeurs physiques lors de leur reproduction centralisée et décentralisée. Ces algorithmes doivent s'appuyer sur des indicateurs à la fois métrologiques et technico-économiques.

Théorie de la construction des instruments de mesure. La section résume l'expérience de sciences spécifiques dans le domaine de la construction d'outils et de méthodes de mesure. Ces dernières années, les connaissances accumulées dans le développement d'instruments électroniques pour mesurer des grandeurs électriques et surtout non électriques sont devenues de plus en plus importantes. Cela est dû au développement rapide de la technologie des microprocesseurs et des ordinateurs et à son utilisation active dans la construction d'instruments de mesure, ce qui ouvre de nouvelles opportunités de traitement des résultats. Une tâche importante est le développement de nouveaux transducteurs de mesure et l'amélioration des transducteurs de mesure connus.

Théorie de la précision des mesures. Cette section de métrologie résume les méthodes développées dans des domaines spécifiques de mesure. Il se compose de trois sous-sections : la théorie des erreurs, la théorie de l'exactitude des instruments de mesure et la théorie des procédures de mesure.

Théorie des erreurs. Cette sous-section est l'une des plus centrales en métrologie, car les résultats de mesure ne sont objectifs que dans la mesure où leurs erreurs sont correctement évaluées. Le sujet de la théorie des erreurs est la classification des erreurs de mesure, l'étude et la description de leurs propriétés. La division historique des erreurs en aléatoires et systématiques, bien qu'elle suscite des critiques justes, continue néanmoins d'être activement utilisée en métrologie. Comme alternative bien connue à une telle division des erreurs, on peut considérer la description des erreurs récemment développée, basée sur la théorie des processus aléatoires non stationnaires. Une partie importante de la sous-section est la théorie de la sommation des erreurs.

Théorie de l'exactitude des instruments de mesure. La sous-section comprend : la théorie des erreurs des instruments de mesure, les principes et méthodes de détermination et de normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure, les méthodes d'analyse de leur fiabilité métrologique.

La théorie des erreurs des instruments de mesure est la plus développée en métrologie. Des connaissances considérables ont également été accumulées dans des domaines spécifiques de mesure ; sur cette base, des méthodes générales de calcul des erreurs des instruments de mesure ont été développées. Actuellement, en raison de la complexité croissante des instruments de mesure et du développement des appareils de mesure à microprocesseur, la tâche de calculer les erreurs des instruments de mesure numériques en général et des systèmes de mesure et des complexes de mesure et de calcul en particulier est devenue urgente.

Les principes et méthodes de détermination et de normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure sont assez bien développés. Cependant, ils nécessitent des modifications tenant compte des spécificités de la métrologie et, tout d'abord, du lien étroit entre la détermination des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure et leur normalisation. Parmi les problèmes non entièrement résolus figurent la détermination des caractéristiques dynamiques des instruments de mesure et les caractéristiques d'étalonnage des transducteurs de mesure primaires. À mesure que les moyens de traitement des signaux de mesure électriques s'améliorent, les problèmes métrologiques les plus importants se concentrent autour du choix du transducteur primaire. En raison de la variété des principes de fonctionnement et des types d'instruments de mesure, ainsi que de l'augmentation de la précision de mesure requise, le problème du choix des caractéristiques métrologiques standardisées des instruments de mesure se pose.

La théorie de la fiabilité métrologique des instruments de mesure dans son orientation cible est liée à la théorie générale de la fiabilité. Cependant, la spécificité des défaillances métrologiques et surtout la variabilité de leur intensité dans le temps ne permettent pas de transférer automatiquement les méthodes de la théorie classique de la fiabilité à la théorie de la fiabilité métrologique. Il est nécessaire de développer des méthodes particulières pour analyser la fiabilité métrologique des instruments de mesure.

Théorie des procédures de mesure. La complexité croissante des tâches de mesure, la croissance constante des exigences de précision des mesures, la complication des méthodes et des instruments de mesure déterminent la conduite de recherches visant à assurer l'organisation rationnelle et la mise en œuvre efficace des mesures. Dans ce cas, le rôle principal est joué par l'analyse des mesures comme un ensemble d'étapes interdépendantes, c'est-à-dire comme des procédures. La sous-section comprend la théorie des méthodes de mesure ; méthodes de traitement des informations de mesure ; théorie de la planification des mesures ; analyse des capacités de mesure limites.

La théorie des méthodes de mesure est une sous-section consacrée au développement de nouvelles méthodes de mesure et à la modification de celles existantes, associée à des exigences croissantes en matière de précision de mesure, de plages, de vitesse et de conditions de mesure. À l'aide d'instruments de mesure modernes, des ensembles complexes de méthodes classiques sont mis en œuvre. Dès lors, la tâche traditionnelle consistant à améliorer les méthodes existantes et à étudier leur potentiel, en tenant compte des conditions de mise en œuvre, reste d'actualité.

Les méthodes de traitement des informations de mesure utilisées en métrologie sont basées sur des méthodes empruntées aux mathématiques, à la physique et à d'autres disciplines. À cet égard, la tâche de valider le choix et l'application de l'une ou l'autre méthode de traitement des informations de mesure et de faire correspondre les données initiales requises de la méthode théorique avec celles dont dispose réellement l'expérimentateur est pertinente.

La théorie de la planification des mesures est un domaine de la métrologie qui se développe très activement. Ses tâches principales consistent à clarifier le contenu métrologique des problèmes de planification des mesures et à justifier l'emprunt de méthodes mathématiques à la théorie générale de la planification expérimentale.

L'analyse des capacités limites des mesures à un niveau donné de développement de la science et de la technologie nous permet de résoudre un problème aussi important que l'étude de la précision maximale des mesures à l'aide de types ou d'instances spécifiques d'instruments de mesure.

Métrologie est la science des mesures, des méthodes permettant d'atteindre leur unité et la précision requise. Le mot « métrologie » est formé de deux mots grecs : « métron » – mesure et « logos » – doctrine. La traduction littérale du mot « métrologie » est l’étude des mesures. Pendant longtemps, la métrologie est restée principalement une science descriptive des différentes mesures et des relations entre elles. Mesures– un processus cognitif consistant à comparer une valeur donnée avec une valeur connue prise comme unité.

