Наука об измерениях и их ошибках это

Метроло́гия (от греч. μέτρον — мера, измерительный инструмент + др.-греч. λόγος — мысль, причина) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности (РМГ 29-99). Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого — метрологические стандарты.

Метрология состоит из 3 разделов:

• Теоретическая

Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).

• Прикладная

Изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.

• Законодательная

Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений.

Цели и задачи метрологии

• Создание общей теории измерений;
• образование единиц физических величин и систем единиц;
• разработка и стандартизация методов и средств измерений, методов определения точности измерений, основ обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (так называемая «законодательная метрология»);
• создание эталонов и образцовых средств измерений, поверка мер и средств измерений. Приоритетной подзадачей данного направления является выработка системы эталонов на основе физических констант.

Также метрология изучает развитие системы мер, денежных единиц и счёта в исторической перспективе.

Аксиомы метрологии

1. Любое измерение есть сравнение.
2. Любое измерение без априорной информации невозможно.
3. Результат любого измерения без округления значения является случайной величиной.

Термины и определения метрологии

• Единство измерений — состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимым первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
• Физическая величина — одно из свойств физического объекта, общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
• Измерение — совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей и получения значения этой величины.
• Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.
• Поверка  — совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерения метрологическим требованиям.
• Погрешность измерения — отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
• Погрешность средства измерения — разность между показанием средства измерений и действительным значением измеряемой физической величины.
• Точность средства измерений — характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.
• Лицензия — это разрешение, выдаваемое органам государственной метрологической службы на закрепленной за ним территории физическому или юридическому лицу на осуществление ему деятельности по производству и ремонту средств измерения.
• Эталон единицы величины — техническое средство предназначенное для передачи, хранения и воспроизведения единицы величины.

История метрологии

Исторически важные этапы в развитии метрологии:

• XVIII век — установление эталона метра (эталон хранится во Франции, в Музее мер и весов; в настоящее время является в большей степени историческим экспонатом, нежели научным инструментом);
• 1832 год — создание Карлом Гауссом абсолютных систем единиц;
• 1875 год — подписание международной Метрической конвенции;
• 1960 год — разработка и установление Международной системы единиц (СИ);
• XX век — метрологические исследования отдельных стран координируются Международными метрологическими организациями.

Вехи отечественной истории метрологии:

• присоединение к Метрической конвенции;
• 1893 год — создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»);

Всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Праздник учрежден Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года, на 88 заседании МКМВ.

Становление и различия метрологии в СССР и за рубежом

Бурное развитие науки, техники и технологии в ХХ веке потребовало развития метрологии как науки. В СССР метрология развивалась в качестве государственной дисциплины, т.к. нужда в повышении точности и воспроизводимости измерений росла по мере индустриализации и роста оборонно-промышленного комплекса. Зарубежная метрология также отталкивалась от требований практики, но эти требования исходили в основном от частных фирм. Косвенным следствием такого подхода оказалось государственное регулирование различных понятий, относящихся к метрологии, то есть ГОСТирование всего, что необходимо стандартизовать. За рубежом эту задачу взяли на себя негосударственные организации, например ASTM. В силу этого различия в метрологии СССР и постсоветских республик государственные стандарты ( эталоны ) признаются главенствующими, в отличие от конкурентной западной среды, где частная фирма может не пользоваться плохо зарекомендовавшим себя стандартом или прибором и договориться со своими партнёрами о другом варианте удостоверения воспроизводимости измерений.

Отдельные направления метрологии

• Авиационная метрология
• Химическая метрология
• Биометрия

См. также

• Всемирный День метрологии
• Журнал Главный Метролог
• Институт метрологии ФГУП ВНИИМС
• Стандартизация
• Методы электроаналитической химии
• Авиационная метрология
• Установка для поверки расходомеров
• Основное уравнение измерений
• Измерение давления
• Электромагнитные расходомеры

Ссылки

	Метрология на Викискладе?

• ФГУП УНИИМ — Уральский научно-исследовательский институт метрологии.
• ФГУП ВНИИОФИ — Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений.
• Справочная информация по метрологии, нормативная и техническая документация, форум.
• Теоретические основы информационных и измерительных технологий
• Метрология. Метрологическое обеспечение производства.

Metrology is the scientific study of measurement.^[1] It establishes a common understanding of units, crucial in linking human activities.^[2] Modern metrology has its roots in the French Revolution’s political motivation to standardise units in France when a length standard taken from a natural source was proposed. This led to the creation of the decimal-based metric system in 1795, establishing a set of standards for other types of measurements. Several other countries adopted the metric system between 1795 and 1875; to ensure conformity between the countries, the Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) was established by the Metre Convention.^[3][4] This has evolved into the International System of Units (SI) as a result of a resolution at the 11th General Conference on Weights and Measures (CGPM) in 1960.^[5]

Metrology is divided into three basic overlapping activities:^[6][7]

• The definition of units of measurement
• The realisation of these units of measurement in practice
• Traceability—linking measurements made in practice to the reference standards

These overlapping activities are used in varying degrees by the three basic sub-fields of metrology:^[6]

• Scientific or fundamental metrology, concerned with the establishment of units of measurement
• Applied, technical or industrial metrology—the application of measurement to manufacturing and other processes in society
• Legal metrology, covering the regulation and statutory requirements for measuring instruments and methods of measurement

In each country, a national measurement system (NMS) exists as a network of laboratories, calibration facilities and accreditation bodies which implement and maintain its metrology infrastructure.^[8][9] The NMS affects how measurements are made in a country and their recognition by the international community, which has a wide-ranging impact in its society (including economics, energy, environment, health, manufacturing, industry and consumer confidence).^[10][11] The effects of metrology on trade and economy are some of the easiest-observed societal impacts. To facilitate fair trade, there must be an agreed-upon system of measurement.^[11]

History[edit]

The ability to measure alone is insufficient; standardisation is crucial for measurements to be meaningful.^[12] The first record of a permanent standard was in 2900 BC, when the royal Egyptian cubit was carved from black granite.^[12] The cubit was decreed to be the length of the Pharaoh’s forearm plus the width of his hand, and replica standards were given to builders.^[3] The success of a standardised length for the building of the pyramids is indicated by the lengths of their bases differing by no more than 0.05 per cent.^[12]

In China weights and measures had a semi religious meaning as it was used in the various crafts by the Artificers and in ritual utensils and is mentioned in the book of rites along with the steelyard balance and other tools.^[13]

Other civilizations produced generally accepted measurement standards, with Roman and Greek architecture based on distinct systems of measurement.^[12] The collapse of the empires and the Dark Ages that followed lost much measurement knowledge and standardisation. Although local systems of measurement were common, comparability was difficult since many local systems were incompatible.^[12] England established the Assize of Measures to create standards for length measurements in 1196, and the 1215 Magna Carta included a section for the measurement of wine and beer.^[14]

Modern metrology has its roots in the French Revolution. With a political motivation to harmonise units throughout France, a length standard based on a natural source was proposed.^[12] In March 1791, the metre was defined.^[4] This led to the creation of the decimal-based metric system in 1795, establishing standards for other types of measurements. Several other countries adopted the metric system between 1795 and 1875; to ensure international conformity, the International Bureau of Weights and Measures (French: Bureau International des Poids et Mesures, or BIPM) was formed by the Metre Convention.^[3][4] Although the BIPM’s original mission was to create international standards for units of measurement and relate them to national standards to ensure conformity, its scope has broadened to include electrical and photometric units and ionizing radiation measurement standards.^[4] The metric system was modernised in 1960 with the creation of the International System of Units (SI) as a result of a resolution at the 11th General Conference on Weights and Measures (French: Conference Generale des Poids et Mesures, or CGPM).^[5]

Subfields[edit]

Metrology is defined by the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) as «the science of measurement, embracing both experimental and theoretical determinations at any level of uncertainty in any field of science and technology».^[15] It establishes a common understanding of units, crucial to human activity.^[2] Metrology is a wide reaching field, but can be summarized through three basic activities: the definition of internationally accepted units of measurement, the realisation of these units of measurement in practice, and the application of chains of traceability (linking measurements to reference standards).^[2][6] These concepts apply in different degrees to metrology’s three main fields: scientific metrology; applied, technical or industrial metrology, and legal metrology.^[6]

Scientific metrology[edit]

Scientific metrology is concerned with the establishment of units of measurement, the development of new measurement methods, the realisation of measurement standards, and the transfer of traceability from these standards to users in a society.^[2][3] This type of metrology is considered the top level of metrology which strives for the highest degree of accuracy.^[2] BIPM maintains a database of the metrological calibration and measurement capabilities of institutes around the world. These institutes, whose activities are peer-reviewed, provide the fundamental reference points for metrological traceability. In the area of measurement, BIPM has identified nine metrology areas, which are acoustics, electricity and magnetism, length, mass and related quantities, photometry and radiometry, ionizing radiation, time and frequency, thermometry, and chemistry.^[16]

As of May 2019 no physical objects define the base units.^[17] The motivation in the change of the base units is to make the entire system derivable from physical constants, which required the removal of the prototype kilogram as it is the last artefact the unit definitions depend on.^[18] Scientific metrology plays an important role in this redefinition of the units as precise measurements of the physical constants is required to have accurate definitions of the base units. To redefine the value of a kilogram without an artefact the value of the Planck constant must be known to twenty parts per billion.^[19] Scientific metrology, through the development of the Kibble balance and the Avogadro project, has produced a value of Planck constant with low enough uncertainty to allow for a redefinition of the kilogram.^[18]

Applied, technical or industrial metrology[edit]

Applied, technical or industrial metrology is concerned with the application of measurement to manufacturing and other processes and their use in society, ensuring the suitability of measurement instruments, their calibration and quality control.^[2] Producing good measurements is important in industry as it has an impact on the value and quality of the end product, and a 10–15% impact on production costs.^[6] Although the emphasis in this area of metrology is on the measurements themselves, traceability of the measuring-device calibration is necessary to ensure confidence in the measurement. Recognition of the metrological competence in industry can be achieved through mutual recognition agreements, accreditation, or peer review.^[6] Industrial metrology is important to a country’s economic and industrial development, and the condition of a country’s industrial-metrology program can indicate its economic status.^[20]

Legal metrology[edit]

Legal metrology «concerns activities which result from statutory requirements and concern measurement, units of measurement, measuring instruments and methods of measurement and which are performed by competent bodies».^[21] Such statutory requirements may arise from the need for protection of health, public safety, the environment, enabling taxation, protection of consumers and fair trade. The International Organization for Legal Metrology (OIML) was established to assist in harmonising regulations across national boundaries to ensure that legal requirements do not inhibit trade.^[22] This harmonisation ensures that certification of measuring devices in one country is compatible with another country’s certification process, allowing the trade of the measuring devices and the products that rely on them. WELMEC was established in 1990 to promote cooperation in the field of legal metrology in the European Union and among European Free Trade Association (EFTA) member states.^[23] In the United States legal metrology is under the authority of the Office of Weights and Measures of National Institute of Standards and Technology (NIST), enforced by the individual states.^[22]

Concepts[edit]

Definition of units[edit]

The International System of Units (SI) defines seven base units: length, mass, time, electric current, thermodynamic temperature, amount of substance, and luminous intensity.^[24] By convention, each of these units are considered to be mutually independent and can be constructed directly from their defining constants.^[25]: 129 All other SI units are constructed as products of powers of the seven base units.^[25]: 129

SI base units and standards

Base quantity	Name	Symbol	Definition
Time	second	s	The duration of 9192631770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium-133 atom[25]: 130
Length	metre	m	The length of the path travelled by light in a vacuum during a time interval of 1/299792458 of a second[25]: 131
Mass	kilogram	kg	Defined (as of 2019) by «… taking the fixed numerical value of the Planck constant, h, to be 6.62607015×10−34 when expressed in the unit J s, which is equal to kg m2 s−1 …»[25]: 131
Electric current	ampere	A	Defined (as of 2019) by «… taking the fixed numerical value of the elementary charge, e, to be 1.602176634×10−19 when expressed in the unit C, which is equal to A s …»[25]: 132
Thermodynamic temperature	kelvin	K	Defined (as of 2019) by «… taking the fixed numerical value of the Boltzmann constant, k, to be 1.380649×10−23 when expressed in the unit J K−1, which is equal to kg m2 s−2 K−1 …»[25]: 133
Amount of substance	mole	mol	Contains (as of 2019) «… exactly 6.02214076×1023 elementary entities. This number is the fixed numerical value of the Avogadro constant, NA, when expressed in the unit mol−1 …»[25]: 134
Luminous intensity	candela	cd	The luminous intensity, in a given direction, of a source emitting monochromatic radiation of a frequency of 540×1012 Hz with a radiant intensity in that direction of 1/683 watt per steradian[25]: 135

