Метрологияның негізгі ұғымдары

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 23 бет
Таңдаулыға:

Метрологияның негізгі ұғымдары

Жалпы «метрология» дегеніміз не? Метрология - жеке мөлшерлерді өлшеу, талап етілетін дәлдікке қол жеткізу тәсілдері туралы ғылым. Адам үнемі бірдеңені өлшеу, мөлшерді анықтау, қанша уақыт қажет екенін, объектінің қаншалықты алыс орналасқанын білу қажет болатын әлемде өмір сүреді. Мұндай сан ақпаратынсыз адам негізді шешім қабылдап, дұрыс іс-әрекет жасай алмайды.

Қазіргі кезеңдегі метрология ғылым пән ретінде өзінің және шет елдердің өлшем бірліктерін сипаттаумен айналысқан пайда болу сатысын, ең соңында эталон жасалатын өлшем туралы ғылым деп аталатын өскелең шақты бастан өткеріп, есейе келе құдыретті физиканың тарауына айналды, сонымен бірге математикалық әдістерді игеріп, қоршаған әлемді дұрыс бағалайтын өлшем құралдарымен қамтамасыз ететін аспап жасауды басқаратын болды. Академик А. П. Александров: «Метрология біздің уақытымызда өте қажет, адамның көзқарасының іргетасының қалануы, сонымен бірге еңбекшілердің әл-ауқаты да соған байланысты» - деп жазды.

Қазіргі уақытта метрология мынадай түрлерге бөлінеді:

өлшемдердің жалпы теориялық проблемалары қарастырылатын теориялық метрология;
метрологияның тарихын, оның даму үрдістерін зерттейтін тарихи метрология;
өзара байланысты жалпы ережелердің, талаптар мен нормалардың, сондай-ақ мемлекет тарапынан реттеу мен бақылауды қажет ететін басқа да мәселелер кешенін қамтитын заңдылық метрология;
өлшем әдістері мен құралдарын іс жүзінде қолдану мәселелерімен айналысатын қолданбалы метрология.

Метрологияның өндірістің тиімділігін, өнімнің техникалық деңгейі мен сапасын арттырудағы маңызы артып келеді. Ғылым мен техниканың дамуы өлшеудің дәлдігін үнемі арттыруды қажет етеді. Адам нанотехнологияларды ойластырды, яғни жұмыстар молекулалар деңгейінде жүргізілуде, яғни, микропроцессорлық техника жасалуда. Сондықтан өндірістік кәсіпорындардың, ғылыми-өндірістік бірлестіктер мен ғылыми-зерттеу институттарының басшылары метрологияны дамыту, метрологиялық ұйымдар мен қызметтердің қызметін жетілдіруге ерекше көңіл бөлуге тиіс. Метрологиялық қамтамасыз ету мәселелері дұрыс шешілген жағдайда ең жақсы нәтиже береді және жаңа өнім жасаудың, технологиялық процестерді әзірлеу мен игерудің, өндірісті ұйымдастырудың бастапқы сатыларында жүзеге асырылганда барынша аз шығынды қажет етеді.

Метрологияның негізгі міндеттері:

жеке мөлшерлердің, мемлекеттік эталондар мен үлгілік өлшеу құралдарының (ӨҚ) бірліктерін белгілеу;
өлшеу мен бақылау теориясын, әдістер мен құралдарын әзірлеу;
өлшеу мен біркелкі ӨҚ бірыңғайлығын қамтамасыз ету;
дәлсіздіктерді, ӨК жай-күйін бағалау мен бақылау әдістерін әзірлеу;
эталондардан немесе үлгілік ӨҚ-дан жұмыста қолданылатын ӨҚ-ға көлемдерді беру әдістерін әзірлеу.

Жеке мөлшер - бұл көптеген жеке объектілерүшін сапа жағынан ортақ, ал сан жағынан әрбір объектіге тән жеке қасиет. Жеке мөлшерлер актив және пассив болады. Актив жеке мөлшерлер -бұл қосалқы энергия көзін жеткізбей өлшеуге болмайтын мөлшер, мысалы, электр тогының күші. Пассив жеке мөлшерлер - бұл өлшеу үшін қосалқы энергия көздерін қолдану керек мөлшерлер, мысалы, электр кедергісі.

