مترولوژی مطالعه علمی اندازه گیری است . [1] درک مشترکی از واحدها ایجاد می کند که در پیوند دادن فعالیت های انسانی بسیار مهم است. [2] اندازهشناسی مدرن ریشه در انگیزه سیاسی انقلاب فرانسه برای استانداردسازی واحدها در فرانسه دارد، زمانی که استاندارد طول برگرفته از منبع طبیعی پیشنهاد شد. این امر منجر به ایجاد سیستم متریک مبتنی بر اعشار در سال 1795 شد و مجموعه ای از استانداردها را برای انواع دیگر اندازه گیری ها ایجاد کرد. چندین کشور دیگر سیستم متریک را بین سالهای 1795 و 1875 پذیرفتند. برای اطمینان از انطباق بین کشورها، دفتر بین المللی Poids et Mesures (BIPM) توسط کنوانسیون متر تاسیس شد . [3] [4] این به سیستم بینالمللی واحدها (SI) در نتیجه قطعنامهای در یازدهمین کنفرانس عمومی وزنها و اندازهها (CGPM) در سال 1960 تبدیل شد . [5]
اندازهشناسی به سه فعالیت همپوشانی اساسی تقسیم میشود: [6] [7]
این فعالیت های همپوشانی در درجات مختلف توسط سه زیر زمینه اصلی اندازه گیری استفاده می شود: [6]
در هر کشور، یک سیستم اندازهگیری ملی (NMS) به عنوان شبکهای از آزمایشگاهها، امکانات کالیبراسیون و نهادهای اعتبارسنجی وجود دارد که زیرساختهای اندازهشناسی آن را اجرا و حفظ میکنند. [8] [9] NMS بر چگونگی اندازهگیریها در یک کشور و به رسمیت شناختن آنها توسط جامعه بینالمللی تأثیر میگذارد، که تأثیر گستردهای در جامعه آن (از جمله اقتصاد، انرژی، محیط زیست، بهداشت، تولید، صنعت و اعتماد مصرفکننده دارد). ). [10] [11] اثرات اندازهشناسی بر تجارت و اقتصاد برخی از سادهترین تأثیرات اجتماعی است که مشاهده میشود. برای تسهیل تجارت منصفانه، باید یک سیستم اندازه گیری مورد توافق وجود داشته باشد. [11]
توانایی اندازه گیری به تنهایی کافی نیست. استانداردسازی برای معنی دار بودن اندازه گیری ها ضروری است. [12] اولین ثبت استاندارد دائمی در 2900 قبل از میلاد بود، زمانی که ذراع سلطنتی مصر از گرانیت سیاه تراشیده شد . [12] این ذراع به اندازه طول ساعد فرعون به اضافه عرض دست او مقرر شد، و استانداردهای ماکت به سازندگان داده شد. [3] موفقیت یک طول استاندارد برای ساخت اهرام با تفاوت طول پایههای آنها بیش از 0.05 درصد مشخص میشود. [12]
در چین اوزان و پیمانه ها معنایی نیمه مذهبی داشت، زیرا در صنایع مختلف توسط مصنوعان و در ظروف تشریفاتی استفاده می شد و در کتاب آداب همراه با ترازوی حیاط فولادی و سایر ابزارها ذکر شده است. [13]
تمدن های دیگر استانداردهای اندازه گیری پذیرفته شده را با معماری رومی و یونانی بر اساس سیستم های اندازه گیری متمایز تولید کردند. [12] فروپاشی امپراتوری ها و قرون تاریکی که پس از آن به وقوع پیوست، بسیاری از دانش اندازه گیری و استانداردسازی را از دست داد. اگرچه سیستمهای اندازهگیری محلی رایج بودند، اما از آنجایی که بسیاری از سیستمهای محلی ناسازگار بودند، مقایسه دشوار بود. [12] انگلستان Assize of Measures را برای ایجاد استانداردهایی برای اندازه گیری طول در سال 1196 تأسیس کرد و Magna Carta 1215 شامل بخشی برای اندازه گیری شراب و آبجو بود. [14]
