Na początku należy zacząć od tego co to jest metrologia i podkreślić, że oznacza coś zupełnie innego niż meteorologia. Według słownika, metrologia jest „nauką o zapewnianiu środkami technicznymi i organizacyjnymi poprawności pomiarów we wszystkich dziedzinach nauki, techniki i gospodarki”, ale odchodząc od typowego sformułowania definicyjnego, najprościej można powiedzieć, że jest to nauka o pomiarach. O ważności metrologii świadczy fakt, że każdy z nas ma w swoim życiu doczynienia z pomiarami. Mierzymy czas, masę ciała, temperaturę powietrza, chociażby po to, aby zdążyć do szkoły czy dobrać odpowiedni ubiór. Metrologia jest nauką interdyscyplinarną, czyli taką, która łączy wiedzę z wielu dziedzin i znajduje bardzo szerokie zastosowanie.
Metrologię, zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1, można podzielić na cztery grupy. Wyróżnia się metrologię ogólną, teoretyczną, stosowaną i prawną. Jedną z metrologii stosowanych (praktycznych) jest metrologia wielkości geometrycznych, której poświęcimy najwięcej uwagi.
Rys. 1. Klasyfikacja metrologii
Skoro już wiemy co to jest metrologia, teraz należałoby wyjaśnić słowo „pomiar”. W „Międzynarodowym słowniku metrologii - Pojęcia podstawowe i ogólne oraz terminy z nimi związane” pomiar jest definiowany jako „proces doświadczalnego wyznaczenia jednej lub więcej wartości wielkości, które w zasadny sposób mogą być przyporządkowane wielkości”. Co więc oznacza sformułowanie „wartość wielkości”? Jest to iloczyn liczby i jednostki miary, czyli jeśli mierzymy średnicę wałka D i otrzymujemy np. D = 12,50 mm, to właśnie jest iloczyn liczby – 12,50 – i jednostki miary – mm (rys. 2). Należy podkreślić, że wynik pomiaru zawiera zawsze liczbę i jednostkę miary.
Rys. 2. Wyjaśnienie sformułowania „wartość wielkości”
Wróćmy jeszcze na chwilę do powyższego przykładu. Dla łatwiejszego zrozumienia wyjaśnijmy pojęcie wielkości. Wartością wielkości było 12,50 mm, natomiast wielkością jest mierzona średnica wałka. Zgodnie z definicją, wielkość jest „właściwością (cechą) zjawiska, ciała lub substancji, którą można wyróżnić jakościowo i wyznaczyć ilościowo”. Wyróżnienie jakościowe polega na jej odpowiednim zdefiniowaniu (jakie coś jest?), a wyznaczenie ilościowe na określeniu wspomnianej wartości wielkości (ile tego jest?).
Należy jednak zdawać sobie sprawę, że pomiar, który jest eksperymentem, nigdy nie jest idealny, a stosowane narzędzia pomiarowe charakteryzują się określoną dokładnością, dlatego nie jesteśmy w stanie idealnie określić wartości mierzonej wielkości. Przyjęto więc, że wynik pomiaru powinien być podawany w postaci przedziału, a aby było to możliwe konieczne jest przeprowadzenie szacowania niepewności pomiaru (jak wygląda cała procedura szacowania niepewności pomiaru omówimy w kolejnych postach).
Odpowiedzmy na jeszcze jedno pytanie. Dlaczego pomiary są tak ważne? Odpowiedź jest prosta, aby poznawać otaczający nas świat, musimy opierać się na rzetelnych informacjach, których źródłem są właśnie wykonywane pomiary.
Opracowano na podstawie:
dr inż. Magdalena Zawada-Michałowska
Katedra Podstaw Inżynierii Produkcji
Politechnika Lubelska
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego, Program Operacyjny Wiedza Edukacja Rozwój 2014-2020 "PL2022 - Zintegrowany Program Rozwoju Politechniki Lubelskiej" POWR.03.05.00-00-Z036/17