Le sujet de la métrologie est le traitement d'informations quantitatives sur les propriétés des objets et des processus avec une fiabilité donnée.

Mesures en Rus' : longueur - archine, brasse (3 archines), verste ; poids - poud (16,4 kg); corps liquides - barils, seaux, tasses, bouteilles.

Aux XVe-XVIIIe siècles. Dans le cadre de la croissance rapide de la science, le besoin de mesures s'est fait sentir (baromètres, densimètres, manomètres (pression de l'eau), machines à vapeur (la puissance se mesure en chevaux)).

Aux XIXe et XXe siècles. De nouvelles découvertes physiques ont lieu et des mesures en physique atomique et moléculaire sont nécessaires. En 1827, une commission des poids et mesures exemplaires est créée en Russie. DI. Mendeleev a joué un rôle majeur dans le développement du service métrologique, le dirigeant de 1892 à 1907. En 1970, la norme d'État de l'URSS a été créée, en 1993, la norme d'État a été transformée en norme d'État russe.

Au sens moderne, la métrologie est la science des mesures, des méthodes et des moyens permettant d'assurer leur unité et des méthodes permettant d'atteindre la précision requise. Les principaux domaines de la métrologie comprennent :

– théorie générale des mesures ;

– les unités de grandeurs physiques et leurs systèmes ;

– les méthodes et moyens de mesure ; méthodes pour déterminer la précision des mesures ;

– les principes fondamentaux pour assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des instruments de mesure ;

– normes et instruments de mesure exemplaires ; méthodes de transfert des tailles unitaires des instruments de mesure étalons et de référence vers les instruments de mesure fonctionnels.

Le principal document législatif en métrologie est la loi « sur la garantie de l'uniformité des mesures », adoptée en 1992, qui vise à protéger les droits et les intérêts des citoyens et de l'économie du pays contre les conséquences négatives de résultats de mesure peu fiables.

La métrologie est divisée en théorique, appliquée et législative.

Métrologie théorique traite des questions de recherche fondamentale, de création d'un système d'unités de mesure, de constantes physiques et de développement de nouvelles méthodes de mesure.

Métrologie appliquée (pratique) traite de l'application pratique dans divers domaines d'activité des résultats de la recherche théorique dans le cadre de la métrologie.

Métrologie légale comprend un ensemble de règles et de normes interdépendantes visant à assurer l'uniformité des mesures, qui sont élevées au rang de dispositions légales (par les organismes gouvernementaux autorisés), sont contraignantes et sont sous le contrôle de l'État. Sa tâche principale est de créer et d'améliorer un système de normes d'État qui établissent des règles, des exigences et des normes qui déterminent l'organisation et la méthodologie du travail pour garantir l'uniformité et l'exactitude des mesures, ainsi que l'organisation et le fonctionnement du service public concerné.

Soumettre votre bon travail à la base de connaissances est facile. Utilisez le formulaire ci-dessous

Les étudiants, étudiants diplômés, jeunes scientifiques qui utilisent la base de connaissances dans leurs études et leur travail vous en seront très reconnaissants.

Publié le http://www.allbest.ru/

Introduction

1. Sujet de métrologie

3. Métrologie légale

Conclusion

Références

Introduction

Les mesures sont l’un des moyens les plus importants pour les humains de comprendre la nature. Ils jouent un rôle énorme dans la société moderne.

La gamme des grandeurs mesurées et leur nombre ne cessent de croître. Ainsi, par exemple, la longueur est mesurée de 10^(-10) à 10^17 m, la température - de 0,5 à 10^K, la résistance électrique - de 10^-6 à 10^17 Ohm, le courant électrique - de 10^ - 16 à 10^4 A, puissance - de 10^-15 à 10^9 W. À mesure que la plage des grandeurs mesurées augmente, la complexité des mesures augmente également. En fait, ils cessent d'être une action en un seul acte et se transforment en une procédure complexe de préparation et de réalisation d'une expérience de mesure, de traitement et d'interprétation des informations reçues. Par conséquent, nous devrions parler de technologies de mesure, comprises comme une séquence d'actions visant à obtenir des informations de mesure de la qualité requise.

Une autre raison pour laquelle les mesures sont importantes est leur signification. La base de toute forme de gestion, d'analyse, de prévision, de planification, de contrôle ou de régulation repose sur des informations initiales fiables, qui ne peuvent être obtenues qu'en mesurant les grandeurs physiques (PV), les paramètres et les indicateurs requis. Et bien sûr, seule une précision élevée et garantie des résultats de mesure garantit l'exactitude des décisions prises. La science et la technologie modernes permettent d'effectuer des mesures nombreuses et précises, mais leurs coûts deviennent proportionnels aux coûts des opérations exécutives.

Une tâche importante de la métrologie est la création de normes photovoltaïques liées à des constantes physiques et possédant des plages nécessaires à la science et à la technologie modernes. Le montant des dépenses des pays industrialisés pour le fonctionnement des normes et des services de transmission pour des tailles unitaires est le suivant : les États-Unis et le Japon dépensent environ 0,004 % de leur PNB, soit 240 millions de dollars, à ces fins ; grands pays européens - 0,006 % du PNB ; dans certains pays asiatiques à croissance rapide, ces coûts atteignent 0,01 % du PNB.

La coopération avec les pays étrangers et le développement conjoint de programmes scientifiques et techniques nécessitent une confiance mutuelle dans les informations de mesure. Sa haute qualité, sa précision et sa fiabilité, l'uniformité des principes et des méthodes d'évaluation de l'exactitude des résultats de mesure sont d'une importance primordiale.

1. Sujet de métrologie

La définition généralement acceptée de la métrologie est donnée dans GOST 16263-70 « GSI. Métrologie. Termes et définitions" : la métrologie est la science des mesures, des méthodes, des moyens permettant d'assurer leur unité et des méthodes permettant d'atteindre la précision requise. Le mot grec « métrologie » est dérivé des mots « métron » – mesure et « logos » – doctrine.