مترولوژی مدرن ریشه در انقلاب فرانسه دارد . با انگیزه سیاسی برای هماهنگ کردن واحدها در سراسر فرانسه، یک استاندارد طول مبتنی بر منبع طبیعی پیشنهاد شد. [12] در مارس 1791، متر تعریف شد. [4] این منجر به ایجاد سیستم متریک مبتنی بر اعشار در سال 1795 شد و استانداردهایی را برای انواع دیگر اندازه گیری ها ایجاد کرد. چندین کشور دیگر سیستم متریک را بین سالهای 1795 و 1875 پذیرفتند. برای اطمینان از انطباق بین المللی، دفتر بین المللی اوزان و اندازه ها ( به فرانسوی : Bureau International des Poids et Mesures یا BIPM) توسط کنوانسیون متر تشکیل شد . [3] [4] اگرچه مأموریت اولیه BIPM ایجاد استانداردهای بین المللی برای واحدهای اندازه گیری و مرتبط ساختن آنها با استانداردهای ملی برای اطمینان از انطباق بود، دامنه آن به واحدهای الکتریکی و فتومتریک و استانداردهای اندازه گیری پرتوهای یونیزان گسترش یافته است . [4] سیستم متریک در سال 1960 با ایجاد سیستم بینالمللی واحدها (SI) در نتیجه قطعنامهای در یازدهمین کنفرانس عمومی وزنها و اندازهها ( فرانسوی : Conference Generale des Poids et Mesures یا CGPM) مدرن شد. . [5]
اندازهشناسی توسط دفتر بینالمللی وزنها و اندازهها (BIPM) بهعنوان «علم اندازهگیری، شامل تعیینهای تجربی و نظری در هر سطح از عدم قطعیت در هر زمینهای از علم و فناوری» تعریف میشود. [15] این یک درک مشترک از واحدها، که برای فعالیت های انسانی حیاتی است، ایجاد می کند. [2] اندازهشناسی حوزه گستردهای است، اما میتوان آن را از طریق سه فعالیت اساسی خلاصه کرد: تعریف واحدهای اندازهگیری پذیرفته شده بینالمللی، تحقق این واحدهای اندازهگیری در عمل، و استفاده از زنجیرههای ردیابی (پیوند دادن اندازهگیریها به مرجع. استانداردها). [2] [6] این مفاهیم در درجات مختلف در سه زمینه اصلی اندازهشناسی کاربرد دارند: اندازهشناسی علمی. اندازه شناسی کاربردی، فنی یا صنعتی و اندازه شناسی قانونی. [6]
مترولوژی علمی به ایجاد واحدهای اندازه گیری، توسعه روش های جدید اندازه گیری، تحقق استانداردهای اندازه گیری و انتقال قابلیت ردیابی از این استانداردها به کاربران در یک جامعه می پردازد. [2] [3] این نوع اندازهشناسی به عنوان بالاترین سطح اندازهشناسی در نظر گرفته میشود که برای بالاترین درجه دقت تلاش میکند. [2] BIPM یک پایگاه داده از کالیبراسیون اندازهشناسی و قابلیتهای اندازهگیری موسسات در سراسر جهان را نگهداری میکند. این مؤسسات، که فعالیتهای آنها به صورت همتا بررسی میشود، نقاط مرجع اساسی برای قابلیت ردیابی اندازهشناسی را فراهم میکنند. در حوزه اندازهگیری، BIPM 9 حوزه اندازهشناسی را شناسایی کرده است که عبارتند از: آکوستیک، الکتریسیته و مغناطیس، طول، جرم و کمیتهای مرتبط، نورسنجی و رادیومتری، تابش یونیزان، زمان و فرکانس، دماسنجی و شیمی. [16]
از ماه مه 2019 هیچ جسم فیزیکی واحدهای پایه را تعریف نکرده است. [17] انگیزه در تغییر واحدهای پایه این است که کل سیستم را از ثابت های فیزیکی مشتق کنیم ، که نیاز به حذف کیلوگرم نمونه اولیه دارد زیرا این آخرین مصنوع است که تعاریف واحد به آن بستگی دارد. [18] اندازهشناسی علمی نقش مهمی در این تعریف مجدد واحدها دارد زیرا برای داشتن تعاریف دقیق از واحدهای پایه، اندازهگیریهای دقیق ثابتهای فیزیکی لازم است. برای بازتعریف ارزش یک کیلوگرم بدون مصنوع، مقدار ثابت پلانک باید بیست قسمت در میلیارد شناخته شود. [19] مترولوژی علمی، از طریق توسعه تعادل کیبل و پروژه آووگادرو ، مقدار ثابت پلانک را با عدم قطعیت به اندازه کافی پایین برای تعریف مجدد کیلوگرم تولید کرده است. [18]
