Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

История развития метрологии - файл 1.doc


История развития метрологии
скачать (75.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc76kb.04.12.2011 16:49скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина»

Кафедра систем управления


Реферат

на тему: «История развития метрологии»

Выполнил: студент гр. III-43

Кондратов А. А.

Проверил: к.т.н., доцент

Давыдов В.В.

Иваново

2009


1. Метрология в древнем мире и в средние века
Метрология как наука охватывает круг проблем, связанных с измерениями. В дословном переводе с древнегреческого "метрология" – речь, слово, учение или наука о мерах. Таким образом, метрология – учение о мерах. По РМГ 29–99 метрология – это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности [1].

Потребность в измерениях возникла в незапамятные времена.

Из глубины веков дошли до нас такие единицы веса, как карат – единица веса драгоценных камней, и гран – единица аптекарского веса. Многие меры имели антропометрическое происхождение или были связаны с конкретной трудовой деятельностью человека. Так, в Киевской Руси применялись в обиходе: вершок, пядь, локоть, сажень, косая сажень и верста.

Древнее происхождение имеют и "естественные" меры. Первыми из них, получившими повсеместное распространение, стали меры времени. На основе астрономических наблюдений древние вавилоняне установили год, месяц, час. Впоследствии 1/86400 часть среднего периода обращения Земли вокруг своей оси получила название секунды.

Наряду с этим уже на заре цивилизации люди пришли к пониманию ценности так называемых вещественных мер и единиц измерений. Так, в Вавилоне в XI в. до н.э. время измерялось в минах. Мина равнялась промежутку времени (равному, примерно, двум астрономическим часам), за который из принятых в Вавилоне водяных часов вытекала "мина" воды, масса которой составляла около 500 г. В дальнейшем мина сократилась и превратилась в привычную для нас минуту. Со временем водяные часы уступили место песочным, а затем более сложным маятниковым механизмам.

Гюйгенс, посвятивший созданию и усовершенствованию маятниковых часов почти 40 лет и считавший это главным делом своей жизни, в 1664 г. писал: "... я нашел легкий и удобный способ регулировки часов. К этому, однако, присоединяется то, что я считаю еще более ценным, а именно: благодаря своему открытию я смог дать абсолютно устойчивое определение для постоянной, верной для всех времен меры длины". Речь идет об использовании свойства изохронности колебаний математического маятника, подмеченного Галилеем еще в 1583 г. При малых отклонениях маятника период его колебаний равен

Это позволяет выразить меру длины через естественную меру времени. В 1824 г. в Англии был принят закон, установивший единицу длины ярд через длину секундного маятника.
^ 2. Элементы метрологии, стандартизации и сертификации в X-XVIII вв. на Руси
Важнейшим метрологическим документом является Двинская грамота Ивана Грозного (1550 г.). В ней регламентированы правила хранения и передачи размера новой меры объема сыпучих тел – осьмины. Ее медные экземпляры рассылались по городам на хранение выборным людям – старостам, целовальникам. С этих мер надлежало сделать клейменые деревянные копии для городских померщиков, а с тех, в свою очередь, – деревянные копии для использования в обиходе. Образцовые меры, с которых снимались первые копии, хранились централизованно в приказах Московского государства. Таким образом, можно говорить о начале создания при Иване Грозном государственной системы обеспечения единства измерений и государственной метрологической службы.
Московские указы, касавшиеся введения единых мер в стране, отсылались на места вместе с образцами казенных мер. За злоумышленную порчу контрольных мер грозило наказание – вплоть до смертной казни. Работу по надзору за мерами и их поверку проводили два столичных учреждения: Померная изба и Большая таможня. Они же разрешали конфликты, возникавшие при торговых операциях. В провинции надзор был поручен персоналу воеводских и земских изб, а также старостам, целовальникам и другим "верным людям".
^ 3. Метрология в период правления Петра I
Метрологической реформой Петра I к обращению в России были допущены английские меры, получившие особенно широкое распространение на флоте и в кораблестроении – футы, дюймы. Для облегчения вычислений были изданы таблицы мер и соотношений между русскими и иностранными мерами. Начинают выделяться некоторые метрологические центры.
Коммерц-коллегия занялась вопросами единства мер и метрологического обслуживания в области торговли.