La métrologie est divisée en trois sections indépendantes et complémentaires, dont la principale est la « Métrologie théorique ». Il expose les questions générales de la théorie de la mesure. La section « Métrologie appliquée » est consacrée à l'étude des questions d'application pratique dans divers domaines d'activité des résultats de la recherche théorique. La dernière section « Métrologie Légale » examine des ensembles de règles générales, d'exigences et de normes interdépendantes et interdépendantes, ainsi que d'autres questions qui nécessitent une réglementation et un contrôle de la part de l'État, visant à assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des instruments de mesure (IM). .

Le sujet de la métrologie est l'extraction d'informations quantitatives sur les propriétés des objets et des processus avec une précision et une fiabilité données. Les outils de métrologie sont un ensemble d'instruments de mesure et d'étalons métrologiques qui garantissent leur utilisation rationnelle.

Le concept de base de la métrologie est la mesure. Selon GOST 16263-70, la mesure consiste à trouver expérimentalement la valeur d'une grandeur physique (PV) à l'aide de moyens techniques spéciaux. L'importance des mesures s'exprime sous trois aspects : philosophique, scientifique et technique.

L’aspect philosophique est que les mesures constituent la méthode universelle la plus importante pour comprendre les phénomènes et processus physiques. En ce sens, la métrologie en tant que science de la mesure occupe une place particulière parmi les autres sciences. La possibilité de mesure est déterminée par une étude préliminaire d'une propriété donnée de l'objet de mesure, la construction de modèles abstraits à la fois de la propriété elle-même et de son support - l'objet de mesure dans son ensemble. Par conséquent, le lieu de mesure n'est pas déterminé parmi les méthodes primaires (théoriques ou empiriques) de cognition, mais parmi les méthodes secondaires (quantitatives), qui garantissent la fiabilité de la mesure. À l'aide de procédures cognitives secondaires, les problèmes de formation de données (enregistrement des résultats de la cognition) sont résolus. Les mesures de ce point de vue sont une méthode de codage des informations obtenues à l'aide de diverses méthodes cognitives, c'est-à-dire la dernière étape du processus cognitif associé à l'enregistrement des informations reçues.

L'aspect scientifique des mesures est qu'avec leur aide scientifique, le lien entre la théorie et la pratique est établi. Sans mesures, il est impossible de tester les hypothèses scientifiques et, par conséquent, le développement de la science.

Les mesures fournissent des informations quantitatives sur l'objet de gestion ou de contrôle, sans lesquelles il est impossible de reproduire avec précision toutes les conditions spécifiées du processus technique, d'assurer une haute qualité des produits et une gestion efficace de l'objet. Tout cela constitue l'aspect technique des mesures.

2. Structure de la métrologie théorique

Comme indiqué ci-dessus, la métrologie théorique est la branche principale de la métrologie. Sa structure est présentée sous forme de schéma sur la Fig. 1.1 (Annexe 1).

La métrologie théorique est une section de la métrologie dont le sujet est l'établissement d'exigences techniques et juridiques obligatoires pour l'utilisation d'unités de grandeurs physiques, le développement des principes fondamentaux de la métrologie.

Concepts de base de la métrologie. Comme dans toute science, en métrologie, il est nécessaire de formuler des concepts, des termes et des postulats de base, de développer une doctrine sur les unités physiques et la méthodologie. Cette section est particulièrement importante en raison du fait que

Les domaines de mesure individuels sont basés sur des concepts spécifiques et, en théorie, les domaines se développent de manière isolée. Dans ces conditions, un développement insuffisant des concepts de base oblige à résoudre à nouveau dans chaque domaine des problèmes similaires, qui sont en fait généraux.

Concepts et termes de base. Cette sous-section traite de la généralisation et de la clarification des concepts qui se sont développés dans certains domaines de mesure, en tenant compte des spécificités de la métrologie. La tâche principale est de créer un système unifié de concepts de base en métrologie, qui devrait servir de base à son développement. L'importance du système de concepts est déterminée par l'importance de la théorie de la mesure elle-même et par le fait que ce système stimule l'interpénétration des méthodes et des résultats développés dans les différents domaines de mesure.

Postulats de métrologie. Cette sous-section développe la construction axiomatique des fondements théoriques de la métrologie, identifiant les postulats sur la base desquels il est possible de construire une théorie significative et complète et d'en tirer des conséquences pratiques importantes. En métrologie, il existe deux postulats principaux :

1. La vraie valeur de la grandeur physique déterminée existe et elle est sans ambiguïté.

2. La vraie valeur de la grandeur physique mesurée est introuvable.

La vraie valeur d'une grandeur physique est une valeur qui caractériserait idéalement la grandeur physique correspondante en termes qualitatifs et quantitatifs, c'est-à-dire la vraie valeur d'une grandeur physique peut être corrélée au concept de vérité absolue.

En pratique, ils parlent de la valeur réelle d'une grandeur physique - il s'agit de la valeur d'une grandeur physique obtenue expérimentalement et si proche de la vraie valeur qu'elle peut être utilisée à sa place dans des problèmes.

La précision des mesures est le degré d'approximation des résultats de mesure d'une grandeur physique avec une valeur réelle de la grandeur physique.

L'étude des grandeurs physiques. La tâche principale de la sous-section est de construire un système unifié de valeurs physiques, c'est-à-dire le choix des grandeurs de base du système et des équations de communication pour la construction d'un système d'unités photovoltaïques, un choix rationnel important pour le développement réussi de la théorie et de la pratique du support métrologique.

Types et méthodes de mesures.La mesure d'une grandeur physique est un ensemble d'opérations pour l'utilisation d'un moyen technique qui stocke une unité d'une grandeur physique, assurant la détermination du rapport de la grandeur mesurée avec son unité et l'obtention de la valeur de cette quantité.