مترولوژی کاربردی، فنی یا صنعتی به کاربرد اندازه گیری در تولید و سایر فرآیندها و استفاده از آنها در جامعه، حصول اطمینان از مناسب بودن ابزار اندازه گیری، کالیبراسیون و کنترل کیفیت آنها مربوط می شود. [2] تولید اندازهگیریهای خوب در صنعت مهم است زیرا بر ارزش و کیفیت محصول نهایی تأثیر میگذارد و تأثیری 10 تا 15 درصدی بر هزینههای تولید دارد. [6] اگرچه تأکید در این حوزه از اندازهشناسی بر خود اندازهگیریها است، اما قابلیت ردیابی کالیبراسیون دستگاه اندازهگیری برای اطمینان از اطمینان در اندازهگیری ضروری است. به رسمیت شناختن صلاحیت اندازهشناسی در صنعت میتواند از طریق موافقتنامههای شناسایی متقابل، اعتبارسنجی یا بررسی همتایان به دست آید. [6] اندازه شناسی صنعتی برای توسعه اقتصادی و صنعتی یک کشور مهم است و وضعیت برنامه اندازه شناسی صنعتی یک کشور می تواند نشان دهنده وضعیت اقتصادی آن باشد. [20]
اندازه شناسی حقوقی "مربوط به فعالیت هایی است که از الزامات قانونی ناشی می شود و مربوط به اندازه گیری، واحدهای اندازه گیری ، ابزار اندازه گیری و روش های اندازه گیری است که توسط مراجع ذیصلاح انجام می شود". [21] چنین الزامات قانونی ممکن است از نیاز به حفاظت از سلامت، ایمنی عمومی، محیط زیست، امکان مالیات، حمایت از مصرف کنندگان و تجارت منصفانه ناشی شود. سازمان بینالمللی اندازهشناسی قانونی ( OIML ) برای کمک به هماهنگسازی مقررات در سراسر مرزهای ملی برای اطمینان از اینکه الزامات قانونی مانع تجارت نمیشود، تأسیس شد. [22] این هماهنگی تضمین میکند که گواهی دستگاههای اندازهگیری در یک کشور با فرآیند صدور گواهینامه کشور دیگر سازگار است و امکان تجارت دستگاههای اندازهگیری و محصولاتی را که به آنها متکی هستند، میدهد. WELMEC در سال 1990 برای ارتقای همکاری در زمینه اندازهشناسی قانونی در اتحادیه اروپا و بین کشورهای عضو اتحادیه تجارت آزاد اروپا (EFTA) تأسیس شد. [23] در ایالات متحده اندازهشناسی قانونی تحت اختیار اداره وزنها و اندازهگیریهای موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) است که توسط هر ایالت اجرا میشود. [22]
سیستم بین المللی واحدها (SI) هفت واحد پایه را تعریف می کند: طول ، جرم ، زمان ، جریان الکتریکی ، دمای ترمودینامیکی ، مقدار ماده و شدت نور . [24] طبق قرارداد، هر یک از این واحدها به طور متقابل مستقل در نظر گرفته می شوند و می توانند مستقیماً از ثابت های تعیین کننده آنها ساخته شوند. [25] : 129 تمام واحدهای SI دیگر به عنوان محصولات توان هفت واحد پایه ساخته می شوند. [25] : 129
از آنجایی که واحدهای پایه نقاط مرجع برای تمام اندازه گیری های گرفته شده در واحدهای SI هستند، اگر مقدار مرجع تغییر کند، تمام اندازه گیری های قبلی نادرست خواهد بود. تا قبل از سال 2019، اگر قطعه ای از نمونه اولیه کیلوگرمی جدا می شد، هنوز به عنوان کیلوگرم تعریف می شد. تمام مقادیر اندازه گیری شده قبلی یک کیلوگرم سنگین تر خواهد بود. [3] اهمیت واحدهای SI تکرارپذیر باعث شده است BIPM کار تعریف همه واحدهای پایه SI را بر حسب ثابتهای فیزیکی کامل کند . [26]
