Федеральное агентство по образованию

Г ОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Печатается по решению

методического совета

светотехнического факультета

и редакционно-издательского

отдела Средневолжского

математического общества

Введение в прикладНую метрологИю

Учебное пособие

Саранск 2006

УДК 628.9: 658.6

Составители: С.Д. Богатырев, В.В. Родин

Научный редактор: кандидат физико-математических наук

Введение в прикладную метрологию Учебное пособие / С.Д. Богатырев, В.В. Родин. – Саранск: СВМО, 2006. – 94 с.

В учебном пособии рассматриваются основные понятия и термины в области метрологии, принципы построения систем единиц физических величин, система единиц СИ. Приводится классификация погрешностей, методы статистической обработки результатов измерений. Особое внимание уделено средствам изменений, их метрологическим характеристикам и классам точности. Описываются основные виды метрологической деятельности.

Пособие предназначено студентам специальности 200501 «Метрология и метрологическое обеспечение», 200503 «Стандартизация и сертификация», 210102 «Светотехника и источники света», 340100 «Управление качеством», изучающим дисциплины «Метрология. Введение в специальность», «Метрология, стандартизация и сертификация», «Прикладная метрология» и другие дисциплины данного профиля.

Печатается по решению научно-методической комиссии светотехнического факультета Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и редакционно-издательского отдела Средневолжского Математического общества.

© СВМО, 2006

Введение

Деятельность человека, направленная на решение множества задач, требует знания количественной информации о том или ином свойстве объектов материального мира (явления, процесса, вещества, изделия). Основным способом получения эмпирической информации являются измерения, при правильной организации и выполнении которых получают количественный результат с большей или меньшей точностью, отражающий интересующие свойства объекта познания. Информация о свойствах и качествах объектов, полученная посредством измерений – измерительная информация. Она основа науки, промышленности и экономики. Каждую секунду в мире производятся миллиарды измерительных операций, результаты которых используются для обеспечения качества и технического уровня выпускаемой продукции, безопасной и безаварийной работы транспорта, обоснования медицинских и экологических диагнозов, анализа информационных потоков. Практически нет ни одной сферы деятельности человека, где бы интенсивно не использовались результаты измерений, испытаний и контроля. По оценкам экспертов, от 3 до 9 % валового национального продукта передовых индустриальных стран приходится на измерения и связанные с ними операции.

Метрология (от греч. «метрон» - мера, «логос» - учение) – наука об измерениях, а измерения – один из важнейших путей познания. Метрология как наука и область практической деятельности зародилась в древности. На всем пути развития человеческого общества измерения осознанно или неосознанно были основой взаимоотношения людей между собой, с окружающими предметами, природой. Первыми единицами измерения скифских и славянских племен, населявших территорию будущей Киевской Руси явились меры длины, которыми служили части человеческого тела или отрезки пути, преодолеваемые за определенный интервал времени. Естественное происхождение имели и меры веса. На Руси эпохи Киевского Великого княжества сложилась система мер, удовлетворяющая потребности того времени и оказавшаяся устойчивой на протяжении ряда столетий. Для поддержания единства фактических значений установленных мер служили образцовые меры, которые находились обычно в распоряжении князей и предоставлялись ими для единовременного пользования в торговле, строительстве. К таким мерам относится «золотой пояс» великого князя Святослава Ярославича (1073 - 1076 г.) равный 108 см. В средние века в Московском государстве были усовершенствованы методики измерений, повысилась их точность. Измерения выполнялись государственными чиновниками, выборными от торговых людей или местного самоуправления. М.В. Ломоносов, Д.И. Менделеев внесли свой значительный вклад в метрологию. Козьму Пруткова можно считать пионером-метрологом XIX века. «Нет столь великой вещи, которую не превзошла бы величиной еще большая. Нет вещи столь малой, в которую не вместилась бы еще меньшая», - Козьма Прутков. В России одной из немногих стран мира сложилась самостоятельная, стройная, рациональная и долговечная система мер.

В настоящее время метрология развивается по нескольким направлениям. Если в начале XX века под словом метрология понималась наука, главной задачей которой было описание мер, применяемых в разных странах, областях, городах, то теперь это понятие приобрело более широкий научный и практический смысл, расширилось содержание метрологической деятельности. Сформировались и развиваются три взаимосвязанные ветви метрологии: теоретическая, прикладная и законодательная метрология.

Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии, таких как создание системы единиц измерений, физических постоянных, разработка новых методов измерений.

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.

Прикладная (практическая) метрология – раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии.

На современном этапе, требования к метрологической деятельности постоянно увеличиваются. Измерения осуществляет каждый человек, измерительный прибор основа производства, а измерение – важнейшая часть трудовой деятельности.

В соответствии с нормативной базой метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.