Большинство людей не думают, что знают все о метрологии, науке об измерениях. Тем не менее, факт остается фактом: каждый делает измерения и использует измерительные приборы ежедневно. Достаточно взглянуть на приборную панель вашего автомобиля. Она имеет довольно большой набор средств измерений. Например, спидометр - измерительный прибор, который позволяет Вам настроить (калибровать) скорость в установленных приделах (ограничение скорости). Вы можете использовать бензонасос, чтобы измерить количество бензина в автомобиле, то есть, вы применяете калиброванный измерительный прибор для определения количества жидкости в вашем баке. Таким образом, каждый из нас все время делает измерения. Но что происходит, когда вы это делаете?
Всякий раз, когда человек производит измерение, он на самом деле применяет процедуру калибровки.
Что такое калибровка?
Калибровка – это определение величины какого-то физического свойства путем сравнения некоторого числа единиц измерения данного свойства с величиной известного количества. Это может показаться довольно сложным на первый взгляд, но для иллюстрации его простоты рассмотрим элементарные измерения, происходящие, когда вы покупаете помидоры в супермаркете.
Вес помидора (неизвестное физическое свойство, подлежащее измерению) должны быть установлено в сравнении с некоторым известным количеством с использованием некой измерительной аппаратуры. Измерительная аппаратура в нашем примере это весы, которые имеют набор соответствующих единиц измерения (фунты или килограммы) и внутренний эталон известной величиной. Человек, взвешивая помидоры, на самом деле применяет простую процедуру калибровки, которая состоит из размещения помидоров на весах, чтения значения, отображаемого на шкале, и перенесения указанного веса от прибора на помидоры. Как и в любой калибровки, точность веса помидоров в значительной степени зависит от точности эталона, используемого для взвешивания помидоров, например, весов. Метролог может относиться к этому как к калибровке сравнением, или как к передаче измерений.
Этот процесс ничем не отличается от того, который используется для взвешивания слитков золота, но точность, с которой его взвешивают, значительно выше, чем требуется для покупки помидоров. Это крайняя аналогия, но она рабочая потому, что сами измерения включать те же основные принципы. Теперь давайте остановимся на том, что происходит при выполнении калибровки.
Международный словарь метрологии (International Vocabulary of Metrology ,VIM) определяет калибровку как "Близкое соответствие между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины". Процесс калибровки, предназначен для определения, насколько близки результаты измерения к истинному значению. После того, как установлен набор ожидаемых параметров, калибровка подтверждает, что измеренный результат достаточно близок к приемлемому, в рамках желаемых параметров. Калибровка основана на соответствующей процедуре, которая подразумевает получение результатов, которые определяются математически приемлемыми или нет. Все измерения имеют определенные общие характеристики: подготовка, выполнение и отчет о результатах измерений. Давайте углубимся в эти характеристики с точки зрения калибровки немного более подробно.
Подготовка. В ходе подготовки рассматриваются требования, лицо, осуществляющее калибровку, выбирает соответствующую процедуру, устанавливает метод анализа данных, отмечает ограничения окружающей среды, и выбирает эталоны для использования.
Выполнение. Порядок калибровки охватывает все элементы калибровки: предварительные операции, операции измерения и записи данных. Предварительные шаги как для эталонов та и для устройств калибровки указаны в процедуре. Операции измерения представлены в пошаговой последовательности. Наконец, предусмотрена запись данных и выполнения их необходимой обработки.
Отчет о результатах. Отчет об итогах калибровки описывает состояние откалиброванного устройства. Процедура калибровки обычно описывает допустимые значения (точность) для всех данных, которые должны быть записаны, поэтому могут быть сделаны выводы о не совсем точных или совсем не точных данных. Такие выводы указываются на сертификатах, этикетках или бирках калибровки. Они определены и утверждены программами качества организации. Они передают всю информацию, которая необходима для хорошего отчета.
Измерения являются частью повседневной жизни, будь вы за рулем автомобиля, покупаете ли помидоры, или калибруете пипетку, которая будет использоваться в операционной комнате, для спасения чей-то жизни. Единицы измерения в этих примерах, могут быть различными, и уровень точности может быть самым разным, но основной процесс измерения будет таким же, то есть определение количества физических свойств по сравнению с числом единиц измерения этого свойства относительно эталона известно количество.
Джесси Морзе, собственник MorseMetrology (Mukilteo, WA).