L'échelle d'une grandeur physique est un ensemble ordonné de valeurs d'une grandeur physique qui sert de base initiale pour mesurer une grandeur donnée (échelle de température). En théorie de la mesure, il existe cinq principaux types d’échelles de mesure :

1. Échelles de noms (classifications). Il s'agit du type d'échelle le plus simple, basé sur l'attribution de numéros aux propriétés qualitatives des objets, qui jouent le rôle de noms. Les balances n'ont pas la notion de zéro. Il n’y a pas de notion de plus ou de moins. L'unité de mesure est manquante. Exemple : répertoire des installations.

2. Échelle de commande, échelle de classement. Caractérisé par la relation d'équivalence et d'ordre par ordre croissant ou décroissant. Dans les échelles de commande, vous ne pouvez pas saisir d'unité de mesure. Par exemple : échelle du tremblement de terre.

3. Échelle d'intervalle ou échelle de différence, ces échelles sont un type d'échelle d'ordre et sont utilisées pour les objets dont les propriétés satisfont aux relations d'équivalence et d'ordre. Par exemple : le volume d'un corps est égal au volume de ses quantités. L'échelle d'intervalles se compose d'intervalles identiques, a une unité de mesure et un début arbitrairement choisi - le point zéro. Exemple : échelle de température.

4. Échelles de rapport elles décrivent les propriétés auxquelles la relation d'équivalence, d'ordre, de sommation, de soustraction, de multiplication est applicable.

Types de mesures :

1. Direct, indirect, cumulatif - c'est lorsque plusieurs quantités du même nom sont mesurées

2. Joint - lorsque deux quantités ou plus, mais non identiques, sont mesurées.

Des mesures directes peuvent être effectuées en utilisant les méthodes suivantes :

1. Méthode d'évaluation directe.

2. Méthode de comparaison avec une mesure.

3. Méthode d'addition - lorsque la valeur d'une quantité mesurable est complétée par une mesure de la même quantité de telle sorte que le dispositif de comparaison soit affecté par leur somme égale à une valeur prédéterminée.

4. Méthode différentielle (méthode de différence) - caractérisée par la mesure de la différence entre la valeur mesurée et une valeur connue à l'aide d'une mesure exacte ou de référence reproductible. Cette méthode permet d'obtenir des résultats de haute précision à l'aide d'instruments de mesure relativement grossiers.

5. La méthode du zéro est similaire à la méthode différentielle, mais la différence entre la quantité mesurée et la mesure est réduite à zéro.

Méthodologie de mesure. La sous-section développe l'organisation scientifique des processus de mesure. Les enjeux de méthodologie métrologique sont très importants, car elle combine des domaines de mesure qui diffèrent par la nature physique des grandeurs mesurées et des méthodes de mesure. Cela crée certaines difficultés dans la systématisation et la combinaison des concepts, des méthodes et de l'expérience accumulés dans divers domaines de mesure. Les principaux domaines de travail sur la méthodologie comprennent :

1. Repenser les fondamentaux de la technologie de mesure et de la métrologie dans le contexte d'une mise à jour significative de l'arsenal de méthodes et d'instruments de mesure et de la généralisation de la technologie des microprocesseurs ;

2. Analyse structurelle des processus de mesure dans une perspective systémique ;

3. Développement d'approches fondamentalement nouvelles pour organiser la procédure de mesure.

Métrologie théorique.

Concepts de base de la métrologie :

Concepts et termes de base ;

Postulats de métrologie ;

La doctrine des grandeurs physiques ;

Méthodologie de mesure.

Théorie de l'uniformité des mesures. (Théorie de la reproduction des unités de grandeurs physiques et du transfert de leurs tailles) :

- théorie des unités de grandeurs physiques;

- théorie des instruments de mesure initiaux (normes) ;

- théorie du transfert de tailles d'unités de grandeurs physiques.

Théorie de construction des instruments de mesure :

Instruments de mesure ;

Méthodes de mesure.

Théorie de la précision des mesures :

Théorie des erreurs de mesure ;

Théorie de l'exactitude des instruments de mesure (Théorie des erreurs des instruments de mesure, principes et méthodes de normalisation et de détermination des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure, théorie de la fiabilité métrologique des instruments de mesure)

Théorie des procédures de mesure (théorie des méthodes de mesure, méthodes de traitement des informations de mesure, théorie de la planification des mesures, analyse des capacités de mesure limites)

Théorie de l'uniformité des mesures. (La théorie de la reproduction d'unités de grandeurs physiques et du transfert de leurs tailles.) Cette section est traditionnellement centrale en métrologie théorique. Il comprend : la théorie des unités PV, la théorie des instruments de mesure initiaux (normes) et la théorie du transfert des tailles des unités PV.

Théorie des unités de grandeurs physiques. L'objectif principal de cette sous-section est d'améliorer les unités PV au sein du système de valeurs existant, ce qui consiste à clarifier et redéfinir les unités. Une autre tâche consiste à développer et à améliorer le système d'unités photovoltaïques, c'est-à-dire modifier la composition et les définitions des unités de base. Des travaux dans ce sens sont constamment menés sur la base de l'utilisation de nouveaux phénomènes et processus physiques.

Théorie des instruments de mesure originaux (étalons). Cette sous-section aborde les problèmes liés à la création d'un système rationnel de normes pour les unités photovoltaïques garantissant le niveau requis d'uniformité des mesures. Une direction prometteuse pour améliorer les normes est la transition vers des normes basées sur des processus physiques naturels stables. Pour les normes des unités de base, il est fondamentalement important d'atteindre le niveau le plus élevé possible pour toutes les caractéristiques métrologiques.

Théorie du transfert de tailles d'unités de grandeurs physiques. Le sujet de la sous-section est les algorithmes de transfert des tailles des unités PV lors de leur reproduction centralisée et décentralisée. Ces algorithmes doivent s'appuyer sur des indicateurs à la fois métrologiques et technico-économiques.