با تعریف واحدهای پایه SI با توجه به ثابت های فیزیکی، و نه مصنوعات یا مواد خاص، آنها با سطح بالاتری از دقت و تکرارپذیری قابل تحقق هستند. [26] در بازنگری SI در 20 مه 2019، کیلوگرم ، آمپر ، کلوین و مول با تنظیم مقادیر عددی دقیق برای ثابت پلانک ( h )، بار الکتریکی اولیه ( e )، ثابت بولتزمن ( k )، و به ترتیب ثابت آووگادرو ( N A ). دوم ، متر و کندلا قبلاً با ثابت های فیزیکی ( استاندارد سزیم (Δ ν Cs )، سرعت نور ( c ) و اثر نوری تعریف شده اند .تابش نور مرئی 540 × 10 12 هرتز ( K cd ))، مشروط به اصلاح تعاریف فعلی آنها. هدف تعاریف جدید بهبود SI بدون تغییر اندازه هیچ واحدی است، بنابراین تداوم اندازهگیریهای موجود را تضمین میکند. [27] [25] : 123، 128
تحقق واحد اندازه گیری، تبدیل آن به واقعیت است . [28] سه روش ممکن برای تحقق توسط واژگان بین المللی مترولوژی (VIM) تعریف شده است : تحقق فیزیکی واحد از تعریف آن، اندازه گیری بسیار قابل تکرار به عنوان بازتولید تعریف (مانند اثر هال کوانتومی برای اهم ) و استفاده از یک شی مادی به عنوان استاندارد اندازه گیری. [29]
استاندارد (یا اتالون) یک شی، سیستم یا آزمایش با یک رابطه تعریف شده با واحد اندازه گیری یک کمیت فیزیکی است . [30] استانداردها مرجع اساسی برای سیستمی از وزن ها و اندازه گیری ها با تحقق، حفظ یا بازتولید واحدی هستند که دستگاه های اندازه گیری را می توان با آن مقایسه کرد. [2] سه سطح استاندارد در سلسله مراتب مترولوژی وجود دارد: استانداردهای اولیه، ثانویه و کاری. [20] استانداردهای اولیه (بالاترین کیفیت) به هیچ استاندارد دیگری ارجاع نمی دهند. استانداردهای ثانویه با ارجاع به یک استاندارد اولیه کالیبره می شوند. استانداردهای کاری که برای کالیبراسیون (یا بررسی) ابزار اندازه گیری یا سایر معیارهای مواد استفاده می شود، با توجه به استانداردهای ثانویه کالیبره می شوند. سلسله مراتب کیفیت استانداردهای بالاتر را حفظ می کند. [20] نمونه ای از استاندارد بلوک های اندازه گیری طول است. بلوک گیج بلوکی از فلز یا سرامیک است که دو وجه متضاد آن دقیقاً مسطح و موازی با فاصله دقیق از هم قرار گرفته اند. [31] طول مسیر نور در خلاء در یک بازه زمانی 1/299,792,458 ثانیه در یک استاندارد مصنوع مانند یک بلوک گیج تجسم یافته است. سپس این بلوک سنج یک استاندارد اولیه است که می تواند برای کالیبره کردن استانداردهای ثانویه از طریق مقایسه کننده های مکانیکی استفاده شود. [32]
قابلیت ردیابی اندازهشناسی بهعنوان «ویژگی یک نتیجه اندازهگیری» تعریف میشود که به موجب آن نتیجه میتواند از طریق یک زنجیره ناگسستنی مستند از کالیبراسیونها به یک مرجع مرتبط شود، که هر کدام به عدم قطعیت اندازهگیری کمک میکنند. [33] این امکان مقایسه اندازهگیریها را فراهم میکند، خواه نتیجه با نتیجه قبلی در همان آزمایشگاه مقایسه شود، نتیجه اندازهگیری یک سال پیش، یا با نتیجه اندازهگیری انجام شده در هر جای دیگر جهان. [34] زنجیره ردیابی به هر اندازه گیری اجازه می دهد تا به سطوح بالاتر اندازه گیری به تعریف اصلی واحد ارجاع داده شود. [2]
قابلیت ردیابی مستقیماً از طریق کالیبراسیون به دست میآید ، که رابطه بین یک نشانه روی یک ابزار اندازهگیری قابل ردیابی استاندارد و مقدار مقایسهکننده (یا ابزار اندازهگیری مقایسهای) را ایجاد میکند. این فرآیند مقدار اندازه گیری و عدم قطعیت دستگاهی را که در حال کالیبره شدن است (مقایسه کننده) تعیین می کند و یک پیوند ردیابی به استاندارد اندازه گیری ایجاد می کند. [33] چهار دلیل اصلی برای کالیبراسیون عبارتند از: ارائه قابلیت ردیابی، اطمینان از سازگاری دستگاه (یا استاندارد) با اندازهگیریهای دیگر، تعیین