Стандартизация и метрология¶

Стандартизация и метрология — взаимосвязанные области научной и практической деятельности, направленные на обеспечение единства измерений, сопоставимости результатов и упорядочение требований к продукции, процессам и услугам. Метрология изучает методы и средства измерений, а стандартизация устанавливает правила, нормы и требования, обязательные или рекомендуемые к применению. Обе дисциплины образуют основу технического регулирования, промышленного производства, торговли и контроля качества.

¶Определения и предмет

Метрология (от греч. μέτρον — мера и λόγος — учение) — наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Ключевые понятия метрологии: физическая величина, единица величины, эталон, погрешность, неопределённость измерений, поверка и калибровка средств измерений.

Стандартизация — деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения. Результат стандартизации — стандарт: документ, содержащий нормы, правила, требования к объекту стандартизации.

Обе области тесно связаны: стандарты опираются на метрологические нормы (единицы, методы измерений, требования к точности), а метрология использует стандартизованные методики и терминологию.

¶Историческое развитие

Первые системы мер возникли в древности: в Вавилоне, Египте, Греции и Риме существовали единицы длины, массы и объёма, часто привязанные к частям тела или природным объектам. На Руси использовались сажень, верста, пуд, фунт, ведро; их значения различались по регионам и эпохам.

Систематизация началась с введения метрической системы во Франции в 1795 году и создания Международного бюро мер и весов (Париж, 1875) на основе Метрической конвенции. В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла Международную систему единиц (СИ).

В России переход к метрической системе был законодательно закреплён в 1918 году, а в 1925 году создан Комитет по стандартизации. В 1926 году появился первый общесоюзный стандарт (ОСТ). В 1968 году введена Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). После распада СССР в 1993 году принят закон «О стандартизации», а в 2002 году — закон «О техническом регулировании», действовавший до реформы 2015 года, когда был принят закон «О стандартизации в Российской Федерации».

¶Международная система единиц (СИ)

СИ включает семь основных единиц: метр (длина), килограмм (масса), секунда (время), ампер (сила тока), кельвин (термодинамическая температура), моль (количество вещества), кандела (сила света). Производные единицы образуются из основных (ньютон, паскаль, джоуль, ватт и др.). С 2019 года основные единицы определены через фундаментальные физические постоянные, что повысило их воспроизводимость.

¶Уровни и виды стандартизации

Виды стандартов: основополагающие, на продукцию и услуги, на процессы, на методы контроля и испытаний, на терминологию.

¶Эталоны и поверка

Эталон — средство измерений, обеспечивающее воспроизведение и хранение единицы с наивысшей точностью. Различают первичные, вторичные, рабочие эталоны и эталоны-копии. В России государственные первичные эталоны хранятся в метрологических институтах, ведущим из которых является ВНИИМ им. Д. И. Менделеева (Санкт-Петербург).

Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых аккредитованными организациями для подтверждения соответствия средства измерений метрологическим требованиям. Калибровка — добровольная процедура определения действительных метрологических характеристик. Прослеживаемость измерений к эталонам через непрерывную цепь калибровок — центральный принцип единства измерений.

¶Организации и управление

Международные структуры: Международная организация по стандартизации (ISO), Международная электротехническая комиссия (IEC), Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ), Международное бюро мер и весов (BIPM).

В России функции национального органа по стандартизации выполняет Росстандарт; метрологический надзор, аккредитацию и ведение реестров обеспечивают подведомственные институты и службы. Технические комитеты по стандартизации разрабатывают проекты ГОСТов с участием отраслевых объединений и предприятий.

¶Значение и применение

Стандартизация и метрология обеспечивают:

• взаимозаменяемость деталей и совместимость технологий;
• достоверность контроля качества и безопасности продукции;
• единство измерений в науке, промышленности, медицине, торговле;
• основу для сертификации и оценки соответствия;
• снижение издержек за счёт унификации.

Без метрологического обеспечения невозможны точное машиностроение, энергетика, фармацевтика, авиация, атомная отрасль и цифровые системы. Стандарты служат базой для технических регламентов, защищающих жизнь, здоровье и окружающую среду.

¶Проблемы и критика

Критические замечания касаются избыточности и устаревания отдельных стандартов, медленного обновления нормативной базы, а также барьеров, возникающих при различии национальных требований в международной торговле. Отмечается необходимость гармонизации стандартов с международными нормами и ускорения процедур разработки.

¶Подготовка кадров

Специалистов в области стандартизации и метрологии готовят технические университеты; в России действуют профильные кафедры и метрологические академии. Квалификация подтверждается аттестацией и включением в реестры аккредитованных лиц.

Источники: Федеральный закон «О стандартизации в Российской Федерации», Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений», публикации Росстандарта, материалы BIPM и ISO, учебная литература по метрологии и стандартизации.