Адмиралтейств-коллегия заботилась о правильном применении угломерных приборов, компасов и соответствующих мер.

Берг-коллегия опекала измерительное хозяйство горных заводов, рудников и монетных дворов.
Основанная в 1725 г. Петербургская академия наук занялась воспроизведением угловых единиц, единиц времени и температуры. Она имела в своем распоряжении образцовые меры и копии эталонов туаза и фунта. Назревала необходимость создания в стране единого руководящего метрологического центра.

Старинные русские меры длины, массы и объема


^ Единицы длины

1 точка = 0,254мм

1 линия = 2,54мм

1 сотка =2,1336 см

1 дюйм = 2,54см

1 вершок = 4,445 см

1 фут = 30,48 см

1 аршин = 0,7112 м

1 сажень = 2,1336 м

1 верста = 1066,8 м


^ Единицы массы

1 доля = 44,434940 мг

1 золотник = 4,265542 г

1 лот = 12,797262 г

1 фунт = 0,40951741 кг

1 пуд = 16,380496 кг


Единицы объема

1 чарка = 1/100 ведра = 0,122994 дм3

1 бутылка водочная = 1/20 ведра = 0,61497 дм3

1 бутылка винная = 1/16 ведра = 0,768712 дм3

1 штоф = 1/10 ведра = 1,22994 дм3

1 ведро = 12,2994 дм3

1 четверть = 0,262387 м3 (для сыпучих материалов)



В комиссии рассматривались (но из-за отсутствия денежных средств и специалистов не были осуществлены) проекты создания системы мер, основанной на физических постоянных (определение сажени через длину меридиана Земли, фунта – через вес определенного количества чистой воды), введение десятичной системы образования кратных и дольных единиц и др. Эти прогрессивные идеи получали в Европе в ту пору все большее распространение.

^ 3. Развитие отечественной метрологии в XIX-XX вв.
В развитии отечественной метрологии за последние 200 лет можно выделить несколько этапов.
Первый этап стихийной метрологической деятельности – охватывает почти весь XIX в. Этот период характерен централизацией метрологической деятельности и началом широкого участия русских ученых в работе международных метрологических организаций. Так, указом "О системе Российских мер и весов" (1835 г.) были утверждены эталоны длины и массы – платиновая сажень, равная семи английским футам, и платиновый фунт, практически совпадавший по весу с бронзовым золоченым фунтом 1747 г.
В 1842 г. на территории Петропавловской крепости в специально построенном "несгораемом" здании открывается первое централизованное метрологическое и поверочное учреждение России – Депо образцовых мер и весов, куда и помещаются на хранение созданные эталоны, их копии, а также образцы различных иностранных мер. В настоящее время эти образцы хранятся в музее Д.И. Менделеева в С.-Петербурге. В Депо не только хранились эталоны и их копии, но и изготавливались образцовые меры для местных органов, а также проводилась поверка и сличение образцовых мер с иностранными. Эта деятельность, которая регламентировалась "Положением о мерах и весах" (1842 г.), заложила основы государственного подхода к обеспечению единства измерений.
В результате последующей работы ученых разных стран была подготовлена и 20 мая 1875 г. подписана Метрическая конвенция. Она стала основой международного научного сотрудничества, способствовала унификации мер и расширению метрологической деятельности в национальном и международном масштабах. В соответствии с конвенцией Россия получила платиноиридиевые эталоны единицы массы №12 и №26 и эталоны единицы длины № 11 и № 28, которые были доставлены в новое здание Депо образцовых мер и весов (ныне это дом 19 на Московском проспекте в С.-Петербурге).