Théorie de la construction des instruments de mesure. La section résume l'expérience de sciences spécifiques dans le domaine de la construction d'outils et de méthodes de mesure. Ces dernières années, les connaissances accumulées dans le développement du SI électronique des grandeurs électriques et surtout non électriques sont devenues de plus en plus importantes. Cela est dû au développement rapide de la technologie des microprocesseurs et des ordinateurs et à son utilisation active dans la construction du SI, qui ouvre de nouvelles opportunités de traitement des résultats. Une tâche importante est le développement de nouveaux transducteurs de mesure et l'amélioration des transducteurs de mesure connus.

Théorie de la précision des mesures. Cette section de métrologie résume les méthodes développées dans des domaines spécifiques de mesure. Il se compose de trois sous-sections : la théorie des erreurs, la théorie de l'exactitude des instruments de mesure et la théorie des procédures de mesure.

Théorie des erreurs. Cette sous-section est l'une des plus centrales en métrologie, car les résultats de mesure ne sont objectifs que dans la mesure où leurs erreurs sont correctement évaluées. Le sujet de la théorie des erreurs est la classification des erreurs de mesure, l'étude et la description de leurs propriétés. La division historique des erreurs en aléatoires et systématiques, bien qu'elle suscite des critiques justes, continue néanmoins d'être activement utilisée en métrologie. Comme alternative bien connue à une telle division des erreurs, on peut considérer la description des erreurs récemment développée, basée sur la théorie des processus aléatoires non stationnaires. Une partie importante de la sous-section est la théorie de la sommation des erreurs.

La théorie de l'erreur des instruments de mesure est la plus développée en métrologie. Des connaissances importantes ont également été accumulées dans des domaines spécifiques de mesure ; sur cette base, des méthodes générales de calcul des erreurs SI ont été développées avec le développement d'appareils de mesure à microprocesseur, la tâche de calculer les erreurs du SI numérique en général et des systèmes de mesure et de mesure ; et complexes informatiques en particulier est devenu urgent.

Les principes et méthodes de détermination et de normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure sont assez bien développés. Cependant, ils nécessitent des modifications tenant compte des spécificités de la métrologie et, tout d'abord, du lien étroit entre la détermination des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure et leur normalisation. Parmi les problèmes non entièrement résolus figurent la détermination des caractéristiques dynamiques des instruments de mesure et les caractéristiques d'étalonnage des transducteurs de mesure primaires. À mesure que les moyens de traitement des signaux de mesure électriques s'améliorent, les problèmes métrologiques les plus importants se concentrent autour du choix de la conversion primaire. En raison de la diversité des principes de fonctionnement, se pose le problème du choix des caractéristiques métrologiques standardisées des instruments de mesure.

La théorie de la fiabilité métrologique des instruments de mesure, dans son orientation finale, est liée à la théorie générale de la fiabilité. Cependant, la spécificité des défaillances métrologiques et surtout la variabilité de leur intensité dans le temps ne permettent pas de transférer automatiquement les méthodes de la théorie classique de la fiabilité à la théorie de la fiabilité métrologique. Il est nécessaire de développer des méthodes particulières pour analyser la fiabilité métrologique des instruments de mesure.

Théorie des procédures de mesure. La complexité croissante des tâches de mesure, la croissance constante des exigences de précision des mesures, la complication des méthodes et des instruments de mesure déterminent la conduite de recherches visant à assurer l'organisation rationnelle et la mise en œuvre efficace des mesures. Dans ce cas, le rôle principal est joué par l'analyse des mesures comme un ensemble d'étapes interdépendantes, c'est-à-dire comme des procédures. La sous-section comprend la théorie des méthodes de mesure ; méthodes de traitement des informations de mesure ; théorie de la planification des mesures ; analyse des capacités de mesure limites.

La théorie des méthodes de mesure est une sous-section consacrée au développement de nouvelles méthodes de mesure et à la modification de celles existantes, associée à des exigences croissantes en matière de précision de mesure, de plage, de vitesse et de conditions de mesure. À l'aide d'instruments de mesure modernes, des ensembles complexes de méthodes classiques sont mis en œuvre. Dès lors, la tâche traditionnelle consistant à améliorer les méthodes existantes et à étudier leur potentiel, en tenant compte des conditions de mise en œuvre, reste d'actualité.

Les méthodes de traitement des informations de mesure utilisées en métrologie sont basées sur des méthodes empruntées aux mathématiques, à la physique et à d'autres disciplines. À cet égard, la tâche de valider le choix et l'application de l'une ou l'autre méthode de traitement des informations de mesure et de faire correspondre les données initiales requises de la méthode théorique avec celles dont dispose réellement l'expérimentateur est pertinente. La théorie de la planification des mesures est un domaine de la métrologie qui se développe très activement. Ses tâches principales consistent à clarifier le contenu métrologique des problèmes de planification des mesures et à justifier l'emprunt de méthodes mathématiques à la théorie générale de la planification expérimentale. L'analyse des capacités de mesure maximales à un niveau donné de développement de la science et de la technologie nous permet de résoudre un problème aussi important que l'étude de la précision maximale des mesures à l'aide de types ou d'instances d'instruments de mesure compétitifs.

3. Métrologie légale

La métrologie légale est une section de la métrologie qui comprend des ensembles de règles générales, d'exigences et de normes interdépendantes et interdépendantes, ainsi que d'autres questions nécessitant une réglementation et un contrôle de la part de l'État, visant à assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des instruments de mesure (GOST 16263).

L'étape fondamentale du développement de la métrologie légale dans la Fédération de Russie peut être considérée comme 1993, lorsque la loi « sur la garantie de l'uniformité des mesures » a été adoptée, qui, pour la première fois au plus haut niveau, a établi les normes et règles de base pour la gestion métrologique. activités dans le pays.

L'institut principal du système Gosstandart (aujourd'hui l'Agence fédérale pour la réglementation technique et la métrologie de Russie) de Russie est le VNIIMS - l'institut mène des recherches et des développements sur les problèmes juridiques et méthodologiques visant à assurer l'uniformité des mesures et des activités du service métrologique. de Russie, sert de centre d'information du Gosstandart de Russie dans le domaine de la métrologie, participe à la coopération internationale dans le domaine de la métrologie légale.