دقت و ایجاد قابلیت اطمینان. [2] قابلیت ردیابی به عنوان یک هرم عمل می کند، در سطح بالا استانداردهای بین المللی وجود دارد که استانداردهای جهانی را مشاهده می کند. سطح بعدی موسسات ملی مترولوژی هستند که دارای استانداردهای اولیه قابل ردیابی با استانداردهای بین المللی هستند. استانداردهای مؤسسات ملی اندازهشناسی برای ایجاد پیوند قابل ردیابی با استانداردهای آزمایشگاهی محلی استفاده میشوند، سپس از این استانداردهای آزمایشگاهی برای ایجاد پیوند قابل ردیابی با صنعت و آزمایشگاههای آزمایش استفاده میشود. از طریق این کالیبراسیونهای بعدی بین مؤسسات ملی اندازهشناسی، آزمایشگاههای کالیبراسیون، و آزمایشگاههای صنعت و آزمایش، تحقق تعریف واحد از طریق هرم منتشر میشود. [34] زنجیره ردیابی از پایین هرم به سمت بالا کار می کند، جایی که اندازه گیری های انجام شده توسط صنعت و آزمایشگاه های آزمایش می تواند مستقیماً با تعریف واحد در بالا از طریق زنجیره ردیابی ایجاد شده توسط کالیبراسیون مرتبط باشد. [3]
عدم قطعیت اندازه گیری مقداری است مرتبط با اندازه گیری که بیانگر گسترش مقادیر ممکن مرتبط با اندازه گیری است - بیان کمی از شک موجود در اندازه گیری. [35] دو جزء برای عدم قطعیت یک اندازه گیری وجود دارد: عرض فاصله عدم قطعیت و سطح اطمینان. [36] بازه عدم قطعیت محدوده ای از مقادیر است که انتظار می رود مقدار اندازه گیری در آن قرار گیرد، در حالی که سطح اطمینان میزان احتمال قرار گرفتن مقدار واقعی در بازه عدم قطعیت است. عدم قطعیت به طور کلی به صورت زیر بیان می شود: [2]
جایی که y مقدار اندازه گیری و U مقدار عدم قطعیت و k ضریب پوشش [a] نشان دهنده فاصله اطمینان است. حد بالا و پایین بازه عدم قطعیت را می توان با جمع و کم کردن مقدار عدم قطعیت از مقدار اندازه گیری تعیین کرد. ضریب پوشش k = 2 به طور کلی اطمینان 95٪ را نشان می دهد که مقدار اندازه گیری شده در بازه عدم قطعیت قرار می گیرد. [2] مقادیر دیگر k را می توان برای نشان دادن اطمینان بیشتر یا کمتر در بازه استفاده کرد، برای مثال k = 1 و k = 3 به طور کلی به ترتیب 66٪ و 99.7٪ اطمینان را نشان می دهند. [36] مقدار عدم قطعیت از طریق ترکیبی از تجزیه و تحلیل آماری کالیبراسیون و سهم عدم قطعیت از سایر خطاها در فرآیند اندازهگیری تعیین میشود که میتواند از منابعی مانند تاریخچه ابزار، مشخصات سازنده، یا اطلاعات منتشر شده ارزیابی شود. [36]
چندین سازمان بین المللی مترولوژی را حفظ و استاندارد می کنند.
کنوانسیون متر سه سازمان بین المللی اصلی را برای تسهیل استانداردسازی وزن ها و معیارها ایجاد کرد. اولین کنفرانس، کنفرانس عمومی اوزان و معیارها (CGPM)، یک انجمن برای نمایندگان کشورهای عضو فراهم کرد. دومین کمیته، کمیته بین المللی وزن و اندازه گیری (CIPM) یک کمیته مشورتی متشکل از مترولوژیست های بلندپایه بود. سومین دفتر بین المللی اوزان و معیارها (BIPM)، امکانات منشی و آزمایشگاهی را برای CGPM و CIPM فراهم کرد. [37]
کنفرانس عمومی اوزان و معیارها ( به فرانسوی : Conférence générale des poids et mesures یا CGPM) نهاد اصلی تصمیمگیری کنوانسیون است که از نمایندگان کشورهای عضو و ناظران بدون رأی از کشورهای وابسته تشکیل شده است. [38] کنفرانس معمولاً هر چهار تا شش سال یکبار برای دریافت و بحث در مورد گزارش CIPM و تأیید پیشرفتهای جدید در SI طبق توصیه CIPM تشکیل میشود. آخرین جلسه در 13 تا 16 نوامبر 2018 برگزار شد. در آخرین روز این کنفرانس در مورد تعریف مجدد چهار واحد پایه که کمیته بین المللی وزن و اندازه گیری (CIPM) در اوایل همان سال پیشنهاد داده بود، رأی گیری شد. [39] تعاریف جدید در 20 مه 2019 به اجرا درآمدند. [40] [41]
