Метрологическая служба в России. Стандартизация методов и средств измерений. Наука о единицах величин, средствах и методах измерений и контроля называется метрологией. Она охватывает все области технических измерений и контроля различных процессов производства. Основными задачами метрологии являются: создание и совершенствование теоретических основ системы единиц измерений; создание эталонов и образцовых измерительных средств; разработка и совершенствование новых методов измерений; разработка основ передачи единиц измерения от эталона к рабочим измерительным средствам. Общее руководство по разработке и совершенствованию средств и методов измерений возложено на ВНИИметрологии им. Д. И. Менделеева. Институт входит в систему служб Госстандарта России, поэтому все метрологические разработки закладываются в ГОСТы и становятся обязательными для всех предприятий и организаций страны.

К основным терминам и определениям метрологии, регламентируемым ГОСТ 16263, относят следующие. Измерение — процесс сопоставления какой-либо величины (длины, угла и т. п.) с такой же величиной, условно принятой за единицу. Результатом измерения является число, показывающее отношение измеряемой величины к величине, принятой за единицу. Контроль — процесс сопоставления какой-либо величины с заданными пределами. Результатом контроля является заключение о годности или негодности измеряемого объекта.

В зависимости от назначения и характера использования в производственном процессе все средства измерения разбиты на три группы: меры, измерительные приборы и инструменты, калибры.

Мерами называют тела или устройства, воспроизводящие единицу измерения, ее кратное или дробное значение. К мерам относят, например, штриховые линейки, транспортиры и т. п. Образцовые меры, выполненные с наивысшей точностью и предназначенные для воспроизведения и хранения единиц измерения в общегосударственном масштабе, называют эталонами.

Измерительными приборами и инструментами называются устройства, с помощью которых измеряют размеры различных деталей. По конструктивным признакам измерительные приборы и инструменты могут быть: штриховые с нониусом (штангенинструменты, угломеры), микрометрические (микрометры), рычажно-механические (индикаторы), оптико-механические (микроскопы) и др.

Калибрами называют бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров, формы предметов без определения величины действительных размеров. Для определения размеров круглых лесоматериалов применяют средства измерения (рис. 1), относящиеся к первой из вышеперечисленных групп — мерам. Длину лесоматериалов измеряют мерной рейкой или лентой и рулеткой, диаметр — мерной вилкой, мерной скобой с металлическим выступом на конце или складным метром.

Сравнение различных средств измерения производят по основным метрологическим показателям, к которым относятся: цена деления шкалы — значение измеряемой величины, соответствующее двум соседним отметкам шкалы, выраженное в соответствующих единицах; предел измерения — наибольшие и наименьшие величины, которые могут быть проверены на данном приборе; погрешность показаний прибора — алгебраическая разность между показанием прибора и истинным значением измеренной величины.

Для обеспечения принципа взаимозаменяемости элементов выпускаемой продукции необходимо, чтобы все предприятия страны имели единые меры и измерительные средства, обеспечивающие надлежащую точность измерений. С этой целью в России внедрена Государственная система обеспечения единства измерений, устанавливающая порядок и способы доведения точности государственных эталонов до всех производственных измерений, а также порядок проведения регулярных проверок измерительных средств.

Поверка контрольно-измерительных средств производится в контрольно-поверочных пунктах и специальных метрологических лабораториях. Результаты поверки заносятся в специальные паспорта, хранящиеся при инструментах. Порядок и периодичность поверки устанавливает ГОСТ 8.002 и соответствующие инструкции.

Международная система единиц. По мере развития и усложнения производственной и научной деятельности общества возрастает потребность в измерении различных физических величин. Развитие технического прогресса, расширение экономических, торговых и научных международных связей создают предпосылки для унификации единиц физических величин как внутри отдельных государств, так и в международном масштабе. Необходимость в унификации единиц привела к созданию нескольких систем единиц физи­ческих величин.

Системой единиц называют совокупность физических величин, связанных между собой зависимостями. В каждой системе единиц имеются основные величины, условно принятые в качестве независимых от других величин системы, и производные величины, определяемые через основные величины этой системы с помощью математических выражений. Обычно в системе за основные величины принимают единицы длины, массы, времени; другие величины получают из определяющих уравнений и их размерность выражается через размерность основных величин.

Еще в 1960 году на XI Генеральной конференции по мерам и весам была проделана многолетняя работа по созданию «Международной системы единиц», сокращено СИ („SI”). В качестве основных единиц этой системы приняты следующие: единица длины — метр; единица массы — килограмм; единица времени — секунда; единица силы тока — ампер; единица термодинамической температуры — градус Кельвина, единица силы света — свеча. Образованы 27 производных единиц системы СИ с учетом возможности в будущем до­бавления других производных единиц.

Международная система единиц введена с 1 января 1963 г. Эта система должна применяться как предпочтительная во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании. Государственным стандартом установлена совокупность единиц, основой которой является Международная система единиц, а также десятичные кратные и дольные единицы от единиц СИ, образуемые приставками кило, гекто, дека, деци, санти и т. п. Кроме кратных и дольных единиц допускаются также некоторые внесистемные единицы как наравне с единицами СИ (например, тонна, минута, час, гектар, литр, процент, градус Цельсия и т. д.), так и временно (например, морская миля, оборот в минуту и т. п.).