Metrológia je veda o meraní. Stanovuje spoločné chápanie jednotiek, ktoré sú rozhodujúce pre meranie akejkoľvek ľudskej činnosti.
Bez ohľadu na to, aká zložitá je veda o metrológii, úlohy metrológie boli definované už v 18. storočí. To viedlo v roku 1795 k vytvoreniu desiatkového metrického systému, ktorý stanovil súbor noriem pre iné typy meraní. Niekoľko ďalších krajín prijalo tento systém v rokoch 1795 až 1875.
Na vytvorenie jednotných svetových štandardov v súlade s Metrickým dohovorom bol zriadený Medzinárodný úrad pre boj proti odchýlkam od systému (BIPM). To viedlo k vytvoreniu Medzinárodného systému jednotiek v dôsledku rezolúcie prijatej v roku 1960. Hlavné úlohy metrológie sa tak stali ešte globálnejšími. Teraz je to jedna z vied, od ktorej takmer závisí osud ľudstva, pretože určuje normy prijaté na celom svete.
Úlohy metrológie, štandardizácie, certifikácie
Táto veda sa delí na tri hlavné typy. Prvou je definícia merných jednotiek (styčný bod s normalizáciou), druhou je implementácia týchto jednotiek do praxe. Medzi jeho úlohy patrí aj druh sledovania, ktorý prepája merania uskutočnené v praxi s referenčnými normami (certifikácia). Špecialisti v tejto oblasti sú vyškolení na riešenie úloh metrológie/certifikácie, ktoré sú kritické v akejkoľvek aplikácii.
Podpolia
Podobory sú vedecká alebo fundamentálna metrológia, ktorá sa zaoberá stanovením meracích jednotiek, aplikovaných, technických alebo priemyselných, zaoberajúcich sa ich aplikáciou na výrobné a iné procesy v spoločnosti, ako aj legislatíva, ktorá zahŕňa reguláciu a predpisy, požiadavky na prostriedky a metódy. Problémy metrológie/normy sa používajú na vzdelávanie odborníkov v každej z týchto oblastí.
Legislatívny aspekt
Každá krajina má národný systém merania (NMS) vo forme siete laboratórií, kalibračných stredísk a akreditačných orgánov, ktoré implementujú a udržiavajú metrologickú infraštruktúru. NMS ovplyvňuje spôsob, akým sa v krajine vykonávajú merania, ako aj ich akceptáciu medzinárodným spoločenstvom, čo má veľký význam pre celú spoločnosť, vrátane ekonomiky, energetiky, životného prostredia, zdravotníctva, výroby, priemyslu a spotrebiteľskej dôvery. Premetrologické úlohy slúžia na školenie začiatočníkov v tejto oblasti, s riešením ktorých študenti väčšinou nemajú problémy.
Vplyv tejto vedy na obchod a ekonomiku je jedným z najľahšie pozorovateľných sociálnych dôsledkov jej rozsiahleho zavedenia. Na zabezpečenie spravodlivého obchodu musí existovať dohodnutý systém merania, ktorý táto veda poskytuje.
História
Štandardizácia je rozhodujúca pre platnosť meraní. Prvý záznam trvalého štandardu bol urobený v roku 2900 pred Kristom. pred Kr., kedy bol kráľovský egyptský lakeť vytesaný z čiernej žuly ako metrický štandard. Lak bol definovaný ako dĺžka faraónovho predlaktia plus šírka jeho paže a tento štandard bol daný všetkým staviteľom v Egypte. Úspešnosť štandardizovanej dĺžky pre stavbu pyramíd je indikovaná dĺžkami ich podstavcov, ktoré sa líšia maximálne o 0,05 %.
Iné civilizácie zaviedli spoločné štandardy merania, čím sa pripojili k rímskej a gréckej architektúre. Kolaps impéria a následné temné časy vyvolali stratu vedomostí o opatreniach a štandardizácii. Hoci miestne systémy boli bežné, porovnateľnosť bola ťažká, pretože mnohé boli nekompatibilné. V roku 1196 boli v Anglicku vytvorené štandardy dĺžky a Magna Charta z roku 1215 dokonca obsahovala samostatnú časť na meranie jednotiek vína a piva.
Nový čas
Moderná metrológiapochádza z Francúzskej revolúcie. Revolucionári vytvorili jedinú komoru mier a váh, aby zjednotili všetko, čo sa dalo merať. Na výučbu tejto vedy boli zostavené špeciálne úlohy v metrológii, s riešením ktorých mohli mať spočiatku problémy aj začínajúci vedci.
V marci 1791 bol definovaný štandardný meter. To viedlo v roku 1795 k vytvoreniu desiatkového metrického systému, ktorý stanovil štandardy pre iné typy meraní. Niekoľko ďalších krajín prijalo metrický systém v rokoch 1795 až 1875.
