La metrologia è la scienza della misurazione. Stabilisce una comprensione comune delle unità che sono fondamentali per la misurazione di qualsiasi attività umana.
Non importa quanto sia complessa la scienza della metrologia, i compiti della metrologia sono stati definiti nel 18° secolo. Ciò ha portato alla creazione del sistema metrico decimale nel 1795, che ha stabilito una serie di standard per altri tipi di misurazioni. Diversi altri paesi adottarono il sistema tra il 1795 e il 1875.
Per creare standard mondiali uniformi in conformità con la Convenzione metrica, è stato istituito l'Ufficio internazionale per la lotta alle deviazioni dal sistema (BIPM). Ciò ha portato alla creazione del Sistema internazionale di unità a seguito di una risoluzione adottata nel 1960. Pertanto, i compiti principali della metrologia sono diventati ancora più globali. Ora è una delle scienze da cui quasi dipende il destino dell'umanità, perché determina le norme adottate in tutto il mondo.
Compiti di metrologia, standardizzazione, certificazione
Questa scienza è divisa in tre tipi principali. La prima è la definizione delle unità di misura (il punto di contatto con la standardizzazione), la seconda è l'implementazione pratica di queste unità. Inoltre, i suoi compiti includono una sorta di tracciamento che collega le misurazioni effettuate nella pratica con gli standard di riferimento (certificazione). Gli specialisti in questo campo sono formati per risolvere compiti di metrologia/certificazione che sono critici in qualsiasi applicazione.
Sottocampi
I sottocampi sono la metrologia scientifica o fondamentale, che si occupa della definizione di unità di misura, applicate, tecniche o industriali, che si occupano della loro applicazione alla produzione e ad altri processi nella società, nonché legislativa, che copre la regolamentazione e i regolamenti, requisiti di mezzi e metodi. I problemi di metrologia/standardizzazione vengono utilizzati per formare i professionisti in ciascuna di queste aree.
Aspetto legislativo
Ogni paese dispone di un sistema di misurazione nazionale (SNM) sotto forma di una rete di laboratori, centri di calibrazione e organismi di accreditamento che implementano e mantengono l'infrastruttura metrologica. L'NMS influenza il modo in cui le misurazioni vengono effettuate in un paese, nonché la loro accettazione da parte della comunità internazionale, che è di grande importanza per l'intera società, compresa l'economia, l'energia, l'ambiente, la sanità, la produzione, l'industria e la fiducia dei consumatori. Perle attività di metrologia vengono utilizzate per formare i principianti in questo campo, con la cui soluzione gli studenti di solito non hanno problemi.
L'impatto di questa scienza sul commercio e sull'economia è una delle conseguenze sociali più facilmente osservabili della sua diffusa introduzione. Per garantire un commercio equo, ci deve essere un sistema di misurazione concordato, fornito da questa scienza.
Cronologia
La standardizzazione è fondamentale per la validità delle misurazioni. La prima registrazione di uno standard permanente risale al 2900 aC. aC, quando il cubito reale egiziano fu scolpito nel granito nero come standard metrico. Il cubito era definito come la lunghezza dell'avambraccio del faraone più la larghezza del suo braccio, e questo stendardo veniva dato a tutti i costruttori in Egitto. Il successo di una lunghezza standardizzata per la costruzione di piramidi è indicato dalle lunghezze delle loro basi, che differiscono di non più dello 0,05%.
Altre civiltà introdussero standard di misura comuni, allineandosi con l'architettura romana e greca. Il crollo dell'impero e i successivi secoli bui provocarono una perdita di conoscenza delle misure e della standardizzazione. Sebbene i sistemi locali fossero comuni, la comparabilità era difficile poiché molti erano incompatibili. Nel 1196 in Inghilterra furono creati standard di lunghezza e la Magna Carta del 1215 includeva persino una sezione separata per misurare le unità di vino e birra.
Nuovo orario
Metrologia modernaha origine dalla Rivoluzione francese. I rivoluzionari crearono un'unica camera di pesi e misure per unificare tutto ciò che poteva essere misurato. Per insegnare questa scienza sono stati compilati problemi speciali di metrologia, con la soluzione dei quali all'inizio anche gli scienziati alle prime armi potrebbero avere difficoltà.
Nel marzo 1791 fu definito il metro standard. Ciò portò alla creazione del sistema metrico decimale nel 1795, stabilendo standard per altri tipi di misurazioni. Diversi altri paesi adottarono il sistema metrico decimale tra il 1795 e il 1875.
Sebbene la missione originale del BIPM fosse quella di creare standard internazionali per le unità di misura e allinearli agli standard nazionali, l'ambito dell'ufficio si è ampliato grazie al progresso scientifico. Ora include unità elettriche, fotometriche e standard per la misurazione delle radiazioni ionizzanti. Il sistema metrico è stato modernizzato nel 1960 con la creazione del Sistema internazionale di unità a seguito dell'adozione di una risoluzione in una delle conferenze internazionali tematiche.
Livello internazionale
L'International Bureau of Weights and Measures (BIPM) definisce la metrologia come la scienza della misurazione. Stabilisce una comprensione comune delle unità critiche per l'attività umana.
La metrologia è un campo vasto, ma può essere riassunto in tre attività principali:
- definizione di unità di misura riconosciute a livello internazionale;
- realizzazione pratica di queste unità;
- applicazione delle catene di tracciamento (associazione con riferimentostandard).
Questi concetti si applicano in varia misura alle tre aree principali della metrologia:
- scientifico;
- applicato, tecnico o industriale;
- legislativa.
In vari uffici internazionali, tutto ciò a cui sono dedicati metrologia, standardizzazione e certificazione: compiti e soluzioni, invenzione di nuove misure, miglioramento di quelle vecchie. Tutto questo viene fatto dalle organizzazioni per garantire la standardizzazione e la certificazione.
Metrologia scientifica
La metrologia scientifica è associata alla creazione di unità di misura, allo sviluppo di nuovi metodi, all'implementazione di standard e al controllo della loro osservanza in ogni caso. Ciò include anche la preparazione di attività e soluzioni per la standardizzazione, la certificazione, la metrologia.
Questo tipo di metrologia è considerato il più alto livello di sviluppo di questa scienza, cercando il massimo grado di accuratezza. BIPM mantiene un database di capacità di calibrazione e misurazione metrologica e istituti sottoposti a revisione paritaria in tutto il mondo. Nelle misurazioni, BIPM ha definito nove aree della metrologia, che includono acustica, elettricità e magnetismo, lunghezza, massa e relative quantità, fotometria e radiometria, radiazioni ionizzanti, tempo e frequenza, termometria e chimica.
Ultimi eventi
Dato l'aumento del numero di attività di metrologia, si è deciso di integrare la metrologia e portarla a livello internazionale. Successivamente è stata proposta una nuova definizione di unità base SI, che è stata ufficialmente approvataNovembre 2018 e in vigore da maggio 2019.
La motivazione per cambiare le unità di base è rendere l'intero sistema derivabile da costanti fisiche, il che richiede la rimozione del prototipo del chilogrammo in quanto è l'ultimo artefatto da cui dipendono le definizioni delle unità. La metrologia scientifica gioca un ruolo importante in questa ridefinizione delle unità, poiché la loro esatta definizione richiede una definizione rigorosa delle costanti fisiche.
Metrologia pratica e industriale
Il campo applicato, tecnico o industriale di questa scienza riguarda l'applicazione delle misurazioni ai processi industriali e di altro tipo e il loro utilizzo nella società, garantendo l'idoneità degli strumenti, la loro calibrazione e il controllo di qualità. Dati i compiti della metrologia, la metrologia industriale e applicata a volte viene erroneamente identificata con tutta questa scienza multiforme perché di tutte le sue aree è la più evidente per i profani.
Le misurazioni qualitative sono importanti nell'industria in quanto influiscono sul costo e sulla qualità del prodotto finale e sul 10-15% dei costi di produzione. Sebbene l'enfasi in quest'area della metrologia sia sulle misurazioni stesse, la calibrazione del dispositivo di tracciamento è necessaria per garantire la validità. Il riconoscimento della competenza metrologica nell'industria può essere ottenuto attraverso accordi di riconoscimento reciproco, accreditamento o revisione tra pari. La metrologia industriale è importante per lo sviluppo economico e industriale di un paese e i suoi obiettivi in un determinato paese possono indicarne lo stato economico.
Metrologia legale
Tenendo conto di tutti i suddetti compiti della metrologia, la metrologia legislativa svolge un ruolo molto ausiliario, ed ecco perché. Il fatto è che è un sottotipo giuridico di questa scienza e riguarda attività che derivano dai requisiti stabiliti dalla legge per la misurazione diretta, la definizione di unità, strumenti e metodi per la sua attuazione. Tali requisiti legali possono derivare dalla necessità di proteggere la salute, la sicurezza pubblica, l'ambiente, la fiscalità, la protezione dei consumatori e il commercio equo.
Le organizzazioni tematiche dedicate a questo tipo di metrologia vengono create in tutto il mondo per aiutare ad armonizzare le normative oltre i confini nazionali per garantire che i requisiti legali non ostacolino il commercio.