Since the base units are the reference points for all measurements taken in SI units, if the reference value changed all prior measurements would be incorrect. Before 2019, if a piece of the international prototype of the kilogram had been snapped off, it would have still been defined as a kilogram; all previous measured values of a kilogram would be heavier.^[3] The importance of reproducible SI units has led the BIPM to complete the task of defining all SI base units in terms of physical constants.^[26]

By defining SI base units with respect to physical constants, and not artefacts or specific substances, they are realisable with a higher level of precision and reproducibility.^[26] As of the redefinition of the SI units on 20 May 2019 the kilogram, ampere, kelvin, and mole are defined by setting exact numerical values for the Planck constant (h), the elementary electric charge (e), the Boltzmann constant (k), and the Avogadro constant (N_A), respectively. The second, metre, and candela have previously been defined by physical constants (the caesium standard (Δν_Cs), the speed of light (c), and the luminous efficacy of 540×10¹² Hz visible light radiation (K_cd)), subject to correction to their present definitions. The new definitions aim to improve the SI without changing the size of any units, thus ensuring continuity with existing measurements.^{[27][25]: 123, 128}

Realisation of units[edit]

The realisation of a unit of measure is its conversion into reality.^[28] Three possible methods of realisation are defined by the international vocabulary of metrology (VIM): a physical realisation of the unit from its definition, a highly-reproducible measurement as a reproduction of the definition (such as the quantum Hall effect for the ohm), and the use of a material object as the measurement standard.^[29]

Standards[edit]

A standard (or etalon) is an object, system, or experiment with a defined relationship to a unit of measurement of a physical quantity.^[30] Standards are the fundamental reference for a system of weights and measures by realising, preserving, or reproducing a unit against which measuring devices can be compared.^[2] There are three levels of standards in the hierarchy of metrology: primary, secondary, and working standards.^[20] Primary standards (the highest quality) do not reference any other standards. Secondary standards are calibrated with reference to a primary standard. Working standards, used to calibrate (or check) measuring instruments or other material measures, are calibrated with respect to secondary standards. The hierarchy preserves the quality of the higher standards.^[20] An example of a standard would be gauge blocks for length. A gauge block is a block of metal or ceramic with two opposing faces ground precisely flat and parallel, a precise distance apart.^[31] The length of the path of light in vacuum during a time interval of 1/299,792,458 of a second is embodied in an artefact standard such as a gauge block; this gauge block is then a primary standard which can be used to calibrate secondary standards through mechanical comparators.^[32]

Traceability and calibration[edit]

Metrological traceability is defined as the «property of a measurement result whereby the result can be related to a reference through a documented unbroken chain of calibrations, each contributing to the measurement uncertainty».^[33] It permits the comparison of measurements, whether the result is compared to the previous result in the same laboratory, a measurement result a year ago, or to the result of a measurement performed anywhere else in the world.^[34] The chain of traceability allows any measurement to be referenced to higher levels of measurements back to the original definition of the unit.^[2]

Traceability is most often obtained by calibration, establishing the relationship between an indication on a measuring instrument (or secondary standard) and the value of the standard. A calibration is an operation that establishes a relation between a measurement standard with a known measurement uncertainty and the device that is being evaluated. The process will determine the measurement value and uncertainty of the device that is being calibrated and create a traceability link to the measurement standard.^[33] The four primary reasons for calibrations are to provide traceability, to ensure that the instrument (or standard) is consistent with other measurements, to determine accuracy, and to establish reliability.^[2] Traceability works as a pyramid, at the top level there is the international standards, at the next level national metrology institutes calibrate the primary standards through realisation of the units creating the traceability link from the primary standard and the unit definition.^[34] Through subsequent calibrations between national metrology institutes, calibration laboratories, and industry and testing laboratories the realisation of the unit definition is propagated down through the pyramid.^[34] The traceability chain works upwards from the bottom of the pyramid, where measurements done by industry and testing laboratories can be directly related to the unit definition at the top through the traceability chain created by calibration.^[3]

Uncertainty[edit]

Measurement uncertainty is a value associated with a measurement which expresses the spread of possible values associated with the measurand—a quantitative expression of the doubt existing in the measurement.^[35] There are two components to the uncertainty of a measurement: the width of the uncertainty interval and the confidence level.^[36] The uncertainty interval is a range of values that the measurement value expected to fall within, while the confidence level is how likely the true value is to fall within the uncertainty interval. Uncertainty is generally expressed as follows:^[2]

Coverage factor: k = 2

Where y is the measurement value and U is the uncertainty value and k is the coverage factor^[a] indicates the confidence interval. The upper and lower limit of the uncertainty interval can be determined by adding and subtracting the uncertainty value from the measurement value. The coverage factor of k = 2 generally indicates a 95% confidence that the measured value will fall inside the uncertainty interval.^[2] Other values of k can be used to indicate a greater or lower confidence on the interval, for example k = 1 and k = 3 generally indicate 66% and 99.7% confidence respectively.^[36] The uncertainty value is determined through a combination of statistical analysis of the calibration and uncertainty contribution from other errors in measurement process, which can be evaluated from sources such as the instrument history, manufacturer’s specifications, or published information.^[36]

International infrastructure[edit]

Several international organizations maintain and standardise metrology.

Metre Convention[edit]

The Metre Convention created three main international organizations to facilitate standardisation of weights and measures. The first, the General Conference on Weights and Measures (CGPM), provided a forum for representatives of member states. The second, the International Committee for Weights and Measures (CIPM), was an advisory committee of metrologists of high standing. The third, the International Bureau of Weights and Measures (BIPM), provided secretarial and laboratory facilities for the CGPM and CIPM.^[37]

General Conference on Weights and Measures[edit]

The General Conference on Weights and Measures (French: Conférence générale des poids et mesures, or CGPM) is the convention’s principal decision-making body, consisting of delegates from member states and non-voting observers from associate states.^[38] The conference usually meets every four to six years to receive and discuss a CIPM report and endorse new developments in the SI as advised by the CIPM. The last meeting was held on 13–16 November 2018. On the last day of this conference there was vote on the redefinition of four base units, which the International Committee for Weights and Measures (CIPM) had proposed earlier that year.^[39] The new definitions came into force on 20 May 2019.^[40][41]

International Committee for Weights and Measures[edit]

The International Committee for Weights and Measures (French: Comité international des poids et mesures, or CIPM) is made up of eighteen (originally fourteen)^[42] individuals from a member state of high scientific standing, nominated by the CGPM to advise the CGPM on administrative and technical matters. It is responsible for ten consultative committees (CCs), each of which investigates a different aspect of metrology; one CC discusses the measurement of temperature, another the measurement of mass, and so forth. The CIPM meets annually in Sèvres to discuss reports from the CCs, to submit an annual report to the governments of member states concerning the administration and finances of the BIPM and to advise the CGPM on technical matters as needed. Each member of the CIPM is from a different member state, with France (in recognition of its role in establishing the convention) always having one seat.^[43][44]

International Bureau of Weights and Measures[edit]

The International Bureau of Weights and Measures (French: Bureau international des poids et mesures, or BIPM) is an organisation based in Sèvres, France which has custody of the international prototype of the kilogram, provides metrology services for the CGPM and CIPM, houses the secretariat for the organisations and hosts their meetings.^[45][46] Over the years, prototypes of the metre and of the kilogram have been returned to BIPM headquarters for recalibration.^[46] The BIPM director is an ex officio member of the CIPM and a member of all consultative committees.^[47]

International Organization of Legal Metrology[edit]

The International Organization of Legal Metrology (French: Organisation Internationale de Métrologie Légale, or OIML), is an intergovernmental organization created in 1955 to promote the global harmonisation of the legal metrology procedures facilitating international trade.^[48] This harmonisation of technical requirements, test procedures and test-report formats ensure confidence in measurements for trade and reduces the costs of discrepancies and measurement duplication.^[49] The OIML publishes a number of international reports in four categories:^[49]

• Recommendations: Model regulations to establish metrological characteristics and conformity of measuring instruments
• Informative documents: To harmonise legal metrology
• Guidelines for the application of legal metrology
• Basic publications: Definitions of the operating rules of the OIML structure and system

Although the OIML has no legal authority to impose its recommendations and guidelines on its member countries, it provides a standardised legal framework for those countries to assist the development of appropriate, harmonised legislation for certification and calibration.^[49] OIML provides a mutual acceptance arrangement (MAA) for measuring instruments that are subject to legal metrological control, which upon approval allows the evaluation and test reports of the instrument to be accepted in all participating countries.^[50] Issuing participants in the agreement issue MAA Type Evaluation Reports of MAA Certificates upon demonstration of compliance with ISO/IEC 17065 and a peer evaluation system to determine competency.^[50] This ensures that certification of measuring devices in one country is compatible with the certification process in other participating countries, allowing the trade of the measuring devices and the products that rely on them.

International Laboratory Accreditation Cooperation[edit]

The International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC) is an international organisation for accreditation agencies involved in the certification of conformity-assessment bodies.^[51] It standardises accreditation practices and procedures, recognising competent calibration facilities and assisting countries developing their own accreditation bodies.^[2] ILAC originally began as a conference in 1977 to develop international cooperation for accredited testing and calibration results to facilitate trade.^[51] In 2000, 36 members signed the ILAC mutual recognition agreement (MRA), allowing members work to be automatically accepted by other signatories, and in 2012 was expanded to include accreditation of inspection bodies.^[51][52] Through this standardisation, work done in laboratories accredited by signatories is automatically recognised internationally through the MRA.^[53] Other work done by ILAC includes promotion of laboratory and inspection body accreditation, and supporting the development of accreditation systems in developing economies.^[53]

Joint Committee for Guides in Metrology[edit]

The Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM) is a committee which created and maintains two metrology guides: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM)^[54] and International vocabulary of metrology – basic and general concepts and associated terms (VIM).^[33] The JCGM is a collaboration of eight partner organisations:^[55]

• International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
• International Electrotechnical Commission (IEC)
• International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC)
• International Organization for Standardization (ISO)
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP)
• International Organization of Legal Metrology (OIML)
• International Laboratory Accreditation Cooperation (ILAC)

The JCGM has two working groups: JCGM-WG1 and JCGM-WG2. JCGM-WG1 is responsible for the GUM, and JCGM-WG2 for the VIM.^[56] Each member organization appoints one representative and up to two experts to attend each meeting, and may appoint up to three experts for each working group.^[55]

National infrastructure[edit]

A national measurement system (NMS) is a network of laboratories, calibration facilities and accreditation bodies which implement and maintain a country’s measurement infrastructure.^[8][9] The NMS sets measurement standards, ensuring the accuracy, consistency, comparability, and reliability of measurements made in the country.^[57] The measurements of member countries of the CIPM Mutual Recognition Arrangement (CIPM MRA), an agreement of national metrology institutes, are recognized by other member countries.^[2] As of March 2018, there are 102 signatories of the CIPM MRA, consisting of 58 member states, 40 associate states, and 4 international organizations.^[58]

Metrology institutes[edit]

A national metrology institute’s (NMI) role in a country’s measurement system is to conduct scientific metrology, realise base units, and maintain primary national standards.^[2] An NMI provides traceability to international standards for a country, anchoring its national calibration hierarchy.^[2] For a national measurement system to be recognized internationally by the CIPM Mutual Recognition Arrangement, an NMI must participate in international comparisons of its measurement capabilities.^[9] BIPM maintains a comparison database and a list of calibration and measurement capabilities (CMCs) of the countries participating in the CIPM MRA.^[59] Not all countries have a centralised metrology institute; some have a lead NMI and several decentralised institutes specialising in specific national standards.^[2] Some examples of NMI’s are the National Institute of Standards and Technology (NIST)^[60] in the United States, the National Research Council (NRC)^[61] in Canada, the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Germany,^[62] and the National Physical Laboratory (United Kingdom) (NPL).^[63]

Calibration laboratories[edit]

Calibration laboratories are generally responsible for calibrations of industrial instrumentation.^[9] Calibration laboratories are accredited and provide calibration services to industry firms, which provides a traceability link back to the national metrology institute. Since the calibration laboratories are accredited, they give companies a traceability link to national metrology standards.^[2]

Accreditation bodies[edit]

An organisation is accredited when an authoritative body determines, by assessing the organisation’s personnel and management systems, that it is competent to provide its services.^[9] For international recognition, a country’s accreditation body must comply with international requirements and is generally the product of international and regional cooperation.^[9] A laboratory is evaluated according to international standards such as ISO/IEC 17025 general requirements for the competence of testing and calibration laboratories.^[2] To ensure objective and technically-credible accreditation, the bodies are independent of other national measurement system institutions.^[9] The National Association of Testing Authorities^[64] in Australia and the United Kingdom Accreditation Service^[65] are examples of accreditation bodies.