کمیته بین المللی اوزان و معیارها ( فرانسوی : Comité international des poids et mesures یا CIPM) از هجده نفر (در اصل چهارده نفر) [42] از یک کشور عضو دارای جایگاه علمی بالا تشکیل شده است که توسط CGPM برای مشاوره به CGPM معرفی شده اند. در مورد مسائل اداری و فنی این کمیته مسئول ده کمیته مشورتی (CCs) است که هر کدام جنبه متفاوتی از اندازهشناسی را بررسی میکنند. یکی از CC اندازه گیری دما، دیگری اندازه گیری جرم و غیره را مورد بحث قرار می دهد. CIPM سالانه در شهر سوور تشکیل جلسه میدهد تا در مورد گزارشهای کمیتههای نظارتی بحث کند، گزارش سالانهای را به دولتهای کشورهای عضو در مورد امور اداری و مالی BIPM ارائه کند و در صورت لزوم به CGPM در مورد مسائل فنی مشاوره دهد. هر یک از اعضای CIPM از یک کشور عضو متفاوت است و فرانسه (با توجه به نقش آن در تأسیس کنوانسیون) همیشه یک کرسی دارد. [43] [44]
دفتر بینالمللی اوزان و اندازهها ( فرانسوی : Bureau international des poids et mesures یا BIPM) سازمانی است مستقر در سور، فرانسه که نگهبانی نمونه اولیه بینالمللی کیلوگرم را بر عهده دارد ، خدمات اندازهشناسی را برای CGPM و CIPM ارائه میکند. دبیرخانه سازمان ها و میزبانی جلسات آنها. [45] [46] در طول سال ها، نمونه های اولیه متر و کیلوگرم برای کالیبراسیون مجدد به مقر BIPM بازگردانده شده است. [46] مدیر BIPM یکی از اعضای رسمی CIPM و یکی از اعضای تمام کمیته های مشورتی است. [47]
سازمان بینالمللی اندازهشناسی قانونی ( به فرانسوی : Organization Internationale de Métrologie Légale یا OIML)، یک سازمان بیندولتی است که در سال 1955 برای ترویج هماهنگسازی جهانی رویههای اندازهشناسی قانونی که تجارت بینالمللی را تسهیل میکند، ایجاد شد. [48] این هماهنگی الزامات فنی، روشهای آزمایش و فرمتهای گزارش آزمایش اطمینان در اندازهگیریها را برای تجارت تضمین میکند و هزینههای ناهماهنگی و تکرار اندازهگیری را کاهش میدهد. [49] OIML تعدادی گزارش بین المللی را در چهار دسته منتشر می کند: [49]
اگرچه OIML هیچ صلاحیت قانونی برای تحمیل توصیه ها و دستورالعمل های خود بر کشورهای عضو ندارد، اما چارچوب قانونی استاندارد شده ای را برای این کشورها فراهم می کند تا به توسعه قوانین هماهنگ و مناسب برای صدور گواهینامه و کالیبراسیون کمک کند. [49] OIML یک ترتیب پذیرش متقابل (MAA) برای ابزارهای اندازه گیری که تحت کنترل اندازه گیری قانونی هستند، فراهم می کند، که پس از تایید اجازه می دهد تا ارزیابی و گزارش های آزمایش دستگاه در همه کشورهای شرکت کننده پذیرفته شود. [50] صدور شرکتکنندگان در توافقنامه، گزارشهای ارزیابی نوع MAA گواهیهای MAA را پس از اثبات انطباق با ISO/IEC 17065 و یک سیستم ارزیابی همتا برای تعیین شایستگی، صادر میکند. [50] این تضمین میکند که گواهینامه دستگاههای اندازهگیری در یک کشور با فرآیند صدور گواهینامه در سایر کشورهای شرکتکننده سازگار است، و امکان تجارت دستگاههای اندازهگیری و محصولاتی را که به آنها متکی هستند، میدهد.
