Страница 10 из 22
Ранние формы метрологии заключались в установлении местными властями простых произвольных стандартов, зачастую основанных на простых практических измерениях, например, рост человека. Самые ранние стандарты были введены для таких величин как длина, вес и время, это делалось для упрощения коммерческих сделок, а также регистрации человеческой деятельности.
Новое значение метрология обрела в эпоху промышленной революции, она стала совершенно необходима для обеспечения массового производства.
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. Конечно, XX веком метрологические исследования не закончились.
Значимые события истории метрологии России:
– присоединение к Метрической конвенции;
– 1893 год – создание Д. И. Менделеевым Главной палаты мер и весов (современное название: «Научно-исследовательский институт метрологии им. Менделеева»).
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. Визуализация термина «Единство измерений» представлена на рисунке 1.16. Основная проблема состоит в выявлении эталонного состояния измерений {Sо}.
Рисунок 1.16 – Визуализация термина «единство измерений»
(Источник: выполнено автором)
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 её единицей и получения значения этой величины. Например, для оптимизации жёсткого диска требуется измерение его параметров. На рисунке 1.17 представлен жёсткий диск и программа для измерения параметров.
Рисунок 1.17 – Жёсткий диск и программа для измерения параметров
(Источник: переработано автором по стоковым изображениям iStock [37])
Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящие или хранящие единицу величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности в течение известного интервала времени.
На рисунке 1.17 в качестве средства измерения использована программа HD_Speed. Соответственно, для измерения времени в качестве средства измерения используются часы, а для измерения массы тела следует использовать весы.
Поверка – совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям. Поверку не следует путать с проверкой. Поверка подтверждает точность измерительного прибора, а проверка как процесс выявляет наличие имущества или присутствие персонала.
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 органом государственной метрологической службы на закреплённой 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.
Не смотря на направленность книги на информационную безопасность, возможно уместно в этот раздел добавить, что всемирный день метрологии отмечается ежегодно 20 мая. Данный праздник введён Международным Комитетом мер и весов (МКМВ) в октябре 1999 года. Отдельными направлениями метрологии являются: авиационная, химическая, медицинская и биометрия.
1.4.2. Стандартизация
Международная стандартизация не имеет единого органа, но основная нагрузка выполняется Международной организацией по стандартизации, ИСО (International Organization for Standardization, ISO). Так как ИСО международная организация, занимающаяся выпуском стандартов, то логично, что и процесс стандартизации возложен на её. Кроме ИСО участием в международной стандартизации занимаются Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission) и Международный Союз Электросвязи (International Telecommunication Union), Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ), Всемирная торговая организация (ВТО) и многие другие.
Стандартизация – деятельность по разработке, утверждению, изменению, отмене, опубликованию и применению документов по стандартизации и иная деятельность, направленная на достижение упорядоченности в отношении объектов стандартизации [2].
В более широком определении раскрываются цели, главным образом направленные на безопасность, здоровье и жизнь граждан.
Стандартизация – деятельность по разработке, опубликованию и применению стандартов, по установлению норм, правил и характеристик в целях обеспечения безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества, технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости и качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологий, единства измерений, экономии всех видов ресурсов, безопасности хозяйственных объектов с учётом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций, обороноспособности и мобилизационной готовности страны.
На рисунке 1.18 представлена визуализация термина стандартизация. Управление процессами, связанными со стандартами, является сложным процессом.
Рисунок 1.18 – Визуализация термина стандартизация
(Источник: выполнено автором)
Международная стандартизация – стандартизация, участие в которой открыто для соответствующих органов всех стран на Земле (авторское видение, в будущем и на других планетах:).
Процесс международной стандартизации имеет прямое отношение к безопасности и международным торговым отношением. Цели международной стандартизации, представленные на рисунке 1.19 подтверждают это. К одной из главных целей относится повышение уровня качества продукции в развивающихся странах до уровня качества высокоразвитых стран. Другими не менее важными целями, являются требования к качеству, унификация и единство изменений. Возможно, повышение качества можно поставить в один ряд с безопасностью, так как в современном урбанизированном мире от качества зависит безопасность.