Impacts[edit]

Metrology has wide-ranging impacts on a number of sectors, including economics, energy, the environment, health, manufacturing, industry, and consumer confidence.^[10][11] The effects of metrology on trade and the economy are two of its most-apparent societal impacts. To facilitate fair and accurate trade between countries, there must be an agreed-upon system of measurement.^[11] Accurate measurement and regulation of water, fuel, food, and electricity are critical for consumer protection and promote the flow of goods and services between trading partners.^[66] A common measurement system and quality standards benefit consumer and producer; production at a common standard reduces cost and consumer risk, ensuring that the product meets consumer needs.^[11] Transaction costs are reduced through an increased economy of scale. Several studies have indicated that increased standardisation in measurement has a positive impact on GDP. In the United Kingdom, an estimated 28.4 per cent of GDP growth from 1921 to 2013 was the result of standardisation; in Canada between 1981 and 2004 an estimated nine per cent of GDP growth was standardisation-related, and in Germany the annual economic benefit of standardisation is an estimated 0.72% of GDP.^[11]

Legal metrology has reduced accidental deaths and injuries with measuring devices, such as radar guns and breathalyzers, by improving their efficiency and reliability.^[66] Measuring the human body is challenging, with poor repeatability and reproducibility, and advances in metrology help develop new techniques to improve health care and reduce costs.^[67] Environmental policy is based on research data, and accurate measurements are important for assessing climate change and environmental regulation.^[68] Aside from regulation, metrology is essential in supporting innovation, the ability to measure provides a technical infrastructure and tools that can then be used to pursue further innovation. By providing a technical platform which new ideas can be built upon, easily demonstrated, and shared, measurement standards allow new ideas to be explored and expanded upon.^[11]

See also[edit]

Notes[edit]

References[edit]

External links[edit]

• Measurement Uncertainties in Science and Technology, Springer 2005
• Presentation about Product Quality planning that includes a typical industry «Dimensional Control Plan»
• Training in Metrology in Chemistry (TrainMiC)
• Measurement Science in Chemistry

Метрология это наука, изучающая методы и средства измерений, а также обеспечивающая точность и надежность результатов этих измерений.

Она включает в себя разработку стандартов единиц измерения, создание методик проведения измерительных операций, а также контроль качества и поверку приборов.

Метрология имеет большое значение во множестве отраслей: промышленности, науки, медицины. От неё зависит точность и достоверность получаемой информации.

Без метрологии было бы невозможно проводить эксперименты, контролировать качество продукции или осуществлять технические расчеты.

Определение метрологии

Метрология – наука, занимающаяся изучением и разработкой методов измерений, а также обеспечением точности и надежности результатов этих измерений.

Основная цель метрологии состоит в создании стандартных единиц измерения, которые служат основой для проведения точных и сопоставимых измерительных операций.

Важным аспектом метрологии является также контроль качества приборов и устройств, используемых для проведения измерений. Это гарантирует достоверность получаемых данных и обеспечивает доверие к результатам.

Методы метрологии применяются в широком спектре отраслей: от производства и науки до медицины и технических расчетов. Без неё было бы невозможно достичь высокой точности в измерениях и контроле качества продукции.

Значение метрологии в современном мире

Метрология играет ключевую роль в современном мире, поскольку она обеспечивает точность, надежность и единообразие измерений.

Важнейшим аспектом значимости метрологии является обеспечение качества продукции и услуг. Благодаря точным измерениям можно контролировать процессы производства, улучшать технологии и повышать эффективность работы предприятий.

Метрологические стандарты также необходимы для разработки новых технологий и инноваций. Они служат основой для создания новых приборов и методик измерений, что способствует прогрессу во множестве отраслей экономики.

Кроме того, метрология имеет большое значение для науки и научных исследований. Точные измерения позволяют получить достоверную информацию, которая полезна для развития новых теорий или подтверждения уже существующих.

Таким образом, без метрологии было бы невозможно достичь высокого качества продукции, развития науки и обеспечения точности во всех сферах деятельности.

История развития метрологии

История метрологии уходит своими корнями в далекое прошлое. С самых древних времен люди понимали необходимость измерений для торговли, строительства и других сфер жизни.

Первые измерительные инструменты появились ещё в античности: правительства древних цивилизаций создавали стандарты для измерения времени, расстояний и объемов.

С развитием науки и технологий росла и сложность задач, стоящих перед метрологами. В 18-19 веках были созданы первые национальные институты метрологии, занимающиеся разработкой стандартных единиц измерения.

Важным этапом в истории метрологии стала установка Международной системы единиц (СИ) в 1960 году. Это обеспечило глобальную однородность измерений и обмен информацией о них.

На сегодняшний день метрология продолжает активно развиваться благодаря новым технологиям и потребностям общества. Её значимость в современном мире нельзя переоценить.

Роль метрологии в древних цивилизациях

Метрология имела значительную роль в развитии древних цивилизаций и играла ключевую функцию в торговле, строительстве и научных изысканиях.

Одной из первых известных систем измерений была метрическая система, разработанная ещё в Древнем Египте. Она основывалась на размерах частей тела фараона и служила для установления стандартов для строительства храмов и пирамид, а также при оценке земельного владения.

Другой пример — античные города Греции использовали собственные системы мер и весов, которые были необходимы для проведения торговых операций. Это позволяло обеспечить точность при расчете ценности товаров.

В Древней Индии также существовала разветвленная система измерений, направленная на облегчение делопроизводства, строительства храмов и других социально-экономических проектов.

Таким образом, уже в древние времена метрология играла важную роль в обеспечении точности и надежности измерений, что способствовало развитию древних цивилизаций.

Создание системы международных стандартов

Создание системы международных стандартов в области метрологии было значимым шагом для обеспечения единства и сопоставимости измерений по всему миру.

В 1875 году был создан Международный бюро весов и мер (BIPM) с целью разработки и поддержания прототипов основных единиц измерения, таких как килограмм, метр, секунда.

Второй важным этапом было установление Международной системы единиц (СИ) в 1960 году. СИ определяет семь основных единиц измерения и предоставляет рамки для разработки и использования других производных единиц.

BIPM продолжает свою работу по поддержанию точности прототипов СИ, а также координации лабораторий по всему миру для обмена информацией о точности измерений.

Система международных стандартов позволяет различным странам иметь общую базисную систему измерений, что способствует свободному обмену товарами и услугами, а также сотрудничеству в научных исследованиях.

Основные принципы метрологии

В основе метрологии лежат несколько ключевых принципов, которые обеспечивают точность и надежность измерений.

1. Принцип трассируемости: Все измерения должны быть связаны с установленными стандартами единиц измерения, чтобы можно было отследить цепочку передачи эталонов.
2. Принцип точности и достоверности: Измерения должны быть выполнены с высокой точностью и давать достоверную информацию о величинах, которые измеряются.
3. Принцип повторяемости: При повторных измерениях при одних и тех же условиях результаты должны быть близкими или сопоставимыми друг с другом.
4. Принцип относительной погрешности: Оценка погрешности измерений должна производиться относительно значения самой величины, чтобы учитывать её изменчивость.
5. Принцип регулярного калибрования и поверки: Приборы и системы измерений должны регулярно проходить калибровку и поверку, чтобы подтвердить их точность и надежность.

Соблюдение этих принципов помогает обеспечить единство метрологических измерений, достоверность результатов и доверие к информации, полученной при помощи измерений.

Будущее метрологии

Метрология продолжает развиваться и приспосабливаться к новым вызовам и потребностям современного общества.

Одним из направлений будущего метрологии является разработка более точных и чувствительных методик измерений. Это позволит получать более точные данные во всех сферах, от науки до промышленности.

Развитие технологий также имеет важное значение для метрологии. Внедрение новых технических решений, таких как нанотехнологии или квантовые измерения, может значительно улучшить точность и надежность проводимых измерений.

Контекст «Интернета вещей» (IoT) также предоставляет новые возможности для метрологии. С возрастанием количества подключенных устройств можно ожидать автоматического сбора данных и использования удаленного контроля качества при помощи специализированных систем.

Важным аспектом будущего метрологии будет обеспечение её доступности и распределения знаний. Обмен данных и информации об измерениях между странами и организациями станет ещё более важным для развития и сотрудничества.

Таким образом, будущее метрологии будет неразрывно связано с постоянным развитием технологий, улучшением методик измерений и расширением глобального сотрудничества в этой области.

1. Область применения

Настоящие Рекомендации устанавливают основные термины и определения понятий в области метрологии. Термины, установленные настоящим документом, рекомендуется применять во всех видах документации, научно-технической, учебной и справочной литературе по метрологии, входящих в сферу работ по стандартизации и (или) использующих результаты этих работ.

2. Метрология и ее разделы

Метрология (англ. metrology) – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии.
Примечание. Иногда применяют термин фундаментальная метрология.

Законодательная метрология (англ. legal metrology) – 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 необходимости точности измерений в интересах общества.

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

3. Физические величины

Физическая величина (англ. physical quantity) – одно из свойств физического объекта (физической системы, явления или процесса), общее в качественном отношении для многих физических объектов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.

Измеряемая физическая величина (англ. measurand) – физическая величина, подлежащая измерению, измеряемая или измеренная в соответствии с основной целью измерительной задачи.

Размер физической величины – количественная определенность физической величины, присущая конкретному материальному объекту, системе, явлению или процессу.

Значение физической величины (англ. value (of a quantity)) – выражение размера физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Числовое значение физической величины (англ. numerical value (of a quantity)) – отвлеченное число, входящее в значение величины.

Истинное значение физической величины (англ. true value (of a quantity)) – значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину. Истинное значение физической величины может быть соотнесено с понятием абсолютной истины. Оно может быть получено только в результате бесконечного процесса измерений с бесконечным совершенствованием методов и средств измерений.

Действительное значение физической величины (англ. conventional true value (of a quantity)) – значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.

Физический параметр – физическая величина, рассматриваемая при измерении данной физической величины как вспомогательная. Пример — При измерении электрического напряжения переменного тока частоту тока рассматривают как параметр напряжения. При измерении мощности поглощенной дозы рентгеновского излучения в некоторой точке поля этого излучения напряжение генерирования излучения часто рассматривают как один из параметров этого поля.

Влияющая физическая величина (англ. influence quantity) – физическая величина, оказывающая влияние на размер измеряемой величины и (или) результат измерений.

Система физических величин (англ. system of physical quantities) – совокупность физических величин, образованная в соответствии с принятыми принципами, когда одни величины принимают за независимые, а другие определяют как функции независимых величин. Примечание — В названии системы величин применяют символы величин, принятых за основные. Так система величин механики, в которой в качестве основных приняты длина L, масса М и время Т, должна называться системой LMT. Система основных величин, соответствующая Международной системе единиц (СИ), должна обозначаться символами LMTIQNJ, обозначающими соответственно символы основных величин — длины L, массы М, времени Т, силы электрического тока I, температуры Q, количества вещества N и силы света J.

Основная физическая величина (англ. base quantity) – физическая величина, входящая в систему величин и условно принятая в качестве независимой от других величин этой системы.

Производная физическая величина (англ. derived quantity) – физическая величина, входящая в систему величин и определяемая через основные величины этой системы.

Размерность физической величины (англ. dimension of a quantity) – выражение в форме степенного одночлена, составленного из произведений символов основных физических величин в различных степенях и отражающее связь данной физической величины с физическими величинами, принятыми в данной системе величин за основные с коэффициентом пропорциональности, равным 1.

Показатель размерности физической величины – показатель степени, в которую возведена размерность основной физической величины, входящая в размерность производной физической величины.