La recherche comprend :

· Recherche et développement dans le domaine de l'administration publique (réglementation) des activités métrologiques en Russie ;

· Recherche pour améliorer les activités du Service national des migrations et le développement de l'infrastructure métrologique.

La métrologie légale est la plus jeune des trois composantes de la métrologie. Il s'agit d'un moyen de réglementation étatique des activités métrologiques par le biais de lois et de dispositions législatives mises en pratique par l'intermédiaire du Service métrologique de l'État et des services métrologiques des organes directeurs de l'État et des personnes morales. Le domaine de la métrologie légale comprend les essais et l'approbation de type des instruments de mesure, leur vérification et leur étalonnage, la certification des instruments de mesure, le contrôle métrologique d'État et la surveillance des instruments de mesure.

Les règles métrologiques et les normes de métrologie légale sont harmonisées avec les recommandations et documents des organisations internationales compétentes. La métrologie légale contribue ainsi au développement des relations économiques et commerciales internationales et favorise la compréhension mutuelle dans la coopération métrologique internationale.

Un certain nombre de dispositions de métrologie théorique et pratique visant à assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des instruments de mesure nécessitent une réglementation et un contrôle de la part de l'État. Ces dispositions comprennent : la sélection des grandeurs physiques de base ; établir les tailles des unités de base et les règles de formation des unités dérivées ; un procédé de reproduction et de transmission d'informations sur la taille des unités ; sélection de caractéristiques métrologiques normalisées des instruments de mesure ; établir des normes de précision SI et limiter la précision des mesures ; sélection de techniques de mesure; activités des services métrologiques; organisation du contrôle métrologique de l'État.

Conformément aux principes de construction d'un État de droit, les normes qui protègent les intérêts de l'État et protègent les droits de ses citoyens (les exigences métrologiques concernent spécifiquement cette catégorie de normes) doivent être établies par un acte ayant force de loi. . En d’autres termes, les règles métrologiques fondamentales doivent faire l’objet de loi. En Russie, les règles et exigences générales dans le domaine de la métrologie sont reflétées dans la loi de la Fédération de Russie du 27 avril 1993 n° 4871-1 « sur la garantie de l'uniformité des mesures ». Des dispositions spécifiques dans le domaine de la métrologie légale sont réglementées par la ND - normes, règles, recommandations, etc.

Un ensemble de documents réglementaires établissant des règles, des normes et des exigences visant à atteindre et à maintenir l'uniformité des mesures dans le pays avec la précision requise constitue le système national visant à garantir l'uniformité des mesures (GSP).

Le cadre réglementaire de la métrologie peut être représenté comme une pyramide hiérarchique :

1) Loi de la Fédération de Russie « Sur la garantie de l'uniformité des mesures », discutée plus en détail dans le paragraphe suivant ;

2) les normes nationales (GOST, GOST R) du système SPG ;

3) Règles russes (PR) du système SHG, approuvées par Gosstandart. Un exemple de règles est le document PR 50.2.006-94 « GSP. Vérification des instruments de mesure. Organisation et procédure" ;

4) les recommandations (marquées « MI ») du système GSP, élaborées par les instituts de métrologie en tant que centres de recherche métrologiques d'État et approuvées par la direction de ces centres. Par exemple, MI 2277-93 « GSP. Système de certification des instruments de mesure. Dispositions de base et procédure d'exécution des travaux.

De manière générale, le GSI compte plus de 2 400 ND (normes, règles, recommandations). 75 % de l'ensemble du cadre réglementaire est constitué de recommandations, ce qui s'explique par la possibilité de leur élaboration dans des délais plus courts et à un coût inférieur à celui des normes (respectivement 3 à 4 fois et 2 à 3 fois).

Les principaux objets de réglementation du GSI sont les règles et réglementations générales de métrologie, les schémas de vérification de l'État, les méthodes de vérification des instruments de mesure, le MVI. En 1999, l'élaboration d'une norme fondamentale de base a été réalisée - GOST R 8.000 GSI « Dispositions de base ». Dans la prochaine décennie, les documents obligatoires à caractère technique ou méthodologique général seront transférés au rang de recommandations. Tout d'abord, cela concerne le ND pour les schémas de vérification d'État et le ND pour les méthodes de vérification (à l'exception du ND utilisé dans le domaine du contrôle et de la surveillance métrologiques de l'État).

4. Réglementation juridique des activités métrologiques

Les activités métrologiques sont très diverses et uniques. Sa base théorique est la science de la métrologie ; le processus réel d'activité est défini par la notion de support métrologique ; et la régulation des relations dans cette activité est confiée à la fonction de l'État ;

Assurer l’uniformité des mesures.

L'activité métrologique est née et s'est développée comme une activité appliquée, elle participe donc dans une large mesure naturellement aux relations générales du marché, mais ses résultats doivent répondre aux exigences particulières de « l'uniformité des mesures » ; De ce fait, l'activité métrologique fait l'objet d'une régulation légale, l'objet de l'influence du droit.

Comme on le sait, le droit est un système de normes généralement contraignantes sur la base desquelles se nouent certaines relations – les relations juridiques. Ces normes sont établies par l’État et appliquées par sa force coercitive.

La fonction étatique (Fig. 4.1) nécessite une gestion publique (Fig. 4.2). À son tour, la gestion est mise en œuvre dans un certain système. Un tel système est un système de mesure national, qui inclut tous les participants au secteur de la mesure - développeurs, fabricants et utilisateurs d'instruments de mesure. Pour atteindre l'uniformité des mesures, les conditions sont créées pour le fonctionnement du « système étatique assurant l'uniformité des mesures » (GSI). Le maillon le plus important de ce système est la « métrologie légale ». Formellement, ce terme désigne « une section de la métrologie qui comprend des ensembles de règles générales, d'exigences et de normes interdépendantes et interdépendantes, ainsi que d'autres questions qui nécessitent une réglementation et un contrôle de la part de l'État, visant à assurer l'uniformité des mesures et l'uniformité des mesures. instruments »(GOST 16263) . Avec le passage au principe législatif de gestion des activités pour assurer l'uniformité des mesures, le sens sémantique inhérent à ce terme s'est quelque peu élargi. Aujourd'hui, la « métrologie légale » prétend inclure dans sa composition l'ensemble du cadre législatif permettant d'assurer l'uniformité des mesures, il s'agit notamment des étalons d'unités de grandeurs. Il n’y a pas de contradiction évidente dans ce cas, car la seconde moitié de la définition (« ... d'autres questions qui nécessitent une réglementation... par l'État... ») peut naturellement être clarifiée. Dans le même temps, des « ensembles de règles, exigences et normes générales interdépendantes… » continuent de constituer la base traditionnelle de la « métrologie légale ».