1960 жылы ұсынылған Халықаралық жеке мөлшерлер бірліктерінің жүйесі (ӨҚ) бойынша 7 негізгі жеке бірлік (Мемстандарт 8. 417-81) қолданылады: Метр (м) -ұзындык; 2. Килограмм (кг) - салмақ; 3. Секунд (с) - уақыт; 4. Ампер (А) - токтың күші, 5. Кельвин (К) - температура; 6. Моль (моль) -заттың саны. 7. Кандела (кд) - жарықтың қарқындылығы. Негізгі жеке бірліктерге тағы 2 қосымша жеке бірлікті қосуға болады: Радиан (рад) - бұрыш; 2. Стерадиан (ср) - дененің бұрышы.

1960 жылдан кейін кейбір негізгі өлшеу бірліктерінің анықтамалары ұдайы өндірістің талаптарына жақсы сәйкес келу және ғылыми зерттеулердің дәлдігі үшін өзгертілді. Бастапқы метрге экватор мен Солтүстік полюстің арасындағы меридиан бойынша қашықтыктың 1/10 000 000 бөлігі деген анықтама берілген болатын. Алайда 1970 жылы метр екі белгіленген деңгейдің арасындағы криптонның атомындағы электрон көшкен кезде пайда болатын толқындардың жиынтық ұзындығы деген жаңа анықтама қабылданды. 1983 жылдан беру метр - бұл вакуумда жарық секундтың 1/299792458 үлесі ішінде өтетін кашықтық.

Негізгі жеке мөлшерлердің негізінде 50-ден астам туынды жеке мөлшер алынады. Мысалы, 1 Ньютон күшінің жеке бірлігі (Н) салмағы 1 кг денені 1 м/с ² үдеуге дейін екпін үшін қажет күшке тең және килограмның салмағын метр ұзындықтың бірлігін уақыт бірлігі секундтың квадратына көбейту арқылы анықталатын үдеуге көбейту арқылы алынады.

Метрология - өлшемдер туралы ғылым. Физикалық шамалар туралы ұғым

Метрология - өлшемдер туралы, олардың бірлігін қамтамасыз ету әдістері мен құралдары және тиісті дәлдікке жету тәсілдері туралы ғылым. Метрология үш бөлімге бөлінеді: теориялық, заңнамалық және қолданбалы метрология.

Теориялық метрология - метрологияның іргелі негіздерін құру, өлшем бірліктерінің жүйесі, физикалық тұрақтыларды жасау, өлшеудің жаңа түрлерін әзірлеумен айналысатын метрологияның бөлігі. Кейде «іргелі метрология» термині қолданылады.

Заңнамалық метрология - мемлекетте қолданылатын өлшем бірліктері, өлшеу әдістері, құралдары мен зертханаларға қатысты мемлекеттік талаптарды белгілейтін метрологияның бөлігі. Заңнамалық метрология мемлекеттік метрологиялық қызмет, мемлекеттік басқару органдарының және заңды тұлғалардың метрологиялық қызметтері, енгізілетін заңдар мен заңнамалық ережелер арқылы метрологиялық қызметті мемлекеттік реттеу құралы қызметін атқарады. Заңнамалық метрологияға құралдардың түрлерін сынау мен бекіту, оларды тексеру мен калибрлеу, өлшеу құралдарын сертификаттау, өлшеу құралдарын мемлекеттік бақылау мен қадағалау жатады. Метрологиялық ережелер мен заңнамалық метрологияның нормалары халықаралық ұйымдардың құжаттары мен ұстанымдарына сәйкес теңдірілген. Бұл экономикалық және сауда байланыстарының дамуына жағдай туғызады және халықаралық метрологиялық бірлескен қызметіндегі өзара түсіністікке әсер етеді.

Тәжірибелік (қолданбалы) метрология теориялық метрологияның әзірлемелерін және заңнамалық метрологияның ережелерін қызметтің әртүрлі салаларында тәжірибеде қолданумен айналысады.

Өлшенетін шама мен оның өлшем бірлігі арасында қатынас болған кезде өлшеу жүргізусіз болатын практикалық қызметтің бірде-бір саласы жоқ.

Кез келген сараптама, болжау, жоспарлау, бақылау, реттеу кезінде шикізаттық, дайын өнімнің саны мен сапасы туралы дұрыс ақпарат, барлық өндірістік циклдің технологиялық операциясының жүргізілуі туралы ақпарат кажет. Бұл ақпарат әртүрлі физикалық шамаларды, көрсеткіштерді және өлшемдерді өлшеу жолымен алынады.

Дұрыс, өлшенген, белгіленген дәлдікпен алынған ақпарат шешімнің дұрыс қабылдануын қамтамасыз етеді. Ал дұрыс емес ақпарат өнім сапасының төмендеуіне, апатқа, ғылыми-зерттеу кезінде қате қорытындыға, пайдалы қазбалар қорын қате бағалауға, сауда-коммерциялық операция кезінде қате өлшеу мен есептеуге алып келуі мүмкін.

Өлшеу жолдарының бірыңғайлығы ақпарат алмасуға, өлшеу құралдары мен әдістерін стандарттауға, халықаралық тауар айналымы жүйесінде өлшеу нәтижелері мен өнімді сынау нәтижелерінің өзара мойындалуына кепілдік береді.

Өлшеуді жүргізушілер, кәсіби метрологтардың барлығы алынған өлшем нәтижелерінің сенімді болғанын қалайды. Алынған өлшеу нәтижесінің сенімсіздігі адамды өлшеуді қайта жүргізуге, басқа зертханалар мен мамандардың көмегіне жүгінуге мәжбүр етеді.

Метрология саласындағы танымал авторлардың жұмысында «өлшеу ұқыпты жүргізілгенмен де, қандай да бір тура өлшейтін өлшем құралдарды қолданса да, өлшенетін шаманың дұрыс мәнін алу мүмкін емес» деп айтылған, яғни қателігі нөлге тең шама алу мүмкін емес. Ықтималдыңтар теориясы өлшеу нәтижесін шынайы мәніне жакындату дәрежесін бағалау әдіетерін белгілейді. Ықтималдыңтар теориясы қателіктің ықтимал шектерін бағалауға мүмкіндік береді. Өлшемнің шынайылығы өлшеу нәтижелеріне сенім дәрежесін сипаттайды.

Өлшем құралдарымен толық және шынайы мәндерді алмай ғылыми зерттеулерде, ғарышты игеруде, жаңа материалдар мен жаңа технолог ияларды құру саласында, барлық саладағы бұйымдардың сенімділігін қамтамасыз етуде жетістікгерге жету мүмкін емес.

Көптеген мәселелерді тек әртүрлі орындарда, әр уақытта, әртүрлі өлшеу құралдарын қолдану арқылы алынған көптеген өлшеу нәтижелерінің негізінде шешуге болады. Өндірістің автоматтандырылуы өлшеудің дәлдігін, шынайылығын және салыстырмалышығын арттыруға мәжбүр етеді.

Мәсслелердің күрделілігіне қарай метрология үлкен мәнге ие болады.

Қызмегтің барлық түрін өлшемсіз елестету мүмкін емес. Келеген ендіріс салаларында өлшеулерге кететін шығын келемі жылдың капитал салымының 30%-дан астамын құрайды.

Метрологиялық қамтамасыз ету материалдың, энергетикалық және басқа да қорларды үнемдеу мәселелерін шешуде үлкен мәнге ие, өйткені шынайы сандың елестеу материалдың құндылықтарды, электрлік және жылу энергияларын, мұнай және мұнай өнімдерін, газды, йодты қорларды үнемдеу мен шығынын азайтудың негізі болып табылады.

Қазіргі уақыттағы салмақ өлшейтін құралдар қателігі салдарынан өлшеу кезінде өлшенген барлық өндіріс өнімдерінің 1%-ға жуығы есептелмей қалады (құралдарды әдеттегідей салыстырып тексеру және олардың жарамдылығын мойындау кезінде) .