Размерная физическая величина – физическая величина, в размерности которой хотя бы одна из основных физических величин возведена в степень, не равную нулю.

Безразмерная физическая величина (англ. dimensionless quantity) – физическая величина, в размерность которой основные физические величины входят в степени, равной нулю. Примечание — Безразмерная величина в одной системе величин может быть размерной в другой системе. Например, электрическая постоянная eо в электростатической системе является безразмерной величиной, а в системе величин СИ имеет размерность dim _eо = L^-3 М^-1 Т⁴ I².

Шкала физической величины – упорядоченная совокупность значений физической величины, служащая исходной основой для измерений данной величины.

Условная шкала физической величины (англ. conventional reference scale; reference — value scale) – шкала физической величины, исходные значения которой выражены в условных единицах. Примечание — Нередко условные шкалы называют неметрическими шкалами.

Уравнение связи между величинами – уравнение, отражающее связь между величинами, обусловленную законами природы, в котором под буквенными символами понимают физические величины. Примечание — Уравнение связи между величинами в конкретной измерительной задаче часто называют уравнением измерений.

Род физической величины – качественная определенность физической величины.

Аддитивная физическая величина – физическая величина, разные значения которой могут быть суммированы, умножены на числовой коэффициент, разделены друг на друга. Пример — К аддитивным величинам относятся длина, масса, сила, давление, время, скорость и др.

Неаддитивная физическая величина – физическая величина, для которой суммирование, умножение на числовой коэффициент или деление друг на друга ее значений не имеет физического смысла.

4. Единицы физических величин

Единица измерения физической величины (англ. unit of measurement) – физическая величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное 1, и применяемая для количественного выражения однородных с ней физических величин. Примечание. На практике широко применяется понятие узаконенные единицы, которое раскрывается как «система единиц и (или) отдельные единицы, установленные для применения в стране в соответствии с законодательными актами».

Система единиц физических величин (англ. system of units of measurement) – совокупность основных и производных единиц физических величин, образованная в соответствии с принципами для заданной системы физических величин.

Основная единица системы единиц физических величин (англ. base unit of measurement) – единица основной физической величины в данной системе единиц. Пример. Основные единицы Международной системы единиц (СИ): метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд).

Дополнительная единица системы единиц физических величин (англ. supplementary unit) – термин «дополнительная единица» был введен в 1960 г. Дополнительными единицами являлись «радиан» и «стерадиан». XIX ГКМВ это понятие упразднено.

Производная единица системы единиц физических величин (англ. derived unit of measurement) – единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или с основными и уже определенными производными.

Системная единица физической величины – единица физической величины, входящая в принятую систему единиц. Примечание. Основные, производные, кратные и дольные единицы СИ являются системными. Например: 1 м; 1 м/с; 1 км; 1 нм.

Внесистемная единица физической величины (англ. off-system unit of measurement) – единица физической величины, не входящая в принятую систему единиц. Примечание. Внесистемные единицы (по отношению к единицам СИ) разделяются на четыре группы:

• допускаемые наравне с единицами СИ;
• допускаемые к применению в специальных областях;
• временно допускаемые;
• устаревшие (недопускаемые).

Когерентная производная единица физической величины (англ. coherent unit of measurement) – производная единица физической величины, связанная с другими единицами системы единиц уравнением, в котором числовой коэффициент принят равным 1.

Когерентная система единиц физических величин (англ. coherent system of units of measurement) – система единиц физических величин, состоящая из основных единиц и когерентных производных единиц. Примечание. Кратные и дольные единицы от системных единиц не входят в когерентную систему.

Кратная единица физической величины (англ. multiple of a unit of measurement) – единица физической величины, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы. Пример. Единица длины 1 км = 10₃ м, т.е. кратная метру; единица частоты 1 МГц (мегагерц) = 10₆ Гц, кратная герцу; единица активности радионуклидов 1 МБк (мегабеккерель) = 10₆ Бк, кратная беккерелю.

Дольная единица физической величины (англ. sub-multiple of a unit of measurement) – единица физической величины, в целое число раз меньшая системной или внесистемной единицы.

Размер единицы физической величины – количественная определенность единицы физической величины, воспроизводимой или хранимой средством измерений. Примечание. Размер единицы, хранимой подчиненными эталонами или рабочими средствами измерений, может быть установлен по отношению к национальному первичному эталону. При этом может быть несколько ступеней сравнения (через вторичные и рабочие эталоны).

5. Измерения физических величин

Измерение физической величины (англ. measurement) – совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.

Примеры:
• В простейшем случае, прикладывая линейку с делениями к какой-либо детали, по сути сравнивают ее размер с единицей, хранимой линейкой, и, произведя отсчет, получают значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров детали).
• С помощью измерительного прибора сравнивают размер величины, преобразованной в перемещение указателя, с единицей, хранимой шкалой этого прибора, и проводят отсчет.

Равноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Неравноточные измерения – ряд измерений какой-либо величины, выполненных различающимися по точности средствами измерений и (или) в разных условиях.

Однократное измерение – измерение, выполненное один раз. Примечание. Во многих случаях на практике выполняются именно однократные измерения. Например, измерение конкретного момента времени по часам обычно производится один раз.

Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т.е. состоящее из ряда однократных измерений.

Статическое измерение (англ. static measurement) – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.

Примеры
• Измерение длины детали при нормальной температуре.
• Измерение размеров земельного участка

Динамическое измерение (англ. dynamic measurement) – измерение изменяющейся по размеру физической величины.

Абсолютное измерение – измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант. Пример. Измерение силы F=mg основано на измерении основной величины — массы m и использовании физической постоянной g (в точке измерения массы). Примечание. Понятие абсолютное измерение применяется как противоположное понятию относительное измерение и рассматривается как измерение величины в ее единицах. В таком понимании это понятие находит все большее и большее применение.

Относительное измерение – измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно. Примечание. Термин прямое измерение возник как противоположный термину косвенное измерение. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. В этом случае лучше применять термин прямой метод измерений.

Примеры
• Измерение длины детали микрометром.
• Измерение силы тока амперметром.
• Измерение массы на весах.

Косвенное измерение – определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной. Примечание. Во многих случаях вместо термина косвенное измерение применяют термин косвенный метод измерений.

Совокупные измерения – проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях. Примечание. Для определения значений искомых величин число уравнений должно быть не меньше числа величин.

Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.

Наблюдение при измерении (англ. observation) – операции, проводимые при измерении и имеющие целью своевременно и правильно произвести отсчет.

Отсчет показаний средства измерений – фиксация значения величины или числа по показывающему устройству средства измерений в заданный момент времени.

Измерительный сигнал (англ. measurement signal) – сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой физической величине.

Измерительная информация (англ. measurement information) – информация о значениях физических величин.

Измерительная задача – задача, заключающаяся в определении значения физической величины путем ее измерения с требуемой точностью в данных условиях измерений.

Объект измерения – тело (физическая система, процесс, явление и т.д.), которое характеризуется одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.

Область измерений – совокупность измерений физических величин, свойственных какой-либо области науки или техники и выделяющихся своей спецификой.

Вид измерений – часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся однородностью измеряемых величин.

Подвид измерений – часть вида измерений, выделяющаяся особенностями измерений однородной величины (по диапазону, по размеру величины и др.).

6. Средства измерительной техники

Средства измерительной техники – обобщающее понятие, охватывающее технические средства, специально предназначенные для измерений. Примечание. К средствам измерительной техники относят средства измерений и их совокупности (измерительные системы, измерительные установки), измерительные принадлежности, измерительные устройства.

Средство измерений (англ. measuring instrument) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Образцовое средство измерений – средство измерений, предназначенное для хранения и передачи размера единицы одной или размеров единиц нескольких величин от эталонов рабочим средствам измерений. Примечания:

• Образцовые средства измерений при необходимости подразделяют на разряды: 1-й, 2-й,…, k-й разряд. В этом случае передачу размера единицы от эталона по поверочной схеме осуществляют через цепочку соподчиненных по разрядам ОСИ. При этом от последнего ОСИ в этой цепочке размер единицы передают рабочему средству измерений.
• В метрологической практике наряду с термином «образцовое средство измерений k-го разряда» используют термин «эталон k-го разряда». Оба этих термина равнозначны и определяют, по сути, один и тот же метрологический объект. (пп. 6.2а введен Изменением N 2, введенным Приказом Росстандарта от 04.08.2010 N 203-ст)

Рабочее средство измерений (англ. ordinary measuring instrument) – средство измерений, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений.

Основное средство измерений – средство измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей.

Вспомогательное средство измерений (англ. auxiliary measuring instrument) – средство измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности. Пример. Термометр для измерения температуры газа в процессе измерений объемного расхода этого газа.

Стандартизованное средство измерений (англ. legal measuring instrument) – средство измерений, изготовленное и применяемое в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта. Примечание. Обычно стандартизованные средства измерений подвергают испытаниям и вносят в Госреестр.

Нестандартизованное средство измерений – средство измерений, стандартизация требований к которому признана нецелесообразной.

Автоматическое средство измерений – средство измерений, производящее без непосредственного участия человека измерения и все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой управляющего сигнала. Примечание. Автоматическое средство измерений, встроенное в автоматическую технологическую линию, нередко называют измерительный автомат или контрольный автомат. Применяют также понятие измерительные работы, под которыми нередко понимают разновидность контрольно-измерительных машин, отличающихся хорошими манипуляционными свойствами, высокими скоростями перемещений и измерений.

Автоматизированное средство измерений – средство измерений, производящее в автоматическом режиме одну или часть измерительных операций.

Примеры:
• Барограф (измерение и регистрация результатов)
• Электрический счетчик электроэнергии (измерение и регистрация данных нарастающим итогом).

Мера физической величины (англ. material measure) – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.

Примечания:

• Различают следующие разновидности мер: однозначная мера — мера, воспроизводящая физическую величину одного размера (например, гиря 1 кг); многозначная мера — мера, воспроизводящая физическую величину разных размеров (например, штриховая мера длины); набор мер — комплект мер разного размера одной и той же физической величины, предназначенных для применения на практике как в отдельности, так и в различных сочетаниях (например, набор концевых мер длины); магазин мер — набор мер, конструктивно объединенных в единое устройство, в котором имеются приспособления для их соединения в различных комбинациях (например, магазин электрических сопротивлений).
• При оценивании величин по условным (неметрическим) шкалам, имеющим реперные точки, в качестве «меры» нередко выступают вещества или материалы с приписанными им условными значениями величин. Так, для шкалы Мооса мерами твердости являются минералы различной твердости. Приписанные им значения твердости образуют ряд реперных точек условной шкалы.

Измерительный прибор (англ. measuring instrument) – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.

Примечания:

• По способу индикации значений измеряемой величины измерительные приборы разделяют на показывающие и регистрирующие.
• По действию измерительные приборы разделяют на интегрирующие и суммирующие. Различают также приборы прямого действия и приборы сравнения, аналоговые и цифровые приборы, самопишущие и печатающие приборы.

Измерительная установка (англ. measuring installation) – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.

Примечания:

• Измерительную установку, применяемую для поверки, называют поверочной установкой. Измерительную установку, входящую в состав эталона, называют эталонной установкой.
• Некоторые большие измерительные установки называют измерительными машинами.

Примеры:

• Установка для измерений удельного сопротивления электротехнических материалов.
• Установка для испытаний магнитных материалов.

Измерительная машина – измерительная установка крупных размеров, предназначенная для точных измерений физических величин, характеризующих изделие.

Примеры:

• Силоизмерительная машина.
• Машина для измерения больших длин в промышленном производстве.
• Делительная машина.
• Координатно-измерительная машина.

Измерительная система (англ. measuring system) – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

Примечания:

• В зависимости от назначения измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др.
• Измерительную систему, перестраиваемую в зависимости от изменения измерительной задачи, называют гибкой измерительной системой (ГИС).

Примеры:

• Измерительная система теплоэлектростанции, позволяющая получать измерительную информацию о ряде физических величин в разных энергоблоках. Она может содержать сотни измерительных каналов.
• Радионавигационная система для определения местоположения различных объектов, состоящая из ряда измерительно-вычислительных комплексов, разнесенных в пространстве на значительное расстояние друг от друга.

Измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи.

Стандартный образец (англ. certified reference material) – образец вещества (материала) с установленными в результате метрологической аттестации значениями одной или более величин, характеризующими свойство или состав этого вещества (материала).

