Metrologi ialah sains pengukuran. Ia mewujudkan pemahaman bersama tentang unit yang penting untuk pengukuran sebarang aktiviti manusia.
Tidak kira betapa kompleksnya sains metrologi, tugas metrologi telah ditakrifkan pada abad ke-18. Ini membawa kepada penciptaan sistem metrik perpuluhan pada tahun 1795, yang menetapkan satu set piawaian untuk jenis ukuran lain. Beberapa negara lain menggunakan sistem ini antara 1795 dan 1875.
Untuk mencipta piawaian dunia yang seragam selaras dengan Konvensyen Metrik, Biro Antarabangsa untuk Membanteras Penyimpangan daripada Sistem (BIPM) telah ditubuhkan. Ini mengakibatkan penciptaan Sistem Unit Antarabangsa hasil daripada resolusi yang diterima pakai pada tahun 1960. Oleh itu, tugas utama metrologi telah menjadi lebih global. Kini ia adalah salah satu ilmu yang hampir bergantung pada nasib manusia, kerana ia menentukan norma yang diterima pakai di seluruh dunia.
Tugas metrologi, penyeragaman, pensijilan
Ilmu ini terbahagi kepada tiga jenis utama. Yang pertama ialah takrifan unit ukuran (titik hubungan dengan penyeragaman), yang kedua ialah pelaksanaan unit ini dalam amalan. Selain itu, tugasnya termasuk sejenis penjejakan yang memautkan pengukuran yang dibuat dalam amalan dengan piawaian rujukan (pensijilan). Pakar dalam bidang ini dilatih untuk menyelesaikan tugas metrologi/pensijilan yang penting dalam sebarang aplikasi.
Subbidang
Subbidang ialah metrologi saintifik atau asas, yang memperkatakan penubuhan unit ukuran, gunaan, teknikal atau perindustrian, menangani penggunaannya pada pengeluaran dan proses lain dalam masyarakat, serta perundangan, yang meliputi peraturan dan peraturan., keperluan untuk cara dan kaedah. Masalah metrologi/penyeragaman digunakan untuk mendidik profesional dalam setiap bidang ini.
Aspek perundangan
Setiap negara mempunyai sistem pengukuran nasional (NMS) dalam bentuk rangkaian makmal, pusat penentukuran dan badan akreditasi yang melaksanakan dan menyelenggara infrastruktur metrologi. NMS mempengaruhi cara pengukuran dibuat di sesebuah negara, serta penerimaannya oleh masyarakat antarabangsa, yang sangat penting untuk seluruh masyarakat, termasuk ekonomi, tenaga, alam sekitar, penjagaan kesihatan, pembuatan, industri dan keyakinan pengguna. Untuktugas metrologi digunakan untuk melatih pemula dalam bidang ini, dengan penyelesaian yang pelajar biasanya tidak mempunyai masalah.
Kesan sains ini terhadap perdagangan dan ekonomi adalah salah satu akibat sosial yang paling mudah diperhatikan daripada pengenalannya yang meluas. Untuk memastikan perdagangan yang adil, mesti ada sistem pengukuran yang dipersetujui, yang disediakan oleh sains ini.
Sejarah
Penstandardan adalah penting untuk kesahihan pengukuran. Rakaman pertama piawaian tetap dibuat pada 2900 SM. SM, apabila hasta diraja Mesir diukir daripada granit hitam sebagai standard metrik. Hasta ditakrifkan sebagai panjang lengan firaun ditambah lebar lengannya, dan piawai ini diberikan kepada semua pembina di Mesir. Kejayaan panjang piawai untuk membina piramid ditunjukkan oleh panjang tapaknya, yang berbeza tidak lebih daripada 0.05%.
Tamadun lain memperkenalkan piawaian ukuran yang sama, menyelaraskan diri mereka dengan seni bina Rom dan Yunani. Keruntuhan empayar dan zaman kegelapan yang seterusnya menimbulkan kehilangan pengetahuan tentang langkah-langkah dan penyeragaman. Walaupun sistem tempatan adalah biasa, kebolehbandingan adalah sukar kerana banyak yang tidak serasi. Pada tahun 1196, piawaian panjang telah dicipta di England, dan Magna Carta 1215 malah termasuk bahagian yang berasingan untuk mengukur unit wain dan bir.
Masa baharu
Metrologi modenberasal dari Revolusi Perancis. Golongan revolusioner mencipta satu ruang berat dan sukatan untuk menyatukan segala yang boleh diukur. Untuk mengajar sains ini, masalah khas dalam metrologi telah disusun, dengan penyelesaiannya walaupun saintis pemula pada mulanya mungkin mengalami kesukaran.
Pada Mac 1791, meter piawai telah ditakrifkan. Ini membawa kepada penciptaan sistem metrik perpuluhan pada tahun 1795, menetapkan piawaian untuk jenis ukuran lain. Beberapa negara lain mengguna pakai sistem metrik antara 1795 dan 1875.
Walaupun misi asal BIPM adalah untuk mencipta piawaian antarabangsa untuk unit ukuran dan membawanya selaras dengan piawaian kebangsaan, skop biro telah berkembang disebabkan kemajuan saintifik. Kini ia termasuk elektrik, unit fotometrik dan piawaian untuk mengukur sinaran mengion. Sistem metrik telah dimodenkan pada tahun 1960 dengan penciptaan Sistem Unit Antarabangsa hasil daripada penerimaan resolusi pada salah satu persidangan antarabangsa bertema.
Peringkat antarabangsa
Biro Timbang dan Sukat Antarabangsa (BIPM) mentakrifkan metrologi sebagai sains pengukuran. Ia mewujudkan pemahaman bersama tentang unit yang penting kepada aktiviti manusia.
Metrologi ialah bidang yang luas, tetapi ia boleh diringkaskan kepada tiga aktiviti utama:
- takrifan unit ukuran yang diiktiraf di peringkat antarabangsa;
- realisasi unit ini dalam amalan;
- aplikasi rantaian penjejakan (kaitan dengan rujukanstandard).
Konsep ini digunakan pada tahap yang berbeza-beza kepada tiga bidang utama metrologi:
- saintifik;
- guna, teknikal atau perindustrian;
- legislatif.
Di pelbagai biro antarabangsa, segala-galanya yang dikhaskan oleh metrologi, piawaian dan pensijilan - tugas dan penyelesaian, ciptaan langkah baharu, penambahbaikan langkah lama. Semua ini sedang dilakukan oleh organisasi untuk memastikan penyeragaman dan pensijilan.
Metrologi saintifik
Metrologi saintifik dikaitkan dengan penciptaan unit ukuran, pembangunan kaedah baharu, pelaksanaan piawai dan kawalan pematuhannya dalam semua keadaan. Ini juga termasuk penyediaan tugasan dan penyelesaian untuk penyeragaman, pensijilan, metrologi.
Jenis metrologi ini dianggap sebagai tahap perkembangan tertinggi sains ini, berusaha untuk mencapai tahap ketepatan tertinggi. BIPM mengekalkan pangkalan data penentukuran metrologi dan keupayaan pengukuran dan institut yang disemak rakan sebaya di seluruh dunia. Dalam pengukuran, BIPM telah mentakrifkan sembilan bidang metrologi, termasuk akustik, elektrik dan kemagnetan, panjang, jisim dan kuantiti yang berkaitan, fotometri dan radiometri, sinaran mengion, masa dan kekerapan, termometri dan kimia.
Acara terkini
Memandangkan peningkatan dalam bilangan tugas metrologi, telah diputuskan untuk menambah metrologi dan membawanya ke peringkat antarabangsa. Kemudian, takrifan baharu unit asas SI telah dicadangkan, yang telah diluluskan secara rasmiNovember 2018 dan berkuat kuasa Mei 2019.
Motivasi untuk menukar unit asas adalah untuk menjadikan keseluruhan sistem boleh diterbitkan daripada pemalar fizikal, yang memerlukan pengalihan prototaip kilogram kerana ia adalah artifak terakhir yang bergantung kepada takrifan unit. Metrologi saintifik memainkan peranan penting dalam takrifan semula unit ini, kerana takrifan tepatnya memerlukan takrifan pemalar fizikal yang ketat.
Metrologi praktikal dan industri
Bidang gunaan, teknikal atau industri sains ini melibatkan penggunaan ukuran pada proses industri dan proses lain serta penggunaannya dalam masyarakat, memastikan kesesuaian instrumen, penentukuran dan kawalan kualitinya. Memandangkan tugas metrologi, metrologi perindustrian dan gunaan kadangkala tersilap dikenal pasti dengan semua sains pelbagai rupa ini kerana fakta bahawa dari semua bidangnya ia adalah yang paling ketara kepada orang biasa.
Pengukuran kualitatif adalah penting dalam industri kerana ia mempengaruhi kos dan kualiti produk akhir dan 10-15% daripada kos pengeluaran. Walaupun penekanan dalam bidang metrologi ini adalah pada pengukuran itu sendiri, penentukuran peranti penjejakan diperlukan untuk memastikan kesahihan. Pengiktirafan kecekapan metrologi dalam industri boleh dicapai melalui perjanjian pengiktirafan bersama, akreditasi atau semakan rakan sebaya. Metrologi industri adalah penting untuk pembangunan ekonomi dan perindustrian sesebuah negara, dan matlamatnya di negara tertentu boleh menunjukkan status ekonominya.
Metrologi Undang-undang
Mengambil kira semua tugas metrologi di atas, metrologi perundangan memainkan peranan yang sangat membantu, dan inilah sebabnya. Hakikatnya ia adalah subjenis undang-undang sains ini dan melibatkan aktiviti yang mengikuti daripada keperluan yang ditetapkan oleh undang-undang untuk pengukuran langsung, penubuhan unit, instrumen dan kaedah untuk pelaksanaannya. Keperluan undang-undang sedemikian mungkin timbul daripada keperluan untuk melindungi kesihatan, keselamatan awam, alam sekitar, percukaian, perlindungan pengguna dan perdagangan adil.
Organisasi tematik khusus untuk jenis metrologi ini sedang ditubuhkan di seluruh dunia untuk membantu menyelaraskan peraturan merentasi sempadan negara bagi memastikan keperluan undang-undang tidak menghalang perdagangan.