Hoci pôvodným poslaním BIPM bolo vytvoriť medzinárodné štandardy pre merné jednotky a zosúladiť ich s národnými štandardmi, rozsah pôsobnosti úradu sa vďaka vedeckému pokroku rozšíril. Teraz zahŕňa elektrické, fotometrické jednotky a štandardy na meranie ionizujúceho žiarenia. Metrický systém bol modernizovaný v roku 1960 vytvorením Medzinárodného systému jednotiek v dôsledku prijatia rezolúcie na jednej z tematických medzinárodných konferencií.
Medzinárodná úroveň
Medzinárodný úrad pre váhy a miery (BIPM) definuje metrológiu ako vedu o meraní. Stanovuje spoločné chápanie jednotiek dôležitých pre ľudskú činnosť.
Metrológia je rozsiahla oblasť, ale možno ju zhrnúť do troch hlavných činností:
- definícia medzinárodne uznávaných merných jednotiek;
- realizácia týchto celkov v praxi;
- aplikácia sledovacích reťazcov (spojenie s referenciouštandardy).
Tieto koncepty platia v rôznej miere pre tri hlavné oblasti metrológie:
- scientific;
- aplikované, technické alebo priemyselné;
- legislatívne.
V rôznych medzinárodných úradoch sa všetko, čomu sa venuje metrológia, štandardizácia a certifikácia - úlohy a riešenia, vymýšľanie nových opatrení, zlepšovanie starých. Toto všetko robia organizácie, aby zabezpečili štandardizáciu a certifikáciu.
Vedecká metrológia
Vedecká metrológia je spojená s tvorbou meracích jednotiek, vývojom nových metód, implementáciou noriem a kontrolou ich dodržiavania vo všetkých prípadoch. Patrí sem aj príprava úloh a riešení pre štandardizáciu, certifikáciu, metrológiu.
Tento typ metrológie sa považuje za najvyšší stupeň rozvoja tejto vedy so snahou o čo najvyšší stupeň presnosti. BIPM spravuje databázu metrologických kalibračných a meracích kapacít a partnerských inštitúcií po celom svete. V meraniach BIPM definoval deväť oblastí metrológie, medzi ktoré patrí akustika, elektrina a magnetizmus, dĺžka, hmotnosť a súvisiace veličiny, fotometria a rádiometria, ionizujúce žiarenie, čas a frekvencia, termometria a chémia.
Najnovšie udalosti
Vzhľadom na nárast počtu úloh v oblasti metrológie bolo rozhodnuté doplniť metrológiu a dostať ju na medzinárodnú úroveň. Neskôr bola navrhnutá nová definícia základných jednotiek SI, ktorá bola oficiálne schválenánovembra 2018 a účinné od mája 2019.
Motiváciou na zmenu základných jednotiek je urobiť celý systém odvoditeľným z fyzikálnych konštánt, čo si vyžaduje odstránenie prototypu kilogramov, pretože je to posledný artefakt, od ktorého závisia definície jednotiek. Vedecká metrológia hrá dôležitú úlohu pri tejto redefinícii jednotiek, pretože ich presná definícia si vyžaduje dôslednú definíciu fyzikálnych konštánt.
Praktická a priemyselná metrológia
Aplikovaná, technická alebo priemyselná oblasť tejto vedy sa týka aplikácie meraní v priemyselných a iných procesoch a ich využitia v spoločnosti, zabezpečenia vhodnosti prístrojov, ich kalibrácie a kontroly kvality. Vzhľadom na úlohy metrológie je priemyselná a aplikovaná metrológia niekedy nesprávne stotožňovaná s celou touto mnohostrannou vedou, pretože zo všetkých jej oblastí je pre laikov najpozoruhodnejšia.
Kvalitatívne merania sú v priemysle dôležité, pretože ovplyvňujú náklady a kvalitu konečného produktu a 10 – 15 % výrobných nákladov. Aj keď sa v tejto oblasti metrológie kladie dôraz na samotné merania, na zabezpečenie platnosti je potrebná kalibrácia sledovacieho zariadenia. Uznanie metrologickej kompetencie v priemysle možno dosiahnuť prostredníctvom dohôd o vzájomnom uznávaní, akreditácie alebo vzájomného hodnotenia. Priemyselná metrológia je dôležitá pre hospodársky a priemyselný rozvoj krajiny a jej ciele v konkrétnej krajine môžu naznačovať jej ekonomický status.
Legálna metrológia
Vzhľadom na všetky vyššie uvedené úlohy metrológie zohráva legislatívna metrológia veľmi pomocnú úlohu a tu je dôvod. Faktom je, že ide o právny podtyp tejto vedy a týka sa činností, ktoré vyplývajú z požiadaviek stanovených zákonom na priame meranie, zriaďovanie jednotiek, prístrojov a metód na jeho realizáciu. Takéto zákonné požiadavky môžu vyplývať z potreby ochrany zdravia, verejnej bezpečnosti, životného prostredia, zdaňovania, ochrany spotrebiteľa a spravodlivého obchodu.
Po celom svete sa zakladajú tematické organizácie venované tomuto typu metrológie, aby pomohli harmonizovať predpisy naprieč národnými hranicami, aby sa zabezpečilo, že právne požiadavky nebudú brániť obchodu.