Примечания:

• Различают стандартные образцы свойства и стандартные образцы состава.
• Стандартные образцы свойств веществ и материалов по метрологическому назначению выполняют роль однозначных мер. Они могут применяться в качестве рабочих эталонов (с присвоением разряда по государственной поверочной схеме).

Примеры:

• СО свойства: СО относительной диэлектрической проницаемости, СО высокочистой бензойной кислоты.
• СО состава: СО состава углеродистой стали.

Измерительный преобразователь (англ. measuring transducer) – техническое средство с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. (в ред. Изменения N 2, введенного Приказом Росстандарта от 04.08.2010 N 203-ст)

Примечания:

• ИП или входит в состав какого-либо измерительного прибора (измерительной установки, измерительной системы и др.), или применяется вместе с каким-либо средством измерений.
• По характеру преобразования различают аналоговые, цифро-аналоговые, аналого-цифровые преобразователи. По месту в измерительной цепи различают первичные и промежуточные преобразователи. Выделяют также масштабные и передающие преобразователи.

Примеры:

• Термопара в термоэлектрическом термометре.
• Измерительный трансформатор тока.
• Электропневматический преобразователь.

Первичный измерительный преобразователь (англ. sensor) – измерительный преобразователь, на который непосредственно воздействует измеряемая физическая величина, т.е. первый преобразователь в измерительной цепи измерительного прибора (установки, системы).

Примеры:

• Термопара в цепи термоэлектрического термометра.
• Ряд первичных преобразователей измерительной контролирующей системы, расположенных в разных точках контролируемой среды.

Датчик – конструктивно обособленный первичный преобразователь, от которого поступают измерительные сигналы (он «дает» информацию). Пример. Датчики запущенного метеорологического радиозонда передают измерительную информацию о температуре, давлении, влажности и других параметрах атмосферы.

Средство сравнения – техническое средство или специально создаваемая среда, посредством которых возможно выполнять сравнения друг с другом мер однородных величин или показания измерительных приборов.

Примеры:

• Рычажные весы, на одну чашку которых устанавливается эталонная гиря, а на другую поверяемая, есть средство для их сравнения.
• Градуировочная жидкость для сравнения показаний эталонного и рабочего ареометров служит необходимой средой для градуирования рабочих ареометров.
• Температурное поле, создаваемое термостатом для сравнения показаний термометров, является необходимой средой.
• Давление среды, создаваемое компрессором, может быть измерено поверяемым и эталонным манометрами одновременно. На основании показаний эталонного прибора градуируется поверяемый прибор.

Компаратор (англ. comparator) – средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин.

Примеры:

• Рыжачные весы.
• Компаратор для сличения нормальных элементов.

Узаконенное средство измерений (англ. legal measuring instrument) – средство измерений, признанное годным и допущенное для применения уполномоченным на то органом.

Примеры

• Государственные эталоны страны становятся таковыми в результате утверждения первичных эталонов национальным органом по стандартизации и метрологии.
• Рабочие средства измерений, предназначенные для серийного выпуска, узакониваются путем утверждения типа.

Измерительные принадлежности – вспомогательные средства, служащие для обеспечения необходимых условий для выполнения измерений с требуемой точностью.

Примеры:

• Термостат.
• Барокамера.
• Специальные противовибрационные фундаменты.
• Устройства, экранирующие влияние электромагнитных полей.
• Тренога для установки прибора по уровню.

Измерительная цепь (англ. measuring chain) – совокупность элементов средств измерений, образующих непрерывный путь прохождения измерительного сигнала одной физической величины от входа до выхода. Измерительную цепь измерительной системы называют измерительным каналом.

Измерительное устройство – часть измерительного прибора (установки или системы), связанная с измерительным сигналом и имеющая обособленную конструкцию и назначение. Пример. Измерительным устройством может быть названо регистрирующее устройство измерительного прибора (включающее ленту для записи, лентопротяжный механизм и пишущий элемент), измерительный преобразователь.

Индикатор (англ. detector) – техническое средство или вещество, предназначенное для установления наличия какой-либо физической величины или превышения уровня ее порогового значения. Пример. Индикатором наличия (или отсутствия) измерительного сигнала может служить осциллограф. Индикатор близости к нулю сигнала называют нулевым или нуль-индикатором. При химических реакциях в качестве индикатора применяют лакмусовую бумагу и какие-либо вещества. В области измерений ионизирующих излучений индикатор часто дает световой и (или) звуковой сигнал о превышении уровнем радиации его порогового значения.

Чувствительный элемент средства измерений – часть измерительного преобразователя в измерительной цепи, воспринимающая входной измерительный сигнал.

Измерительный механизм средства измерений – совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают необходимое перемещение указателя (стрелки, светового пятна и т.д.).

Показывающее устройство средства измерений (англ. indicating device) – совокупность элементов средства измерений, которые обеспечивают визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин.

Указатель средства измерений (англ. index) – часть показывающего устройства, положение которой относительно отметок шкалы определяет показания средства измерений.

Примеры:

• У барометра-анероида указателем является подвижная стрелка.
• У ртутного термометра – поверхность столбика жидкости.

Регистрирующее устройство средства измерений (англ. recording device) – совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины.

Шкала средства измерений (англ. scale) – часть показывающего устройства средства измерений, представляющая собой упорядоченный ряд отметок вместе со связанной с ними нумерацией. Примечание. Отметки на шкалах могут быть нанесены равномерно или неравномерно. В связи с этим шкалы называют равномерными или неравномерными.

Отметка шкалы (англ. scale mark) – знак на шкале средства измерений (черточка, зубец, точка и др.), соответствующий некоторому значению физической величины.

Числовая отметка шкалы – отметка шкалы средства измерений, у которой проставлено число.

Деление шкалы (англ. scale division) – промежуток между двумя соседними отметками шкалы средства измерений.

Длина деления шкалы (англ. scale spacing) – расстояние между осями (или центрами) двух соседних отметок шкалы, измеренное вдоль воображаемой линии, проходящей через середины самых коротких отметок шкалы.

Цена деления шкалы (англ. scale interval) – разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Длина шкалы (англ. scale length) – длина линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы средства измерений и ограниченной начальной и конечной отметками.

Примечания:

• Линия может быть реальной или воображаемой, кривой или прямой.
• Длина шкалы выражается в единицах длины независимо от единиц, указанных на шкале.

Начальное значение шкалы – наименьшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений. Пример. Для медицинского термометра начальным значением шкалы является 34,3 °C.

Конечное значение шкалы – Наибольшее значение измеряемой величины, которое может быть отсчитано по шкале средства измерений. Пример. Для медицинского термометра конечным значением шкалы является 42 °C.

Табло цифрового измерительного прибора – показывающее устройство цифрового измерительного прибора.

Метрологическая характеристика средства измерений – характеристика одного из свойств средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность.

Примечания:

• Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики.
• Метрологические характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называют нормируемыми метрологическими характеристиками, а определяемые экспериментально — действительными метрологическими характеристиками.

Показание средства измерений (англ. indication of a measuring instrument) – значение величины или число на показывающем устройстве средства измерений.

Вариация показаний измерительного прибора – разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины. Примечание. В высокочувствительных (особенно в электронных) измерительных приборах вариация приобретает иной смысл и может быть раскрыта как колебание его показаний около среднего значения (показание «дышит»).

Диапазон показаний средства измерений (англ. scale range) – область значений шкалы прибора, ограниченная начальным и конечным значениями шкалы.

Диапазон измерений средства измерений (англ. specified measuring range) – область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений. Примечание. Значения величины, ограничивающие диапазон измерений снизу и сверху (слева и справа), называют соответственно нижним пределом измерений или верхним пределом измерений.

Номинальное значение меры (англ. nominal value) – значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении.

Действительное значение меры (англ. conventional true value of an actual measure) – значение величины, приписанное мере на основании ее калибровки или поверки.
Пример. В состав государственного эталона единицы массы входит платиноиридиевая гиря с номинальным значением массы 1 кг, тогда как действительное значение ее массы составляет 1,000000087 кг, полученное в результате международных сличений с международным эталоном килограмма, хранящимся в Международном Бюро Мер и Весов (МБМВ) (в данном случае это калибровка).

Чувствительность средства измерений (англ. sensitivity) – свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины.

Примечание. Различают абсолютную и относительную чувствительность. Абсолютную чувствительность определяют по формуле S = Dl/Dx, относительную чувствительность — по формуле S0 = Dl/(Dx/c), где Dl — изменение сигнала на выходе, x — измеряемая величина, Dx — изменение измеряемой величины.

Порог чувствительности средства измерений (англ. discrimination threshold) – характеристика средства измерений в виде наименьшего значения изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.

Примечания:

• Если самое незначительное изменение массы, которое вызывает перемещение стрелки весов, составляет 10 мг, то порог чувствительности весов равен 10 мг.
• Кроме терминов, указанных в 6.49 и 6.50, на практике применяются также термины: реагирование и порог реагирования, подвижность средства измерений и порог подвижности, срабатывание и порог срабатывания. Иногда применяют термин пороговая чувствительность. Это свидетельствует о том, что терминология для выражения понятий, связанных со свойствами средства измерений реагировать на малые изменения измеряемых величин, еще не устоялась. В целях упорядочения терминологии эти термины следует рассматривать как синонимы и не применять их.

Разрешение средства измерений – характеристика средства измерений, выражаемая наименьшим интервалом времени между отдельными импульсами или наименьшим расстоянием между объектами, которые фиксируются прибором раздельно. Исходя из указанного определения, различают временное разрешение и пространственное разрешение.

Градуировочная характеристика средства измерения – зависимость между значениями величин на входе и выходе средства измерений, полученная экспериментально. Градуировочная характеристика может быть выражена в виде формулы, графика или таблицы.

Смещение нуля – показание средства измерений, отличное от нуля, при входном сигнале, равном нулю. Примечание. Различают смещение механического нуля, наблюдаемое как отклонение указателя от нуля шкалы приборов с механическими указателями, и смещение электрического нуля, наблюдаемое как существование выходного сигнала при нулевом входном сигнале приборов.

Дрейф показаний средства измерений (англ. drift) – изменение показаний средства измерений во времени, обусловленное изменением влияющих величин или других факторов. Пример. Ход хронометра, определяемый как разность поправок к его показаниям, вычисленных в разное время. Обычно ход хронометра определяют за сутки (суточный ход).

Зона нечувствительности средства измерений (англ. dead band) – диапазон значений измеряемой величины, в пределах которого ее изменения не вызывают выходного сигнала средства измерений. Примечание. Иногда зону называют мертвой. Она наблюдается вблизи некоторых радионавигационных систем или измерительных установок. Например, зона нечувствительности у судовой радиолокационной установки, зависящая от размеров судна и высоты антенны радиолокационной установки над судовыми надстройками.

Средства поверки – эталоны, поверочные установки и другие средства измерений, применяемые при поверке в соответствии с установленными правилами. Примечание. Применительно к одному средству термин может применяться в единственном числе — средство поверки.

Тип средства измерений (англ. pattern of a measuring instrument) – совокупность средств измерений одного и того же назначения, основанных на одном и том же принципе действия, имеющих одинаковую конструкцию и изготовленных по одной и той же технической документации. Примечание. Средства измерений одного типа могут иметь различные модификации (например, отличаться по диапазону измерений).

Вид средства измерений – совокупность средств измерений, предназначенных для измерений данной физической величины. Вид средств измерений может включать несколько их типов. Пример. Амперметры и вольтметры (вообще) являются видами средств измерений, соответственно, силы электрического тока и напряжения.

Метрологическая исправность средства измерений – состояние средства измерений, при котором все нормируемые метрологические характеристики соответствуют установленным требованиям.

Метрологическая надежность средства измерений – надежность средства измерений в части сохранения его метрологической исправности.

Метрологический отказ средства измерений – выход метрологической характеристики средства измерений за установленные пределы. Пример. Если погрешность средства измерений класса точности 0,01 стала превышать 0,01%, то это значит, что произошел метрологический отказ и средство измерений уже не соответствует установленному ранее классу точности. Если не установлены технические неполадки, то средству измерений может быть присвоен другой, более низкий класс точности.

7. Принципы, методы и методики измерений

Принцип измерений (англ. principle of measurement) – физическое явление или эффект, положенное в основу измерений.