همکاری بینالمللی اعتبارسنجی آزمایشگاهی (ILAC) یک سازمان بینالمللی برای آژانسهای اعتباربخشی است که درگیر صدور گواهینامه سازمانهای ارزیابی انطباق هستند. [51] این استاندارد شیوهها و رویههای اعتباربخشی را استاندارد میکند، امکانات کالیبراسیون شایسته را به رسمیت میشناسد و به کشورها کمک میکند تا نهادهای اعتباربخشی خود را توسعه دهند. [2] ILAC در ابتدا به عنوان یک کنفرانس در سال 1977 برای توسعه همکاری های بین المللی برای آزمایش های معتبر و نتایج کالیبراسیون برای تسهیل تجارت آغاز شد. [51] در سال 2000، 36 عضو موافقتنامه شناسایی متقابل ILAC (MRA) را امضا کردند، که به اعضا اجازه داد تا به طور خودکار توسط سایر امضاکنندگان پذیرفته شوند، و در سال 2012 گسترش یافت تا شامل اعتباربخشی نهادهای بازرسی شود. [51] [52] از طریق این استانداردسازی، کارهای انجام شده در آزمایشگاه های معتبر توسط امضاکنندگان به طور خودکار در سطح بین المللی از طریق MRA به رسمیت شناخته می شود. [53] سایر کارهای انجام شده توسط ILAC شامل ارتقای اعتبار آزمایشگاهی و سازمان بازرسی، و حمایت از توسعه سیستم های اعتباربخشی در اقتصادهای در حال توسعه است. [53]
کمیته مشترک راهنماها در اندازهشناسی (JCGM) کمیتهای است که دو راهنمای اندازهشناسی را ایجاد و نگهداری میکند: راهنمای بیان عدم قطعیت در اندازهگیری (GUM) [54] و واژگان بینالمللی اندازهشناسی - مفاهیم اساسی و کلی و اصطلاحات مرتبط (VIM). ). [33] JCGM با همکاری هشت سازمان شریک است: [55]
JCGM دارای دو گروه کاری است: JCGM-WG1 و JCGM-WG2. JCGM-WG1 مسئول GUM و JCGM-WG2 برای VIM است. [56] هر سازمان عضو یک نماینده و حداکثر دو کارشناس را برای شرکت در هر جلسه تعیین می کند و می تواند حداکثر سه کارشناس را برای هر گروه کاری منصوب کند. [55]
سیستم اندازهگیری ملی (NMS) شبکهای از آزمایشگاهها، امکانات کالیبراسیون و نهادهای اعتباربخشی است که زیرساختهای اندازهگیری یک کشور را اجرا و نگهداری میکنند. [8] [9] NMS استانداردهای اندازه گیری را تنظیم می کند و از دقت، سازگاری، مقایسه و قابلیت اطمینان اندازه گیری های انجام شده در کشور اطمینان می دهد. [57] اندازهگیریهای کشورهای عضو ترتیبات شناسایی متقابل CIPM (CIPM MRA)، توافقنامه مؤسسات ملی اندازهشناسی، توسط سایر کشورهای عضو به رسمیت شناخته میشوند. [2] تا مارس 2018، 102 امضاکننده CIPM MRA، متشکل از 58 کشور عضو، 40 کشور وابسته و 4 سازمان بینالمللی وجود دارد. [58]
نقش یک مؤسسه ملی اندازهشناسی (NMI) در سیستم اندازهگیری یک کشور، انجام اندازهشناسی علمی، تحقق واحدهای پایه و حفظ استانداردهای ملی اولیه است. [2] یک NMI قابلیت ردیابی به استانداردهای بین المللی را برای یک کشور فراهم می کند و سلسله مراتب کالیبراسیون ملی آن را تثبیت می کند. [2] برای اینکه یک سیستم اندازه گیری ملی در سطح بین المللی توسط ترتیبات شناسایی متقابل CIPM به رسمیت شناخته شود، یک NMI باید در مقایسه بین المللی قابلیت های اندازه گیری خود شرکت کند. [9] BIPM یک پایگاه داده مقایسه و فهرستی از قابلیت های کالیبراسیون و اندازه گیری (CMCs) کشورهای شرکت کننده در CIPM MRA را نگهداری می کند. [59] همه کشورها یک مؤسسه مترولوژی متمرکز ندارند. برخی دارای یک NMI پیشرو و چندین موسسه غیرمتمرکز متخصص در استانداردهای ملی خاص هستند. [2] برخی از نمونههای NMI عبارتند از: موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) [60] در ایالات متحده، شورای تحقیقات ملی (NRC) [61] در کانادا، Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) در آلمان، [62] و آزمایشگاه ملی فیزیکی (بریتانیا) (NPL). [63]
آزمایشگاه های کالیبراسیون به طور کلی مسئول کالیبراسیون ابزار دقیق صنعتی هستند. [9] آزمایشگاههای کالیبراسیون معتبر هستند و خدمات کالیبراسیون را به شرکتهای صنعتی ارائه میدهند، که یک پیوند ردیابی به مؤسسه ملی اندازهشناسی را فراهم میکند. از آنجایی که آزمایشگاههای کالیبراسیون معتبر هستند، به شرکتها پیوند ردیابی به استانداردهای ملی اندازهشناسی میدهند. [2]
یک سازمان زمانی معتبر می شود که یک نهاد معتبر با ارزیابی پرسنل و سیستم های مدیریتی سازمان تشخیص دهد که صلاحیت ارائه خدمات خود را دارد. [9] برای به رسمیت شناختن بین المللی، نهاد اعتبار بخشی یک کشور باید با الزامات بین المللی مطابقت داشته باشد و به طور کلی محصول همکاری های بین المللی و منطقه ای است. [9] یک آزمایشگاه بر اساس استانداردهای بین المللی مانند الزامات عمومی ISO/IEC 17025 برای صلاحیت آزمایشگاه های آزمایش و کالیبراسیون ارزیابی می شود. [2] برای اطمینان از اعتبارسنجی عینی و از نظر فنی معتبر، نهادها مستقل از سایر نهادهای سیستم اندازه گیری ملی هستند. [9] انجمن ملی مقامات تست [64] در استرالیا و خدمات اعتباربخشی بریتانیا [65] نمونههایی از نهادهای اعتباربخشی هستند.
