Metrologia to termin techniczny oznaczający wszystkie czynności i procedury związane z pomiarami. Ostatecznym celem metrologii, określanej również jako „nauka o pomiarach i ich zastosowaniu” (International Vocabulary of Metrology, 2010), jest zapewnienie prawidłowych, porównywalnych i wiarygodnych wyników pomiarów.
metrologię można podzielić na następujące obszary:
- Metrologia naukowa lub ogólna. Ta część metrologii zajmuje się problemami wspólnymi dla wszystkich pytań metrologicznych, niezależnie od samej ilości. Dotyka na przykład ogólnych teoretycznych i praktycznych problemów związanych z jednostkami miar, problemu błędów w pomiarach oraz problemów właściwości metrologicznych przyrządów pomiarowych.
- metrologia przemysłowa. Dyscyplina ta koncentruje się na pomiarach w produkcji i kontroli jakości.
typowe problemy to procedury kalibracji i odstępy między kalibracjami, kontrola procesów pomiarowych i zarządzanie sprzętem pomiarowym.
- metrologia prawna. Termin ten odnosi się do obowiązkowych wymogów technicznych. Służba metrologii prawnej sprawdza te wymagania w celu zagwarantowania prawidłowych pomiarów w obszarach interesu publicznego, takich jak handel, zdrowie, środowisko i bezpieczeństwo (Międzynarodowy słownik terminów w metrologii prawnej, 2000).
pomiar obejmuje praktycznie wszystkie operacje handlowe, od obrotu towarami masowymi (ropa naftowa, gaz ziemny, rudy metali) po detaliczną sprzedaż towarów na rynku. W szczególności międzynarodowy handel towarami i procesami produkcyjnymi wykorzystującymi części i komponenty produkowane w różnych regionach świata wymaga prawidłowych pomiarów w oparciu o międzynarodowy system metrologiczny. Można to zilustrować poniższymi przykładami.
- handel międzynarodowy i znaczenie akceptowanego na całym świecie systemu jednostek
Załóżmy, że chcesz poznać średnicę rury. Chcesz wymiar w centymetrach lub calach? Czego żąda twój Klient? Centymetr i CAL to jednostki należące do dwóch różnych systemów jednostek. Podczas gdy centymetr jest podwielokrotnością metra, jednostka długości międzynarodowego systemu jednostek (SI), cala, należy do tzw. Imperialnego systemu miar
. SI jest zalecanym systemem i jest stosowany na całym świecie, podczas gdy jednostki imperialne są używane w kilku krajach lub do konkretnych zastosowań.
- pomiary wysokiej precyzji jako podstawa telekomunikacji i Informatyki
’czas” jest najczęściej mierzoną ilością. Dzięki dzisiejszej technologii właściwy czas jest rozpowszechniany za pośrednictwem radia, telewizji, telefonu, Internetu i satelity. Jednym z przykładów ultra-precyzyjnych pomiarów czasu jest globalny system pozycjonowania GPS, w którym sygnały czasowe zegarów atomowych z co najmniej trzech satelitów są wykorzystywane do obliczania pozycji odbiornika na ziemi z dokładnością do ułamka metra. Te niezwykle dokładne wyniki można osiągnąć tylko pod warunkiem, że każdy zegar wytwarza sygnały czasowe o tej samej dokładności. Technologia ta przyczynia się do szybszej i bezpieczniejszej wysyłki towarów, ułatwia i przyspiesza wymianę i odzyskiwanie informacji oraz stanowi podstawę handlu elektronicznego (Secrets of Electronic Commerce, 2009).
- wkład metrologii w ocenę zgodności i certyfikację
na rynkach światowych certyfikaty są często wymagane jako dowód zgodności produktów lub usług z określonymi normami lub przepisami. W wielu przypadkach oceny zgodności i sprawdzanie zgodności z normami lub przepisami wymagają pomiarów i badań.
pomiary i testy muszą być zatem prawidłowe w określonych granicach, porównywalne i wiarygodne, aby zapewnić zaufanie do certyfikatów.
ogólnie rzecz biorąc, dokładność przyrządów pomiarowych osiąga się poprzez regularne kalibracje. Kalibracja polega na porównaniu przyrządu pomiarowego z dokładniejszym standardem pomiarowym. Krajowe normy pomiarowe, które zwykle zapewniają najbardziej dokładne pomiary w danym kraju, są porównywane z międzynarodowymi lub innymi normami krajowymi w celu zapewnienia prawidłowego rozpowszechniania jednostek na całym świecie. Jeśli istnieje nieprzerwany łańcuch udokumentowanych kalibracji od najwyższych standardów do zwykłych przyrządów pomiarowych, uzyskane pomiary nazywa się „identyfikowalnymi”.
koszty i ryzyko związane z niezalibrowaniem
niestety, kalibracja wiąże się z kosztami i w niepewnych czasach ekonomicznych czynność ta często może zostać zaniedbana lub odstęp między kontrolami kalibracji przyrządów może zostać przedłużony w celu obniżenia kosztów lub po prostu z powodu braku zasobów lub siły roboczej.
jednak zaniedbanie kalibracji może prowadzić do nieplanowanych przestojów produkcji lub maszyny, problemów z jakością produktu i procesu, a nawet wycofania produktu i przeróbek.
Ponadto, jeśli przyrząd ma krytyczne znaczenie dla procesu lub znajduje się w strefie niebezpiecznej, umożliwienie dryfowania czujnika w czasie może potencjalnie spowodować zagrożenie dla bezpieczeństwa pracowników. Podobnie produkt końcowy wytwarzany przez Zakład ze źle skalibrowanymi instrumentami może stanowić zagrożenie zarówno dla konsumentów, jak i dla klientów. W pewnych sytuacjach może to nawet doprowadzić do utraty licencji na prowadzenie działalności przez spółkę, która nie spełnia jej wymogów regulacyjnych. Dotyczy to w szczególności sektora żywności i napojów oraz producentów farmaceutycznych.
wagi również muszą być regularnie kalibrowane.
określenie prawidłowej masy produktu lub materiału jest szczególnie ważne dla firm, które dostarczają stal, Papier i masę celulozową, energetykę, firmy lotnicze, porty i punkty sprzedaży detalicznej, które fakturują klientów na podstawie masy tego, co dostarczają (pomiar fiskalny). Firmy te muszą udowodnić nie tylko, że masa jest dokładna, ale także, że sprzęt wytwarzający odczyty został prawidłowo skalibrowany.
fakturowanie w tych branżach często opiera się na pomiarach procesu.
istnieje zatem rosnąca potrzeba potwierdzenia jakości metrologicznej tych wag poprzez wzorcowanie.
produkcja produktów zależy również od dokładnych mas, więc laboratoria i działy produkcyjne w przemyśle spożywczym, naftowym i gazowym, energetycznym, chemicznym i farmaceutycznym również muszą skalibrować swoje wagi.