Le 1er juin 1993, le corps législatif russe a promulgué la loi de la Fédération de Russie « sur la garantie de l'uniformité des mesures », qui est devenue un acte de force juridique suprême dans le domaine des mesures. Il établit la régulation des relations les plus importantes. Dans ces conditions, la précision des principales dispositions de la Loi est confiée à des actes législatifs - arrêtés ou documents réglementaires de métrologie légale. Conformément aux dispositions de la jurisprudence, ces documents sont des actes des autorités exécutives ;

Les principes de base pour assurer le contrôle métrologique sont établis par le document international n°16 de l'Organisation Internationale de Métrologie Légale (MD n°16 OIML « Principes pour assurer le contrôle métrologique »). Ce document recommande que le système de contrôle métrologique comprenne les éléments suivants :

Essais et approbation de type d'instruments de mesure ;

Exigences pour l'installation d'instruments de mesure ;

Vérification tant en entreprise que sur place ;

Une certaine fréquence de vérification des instruments de mesure après la sortie de production ;

Exigences relatives aux conditions de fonctionnement,

Exigences particulières pour l'opérateur, par exemple, délivrance d'un certificat ;

Exigences opérationnelles telles que la collecte de données et la définition de limites pour les objets de mesure ;

Exigences pour le personnel de maintenance, telles que la délivrance de certificats, la certification des équipements de test et la vérification des instruments de mesure d'origine.

Le choix de la stratégie d'organisation et de réalisation du contrôle métrologique est effectué par des fonctionnaires qui, disposant de ressources métrologiques limitées, ont la possibilité de recourir à une politique d'intervention limitée dans les processus de fabrication et d'exploitation. Dans le même temps, la métrologie légale, garantissant l’uniformité des mesures, devrait se concentrer sur les questions de « respect de la réglementation » plutôt que de « prestation de services ». En fin de compte, l'étendue du contrôle métrologique dans chaque cas spécifique est proportionnée aux exigences de la législation en vigueur, avec la menace constante de sanctions juridiques de la part des agents effectuant le contrôle métrologique.

Conformément à l'art. 12 de la loi de la Fédération de Russie « Sur la garantie de l'uniformité des mesures » (ci-après dénommée la loi) Le contrôle métrologique d'État comprend :

approbation du type d'instruments de mesure;

vérification des instruments de mesure, y compris des étalons ;

autorisation d'activités de personnes morales et physiques pour la fabrication, la réparation), la vente et la location d'instruments de mesure.

Il vous est recommandé d'étudier le prochain règlement métrologique PR 50.2.009-94 « GSI. Procédure d’essai et d’approbation de type des instruments de mesure. Ces tests sont effectués par des centres métrologiques scientifiques d'État accrédités comme centres d'essais d'État pour les instruments de mesure. Les tests sont effectués selon des programmes spécialement conçus et conformes au MI 2146-95 « GSI. La procédure d'élaboration et le contenu des programmes d'essais pour les instruments de mesure en vue de l'approbation de leur type.

Le résultat de ces tests est (si les résultats sont positifs) l'inscription du type d'instrument de mesure dans le registre national des instruments de mesure et la délivrance d'un certificat d'approbation d'État du type d'instruments de mesure, l'annexe au certificat a une description complète de ce type avec tous, paragraphe 1.ch. caractéristiques métrologiques. À la base, cette procédure et ses résultats visent à inclure un instrument de mesure spécifique dans le système de mesure national avec certaines garanties de support métrologique pour les mesures effectuées par cet instrument de mesure.

Conclusion

normatif de mesure de métrologie

La science et l’industrie ne peuvent exister sans mesures. Chaque seconde, plusieurs milliards d'opérations de mesure sont effectuées dans le monde, dont les résultats sont utilisés pour garantir la bonne qualité et le niveau technique des produits, garantir un fonctionnement sûr et sans problème des transports, pour des diagnostics médicaux et environnementaux et à d'autres fins importantes. . Il n'existe pratiquement aucun domaine de l'activité humaine où les résultats des mesures, des tests et des contrôles ne soient pas utilisés de manière intensive. Plusieurs millions de personnes et d'importantes ressources financières sont impliquées dans leur obtention.

Dans ce travail, nous avons identifié les principaux concepts de métrologie théorique et légale. Ils ont donné une définition du concept de métrologie et des formulations de ses principaux termes. Nous avons étudié deux postulats principaux de la métrologie. Ils ont également déterminé la structure de la métrologie théorique, ce qui indique brièvement qu'elle étudie cet aspect de la science et son importance.

Nous avons présenté le cadre réglementaire de la métrologie sous la forme d'une pyramide hiérarchique. Nous avons examiné les principaux documents gouvernementaux sur la garantie des mesures et du contrôle.

La métrologie est l’une des sciences les plus importantes et les plus polyvalentes, appliquée partout. Une tâche importante de la métrologie est la création de normes photovoltaïques liées à des constantes physiques et ayant des plages nécessaires à la science et à la technologie modernes et garantissant la vie en général. Il est également important de comprendre la différence entre la métrologie théorique et la métrologie légale et de connaître chaque domaine que nous avons défini dans cet ouvrage.