Примеры:

• Применение эффекта Джозефсона для измерения электрического напряжения.
• Применение эффекта Пельтье для измерения поглощенной энергии ионизирующих излучений.
• Применение эффекта Доплера для измерения скорости.
• Использование силы тяжести при измерении массы взвешиванием.

Метод измерений (англ. method of measurement) – прием или совокупность приемов сравнения измеряемой физической величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерений.

Метод непосредственной оценки – метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений.

Метод сравнения с мерой – метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.

Примеры:

• Измерение массы на рычажных весах с уравновешиванием гирями (мерами массы с известным значением).
• Измерение напряжения постоянного тока на компенсаторе сравнением с известной ЭДС нормального элемента.

Нулевой метод измерений (англ. null method of measurement) – метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Метод измерений замещением (англ. substitution method of measurement) – метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
Пример. Взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов (метод Борда).

Метод измерений дополнением – метод сравнения с мерой, в котором значение измеряемой величины дополняется мерой этой же величины с таким расчетом, чтобы на прибор сравнения воздействовала их сумма, равная заранее заданному значению.

Дифференциальный метод измерений (англ. differential method of measurement) – метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами.

Контактный метод измерений – метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент прибора приводится в контакт с объектом измерения.

Примеры:

• Измерение диаметра вала измерительной скобой или контроль проходным и непроходным калибрами.
• Измерение температуры тела термометром.

Бесконтактный метод измерений – метод измерений, основанный на том, что чувствительный элемент средства измерений не приводится в контакт с объектом измерения.

Примеры:

• Измерение температуры в доменной печи пирометром.
• Измерение расстояния до объекта радиолокатором.

Методика выполнения измерений (англ. measurement procedure) – установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
Примечание. Обычно методика измерений регламентируется каким-либо нормативно-техническим документом.

8. Результаты измерений физических величин

Результат измерения физической величины (англ. result of a measurement) – значение величины, полученное путем ее измерения.

Неисправленный результат измерения (англ. uncorrected result) – значение величины, полученное при измерении до введения в него поправок, учитывающих систематические погрешности.

Исправленный результат измерения (англ. corrected result) – полученное при измерении значение величины и уточненное путем введения в него необходимых поправок на действие систематических погрешностей.

Сходимость результатов измерений (англ. repeatability of measurements) – близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.

Примечания:

• Наряду с термином «сходимость» в отечественных нормативных документах используют термин «повторяемость».
• Сходимость результатов измерений может быть выражена количественно через характеристики их рассеяния (в ред. Изменения N 1, введенного Приказом Ростехрегулирования от 27.10.2004 N 53-ст)

Воспроизводимость результатов измерений (англ. reproducibility of measurement) – близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, но приведенных к одним и тем же условиям измерений (температуре, давлению, влажности и др.).

Ряд результатов измерений – значения одной и той же величины, последовательно полученные из следующих друг за другом измерений.

Среднее взвешенное значение величины (англ. weighted mean) – среднее значение величины из ряда неравноточных измерений, определенное с учетом веса каждого единичного измерения.
Примечание. Среднее взвешенное значение иногда называют средним весовым.

Вес результата измерений – положительное число (p), служащее оценкой доверия к тому или иному отдельному результату измерения, входящему в ряд неравноточных измерений.

9. Погрешности измерений

Погрешность результата измерения (англ. error of a measurement) – отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Примечания:

• Истинное значение величины неизвестно, его применяют только в теоретических исследованиях.
• На практике используют действительное значение величины xД ,в результате чего погрешность измерения DxИЗМ определяют по формуле: DxИЗМ = xИЗМ — xД , где xИЗМ – измеренное значение величины.
• Синонимом термина погрешность измерения является термин ошибка измерения, применять который не рекомендуется как менее удачный.

Систематическая погрешность измерения (англ. systematic error) – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Примечание. В зависимости от характера измерения систематические погрешности подразделяют на постоянные, прогрессивные, периодические и погрешности, изменяющиеся по сложному закону.

Постоянные погрешности — погрешности, которые длительное время сохраняют свое значение, например в течение времени выполнения всего ряда измерений. Они встречаются наиболее часто.

Прогрессивные погрешности — непрерывно возрастающие или убывающие погрешности. К ним относятся, например, погрешности вследствие износа измерительных наконечников, контактирующих с деталью при контроле ее прибором активного контроля.

Периодические погрешности — погрешности, значение которых является периодической функцией времени или перемещения указателя измерительного прибора.

Погрешности, изменяющиеся по сложному закону, происходят вследствие совместного действия нескольких систематических погрешностей.

Инструментальная погрешность измерения (англ. instrumental error) – составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений.

Погрешность метода измерений

(англ. error of method) – составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.

Примечания:

• Вследствие упрощений, принятых в уравнениях для измерений, нередко возникают существенные погрешности, для компенсации действия которых следует вводить поправки. Погрешность метода иногда называют теоретической погрешностью.
• Иногда погрешность метода может проявляться как случайная.

Погрешность (измерения) из-за изменений условий измерения – составляющая систематической погрешности измерения, являющаяся следствием неучтенного влияния отклонения в одну сторону какого-либо из параметров, характеризующих условия измерений, от установленного значения.

Примечание. Этот термин применяют в случае неучтенного или недостаточно учтенного действия той или иной влияющей величины (температуры, атмосферного давления, влажности воздуха, напряженности магнитного поля, вибрации и др.); неправильной установки средств измерений, нарушения правил их взаимного расположения и др.

Субъективная погрешность измерения – составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора.

Примечания:

• Встречаются операторы, которые систематически опаздывают (или опережают) снимать отсчеты показаний средств измерений.
• Иногда субъективную погрешность называют личной погрешностью или личной разностью.

Неисключенная систематическая погрешность – составляющая погрешности результата измерений, обусловленная погрешностями вычисления и введения поправок на влияние систематических погрешностей или систематической погрешностью, поправка на действие которой не введена вследствие ее малости.

Примечания:

• 1. Иногда этот вид погрешности называют неисключенный (ые) остаток (остатки) систематической погрешности.
• 2. Неисключенная систематическая погрешность характеризуется ее границами. Границы неисключенной систематической погрешности θ при числе слагаемых N≤3вычисляют по формуле:

formula9-7
где θ — граница i-ой составляющей неисключенной систематической погрешности.
3. При числе неисключенных систематических погрешностей N≥4вычисления проводят по формуле:
formula9-7-2,

где K — коэффициент зависимости отдельных неисключенных систематических погрешностей от выбранной доверительной вероятности Р при их равномерном распределении (при P = 0,99 K = 1,4). Здесь ТЕТА рассматривается как доверительная квазислучайная погрешность.

Случайная погрешность измерения (англ. random error) – составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины.

Абсолютная погрешность измерения (англ. absolute error of a measurement) – погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины.

Абсолютное значение погрешности (англ. absolute value of an error) – значение погрешности без учета ее знака (модуль погрешности).
Примечание. Необходимо различать термины абсолютная погрешность и абсолютное значение погрешности.

Относительная погрешность измерения (англ. relative error) – погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.
Примечание. Относительную погрешность в долях или процентах находят из отношений:

formula9-11,

где: δx — абсолютная погрешность измерений; x- действительное или измеренное значение величины.

Рассеяние результатов в ряду измерений (англ. dispersion) – несовпадение результатов измерений одной и той же величины в ряду равноточных измерений, как правило, обусловленное действием случайных погрешностей.

Примечания:

• Количественную оценку рассеяния результатов в ряду измерений вследствие действия случайных погрешностей обычно получают после введения поправок на действие систематических погрешностей.
• Оценками рассеяния результатов в ряду измерений могут быть: — размах, — среднее квадратическое отклонение (экспериментальное среднее квадратическое отклонение), — доверительные границы погрешности (доверительная граница). (в ред. Изменения N 2, введенного Приказом Росстандарта от 04.08.2010 N 203-ст)

Размах результатов измерений (англ. ) – оценка Rn рассеяния результатов единичных измерений физической n величины, образующих ряд (или выборку из n измерений), вычисляемая по формуле:

R_n=x_max — x_min ,
где x_max и x_min — наибольшее и наименьшее значения физической величины в данном ряду измерений.
Примечание. Рассеяние обычно обусловлено проявлением случайных причин при измерении и носит вероятностный характер.

Среднее квадратическое отклонение результатов единичных измерений в ряду измерений (англ. experimental (sample) standard deviation) – характеристика S рассеяния результатов измерений в ряду равноточных измерений одной и той же физической величины, вычисляемая по формуле:

formula9-14,

где: xi — результат i-го единичного измерения; x ̅ — среднее арифметическое значение n единичных результатов измерений величины.
Примечание — СКО S является оценкой стандартного отклонения сигма — параметра распределения результатов измерений и одновременно оценкой стандартного отклонения распределения случайной погрешности этих результатов. (п. 9.14 в ред. Изменения N 2, введенного Приказом Росстандарта от 04.08.2010 N 203-ст)

Среднее квадратическое отклонение среднего арифметического значения результатов измерений (англ. experimental (sample) standard deviation) – характеристика Sx рассеяния среднего арифметического значения результатов равноточных измерений одной и той же величины, вычисляемая по формуле:

formula9-15,

где: n- число измерений в ряду.

Доверительные границы погрешности результата измерений – наибольшее и наименьшее значения погрешности измерений, ограничивающие интервал, внутри которого с заданной вероятностью находится искомое (истинное) значение погрешности результата измерений.

Поправка (англ. correction) – значение величины, вводимое в неисправленный результат измерения с целью исключения составляющих систематической погрешности.
Примечание. Знак поправки противоположен знаку погрешности. Поправку, прибавляемую к номинальному значению меры, называют поправкой к значению меры; поправку, вводимую в показание измерительного прибора, называют поправкой к показанию прибора.

Поправочный множитель (англ. correction factor) – числовой коэффициент, на который умножают неисправленный результат измерения с целью исключения влияния систематической погрешности.
Примечание. Поправочный множитель используют в случаях, когда систематическая погрешность пропорциональна значению величины.

Точность результата измерений (англ. accuracy of measurement) – одна из характеристик качества измерения, отражающая близость к нулю погрешности результата измерения.
Примечание. Считают, что чем меньше погрешность измерения, тем больше его точность.

Неопределенность измерений (англ. uncertainty of measurement) – параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине.

Погрешность метода поверки – погрешность применяемого метода передачи размера единицы при поверке.

Погрешность градуировки средства измерений – погрешность действительного значения величины, приписанного той или иной отметке шкалы средства измерений в результате градуировки.

Погрешность воспроизведения единицы физической величины – погрешность результата измерений, выполняемых при воспроизведении единицы физической величины.
Примечание. Погрешность воспроизведения единицы при помощи государственных эталонов обычно указывают в виде ее составляющих: неисключенной систематической погрешности; случайной погрешности; нестабильности за год.

Погрешность передачи размера единицы физической величины – погрешность результата измерений, выполняемых при передаче размера единицы.
Примечание. В погрешность передачи размера единицы входят как неисключенные систематические, так и случайные погрешности метода и средств измерений.

Статическая погрешность измерений – погрешность результата измерений, свойственная условиям статического измерения.

Динамическая погрешность измерений – погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения.

Промах – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.
Примечание. Иногда вместо термина промах применяют термин грубая погрешность измерений.

Предельная погрешность измерения в ряду измерений – максимальная погрешность измерения (плюс, минус), допускаемая для данной измерительной задачи.

Погрешность результата однократного измерения – погрешность одного измерения (не входящего в ряд измерений), оцениваемая на основании известных погрешностей средства и метода измерений в данных условиях (измерений).
Пример. При однократном измерении микрометром какого-либо размера детали получено значение величины, равное 12,55 мм. При этом еще до измерения известно, что погрешность микрометра в данном диапазоне составляет +/- 0,01 мм, и погрешность метода (непосредственной оценки) в данном случае принята равной нулю. Следовательно, погрешность полученного результата будет равна +/- 0,01 мм в данных условиях измерений.

Суммарное среднее квадратическое отклонение среднего арифметического значения результатов измерений – характеристика S∑ рассеяния среднего арифметического результатов измерений, обусловленная влиянием случайных и неисключенных систематических погрешностей и вычисляемая по формуле:

formula9-30,

где: — СКО неисключенных систематических погрешностей при равномерном распределении каждой из них.

10. Погрешности средств измерений

Погрешность средства измерений (англ. error (of indication) of a measuring instrument) – разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой физической величины.

Систематическая погрешность средства измерений (англ. bias error of a measuring instrument) – составляющая погрешности средства измерений, принимаемая за постоянную или закономерную изменяющуюся.
Примечание. Систематическая погрешность данного средства измерений, как правило, будет отличаться от систематической погрешности другого экземпляра средства измерений этого же типа, вследствие чего для группы однотипных средств измерений систематическая погрешность может иногда рассматриваться как случайная погрешность.

Случайная погрешность средства измерений (англ. repeatability error of a measuring instrument) – составляющая погрешности средства измерений, изменяющаяся случайным образом.

Абсолютная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, выраженная в единицах измеряемой физической величины.

Относительная погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к результату измерений или к действительному значению измеренной физической величины.

Приведенная погрешность средства измерений (англ. reducial error of a measuring instrument) – относительная погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона.

Примечания:

• Условно принятое значение величины называют нормирующим значением. Часто за нормирующее значение принимают верхний предел измерений.
• Приведенную погрешность обычно выражают в процентах.

Основная погрешность средства измерений (англ. intrinsic error of a measuring instrument) – погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений (англ. complementary error of a measuring instrument) – составляющая погрешности средства измерений, возникающая дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения или вследствие ее выхода за пределы нормальной области значений.

Статическая погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, применяемого при измерении физической величины, принимаемой за неизменную.

Динамическая погрешность средства измерений – погрешность средства измерений, возникающая при измерении изменяющейся (в процессе измерений) физической величины.

Погрешность меры – разность между номинальным значением меры и действительным значением воспроизводимой ею величины.

Стабильность средства измерений (англ. stability) – качественная характеристика средства измерений, отражающая неизменность во времени его метрологических характеристик.
Примечание. В качестве количественной оценки стабильности служит нестабильность средства измерений.

Нестабильность средства измерений – изменение метрологических характеристик средства измерений за установленный интервал времени.

Примечания:

• Для ряда средств измерений, особенно некоторых мер, нестабильность является одной из важнейших точностных характеристик. Для нормальных элементов обычно нестабильность устанавливается за год.
• Нестабильность определяют на основании длительных исследований средства измерений, при этом полезны периодические сличения с более стабильными средствами измерений.

Точность средства измерений (англ. accuracy of a measuring instrument) – характеристика качества средства измерений, отражающая близость его погрешности к нулю.
Примечание. Считается, что чем меньше погрешность, тем точнее средство измерений.

Класс точности средств измерений (англ. accuracy class) – обобщенная характеристика данного типа средств измерений, как правило, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемых основной и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность.

Примечания:

• Класс точности дает возможность судить о том, в каких пределах находится погрешность средства измерений одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью каждого из этих средств. Это важно при выборе средств измерений в зависимости от заданной точности измерений.
• Класс точности средств измерений конкретного типа устанавливают в стандартах технических требований (условий) или в других нормативных документах.

Предел допускаемой погрешности средства измерений – наибольшее значение погрешности средств измерений, устанавливаемое нормативным документом для данного типа средств измерений, при котором оно еще признается годным к применению.

Примечания:

• При превышении установленного предела погрешности средство измерений признается негодным для применения (в данном классе точности).
• Обычно устанавливают пределы допускаемой погрешности, то есть границы зоны, за которую не должна выходить погрешность.

Пример. Для 100-миллиметровой концевой меры длины 1-го класса точности пределы допускаемой погрешности +/- 50 мкм.

Нормируемые метрологические характеристики типа средства измерений – совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемая нормативными документами на средства измерений.

Точностные характеристики средства измерений – совокупность метрологических характеристик средства измерений, влияющих на погрешность измерения.
Примечание. К точностным характеристикам относят погрешность средства измерений, нестабильность, порог чувствительности, дрейф нуля и др.

11. Условия измерений

Нормальные условия измерений (англ. reference conditions) – условия измерения, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости.
Примечание. Нормальные условия измерений устанавливаются в нормативных документах на средства измерений конкретного типа или по их поверке (калибровке).

Нормальное значение влияющей величины (англ. reference value) – значение влияющей величины, установленное в качестве номинального.
Примечание. При измерении многих величин нормируется нормальное значение температуры 20 °C или 293 K, а в других случаях нормируется 296 K (23 °C). На нормальное значение, к которому приводятся результаты многих измерений, выполненные в разных условиях, обычно рассчитана основная погрешность средств измерений.

Нормальная область значений влияющей величины (англ. reference range of (for) influence quantity) – область значений влияющей величины, в пределах которой изменением результата измерений под ее воздействием можно пренебречь в соответствии с установленными нормами точности.
Пример. Нормальная область значений температуры при поверке нормальных элементов класса точности 0,005 в термостате не должна изменяться более чем на +/- 0,05 °C от установленной температуры 20 °C, т.е. быть в диапазоне от 19,95 до 20,05 °C.

Рабочая область значений влияющей величины – область значений влияющей величины, в пределах которой нормируют дополнительную погрешность или изменение показаний средства измерений.

Рабочие условия измерений – условия измерений, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей.

Примеры:

• Для измерительного конденсатора нормируют дополнительную погрешность на отклонение температуры окружающего воздуха от нормальной.

Для амперметра нормируют изменение показаний, вызванное отклонением частоты переменного тока от 50 Гц (50 Гц в данном случае принимают за нормальное значение частоты).

Рабочее пространство – часть пространства (окружающего средство измерений и объект измерений), в котором нормальная область значений влияющих величин находится в установленных пределах.

Предельные условия измерений (англ. limiting conditions) – условия измерений, характеризуемые экстремальными значениями измеряемой и влияющих величин, которые средство измерений может выдержать без разрушений и ухудшения его метрологических характеристик.

12. Эталоны единиц физических величин

Эталон единицы физической величины (англ. measurement standard) – средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

Примечания:

• Конструкция эталона, его свойства и способ воспроизведения единицы определяются природой данной физической величины и уровнем развития измерительной техники в данной области измерений.
• Эталон должен обладать, по крайней мере, тремя тесно связанными друг с другом существенными признаками (по М.Ф. Маликову) — неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью.

Первичный эталон (англ. primary standard) – эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.
Примечание. Метрологические свойства первичных эталонов единиц величин устанавливают независимо от других эталонов единиц этих же величин.

Первичный специальный эталон – первичный эталон, воспроизводящий единицу в специфических условиях (высокие и сверхвысокие частоты, малые и большие энергии, давления, температуры, особые состояния вещества и т.п.).

Вторичный эталон (англ. secondary standard) – эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.
Примечание. К вторичным эталонам относят эталоны-копии, рабочие эталоны и эталоны сравнения.

Эталон сравнения (англ. transfer standard) – вторичный эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

Исходный эталон (англ. reference standard) – эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами из имеющихся в данном виде измерений (в стране или группе стран, в регионе, министерстве (ведомстве), организации, предприятии или лаборатории), от которого получают размер единицы подчиненные ему средства измерений.
Примечания:

• В некоторых странах СНГ в качестве исходного эталона единицы той или иной величины служит вторичный эталон, который получает размер единицы от первичного эталона страны — хранителя этого эталона.
• Эталоны, стоящие в поверочной схеме ниже исходного эталона, обычно называют подчиненными эталонами.

Эталон-копия – вторичный эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим эталонам и заменяющий в обоснованных случаях первичный эталон.
Примечание. Эталон-копия не всегда является физической копией первичного эталона.

Рабочий эталон (англ. working standard) – вторичный эталон, предназначенный для передачи размера единицы образцовым и наиболее точным рабочим средствам измерений.

Государственный первичный эталон – первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.
Пример. Государственные эталоны метра, килограмма, секунды, ампера, кельвина, канделы, ньютона, паскаля, вольта, беккереля.

Национальный эталон (англ. national standard) – эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.
Примечание. Данное определение соответствует VIM-93 [1]. Оно по существу совпадает с определением понятия государственный эталон. Это свидетельствует о том, что термины государственный эталон и национальный эталон отражают одно и то же понятие. Вследствие этого термин национальный эталон применяют в случаях проведения сличения эталонов, принадлежащих отдельным государствам, с международным эталоном или при проведении так называемых круговых сличений эталонов ряда стран.

Международный эталон (англ. international standard) – эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
Пример. Международный прототип килограмма, хранимый в МБМВ, утвержден 1-й Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ).

Одиночный эталон – эталон, в составе которого имеется одно средство измерений (мера, измерительный прибор, эталонная установка) для воспроизведения и (или) хранения единицы.

Групповой эталон (англ. collective standard) – эталон, в состав которого входит совокупность средств измерений одного типа, номинального значения или диапазона измерений, применяемых совместно для повышения точности воспроизведения единицы или ее хранения.

Примечания:

• Групповые эталоны подразделяют на групповые эталоны постоянного или переменного составов.
• За результат измерений принимают обычно среднее арифметическое значение результатов измерений однотипными средствами измерений или эталонными установками.

Эталонный набор (англ. group standard) – эталон, состоящий из совокупности средств измерений, позволяющих воспроизводить и (или) хранить единицу в диапазоне, представляющем объединение диапазонов указанных средств.
Примечание. Эталонные наборы создаются в тех случаях, когда необходимо охватить определенную область значений физической величины.

Транспортируемый эталон (англ. travelling standard) – эталон (иногда специальной конструкции), предназначенный для его транспортирования к местам поверки (калибровки) средств измерений или сличений эталонов данной единицы.

Хранение эталона (англ. conservation of a measurement standard) – совокупность операций, необходимых для поддержания метрологических характеристик эталона в установленных пределах.

Примечания:

• При хранении первичного эталона выполняют регулярные его исследования, включая сличения с национальными эталонами других стран с целью повышения точности воспроизведения единицы и совершенствования методов передачи ее размера.
• Для руководства работ по хранению государственных эталонов устанавливают специальную категорию должностных лиц — ученых хранителей государственных эталонов, назначаемых из числа ведущих в данной области специалистов-метрологов.

Эталонная база страны – совокупность государственных первичных и вторичных эталонов, являющаяся основой обеспечения единства измерений в стране.
Примечание. Число эталонов не является постоянным, а изменяется в зависимости от потребностей экономики страны. Обычно прослеживается увеличение их числа во времени, что обусловлено постоянным развитием рабочих средств измерений.

Эталонная установка – измерительная установка, входящая в состав эталона.
Примечание. Эталон может состоять из нескольких эталонных установок.

Поверочная установка – измерительная установка, укомплектованная рабочими эталонами или образцовыми средствами измерений (ОСИ) и предназначенная для передачи размера единицы подчиненным ОСИ и (или) рабочим средствам измерений.

Воспроизведение единицы физической величины – совокупность операций по материализации единицы физической величины с помощью государственного первичного эталона.
Примечание. Различают воспроизведение основных и производных единиц.

Воспроизведение основной единицы – воспроизведение единицы путем создания фиксированной по размеру физической величины в соответствии с определением единицы.

Примеры:

• Воспроизведение единицы длины — метра — в соответствии с его определением, принятым на XVII ГКМВ в 1983 г., заключается в создании при помощи первичного эталона в специальных условиях длины пути, проходимого светом в вакууме за промежуток времени, равный 1/299792458 с. При этом скорость света в вакууме принята за константу (299792458 м/с).
• Единица массы — 1 кг (точно) — воспроизведена в виде платиноиридиевой гири, хранимой в МБМВ в качестве международного эталона килограмма. Розданные другим странам эталоны имеют номинальное значение 1 кг, их действительные значения получены по отношению к международному эталону. На основании последних международных сличений платиноиридиевая гиря, входящая в состав государственного эталона единицы массы, в России имела значение 1,000000087 кг (1979 г.).

Воспроизведение производной единицы – определение значения физической величины в указанных единицах на основании измерений других величин, функционально связанных с измеряемой величиной.
Пример. Воспроизведение единицы силы — ньютона — осуществляется на основании известного уравнения механики F = mg, где: m — масса, g — ускорение свободного падения.

Передача размера единицы – приведение размера единицы физической величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при их поверке (калибровке).

Примечания:

• Нередко при поверке (калибровке) измеряют одну и ту же физическую величину поверяемым средством измерения и эталоном с целью установления разности в их показаниях и введения поправки (в показание поверяемого средства измерений).
• Размер единицы передается «сверху вниз» в соответствии с числом ступеней передачи, установленным поверочной схемой.

Хранение единицы – совокупность операций, обеспечивающих неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений.

Поверочная схема для средств измерений (англ. hierarchy scheme) – иерархическая структура, устанавливающая соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от исходного эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешностей при передаче), утверждаемая в установленном порядке в качестве нормативного документа.
Примечание. Различают государственные, локальные и межгосударственные поверочные схемы.

Государственная поверочная схема – поверочная схема, распространяющаяся на все средства измерений данной величины, имеющиеся в стране, и утверждаемая в качестве нормативного документа национальным органом по метрологии.

Локальная поверочная схема – поверочная схема, распространяющаяся на средства измерений данной величины, применяемые в регионе, отрасли, ведомстве или на отдельном предприятии (в организации), и утверждаемая в качестве нормативного документа организацией (учреждением, подразделением — для отдельного предприятия), отвечающей за обеспечение единства измерений.

Межгосударственная поверочная схема – поверочная схема, распространяющаяся на средства измерений данной величины, применяемые (и поверяемые) в заинтересованных странах СНГ с единым метрологическим пространством, и утверждаемая в качестве межгосударственного нормативного документа.

Ученый хранитель государственного эталона – должностное лицо государственного научного метрологического центра, несущее ответственность за правильное хранение и применение государственного эталона и его совершенствование.

13. Метрологическая служба и ее деятельность

Единство измерений (англ. traceability) – состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

Обеспечение единства измерений – деятельность метрологических служб, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными государственными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений.

Государственная система обеспечения единства измерений – Комплекс нормативных документов межрегионального и межотраслевого уровней, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране (при требуемой точности), утверждаемых Госстандартом страны.
Примечание. В ГСИ выделяются основополагающие стандарты, устанавливающие общие требования, правила и нормы, а также стандарты, охватывающие какую-либо область или вид измерений.

Метрологическая служба (англ. service of legal metrology) – служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и для осуществления метрологического контроля и надзора.

Примечания:

• Различают государственную метрологическую службу, метрологические службы государственных органов управления, метрологические службы юридических лиц.
• Имеются также иные государственные службы обеспечения единства измерений, которые осуществляют межрегиональную и межотраслевую координацию работ по ОЕИ в закрепленных видах деятельности. Руководство этими службами осуществляет Госстандарт страны. К ним относятся:
• • Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ).
  • Государственная служба стандартных образцов (ГССО).
  • Государственная служба стандартных справочных данных (ГСССД).

Государственная метрологическая служба – метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений в стране на межрегиональном и межотраслевом уровне и осуществляющая государственный метрологический контроль и надзор.
Примечание. Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта страны и включает: государственные научные метрологические центры; органы государственной метрологической службы на территориях субъектов страны.

Метрологическая служба государственного органа управления – метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический надзор и контроль в пределах данного министерства (ведомства).
Примечание. Ранее применялся термин ведомственная метрологическая служба (ВМС).

Метрологическая служба юридического лица – Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический контроль и надзор на данном предприятии (в организации).
Примечание. Ранее применялся термин метрологическая служба предприятия (организации) (МСП).

Государственный научный метрологический центр – метрологический научно-исследовательский институт (как центр государственных эталонов), несущий в соответствии с законодательством страны ответственность за создание, хранение и применение государственных эталонов, разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений в закрепленном виде измерений.
Примечание. Государственные научные метрологические центры входят в состав государственной метрологической службы.

Орган государственный метрологической службы – структурное подразделение Госстандарта страны, осуществляющее государственный метрологический контроль и надзор на закрепленной территории.
Примечание. Органы ГМС также известны как территориальные органы Госстандарта страны.

Государственный инспектор по обеспечению единства измерений – должностное лицо Госстандарта страны, осуществляющее функции государственного метрологического контроля и надзора на соответствующей территории.
Примечание. Государственные инспекторы, осуществляющие поверку средств измерений, проходят аттестацию в качестве поверителей.

Государственный метрологический контроль (англ. metrological control) –деятельность, осуществляемая государственной метрологической службой по утверждению типа средств измерений, поверке средств измерений (включая рабочие эталоны), по лицензированию деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.
Примечание. Лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств измерений представляет собой документ, удостоверяющий право заниматься указанными видами деятельности и выдаваемый органом государственной метрологической службы.

Государственный метрологический надзор (англ. metrological supervision) – деятельность, осуществляемая органами государственной метрологической службы по надзору за выпуском, состоянием и применением средств измерений (включая рабочие эталоны), за аттестованными методиками измерений, соблюдением метрологических правил и норм, за количеством товаров при продаже, а также за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Испытания средств измерений (англ. pattern evaluation) – обязательные испытания образцов средств измерений в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора с целью утверждения типа средств измерений.

Примечания:

• Испытания средств измерений проводят государственные научные метрологические центры, аккредитованные Госстандартом страны в качестве государственных центров испытаний средств измерений.
• Решением Госстандарта страны в качестве государственных центров испытаний средств измерений могут быть аккредитованы и другие специализированные организации.
• Ранее применялся термин государственные испытания средств измерений и производные от него термины: государственные приемочные испытания и государственные контрольные испытания.

Утверждение типа средств измерений (англ. pattern approval) – решение (уполномоченного на это государственного органа управления) о признании типа средств измерений узаконенным для применения на основании результатов их испытаний государственным научным метрологическим центром или другой специализированной организацией, аккредитованной Госстандартом страны.

Примечания:

• Решение об утверждении типа принимается Госстандартом страны и удостоверяется выдачей сертификата об утверждении типа средств измерений.
• Соответствие средств измерений утвержденному типу контролируют органы Государственной метрологической службы по месту расположения изготовителей или пользователей этих средств.

Поверка средств измерений (англ. verification of a measuring instrument) – установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.

Примечания:

• Поверку исходных эталонов органов государственной метрологической службы и уникальных средств измерений (которые не могут быть поверены этими органами) осуществляет ГНМЦ (по специализации).
• Поверке подвергают средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.
• При поверке используют эталон. Поверку проводят в соответствии с обязательными требованиями, установленными нормативными документами по поверке. Поверку проводят специально обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы.
• Результаты поверки средств измерений, признанных годными к применению, оформляют выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.
• Другими официально уполномоченными органами, которым может быть предоставлено право проведения поверки, являются аккредитованные метрологические службы юридических лиц. Аккредитация на право поверки средств измерений проводится уполномоченным на то государственным органом управления.

Первичная поверка средств измерений (англ. initial verification) – поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы партиями, при продаже.

Периодическая поверка средств измерений (англ. periodic verification) – поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени.
Примечание. Межповерочные интервалы для периодической поверки устанавливаются нормативными документами по поверке в зависимости от стабильности того или иного средства измерений и могут устанавливаться от нескольких месяцев до нескольких лет.

Внеочередная поверка средств измерений – поверка средства измерений, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки.
Примечание. Необходимость внеочередной поверки может возникнуть вследствие разных причин: ухудшение метрологических свойств средства измерений или подозрение в этом, нарушение условий эксплуатации, нарушение поверительного клейма и др.

Инспекционная поверка средств измерений – поверка, проводимая органом государственной метрологической службы при проведении государственного надзора за состоянием и применением средств измерений.

Комплектная поверка средств измерений – поверка, при которой определяют метрологические характеристики средства измерений, присущие ему как единому целому.

Поэлементная поверка средств измерений – поверка, при которой значения метрологических характеристик средств измерений устанавливаются по метрологическим характеристикам его элементов или частей.
Примечание. Поэлементную поверку обычно проводят для измерительных систем или измерительных установок, когда неосуществима комплектная поверка.

Выборочная поверка средств измерений – поверка группы средств измерений, отобранных из партии случайным образом, по результатам которой судят о пригодности всей партии.

Калибровка средств измерений (англ. calibration) – совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений.

Примечания:

• Калибровке могут подвергаться средства измерений, не подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.
• Результаты калибровки позволяют определить действительные значения измеряемой величины, показываемые средством измерений, или поправки к его показаниям, или оценить погрешность этих средств. При калибровке могут быть определены и другие метрологические характеристики.
• Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах. Сертификат о калибровке представляет собой документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

Градуировка средств измерений (англ. gauging of a measuring instrument) – определение градуировочной характеристики средства измерений.

Метрологическая экспертиза – анализ и оценивание экспертами-метрологами правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измерений.
Примечание. Различают метрологическую экспертизу документации (технических заданий, проектов конструкторских и технологических документов, различных программ) и метрологическую экспертизу объектов (например, макетов сложных средств измерений, испытательных бассейнов).

Метрологическая аттестация средств измерений – признание метрологической службой узаконенным для применения средства измерений единичного производства (или ввозимого единичными экземплярами из-за границы) на основании тщательных исследований его свойств.
Примечание. Метрологической аттестации могут подлежать средства измерений, не подпадающие под сферы распространения государственного метрологического контроля или надзора.

Сертификация продукции – деятельность по подтверждению соответствия продукции (услуг и иных объектов) установленным требованиям.
Примечание. Сертификация продукции может быть обязательной и добровольной.

Добровольная сертификация средств измерений – сертификация, проводимая на добровольной основе по инициативе изготовителя (исполнителя), продавца (поставщика) или потребителя средств измерений.

Сертификационные испытания средств измерений – контрольные испытания средств измерений, проводимые с целью установления соответствия характеристик их свойств национальным и (или) международным нормативным документам.

Измерительный контроль – контроль, осуществляемый с применением средств измерений.
Примечание. Под контролем понимают операции, включающие проведение измерений, испытаний, проверки одной или нескольких характеристик изделия и определения их соответствия установленным нормам.

Нормативные документы по обеспечению единства измерений – государственные стандарты, международные (региональные) стандарты, правила, положения, инструкции и рекомендации, содержащие нормы и требования по обеспечению единства измерений.

Международная рекомендация МОЗМ (англ. OIML international recommendation) – нормативный документ Международной организации законодательной метрологии, устанавливающий требования к метрологическим характеристикам различных видов средств измерений, к методам и средствам их поверки, калибровке и другие требования.

Примечания:

• Международные рекомендации МОЗМ охватывают многие виды средств измерений.
• Перечень международных рекомендаций МОЗМ систематически публикуется в бюллетенях МОЗМ (Bulletin de l’Organisation Internationale de Metrologie Legale).

Международный документ МОЗМ (англ. OIML international document) – нормативный документ общего характера Международной организации законодательной метрологии, предназначенный для улучшения деятельности метрологических служб.
Примечание. Перечень международных документов МОЗМ публикуется в бюллетенях МОЗМ.

Международный стандарт ИСО (англ. international standard ISO) – нормативный документ, принятый Международной организацией по стандартизации.
Примечание. Разработка стандартов ИСО осуществляется техническими комитетами ИСО. Пример. Международные стандарты ИСО 31 «Величины и единицы» [2] и ИСО 1000 «Единицы СИ и рекомендации по применению их кратных и дольных и некоторых других единиц» [3] разработаны техническим комитетом ИСО/ТК 12 «Величины, единицы, обозначения, переводные коэффициенты». Стандарт ИСО 31 состоит из 14 частей, касающихся как общих положений (стандарт ИСО 31-0), так величин и единиц по областям науки и техники (стандарты ИСО 31-1 — ИСО 31-10, ИСО 31-13), а также содержит математические знаки и обозначения (стандарт ИСО 31-11), безразмерные параметры (стандарт ИСО 31-12).

Международный стандарт МЭК (англ. IEC standard) – нормативный документ, принятый Международной электротехнической комиссией.
Примечание. Стандарты МЭК издаются как публикации МЭК, имеющие свой номер.

Публикация ИМЕКО – информационные материалы Международной конфедерации по измерительной технике и приборостроению (ИМЕКО), отражающие результаты ее деятельности, связанные с изготовлением и применением средств измерений в научных исследованиях и промышленности.
Примечание. Публикации ИМЕКО:

• АСТА IMECO — отчеты заседаний всемирных конгрессов, которые проводятся один раз в три года.
• IMECO TC (N) — отчеты заседаний технических комитетов.
• MEASUREMENT — ежеквартальный журнал для научных публикаций из области работ ИМЕКО.
• IMECO Bulletin — бюллетень, выходящий раз в полгода и освещающий различные вопросы деятельности ИМЕКО.