Поверка средства измерений — совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям (Закон РФ).
Метрология как область практической деятельнов-ти зародилась в древности. На всем пути развития человеческого общества измерения были основой отношений людей между собой, с окружающими предметами, природой. При этом вырабатывались единые представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, а также правила и способы их сопоставления.
Наименования единиц измерения и их размеры появлялись в давние времена чаще всего в соответствии с возможностью применения единиц и их размер ров без специальных устройств, т. е. создавались с ориентацией на те единицы, что были “под руками и ногами”. В России в качестве единиц длины были “пядь”, “локоть”.
Для поддержания единства установленных мер еще в древние времена создавались эталонные (образцовые) меры. К ним относились бережно: в древности они хранились в храмах, церквях как наиболее надежных местах для хранения ценных предметов.
По мере развития промышленного производства повышались требования к применению и хранению мер, усиливалось стремление к унификации размеров единиц физических величин.
В начале 1840 г. во Франции была введена метрическая система мер. Значимость метрической системы глубоко оценил Д.И. Менделеев. В 1867 г. с трибуны съезда русских естествоиспытателей он выступил с призывом содействовать под-? готовке метрической реформы в России. По его инициативе--^ Петербургская академия наук предложила учредить международную организацию, которая обеспечивала бы единообразие средств измерений в международном масштабе. Это предложение получило одобрение, и в 1875 г. на Дипломатической метрологической конференции, проведенной в Париже, в которой участвовали 17 государств (в том числе Россия) была Принята Метрическая конвенция.
По мере унификации единиц измерений во многих государствах вводились законодательные нормы, которые защищали покупателей от недобросовестности производителей и распространителей товаров и услуг. В России в XVI в. контроллеры (целовальники) на рынках разыскивали и отбирали старые (неофициальные) меры. За пользование ими налагали большой штраф и даже заключали виновных в тюрьму.
Еще больше усилился надзор за мерами в XVII в. Им занимались таможни, “кружечные дворы”. В Москве действовали Померная изба и Большая таможня. Померная изба проводила периодическую (“как год минет”) поверку мер и изымала неправильные (“воровские”) меры.
В наказе царя Федора Алексеевича Большой Московской таможне о сборе таможенных пошлин (1681 г.) говорилось, что за найденные у торговцев воровские меры определялась конфискация товаров и ссылка с семьей.
Решительный и жесткий характер Петра I проявился в его наказе “О сборе в Московской Большой таможне пошлин” (1698): “за найденные непрямые, воровские весы лавки опечатать, товары отобрать и семьей сослать”. Он же в Уставе воинских артикулов (1716) писал: “Наказание за обмер и обвес — возвратить добро втрое, взимать штраф, подвергнуть телесному наказанию”.В 1745 г. публикуется Указ сенатский о рассылке из камер-коллегии во все города заклейменных мер для хлеба и о взыскании штрафа с того, у кого окажутся неуказанные меры.В 1858 г. Елизавета Петровна повелела: “Сделать аршины железные верные и с обеих концов заклейменные так, чтобы ни урезать, ни упиловать невозможно было”.Долгое время метрология была в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. Но в процессе развития общества роль измерений возрастала, и с конца прошлого века благодаря прогрессу физики метрология поднялась на качественно новый уровень. Большую роль в становлении метрологии в России сыграл Д.И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период с 1892 по 1907 г. “Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять”, — в этом научном кредо великого ученого выражен, по существу, важнейший принцип развития науки, который не утратил актуальности и в современных условиях.
Развитие естественных наук привело к появлению все новых и новых средств измерений (СИ), а они, в свою очередь, стимулировали развитие наук, становясь все более мощным средством исследования. Так, повышение точности измерений плотности воды привело в 1932 г. к открытию тяжелого изотопа водорода — дейтерия. Подобных примеров, которые подтверждают роль измерений как инструмента познания, множество. Здесь уместно привести высказывание крупнейшего русского физика и электротехника Б.С. Якоби: “Искусство измерений является могущественным оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы природы и подчинения ее сил нашему господству”.
Можно выделите три главные функции измерений в народном хозяйстве:
1. учет продукции народного хозяйства, исчисляющейся по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии;
2. измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов (особенно в автоматизированных производствах) и для обеспечения нормального функционирования транспорта и связи;
3. измерения физических величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроле продукции в различных отраслях народного хозяйства.
От качества СИ зависит эффективность выполнения указанных функций. Приведем несколько примеров, относящихся к первой функции СИ: погрешности эксплуатируемых в настоящее время счетчиков энергии (в среднем 2%) приводят к неопределенности в учете такого же количества электроэнергии; состояние современного весового хозяйства таково, что : в процессе взвешивания остается неучтенным около 1% всех измеряемых продуктов производства. Повышение точности- измерений позволяет определить недостатки тех или иных технологических процессов и устранить эти недостатки. Все это в конечном счете приводит к повышению качества продукции, экономии энергетических и тепловых ресурсов, а также сырья и материалов.
Например, известно, что урожайность сельскохозяйственных культур в значительной мере зависит от оптимального и заранее устанавливаемого количества вносимых в почву удобрений и расхода воды при : поливе и, следовательно, от точности измерений массы удобрений и расхода воды. Повышение технического ресурса подшипников на 40% — результат внедрения эталона отклонения от круглости, а эталон шероховатости позволяет сэкономить 1 кг краски на каждую тонну отливки при ее окраске.
В нашей стране ежедневно производится около 200 млрд. измерений, свыше 4 млн. человек считают измерения своей профессией. Доля затрат на измерения составляет 10—15% затрат общественного труда, а в отраслях промышленности, производящих сложную технику (электротехника, станкостроение и др.), она достигает 50—70%. О масштабах затрат на получение достоверных результатов измерений свидетельствуют следующие цифры: в 1998 г. стоимость этих работ в России была равна 3,8% от величины валового национального продукта (ВНП). В развитых странах эта цифра достигает 9—12% ВВП [38]. Подсчитано, что число СИ растет прямо пропорционально квадрату прироста промышленной продукции. Это означает, что при увеличении объема промышленной продукции в 2 раза число СИ может вырасти в 4 раза. В настоящее время в нашей стране насчитывается более 1,5 млрд. СИ.
Эффект, получаемый в народном хозяйстве благодаря применению СИ, составляет примерно 8—10 руб. на 1 руб. затрат |38].
Таким образом, измерения являются важнейшим инструментом познания объектов и явлений окружающего мира и играют огромную роль в развитии народного хозяйства.
Повышение качества измерений и успешное внедрение новых методов измерений, зависят от уровня развития метрологии как науки.
Метрология — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой, точности. Метрологию подразделяют на теоретическую, прикладную и законодательную.
Теоретическая метрология занимается вопросами фундаментальных исследований, созданием системы единиц измерений, физических постоянных, разработкой новых методов измерения.
Прикладная (практическая) метрология занимается вопросами практического применения в различных сферах деятельности результатов теоретических исследований в рамках метрологии.
Законодательная метрология включает совокупность взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспечение единства измерений, которые возводятся в ранг правовых положений (уполномоченными на то органами государственной власти), имеют обязательную силу и находятся под контролем государства.
2.1 Общая характеристика объектов измерений
Основным объектом измерения в метрологии являются физические величины.
Физическая величина (краткая форма термина — “величина”) применяется для описания материальных систем и объектов (явлений, процессов и т.п.), изучаемых в любых науках (физике, химии и др.) Как известно, существуют основные и производные величины. В качестве основных выбирают величины, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. Механика базируется на трех основных величинах, теплотехника — на четырех, физика — на семи. ГОСТ 8.417 устанавливает семь основных физических величин — длина, масса, время, термодинамическая температура, количество вещества, сила света, сила электрического тока, с помощью которых создается все многообразие производных физических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений.