Метрология для чайников: принципы, цели и задачи, о чем эта наука - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

принципы, цели и задачи, о чем эта наука

Кто-то подумает (ну а вдруг), что метрология – это учение про метро. Чтобы никто больше так не думал, мы написали эту статью об основных понятиях, целях и задачах метрологии. А чтобы было не скучно, мы приправили все это интересными фактами.

Основные понятия метрологии

На самом деле, по определению:

Метрология – наука о единстве измерений.

Может показаться, что это очень скучно и занудно – измерять, высчитывать абсолютную и относительную погрешность, учитывать точность прибора, рассчитывать допуски, записывать результат на бумажку. Да, мы даже не спорим. Но есть и интересные вещи, которые будет полезно знать про метрологию.

У метрологии есть принципы:

основы измерений – сравнение;
измерение без априорной величины (эталона) невозможно;
результат измерения без должной обработки и округления не имеет смысла и является случайной величиной.

Основные задачи метрологии:

Развивать общую теорию измерений.
Устанавливать единицы физических величин.
Совершенствовать методы оценки точности измерений.
Устанавливать эталоны измерений.
Обеспечить единство измерений.

Метрология – наука, обеспечивающая единство измерений

Что такое единство измерений

Люди не зря придумали международную систему СИ. Теперь мы измеряем длину в метрах, массу в килограммах и даже не задумываемся об этом. Так было далеко не всегда. В давние времена на каждой территории (скажем, в княжестве или городке) могла быть своя система измерений.

Система СИ была разработана и внедрена в 1960 году. В ней 7 основных единиц: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела.

Приведем схематичный пример.

Когда-то в Средневековье житель Вилларибо должен был в качестве налога отдать бургомистру столько урожая, сколько тот мог унести. При этом житель Виллабаджо отдавал в два раза меньше, потому что у бургомистра Виллабаждо были не такие большие руки и поднять он мог меньше.

Единство измерений очень важно, особенно в вопросах международного сотрудничества, производства и научных исследований. Не будь единой системы, получилась бы история наподобие строительства Вавилонской башни. Никто бы друг с другом попросту не смог договориться.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Так уж устроены люди, что им все нужно стандартизировать. Чем больше становилось людей, тем сильнее была потребность в стандартизации.

Помните, мы уже говорили про время и то, как люди его измеряли? С длиной и прочими величинами дело обстояло примерно так же. Брали то, что подвернется под руку (или саму руку), делали из этого эталон, а все остальное сравнивали с ним.

Древнерусские (и прочие) единицы измерения

Говорящий пример – такие древнерусские меры длины, как «локоть» или «пядь». Когда про кого-то говорят «семь пядей во лбу», это означает, что такой человек очень умный. Хотя не факт. У большинства нормальных людей во лбу нет и одной пяди, а встречать того, у кого их действительно семь, мы вам искренне не желаем.

Пядь – расстояние от кончика большого пальца до кончика указательного при расставленной ладони. 1 пядь=17,78 см.

Но вернемся к единству. Всю эту относительность нужно было свести на нет, иначе развитие науки и промышленности было бы связано с огромной неразберихой.

Эталон метра. История создания

Задумываться об этом всерьез стали в 17 веке. Возьмем, к примеру, метр. Над его определением трудились не один век.

Сначала за эталон метра была принята длина маятника с периодом колебаний равным 1 секунде. Правда выяснилось, что в зависимости от места измерений длина такого маятника изменяется. Так было доказано уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору, а эталон метра пришлось менять.

Один из эталонов метра в Париже

Потом решили, что эталон длины нужно привязать к длине меридиана, проходящего через Париж. Почему именно Париж? Да потому что занималась этим вопросом французская академия наук в Париже, а ходить куда-то далеко для установки эталона метра никто не хотел.

В итоге в 1791 году за метр была принята одна сорокамиллионная часть Парижского меридиана (расстояние от северного полюса до экватора на долготе Парижа). В 1799 году изготовили платиновый стержень с такой длиной, а в 1889 был сделан более точный платиноиридиевый эталон метра. Сейчас эти стержни хранятся в музее.

Единица измерения массы килограмм также была привязана к метру. По определению 1795 года, килограмм равен массе одного кубического дециметра воды или, проще говоря, одного литра.

Время шло, и людям нужно было докопаться до сути во всех сферах. Эта тенденция не обошла и вопрос измерений. Платиноиридиевый стержень служил эталоном метра до 1960 года, но затем от привязки к длине меридиана решено было отказаться.

По современному определению метр равен расстоянию, которое свет проходит за 1/299792458 долю секунды.

Как видите, метрология не такая уж и занудная штука. А если дело касается расчета погрешностей в лабораторной работе и результат никак не сходится с экспериментом, смело пишите в наш студенческий сервис. Мы поможем, объясним и рассчитаем все с необходимой точностью.

где учиться, зарплата, плюсы и минусы

Плюсы и минусы профессииВажные качестваГде учитьсяКурсы инженеров по стандартизации, метрологии и сертификацииЗарплата на 04.11.2020

Инженер по стандартизации, метрологии и сертификации — это специалист в области обеспечения и оценки качества продукции, а также контроля за условиями эксплуатации технических средств (приборов, оборудования), закрепления в стандартах и нормативах правил для достижения экономии ресурсов при соблюдении безопасности производства. Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.

Стандартизация — это целая наука, которая изучает, анализирует, обобщает и формулирует закономерности производственных процессов с целью достижения их оптимальной степени порядка. В практическом аспекте стандартизация заключается в разработке и применении нормативно-технических и методических документов на основе Государственной системы стандартизации. Применение разных форм и методов стандартизации способствует развитию народного хозяйства, повышению эффективности производства и качества продукции, росту жизненного уровня населения.

История профессии

Стремление привести физические величины к единому стандарту существовало с периода формирования первых цивилизаций, когда люди договаривались об установлении общепринятых мер длины, веса, времени. Упоминание неугодных Богу «неверных весов» присутствует в Библии. Но если ранние метрологические формы возникли как следствие необходимости регламентировать бытовые вопросы и коммерческую деятельность, для чего хватало приблизительных единиц меры (например, «длина вытянутой руки», «локоть»), то развитие науки и техники, требовало уже более точных способов измерения физического мира вокруг.
С приходом эпохи промышленной революции и налаживании массового производства продукции значение метрологии значительно возросло.

В XVII веке назрела необходимость введения универсальных мер, которая реализовалось уже в XVIII веке для эталона длины, в качестве которого был принят метр. В 1832 году Карлом Гауссом была предложена абсолютная система единиц, а в 1875 году – подписана международная Метрическая конвенция. В современном варианте установление Международной системы единиц произошло в 1960 г.

В российской истории метрологии важными этапами развития стало сначала присоединение к Конвенции, а затем – создание в 1893 году Главной палаты мер и весов. Реорганизовавшись в советское время в Научно-исследовательский институт метрологии, это учреждение сегодня носит имя своего основателя Д. Менделеева.

Качества инженера

Чтобы поступить в институт и работать в этой сфере, необходимо проанализировать черты своего характера, качества и соответствие способностям. Навыки опытного и квалифицированного инженера:

скурпулёзное выполнение расчётов, проверка данных и результатов;
хорошее мышление, развитая логика;
умение проявлять новаторство, предлагать технически решения;
регулярное повышение знаний, ознакомление с новыми технологиями, стандартами;
творческий склад ума, способности к аналитике;
необычное мышление, разработка новых методических рекомендаций для улучшения производственного процесса.

Специалист должен уметь реально оценивать каждую ситуацию, чётко и в оговорённые сроки выполнять инструкцию, поддерживать трудовую дисциплину. О характере и темпераменте нужно задуматься до подачи документов в учебное заведение.

Описание профессии

Метролог – это обобщающее название специалистов, занимающихся теоретической, законодательной и прикладной частью науки об измерениях. Соответственно, теоретик в этой области будет рассматривать проблемы поверки различных физических величин, разрабатывать методы, устанавливать единицы измерения. Юридические и технические вопросы, связанные с применением методологии, параметров и средств, окажутся в зоне ответственности метролога, занимающегося подготовкой законодательной регламентации. Практик займется прикладным внедрением теоретических наработок и метрологическим обеспечением.

Например, в машиностроительном цехе метролог будет производить сверку калибровки лакокрасочного автомата со стандартом. Многочисленные измерения с необходимыми настройками дадут в результате строго заданную толщину покрытия.

В науке об измерениях существуют отдельные направления, требующие от специалиста наличия специфической подготовки: медицинской, химической, авиационной, биометрической и др. Но, в целом, независимо от отраслевых особенностей, метролог занимается поверкой и в случае возникновения погрешности регулировкой различных измерительных приборов и приспособлений. Его задача – стандартизировать работу аппаратуры и проверить ее. А для этого надо выбрать метод тестирования, создать поверочную схему для разных типов измерений, подготовить документацию. На любом производстве, где изготавливают и где используют измерительную технику различного рода, нужны такие специалисты.

Работать метрологи могут в научно-исследовательских институтах, на предприятиях, в органах сертификации. Государственная метрологическая служба подчинена Росстандарту (Федеральному агентству по техническому регулированию и метрологии), в структуру которого входят государственные центры, республиканские, областные, окружные, краевые службы на территории РФ, а также ВНИИМС как головной институт Росстандарта.

Перспектива развития

Работа метрологом будет востребована до тех пор, пока в мире существуют измерительные системы и процессы, то есть всегда. Банкоматы, электросчетчики, весы, радары, медицинские приборы — все это составляет мир, в котором сегодня существует человек. И метролог, эксперт в измерениях и контроле всех этих систем, всегда будет необходим. Более того, во всем мире, и в России в частности, происходит процесс глобальной автоматизации производства. Это говорит о том, что многие высокоранговые специалисты вскоре пойдут под массовые сокращения, а метрологи, наоборот, станут еще более востребованы.

Инженерия и метрология — наше будущее!

На каких специальностях учиться

Профессию инженера-метролога позволяет получить учеба по специальностям «метрология», «стандартизация и метрология», «метрологическое обеспечение» (по отраслям, например, «метрологическое обеспечение вооружения и военной техники»). В вузы принимают абитуриентов с результатами ЕГЭ по профильной математике, физике, информатике и ИКТ.

Чтобы овладеть профессией техника-метролога можно поступать в ссузы для обучения по специальности «контроль работы измерительных приборов». Зачисление производится на основании конкурса аттестатов.

Где может работать метролог?

Перечень мест, где необходим метролог:

На любом промышленном предприятии.
На пищевом предприятии, где используется конвеерный тип производства.
В энергетике (гидро-, атомные- электростанции, топливно-энергетические комплексы).
В центрах экспертизы, сертификации, метрологии, стандартизации, химических и физических лабораториях.
На санэпидемстанции.
На оборонном предприятии.
В добывающей промышленности.
В науке (институты метрологии, инженерные университеты, НИИ).
В приборостроении.
В строительстве и проектировании зданий и сооружений.
В космической отрасли.

Лучшие вузы и ссузы для обучения

К числу самых известных вузов, в которых учат на метролога, принадлежат:

в Москве:
в Санкт-Петербурге:
в регионах:

Среди ссузов, предлагающих программу «Контроль работы измерительных приборов» для подготовки техников-метрологов, можно назвать:

в Москве:
в Санкт-Петербурге:
в Чебоксарах:

Кроме того, есть масса курсов повышения квалификации и получения дополнительного образования. Их можно пройти в Межрегиональной академии промышленного и строительного комплекса (МАСПК), Современной научно-технологической академии (СНТА) и др.

Особенности деятельности

Специалисты создают и внедряют нормативно-технические и методические документы, разработанные по требованиям Государственной стандартизационной системы.

Их деятельность способствует развитию хозяйства, повышению его эффективности, улучшению качества продукции. Растет в итоге уровень жизни населения.

По выбранной специализации студенты получают необходимые для практики навыки, знания для выполнения инженерных обязанностей. Такие специалисты востребованы в компаниях различных отраслей.

Они могут трудиться:

на таможне;
в налоговой инспекции;
в испытательных лабораториях, сертификационных, метрологических и стандартизационных центрах;
в санэпиднадзоре, торговой инспекции;
в специализирующихся на внедрениях инноваций организациях; в патентных бюро;
в промышленности.

Многие учебные заведения проводят обучение данной профессии. Работа ведется по программе, включающей метрологию со стандартизацией. Осуществляют ее вузы технической направленности, среди которых значатся самые престижные.

После вручения диплома с большой долей вероятности можно рассчитывать на получение штатной работы на машиностроительном предприятии, в сфере целлюлозно-бумажной, химической либо лесной направленности.

Определением будущей направленности следует озадачиваться во время обучения на последних курсах. Чаще всего студенты совмещают образование с деятельностью по выбранной специализации.

Обязанности на работе

Круг обязанностей инженера-метролога и техника-метролога различается. Инженер-метролог должен:

Осуществлять нормализационный контроль техдокументации с целью проектирования новых стандартов и пересмотра действующих параметров.
Выполнять работу по метрологическому обеспечению производства выпускаемой на предприятии продукции (от разработки до испытаний) с целью повышения ее качества.
Проводить метрологическую документальную экспертизу и аттестацию нестандартизуемых измерительных средств.
Выбирать (разрабатывать) методики выполнения проверок на предмет соответствия установленным параметрам точности.
Составлять заключение по результатам сложных измерений, которые производятся во время испытательных и технологических процессов.
Участвовать во внедрении как отраслевых, так и государственных стандартов точности измерений.
Определять экономическую эффективность внедрения метрологических новшеств.
Контролировать грамотность монтажа измерительного оборудования.

В обязанности техника-метролога входят:

Экспериментальные измерения при выпуске новой продукции (под руководством инженера).
Определение соответствия норм точности показателям, полученным при поверке технологического оборудования.
Проведение расчетов экономической целесообразности и эффективности внедрения экспериментальных методов измерения.
Участие в проверке рабочих эталонов и разработке средств измерений спецназначения, а также в проведении метрологической аттестации.

Другими словами, этот специалист тоже занимается поверкой приборов и различными измерениями при производстве и контроле качества выпускаемой продукции, но по сравнению с инженером круг его задач более ограничен, а компетенция – ниже.

ГСИ

Метрологическое обеспечение единства измерений регламентируется на федеральном уровне. В РФ создан и функционирует соответствующий институт. Государственная система по обеспечению единства измерений – комплекс нормативных актов межотраслевого и межрегионального уровней. В них устанавливаются нормы, требования и правила, ориентированные на достижение и поддержание в стране единства измерений при надлежащей точности. Документы утверждаются Росстандартом.

Руководство для начинающих по метрологии

Опубликовано Тимом Роддесом в четверг, 13 июня 2019 г. · Оставить комментарий 0 Сигнальные ракеты Филамент. ио Сделано с Flare Подробнее’> 0 Сигнальные ракеты ×

Самое первое, что нужно знать каждому, когда речь заходит о метрологии, это то, что , а не — опечатка в слове «метеорология», наука о климате. Метрология – это наука об измерениях. Метрология зародилась во Франции как результат желания Французской революции стандартизировать единицы измерения. В 1795 году появилась метрическая система. В то время как некоторые другие страны считали, что метрическая система стоит перехода в период с 1795 по 1875 год, возникла центральная организация, Международное бюро мер и весов (BIPM). Столетием позже, в 1960, BIPM поможет установить Международную систему единиц (СИ), которая диктует базовые меры для всего, что поддается измерению, от температуры до массы, расстояния и так далее.

Метрологическая наука подразделяется на три основные области.

Научная (фундаментальная) метрология. Эта дисциплина сосредоточена на определении того, что такое единица измерения.
Прикладная метрология. Эта дисциплина ориентирована на применение согласованных измерений в нетеоретических, реальных целях. Эта подобласть также известна как техническая или промышленная метрология.
Законодательная метрология. Эта дисциплина сосредоточена на подключении измерений к их эталонным стандартам и обеспечении их надлежащего регулирования.

В каждой стране есть национальная измерительная система, состоящая из аккредитованных лабораторий и средств для отслеживания метрологической инфраструктуры. Эти системы различают, как что-то измеряется внутри страны и как эти измерения обрабатываются в странах за пределами их собственных границ. Хотя на первый взгляд это может показаться неважным, метрология оказывает огромное влияние на все уровни общества, от экономики и торговли до использования энергии, окружающей среды, производственных процессов и даже вопросов здравоохранения.

Двумя основными элементами метрологии являются прослеживаемость и калибровка. Оба эти фактора представляют первостепенную важность для законодательных метрологов.

Прослеживаемость — это возможность найти источник измерения, чтобы указать его в целях калибровки приборов по этому измерению. Прослеживаемость начинается с промышленных и торговых лабораторий, поднимается по «пирамиде» к калибровочным лабораториям для проверки, затем переходит к национальному метрологическому институту и останавливается на международном стандарте.
Калибровка тесно связана с прослеживаемостью и касается обеспечения надлежащей калибровки гирь, весов и других устройств для оценки соответствующего измерения, например, как весы используются для измерения веса объекта или термометры используются для измерения температура чего-л. Отслеживание потоков калибровки в направлении, противоположном прослеживаемости, идет от вершины метрологической пирамиды, международного стандарта и проходит через большинство национальных измерительных институтов, калибровочных лабораторий и останавливается во множестве различных отраслей и профессий, связанных с этими конкретными единицами измерения.

Категория: Бизнес · Теги: рекомендуемые

Измерение для чайников | Шестигранник

На производственной площадке Johnson Controls в Ново-Место, Словения, двести человек заняты производством и сборкой сидений, внутренней отделки и деталей шасси для автомобильной промышленности. Являясь единственным поставщиком Revoz, дочерней производственной компании Renault в Словении, Johnson Controls производит ряд важных деталей для установки сидений Renault Twingo последнего поколения. Компания должна соответствовать самым строгим стандартам качества при поставке своей продукции, и тесные рабочие отношения с Hexagon Metrology помогают команде добиваться таких результатов.

Соответствие новым требованиям к измерениям

Компания Johnson Controls использует оборудование Hexagon Metrology с момента приобретения портативной измерительной системы ROMER Sigma Arm в 2005 году для проведения проверок после сборки.

В 2013 году, когда на заводе была введена дополнительная производственная линия для сварки каркасов сидений собственными силами, новое приложение принесло с собой новые требования к метрологии. Благодаря своему предыдущему хорошему опыту работы с портативным измерительным оборудованием Hexagon Metrology, команда менеджеров решила инвестировать в новую стационарную координатно-измерительную машину (КИМ) от того же надежного поставщика.

«У нас всегда была хорошая поддержка со стороны высокопрофессиональной и квалифицированной команды местного офиса Hexagon Metrology здесь, в Словении, — говорит Дарко Пасич, инженер по качеству компании Johnson Controls. «И, конечно же, мы должны были убедиться, что цена подходит и нам».

После консультации о требованиях к допускам компания Johnson Controls выбрала КИМ для проверки компонентов новой линейки продуктов перед сборкой. Это была КИМ Hexagon Metrology DEA GLOBAL Silver Performance 9.20.8 с программным обеспечением PC-DMIS. По сравнению с методами измерения, ранее использовавшимися на заводе, которые основывались на штангенциркулях с ручным управлением, высотомерах и микрометрах, компания увидела почти мгновенное улучшение качества продукции с помощью КИМ, а также экономию времени и сокращение количества бракованных деталей.

Сопровождение процесса от начала до конца

КИМ GLOBAL обычно используется для измерения стальных каркасов сидений перед сборкой, но иногда универсальный характер машины используется для измерения других компонентов автомобильных сидений или деталей, поставляемых сторонними компаниями. После завершения сборки Johnson Controls использует портативный манипулятор для измерения формы сиденья и проверки его установленного положения в системе координат автомобиля. Однако наиболее важным измерением является положение бедер сидящего водителя или пассажира по отношению к подголовнику, что является важным фактором безопасности и законодательным требованием для производителей, и требует проведения точных измерений в замкнутом пространстве вокруг манекена, помещенного в каждое установленное сиденье.

Позиционирование манекенов для испытаний выполняется вручную, но повторяемость необходима для соблюдения стандартов безопасности. Чтобы убедиться, что эти строгие требования соблюдены, сотрудники должны выполнить процесс из сорока шагов, используя несколько инструментов и датчиков, а также переносную руку, чтобы установить манекен и проверить сиденье вокруг него. Таким образом, пригодность оборудования, имеющегося на заводе, может существенно повлиять на время, затрачиваемое на выполнение проверок. Обновление технологии для удобства пользователей Эта задача настолько важна, что в 2014 г. компания Johnson Controls перешла на более современную и точную портативную измерительную систему. Имея длину 3 метра, новая манипулятор Hexagon Metrology ROMER Absolute Arm 75-й серии имеет больший объем измерения, чем модель Sigma, а также улучшенную воспроизводимость точек и объемную точность по сравнению с размером. Тем не менее, отмечает Пасич, наибольшее впечатление на операторов цеха произвел удобный для пользователя дизайн системы.

«Мы решили приобрести ROMER Absolute Arm действительно потому, что старая рука была слишком короткой для современных автомобилей. Но мы обнаружили, что ROMER Absolute Arm нового поколения предлагает гораздо более эргономичный способ измерения в ограниченном пространстве, в котором работает команда».

На самом деле, в ROMER Absolute Arm реализовано несколько удобных функций, появившихся после покупки Sigma, которые упрощают выполнение этих важных измерений быстро, точно и с минимальной нагрузкой на оператора.