^ Второй (менделеевский) этап развития отечественной метрологии
В 1892 г. управляющим Депо был назначен Д. И. Менделеев (1834–1907 гг.), который так много сделал для отечественной метрологии, что период с 1892 по 1917 гг. называют менделеевским этапом развития метрологии. Для него характерно следующее:

– это этап научного становления метрологии, перевода ее в число точных естественнонаучных дисциплин, возвышения до уровня "главного орудия познания" по образному выражению Д.И. Менделеева;

– это этап осознания народно-хозяйственного значения метрологии, начало глубоко продуманного и планомерного включения метрологической деятельности в хозяйственный механизм страны.
В 1893 г. он преобразует Депо образцовых мер и весов в Главную палату мер и весов – одно из первых в мире научно-исследовательских учреждений метрологического профиля. Лишь восемь лет спустя в США организуется Национальное бюро эталонов, а в 1900 г. в Англии – метрологическое отделение Национальной физической лаборатории. Под руководством Д.И. Менделеева была проведена работа по созданию русской системы эталонов и их сличению с английскими и метрическими мерами, начала создаваться государственная метрологическая служба, реализована широкая программа научных исследований в области метрологии.
Собственные научные работы Д.И. Менделеева по метрологии не утратили своего значения и по сей день. Его научное кредо – "Наука начинается... с тех пор, как начинают измерять; точная наука немыслима без меры" – и сейчас определяет роль и место метрологии в системе естественных наук. Основанные им научные направления, сформированный стиль научно-практической работы, на долгие годы определили пути развития отечественной метрологии, обеспечили ей передовые позиции и высокий авторитет на международной арене.
Но даже Д.И. Менделееву не удалось внедрить в России метрическую систему. С 1899 г. она применялась в стране факультативно, наряду со старой русской и британской (дюймовой) системами. Такое положение тормозило развитие промышленности, усложняло и затрудняло внешние экономические, технические и научные связи.
^ Третий (нормативный) этап развития отечественной метрологии
Заметные изменения в метрологической деятельности произошли после 1917 г. Декрет "О введении Международной метрической системы мер и весов" был принят Советом Народных Комиссаров 14 сентября 1918 г. Введение метрической системы знаменует собой начало третьего этапа в развитии отечественной метрологии. Этот этап охватывает период до Великой Отечественной войны. Главным его содержанием является переход к государственной метрологической деятельности.
В 1917–27 гг. был осуществлен комплекс мероприятий по созданию государственной метрологической службы. Введена обязательная всероссийская поверка мер и весов, утверждены новые положения о Главной палате мер и весов и о мерах и весах, установлены единые таксы сборов за поверку, введена уголовная ответственность за нарушения положения о мерах и весах и т.д.
Для выполнения декрета от 14 сентября 1918 г. в условиях гражданской войны и разрухи нужно было:

– разработать, изготовить и заменить несколько десятков миллионов гирь и линейных мер;

– обеспечить их клеймение и поверку, для чего требовалось создать сеть поверочных учреждений;

– создать исходные образцовые средства для оснащения этих учреждений;

– создать эталоны единиц метрической системы и средства для передачи информации о размерах этих единиц;

– переработать всю техническую документацию, реорганизовать все измерительное хозяйство на промышленных предприятиях, обеспечить производство измерительного инструмента;

– обеспечить пропаганду метрической системы и обучение населения ее использованию, издать десятки брошюр, книг, преодолеть инерцию мышления и старые привычки.

Одной из первых государственных задач, возложенных на Главную палату мер и весов, было практическое осуществление метрической реформы в стране. Эта грандиозная работа заняла девять лет. Нет ничего удивительного, что дело продвигалось медленно. Сплошь и рядом возникали непредвиденные трудности:

− только для изготовления необходимого количества гирь потребовалось 4,5 млн. пудов дефицитного чугуна;

