Роль измерения в развитии науки, промышленности

Предмет метрология

Метрология - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности (ГОСТ 16263-70).

Греческое слово «метрология» состоит из 2-х слов «метрон» - мера и «логос» -учение.

Предметом метрологии - является извлечение количественной информации о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.

Средства метрологии - это совокупность средств измерений и метрологических стандартов, обеспечивающих их рациональное использование.

Без измерений не может обойтись ни одна наука.

Основное понятие метрологии - измерение.

Измерение - это нахождение значения физической величины (ФВ) опытным путем с помощью специальных технических средств (ГОСТ 16263-70).

Измерения могут быть представлены тремя аспектами [Л.1]:

■ Философский аспект измерения: измерения являются важнейшим универсальным методом познания физических явлений и процессов

■ Научный аспект измерения: с помощью измерений (эксперимента) осуществляется связь теории и практики («практика - критерий истины»)

■ Технический аспект измерений: измерения обеспечивают получение количественной информации об объекте управления или контроля.

 

Роль измерения в развитии науки, промышленности.

Приведем высказывания известных ученых о роли измерений

В. Томпсон: «Я часто говорю, что когда вы можете измерить то. о чем вы говорите и можете выразить это в числах, то вы кое-что знаете об этом; но когда вы не можете измерить это, не можете выразить это в числах, то ваши знания будут жалкого и неудовлетворительного рода; это может представлять собой начало знания, но в ваших мыслях вы едва придвинулись к тому, что заслуживает название науки, каков бы ни был предмет исследования» (Строение материи, 1895 г.)

А. Ле Шателье: «Выучиться правильно измерять - одно из наиболее важных, но и наиболее трудно осуществимых этапов науки. Достаточно одного ложного измерения для того, чтобы помешать открытию закона и, что еще хуже, привести к установлению несуществующего закона. Таково было, например, происхождение закона о непредельных соединениях водорода и кислорода, основанных на экспериментальных ошибках в измерениях Бунзена» (Наука и промышленность, 1928г.).

Проиллюстрируем первую часть высказывания А. Ле Шателье примерами измерений в области механики и гравитации за последние - 300 лет и их влияние на развитие науки и техники.

1. 1583 г. - Г. Галилей установил изохронность колебаний маятника.
Изохронность колебаний маятника явилась основой создания новых часов - хронометров, которые стали важнейшим инструментом навигации в эпоху великих
географических открытий

1604 г. - Г. Галилей установил равноускоренность движения тела по наклонной плоскости

2. 1619 г. - И. Кеплер сформулировал на основе измерений III закон движения планет:

Т ~ К (Т - период, К. - радиус орбиты)

4. 1657 г. - X. Гюйгенс сконструировал маятниковые часы со спусковым механизмом

(анкер)

5. 1678 г. - X. Гюйгенс измерил величину силы тяжести для Парижа (^ = 979,9 см/с)

6. 1798 г. - Г. Кавендиш измерил с помощью крутильных весов силу притяжения двух тел и определил гравитационную константу в законе Ньютона, определил среднюю плотность Земли (5.18 г/см')

Создание X. Гюйгенсом точных часов со спусковым механизмом (анкер) стало основой измерительной техники; а измерение силы тяжести - основой баллистики.

В результате этих экспериментов были сформулированы 3-й закон движения планет И. Кеплера, закон всемирного тяготения (И. Ньютон) - основа всей современной деятельности человека, связанной с космосом.

Измерения являются:

-одним из путей познания природы человеком;

- основой научных знаний;

-служат для учета материальных ресурсов;

- средством обеспечения требуемого качества;

- средством взаимозаменяемости деталей и уз­лов;

- средством совершенствования технологии,

- средством охраны здоровья и обеспечения безо­пасности труда.

Основоположник отечественной метрологии Дмитрий Иванович Менделеев сказал: «Наука начинается <...> с тех пор, как начинают измерять <...> точная наука немыслима без меры». Известно аналогичное высказывание и основопо­ложника английской метрологии Томсона: «Каждая вещь известна лишь в той степени, в какой ее можно измерить».

Директор Международного бюро мер и весов профессор Эндрю Вол-лард в послании к Всемирному дню метрологии 20 мая 2005 года писал: «Экономический успех страны зависит от ее способности производить и продавать точно измеренные и испытанные товары и услуги. Метро­логия играет центральную роль для производителей, поставщиков и по­требителей товаров и услуг. Все слои общества должны иметь уверенность в точности и надежности измерений, сделанных на нужном уровне точно­сти».

 

 

Под метрологическим обеспечением понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм для обеспечения единства и требуемой точности измерений.

 

На разных этапах жизненного цикла продукции метрологическое обеспечение реализуется посредством разного набора составляющих процессов.

На этапе проектирования - метрологическая экспертиза конструкторской документации.

На этапе производства - поверка, калибровка средств измерений, раз­работка и производство средств измерений, метрологическая экспертиза технологической документации.

Этап испытаний - аттестация испытательного оборудования, метроло­гическая экспертиза программ и методик первичной и периодической ат­тестации.