Références

1. Sergueïev A.G., Krokhin V.V. Métrologie : manuel pour les universités

2. Théorie générale du droit (édité par A-S. Pigolkin). Éd. MSTU je suis. N.E. Bauman. Moscou 1996.

3. S.V. Klimenko, A.L. Chichérine. Fondements de l'État et du droit. Éd. "Miroir TEIS". Moscou, 1996

4. Termes de base dans le domaine de la métrologie. Dictionnaire-ouvrage de référence - M., Standards Publishing House. 1989

Publié sur Allbest.ru

Documents similaires

Définition du terme « unité de mesures ». Caractéristiques de la métrologie théorique, législative et appliquée. Grandeurs physiques de base et reproductibilité des résultats de mesure. Certification du système qualité et système d'accréditation russe.

présentation, ajouté le 21/03/2019


Principales activités de la métrologie légale, domaines d'application de ses règles. Contenu et objectifs de la loi fédérale "sur la garantie de l'uniformité des mesures". Base juridique et principes de normalisation. Orientations de la politique de l'État dans ce domaine.

travail de cours, ajouté le 25/02/2015


Le concept, l'essence, les buts, les objectifs et la réglementation législative du système étatique visant à assurer l'uniformité des mesures en Russie, caractéristiques de son développement. Caractéristiques générales des principes de base de la métrologie légale et de la normalisation étatique.

test, ajouté le 20/04/2010


Sujet et tâches principales de la métrologie théorique, appliquée et légale. Étapes historiquement importantes dans le développement de la science de la mesure. Caractéristiques du système international d'unités de grandeurs physiques. Activités du Comité international des poids et mesures.

résumé, ajouté le 10/06/2013


Caractéristiques générales des objets de mesure en métrologie. Le concept de types et de méthodes de mesures. Classification et caractéristiques des instruments de mesure. Propriétés métrologiques et caractéristiques métrologiques des instruments de mesure. Fondements de la théorie et des techniques de mesure.

résumé, ajouté le 14/02/2011


Termes et définitions de base dans le domaine de la métrologie. Classification des mesures : directes, indirectes, cumulatives, etc. Classification des outils et méthodes de mesure. Erreurs des instruments de mesure. Exemples de désignation de classe de précision. Types d'instruments de mesure.

présentation, ajouté le 18/03/2019


Réglementation et contrôle par l'État d'un certain nombre de dispositions en matière de métrologie. Système étatique pour assurer l'uniformité des mesures. Sujets de métrologie. Gestion de trois helpdesks gouvernementaux. Certification volontaire et obligatoire.

test, ajouté le 21/01/2009


Fondements théoriques et grands concepts de la métrologie. Méthodes de normalisation des caractéristiques métrologiques des instruments de mesure, d'évaluation des erreurs des instruments et des résultats de mesure. Fondamentaux pour assurer l'uniformité des mesures. Structure et fonctions des services métrologiques.

tutoriel, ajouté le 30/11/2010


La métrologie est la science des mesures, des méthodes permettant d'assurer leur unité et des moyens d'atteindre la précision requise. Éléments de la procédure de mesure. Orientations pour le développement de la métrologie moderne. Essais d'état, essais et révision des instruments de mesure.

résumé, ajouté le 24/12/2013


Accompagnement métrologique pour la construction. Un système pour le développement, la production et la commercialisation d'instruments de mesure qui garantissent la détermination des caractéristiques du produit avec la précision requise. État actuel de la métrologie dans la construction.

La science commence à partir de là

comment ils commencent à mesurer.

La science exacte est impensable sans mesure.

DI. Mendeleïev

Dans la vie pratique, les gens sont confrontés à des mesures partout. À chaque étape, des mesures de quantités telles que la longueur, le poids, le temps, etc.

Les mesures sont l’un des moyens les plus importants pour les humains de comprendre la nature. Ils fournissent une description quantitative du monde qui nous entoure, révélant aux humains les schémas à l’œuvre dans la nature. Toutes les branches technologiques ne pourraient exister sans un système de mesure complet qui détermine tous les processus technologiques, leur contrôle et leur gestion, ainsi que les propriétés et la qualité des produits.

Actuellement, la définition suivante de la mesure a été établie : la mesure est la détermination expérimentale de la valeur d'une grandeur physique à l'aide de moyens techniques spéciaux.

La branche scientifique qui étudie les mesures est la métrologie.

Le mot « métrologie » est formé de deux mots grecs : métron – mesure et logos – doctrine. La traduction littérale du mot « métrologie » est l’étude des mesures. Pendant longtemps, la métrologie est restée principalement une science descriptive des différentes mesures et des relations entre elles. Depuis la fin du siècle dernier, grâce aux progrès des sciences physiques, la métrologie a connu un développement important. Un rôle majeur dans le développement de la métrologie moderne en tant qu'une des sciences du cycle physique a été joué par D. I. Mendeleev, qui a dirigé la métrologie nationale au cours de la période 1892 - 1907.

La métrologie dans sa compréhension moderne est la science des mesures, des méthodes, des moyens permettant d'assurer leur unité et des méthodes permettant d'atteindre la précision requise.

Les principaux objectifs de la métrologie (selon RMG 29-99) sont :

― établissement d'unités de grandeurs physiques et de normes d'État ;

― développement de la théorie, des méthodes et des moyens de mesure et de contrôle ;

— assurer l'uniformité des mesures ;

― développement de méthodes d'évaluation des erreurs, de l'état des instruments de mesure et de contrôle ;

— développement de méthodes de transfert de tailles unitaires depuis des instruments de mesure étalons ou de référence vers des instruments de mesure fonctionnels.

La métrologie moderne comprend trois composantes : la métrologie légale, la métrologie fondamentale (scientifique, théorique) et pratique (appliquée). En métrologie théorique, les principes fondamentaux de cette science sont développés. Le sujet de la métrologie légale est l'établissement d'exigences techniques et juridiques obligatoires pour l'utilisation d'unités de grandeurs physiques, d'étalons, de méthodes et d'instruments de mesure visant à assurer l'uniformité et la précision nécessaire des mesures. La métrologie pratique couvre les questions d'application pratique des développements de la métrologie théorique et légale.