Мұнайдың, газдың, бензиннің көптеген мөлшері есептелмей қалады. Электр энергиясын есептегіштің қателігі-2%, сондықтан 2% электр энергиясы есептелмей қалады. Егер де астық, мұнай, газ, шойын, болат, тыңайтқыштарды тоннамен өлшеп, ал электр энергиясын киловаттпен өлшесек, онда Бұл пайыздар жылына миллиондаған теңге шығынды құрайды.

Егер есептеу дәлдігін екі есеге жоғарылатсақ, онда материалдар мен өнімдердің зор бөлігі есепке алынар еді.

Метрологиялық қызметтік жоқтығы, өлшем бірлігін қамтамасыз ету жөніндегі ережелер мен шарттардың бұзылуы өнім сапасын бақылау кезінде жүргізілетін өлшеулер кезінде, технологиялық үдерістерді реттеу кезінде, диагностика және ауруларды емдеу кезінде үлкен шығындарға алып келеді.

Өнім ендірісі кезінде тек дайын өнім саласын бағалау кезіндегі өлшем жағдайына мән беріп қана қоймай, сонымен қатар белсенді бақылау құралдары көмегімен жүргізілген технологиялық үдерістердегі сапа көрсеткіштерін бақылау мүмкіндігі мен өлшем жағдайына мән беру керек.

Жаңа бұйымды жасар алдында және әрбір технологиялық процесті өндеу алдында өндірілген және аттестатталған өлшем әдістері мен құралдарын, сынамаларды қолдана отырып, өндірістің метрологиялық дайындығы мәсслелерін шешіп алу қажет.

Медицинадағы метрологияның рөлі өте айрықша. Медициналық өлшеу құралдары мен сынау құралдарының көптеген түрі шығарылған (адамға қалыпты әсер ететіндей жасалған) . Медицинада диагностика, терапия және гигиена кезінде өлшеулер жүргізіледі.

Биологиялық объектінің нысаннын өлшеу нәтижелері бойынша ағзаның жекелей, сонымен қатар түгелдей жағдайын, жұмыс жасау қабілетін және әрекетін анықтайды. Биологиялық нысанға емдеу мақсатымен жүргізілген терапия кезінде жасанды әсерлер тигізіледі, олардың өлшемдері қатаң нормаланған және өлшеу жолымен бақыланған. Жасанды әсерлер мен ағза өлшемдерін өлшеу нәтижелері бойынша әсерлердің тиімділігін, емдеу жолының дұрыстығын анықтайды.

Гигиенада қоршаған ортаның (су, ауа және т. б. ) ағзаға әсерін зерттеу үшін көптеген елшсулер жүргізіледі.

Оператор алынған өлшем нәтижелерінің дұрыстығына сенімді болу керек. Ол үшін сынақтан, метрологиялық аттестаттаудан еткен өлшеу құралдарын қолдану керек болса, ал пайдалану үдерісінде мерзімді салыстырып тексеруден өткізіп тұруы керек.

Өлшеу кезінде қолданатын әдістемелер міндетті түрде метрологиялық аттестаттау мен тіркеуден өтуі тиіс. Аттестатталған әдістеменің қолданылуын қатаң ескере отырып, оператор алынған өлшеу нәтижелеріне және белгіленген шектен қателіктің асыл кетпейтіндігіне сенімді болады.

Қызметтің барлық бағытында заңнамалық метрологияның ережелері, теориялық метрологияның негізгі зерттемелері және тәжірибеде осының барлығын қолдана алатын мамандар болуы қажет (өлшем жағдайына жауапты бас метрологтар, өлшемді жүзеге асырушы операторлар) .

Өлшем жүргізуге кеткен шығындар өнімді өңдеу мен өндіруге кеткен жаллы шығындардың айтарлықтай бөлігін құрайды.

Өлшемдер кез келген өндірістік бұйымды жобалау, дайындау, сынау және бақылаудың бар сатысында етеді.

Өндірісі дамыған елдерде ғылыми-техникалық пөтенциал көрсеткіштері өлшеу құралдарының жетілу деңгейі бойынша (өлшеу құралдары мен өлшеу техникалары) бағаланады.