مترولوژی تأثیرات گسترده ای بر تعدادی از بخش ها از جمله اقتصاد، انرژی، محیط زیست، بهداشت، تولید، صنعت و اعتماد مصرف کننده دارد. [10] [11] اثرات اندازهشناسی بر تجارت و اقتصاد دو مورد از آشکارترین تأثیرات اجتماعی آن است. برای تسهیل تجارت منصفانه و دقیق بین کشورها، باید یک سیستم اندازه گیری مورد توافق وجود داشته باشد. [11] اندازهگیری و تنظیم دقیق آب، سوخت، غذا و برق برای حمایت از مصرفکننده و ارتقای جریان کالاها و خدمات بین شرکای تجاری ضروری است. [66] یک سیستم اندازه گیری مشترک و استانداردهای کیفیت به نفع مصرف کننده و تولید کننده است. تولید در یک استاندارد مشترک هزینه و ریسک مصرف کننده را کاهش می دهد و تضمین می کند که محصول نیازهای مصرف کننده را برآورده می کند. [11] هزینه های تراکنش از طریق افزایش صرفه جویی در مقیاس کاهش می یابد . چندین مطالعه نشان داده اند که افزایش استانداردسازی در اندازه گیری تاثیر مثبتی بر تولید ناخالص داخلی دارد . در بریتانیا، حدود 28.4 درصد از رشد تولید ناخالص داخلی از سال 1921 تا 2013، نتیجه استانداردسازی بود. در کانادا بین سالهای 1981 تا 2004 حدود 9 درصد رشد تولید ناخالص داخلی مربوط به استانداردسازی بود و در آلمان سود اقتصادی سالانه استانداردسازی 0.72 درصد تولید ناخالص داخلی تخمین زده میشود. [11]
اندازه شناسی قانونی با بهبود کارایی و قابلیت اطمینان، مرگ و میر و جراحات تصادفی را با دستگاه های اندازه گیری مانند رادار و دستگاه های تنفس مصنوعی کاهش داده است. [66] اندازه گیری بدن انسان چالش برانگیز است، با تکرارپذیری و تکرارپذیری ضعیف ، و پیشرفت در مترولوژی به توسعه تکنیک های جدید برای بهبود مراقبت های بهداشتی و کاهش هزینه ها کمک می کند. [67] سیاست زیست محیطی مبتنی بر داده های تحقیقاتی است و اندازه گیری های دقیق برای ارزیابی تغییرات آب و هوا و مقررات زیست محیطی مهم هستند. [68] جدای از مقررات، اندازهشناسی در حمایت از نوآوری ضروری است، توانایی اندازهگیری زیرساختهای فنی و ابزارهایی را فراهم میکند که سپس میتواند برای دنبال کردن نوآوری بیشتر مورد استفاده قرار گیرد. استانداردهای اندازه گیری با ارائه یک پلت فرم فنی که ایده های جدید را می توان بر اساس آن بنا کرد، به راحتی نشان داد و به اشتراک گذاشت، امکان کاوش و گسترش ایده های جدید را فراهم می کند. [11]
در صورتی که مقررات برای همه روشها و ابزار اندازهگیری قابل اجرا باشد، و بهویژه اگر کنترل کیفیت توسط دولت نظارت شود، هر کاربرد اندازهشناسی ممکن است تحت محدوده اندازهشناسی قانونی قرار گیرد.
{{cite journal}}
: مجله استناد نیاز دارد |journal=
( کمک ){{cite journal}}
: مجله استناد نیاز دارد |journal=
( کمک )