− по любому вопросу требовалось решение центральных органов власти.
Восьмого января 1919 г. был подписан декрет "О введении нового счета времени по международной системе поясов", в 1921 г. – постановление "О всероссийской поверке мер и весов". Всего за семь послереволюционных лет правительство пять раз принимало решения по различным метрологическим вопросам. В 1924 г. было утверждено "Положение о мерах и весах", с выходом которого завершилась организация государственной метрологической службы СССР.
В 1925 г. было принято постановление "О признании заключенной в Париже 20 мая 1875 г. Международной метрической конвенции для обеспечения международного единства и совершенствования метрической системы, имеющей силу для СССР". Тем самым были возобновлены международные связи нашей страны в области метрологии.
К 1927 г. завершилась метрическая реформа в СССР. Палаты мер и весов были созданы во всех союзных республиках, государственной службой мер и весов охвачена вся страна.
В годы первых пятилеток правительством был осуществлен также ряд других крупных мер по дальнейшему совершенствованию метрологической службы и стандартизации. 23 ноября 1929 г. было принято постановление об уголовной ответственности за несоблюдение обязательных стандартов и "Положения о мерах и весах".
Война подтвердила высокий уровень метрологического обеспечения народного хозяйства СССР. Перебазирование многих промышленных предприятий на восток при одновременном изменении всей номенклатуры изделий, связанном с переводом промышленности на военные рельсы, не вызвало нарушений в системе обеспечения единства измерений и взаимозаменяемости.

^ Четвертый (послевоенный) этап развития отечественной метрологии.
Данный этап характеризуется небывалым размахом всей метрологической деятельности в стране. Отличительной его особенностью является повсеместное внедрение стандартизации как главной организационно-правовой формы обеспечения единства измерений. Разработана и внедрена Государственная система стандартизации (ГСС). Организационные принципы построения и основные задачи метрологической службы страны в рамках ГСС регламентируются установленной Госстандартом СССР в 1973 г. структурой метрологической службы и основополагающим ГОСТ 1.25-76 "ГСС. Метрологическое обеспечение. Основные положения". Государственная метрологическая служба к этому времени состояла из почти полутора десятков институтов и около 250 территориальных органов, возглавляемых Госстандартом СССР с 15 республиканскими управлениями.
Повсеместное использование измерений и измерительной техники в промышленном производстве обусловило создание, наряду с государственной метрологической службой, органов ведомственного контроля за мерами и измерительными приборами. В 1970–80-е гг. в большинстве министерств и ведомств, в производственных объединениях и на крупных предприятиях были организованы ведомственные метрологические службы (отделы главного метролога) с широкими полномочиями в области обеспечения единства измерений.
Появление квалиметрии – раздела метрологии, посвященного проблемам измерения качества продукции, стимулировало распространение идей и методов этой науки на область измерения нефизических величин и ознаменовало начало современного этапа развития метрологии. В настоящее время измерения применяются в экономике, психологии, социологии, истории и многих других гуманитарных науках. Практически не осталось областей человеческой деятельности, где применение измерений для получения достоверной количественной информации не оказало бы существенного влияния на их развитие. Метрология и стандартизация применяются не только в науке и технике, на производстве, но и в быту, в искусстве, в общественной и политической жизни. Поэтому знание основ метрологии, стандартизации, измерений и контроля качества необходимо не только специалистам в области техники, но и каждому культурному человеку.
^ 4. Метрология в Российской Федерации
После развала в 1991 г. Советского Союза, в течение нескольких лет произошел значительный спад работ в области метрологии в странах СНГ, в том числе и в Российской Федерации. На многих предприятиях были значительно сокращены, а иногда и ликвидированы службы метрологии. Однако вскоре произошло осознание того факта, что без метрологического обеспечения невозможен выпуск качественной продукции. Поэтому службам метрологии в настоящее время уделяется все большее внимание на абсолютном большинстве предприятий.
В настоящее время развитие метрологии в Российской Федерации осуществляется в соответствии с законом "Об обеспечении единства измерений", принятым в 1993 г.
^ Использованная литература:
«История метрологии, стандартизации, сертификации и управления качеством»: Учебное пособие / С.В. Мищенко, С.В. Пономарев, Е.С. Пономарева, Р.Н. Евлахин, Г.В. Мозгова. – Тамбов, 2004. – 112 с.


Скачать файл (75.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации