Metrologia

Księgarnia PWN: Encyklopedia przyrodnicza dla każdego
Metrologia
Metrologia, zwana inaczej miernictwem to dziedzina nauki i techniki obejmująca wszystko, co jest
związane z pomiarami. Do dziś są aktualne słowa Galileusza: „Policz to, co można policzyć; zmierz to,
co można zmierzyć; a to, co jest niemierzalne, uczyń mierzalnym”.
Klasyczna metrologia zajmowała się pomiarami wielkości fizycznych, a współczesna rozszerza coraz
bardziej swój zakres, obejmując także pomiary stałych fizycznych, badanie właściwości materiałów,
sygnałów, przetwarzanie wielkości i sygnałów, badanie przyrządów pomiarowych, a także pomiary biomedyczne, pomiary czynników charakteryzujących środowisko (np. zapach), pomiary w psychologii (np.
pomiar ilorazu inteligencji), w ekonomii, socjologii. Pomiar jest podstawowym sposobem pozyskiwania
informacji ilościowych o obiektach i zjawiskach fizycznych i odgrywa podstawową rolę we wszystkich
procesach wytwarzania i dystrybucji dóbr, transporcie i komunikacji, badaniach naukowych, ochronie
środowiska, życiu codziennym. Zależnie od natury wielkości mierzonej rozróżnia się pomiary mechaniczne, elektryczne, cieplne (termometria i kalorymetria), optyczne (fotometria i kolorymetria), fizyko-chemiczne, kwantowe i in.
Do metrologii należy ustalanie jednostek miar, obejmuje ona także budowę, konserwację i eksploatację
przyrządów pomiarowych, w szczególności wzorców miary i wzorców jednostki miary.
Jednostki miar
Historycznie pierwszym głównym problemem metrologii było ujednolicenie jednostek miar. Początki
takich działań sięgają starożytności — wielkie imperia ujednolicały jednostki miar na swoich obszarach (np. miary antyczne). Dopiero jednak u schyłku XVIII w. wprowadzony we Francji system
metryczny (przyjęty w Polsce w 1919) zapoczątkował proces unifikacji jednostek, zakończony przyjęciem Międzynarodowego Układu Jednostek Miar SI, zgodnie z uchwałą XI Generalnej Konferencji Miar
(1960). Jednostki miar SI zostały powszechnie wprowadzone w Polsce jako jednostki legalne w 1966.
Układ SI zawiera: j e d n o s t k i p o d s t a w o w e (metr, kilogram, sekunda, amper, kelwin, mol,
kandela), u z u p e ł n i a j ą c e (radian i steradian), p o c h o d n e , wyrażone za pomocą iloczynów lub
ilorazów jednostek SI podstawowych i uzupełniających oraz dziesiętne wielokrotności i podwielokrotności jednostek SI.
Jednostki SI (mające nazwy własne proste)
Metrologia
Wielkość
698
Podstawowe
Długość
Masa
Czas
Prąd elektryczny
Temperatura termodynamiczna
Liczność materii
Światłość
Uzupełniające
Kąt płaski
Kąt bryłowy
Pochodne
Częstotliwość
Siła
Ciśnienie, naprężenie mechaniczne
PWN Encyklopedia przyrody.indb 698
nazwa
Jednostka miary
oznaczenie
metr
kilogram
sekunda
amper
kelwin
mol
kandela
m
kg
s
A
K
mol
cd
radian
steradian
rad
sr
herc
niuton
paskal
Hz
N
Pa
Zależność między
jednostkami
1 Hz = 1/s
1 N = 1 kg · m/s2
1 Pa = 1 N/m2
13.10.2014 22:25
cd.
Energia, praca, ciepło
Moc, strumień energii
Ładunek elektryczny
Napięcie elektryczne
Pojemność elektryczna
Opór elektryczny
Przewodność elektryczna
Strumień magnetyczny
Indukcja magnetyczna
Indukcyjność
Strumień świetlny
Natężenie oświetlenia
Dawka pochłonięta
Aktywność ciała promieniotwórczego
Równoważnik dawki pochłoniętej
Aktywność katalityczna
dżul
wat
kulomb
wolt
farad
om
simens
weber
tesla
henr
lumen
luks
grej
bekerel
siwert
katal
J
W
C
V
F
Ω
S
Wb
T
H
lm
lx
Gy
Bq
Sv
Kat
1J=1N·m
1 W = 1 J/s
1C=1A·s
1 V = 1 W/A
1 F = 1 C/V
1 Ω = 1 V/A
1 S = 1/Ω
1 Wb = 1 V · s
1 T = 1 Wb/m2
1 H = 1 Wb/A
1 lm = 1 cd · sr
1 lx = 1 lm/m2
1 Gy = 1 J/kg
1 Bq = 1/s
1 Sv = 1 J/kg
1 Kat = 1 mol/s
Nazwy i oznaczenia przedrostków mnożników dziesiętnych do wyrażania dziesiętnych
wielokrotności i podwielokrotności jednostek SI
jokto
Przedrostek
oznaczenie
Y
Z
E
P
T
G
M
k
h
da
d
c
m
μ
n
p
f
a
z
y
Mnożnik
1 000 000 000 000 000 000 000 000 = 1024
1 000 000 000 000 000 000 000 = 1021
1 000 000 000 000 000 000 = 1018
1 000 000 000 000 000 = 1015
1 000 000 000 000 = 1012
1 000 000 000 = 109
1 000 000 = 106
1 000 = 103
100 = 102
10 = 101
0,1 = 10 –1
0,01 = 10 –2
0,001 = 10 –3
0,000 001 = 10 –6
0,000 000 001 = 10 –9
0,000 000 000 001 = 10 –12
0,000 000 000 000 001 = 10 –15
0,000 000 000 000 000 001 = 10 –18
Jednostki miar
nazwa
jotta
zetta
eksa
peta
tera
giga
mega
kilo
hekto
deka
decy
centy
mili
mikro
nano
piko
femto
atto
zepto
0,000 000 000 000 000 000 001 = 10 –21
0,000 000 000 000 000 000 000 001 = 10 –24
W Polsce rozporządzenie Rady Ministrów z 17 X 1975 określa 3 grupy legalnych jednostek miary:
1) jednostki miary układu SI, 2) jednostki miary nienależące do układu SI wymienione w rozporządzeniu,
3) jednostki miary pochodne (mieszane), wyrażane za pomocą ilorazu lub iloczynu jednostek miar obu
poprzednich grup, np. kg/min, kW· h, km/h, A · h; ponadto są przejściowo dopuszczone do stosowania
jednostki miar dotąd powszechnie używane, które będą zastępowane jednostkami SI lub innymi legalnymi.
PWN Encyklopedia przyrody.indb 699
699
13.10.2014 22:25