Đo lường là khoa học về đo lường. Nó thiết lập sự hiểu biết chung về các đơn vị quan trọng đối với việc đo lường bất kỳ hoạt động nào của con người.
Cho dù khoa học đo lường phức tạp đến đâu, các nhiệm vụ của đo lường đã được xác định từ thế kỷ 18. Điều này dẫn đến sự ra đời của hệ thống số liệu thập phân vào năm 1795, hệ thống này đặt ra một bộ tiêu chuẩn cho các loại phép đo khác. Một số quốc gia khác đã áp dụng hệ thống này từ năm 1795 đến năm 1875.
Để tạo ra các tiêu chuẩn thống nhất trên thế giới phù hợp với Công ước Metric, Văn phòng Quốc tế về Chống Sai lệch khỏi Hệ thống (BIPM) đã được thành lập. Điều này dẫn đến việc thành lập Hệ thống Đơn vị Quốc tế do một nghị quyết được thông qua vào năm 1960. Do đó, các nhiệm vụ chính của đo lường thậm chí còn trở nên toàn cầu hơn. Giờ đây, nó là một trong những ngành khoa học mà số phận của nhân loại hầu như phụ thuộc vào nó, bởi vì nó quyết định các chuẩn mực được áp dụng trên toàn thế giới.
Nhiệm vụ đo lường, tiêu chuẩn hóa, chứng nhận
Khoa học này được chia thành ba loại chính. Đầu tiên là định nghĩa các đơn vị đo lường (điểm liên hệ với tiêu chuẩn hóa), thứ hai là việc triển khai các đơn vị này trong thực tế. Ngoài ra, nhiệm vụ của nó bao gồm một loại theo dõi liên kết các phép đo được thực hiện trong thực tế với các tiêu chuẩn tham chiếu (chứng nhận). Các chuyên gia trong lĩnh vực này được đào tạo để giải quyết các nhiệm vụ đo lường / chứng nhận quan trọng trong bất kỳ ứng dụng nào.
Trường con
Lĩnh vực con là đo lường khoa học hoặc cơ bản, liên quan đến việc thiết lập các đơn vị đo lường, ứng dụng, kỹ thuật hoặc công nghiệp, xử lý việc áp dụng chúng vào sản xuất và các quy trình khác trong xã hội, cũng như lập pháp, bao gồm các quy định và quy định, yêu cầu về phương tiện và phương pháp. Các vấn đề về đo lường / tiêu chuẩn hóa được sử dụng để đào tạo các chuyên gia trong từng lĩnh vực này.
Phương diện lập pháp
Mỗi quốc gia có một hệ thống đo lường quốc gia (NMS) dưới dạng mạng lưới các phòng thí nghiệm, trung tâm hiệu chuẩn và cơ quan công nhận thực hiện và duy trì cơ sở hạ tầng đo lường. NMS ảnh hưởng đến cách thức thực hiện các phép đo ở một quốc gia, cũng như sự chấp nhận của chúng đối với cộng đồng quốc tế, vốn có tầm quan trọng lớn đối với toàn xã hội, bao gồm nền kinh tế, năng lượng, môi trường, chăm sóc sức khỏe, sản xuất, công nghiệp và niềm tin của người tiêu dùng. Vìcác nhiệm vụ đo lường được sử dụng để đào tạo những người mới bắt đầu trong lĩnh vực này, với giải pháp mà sinh viên thường không gặp khó khăn.
Tác động của khoa học này đối với thương mại và nền kinh tế là một trong những hậu quả xã hội dễ dàng quan sát nhất khi nó được giới thiệu rộng rãi. Để đảm bảo thương mại công bằng, cần phải có một hệ thống đo lường được thống nhất, mà khoa học này cung cấp.
Lịch sử
Tiêu chuẩn hóa là rất quan trọng đối với tính hợp lệ của các phép đo. Bản ghi đầu tiên về tiêu chuẩn vĩnh viễn được thực hiện vào năm 2900 trước Công nguyên. Trước Công nguyên, khi chiếc cubit của hoàng gia Ai Cập được chạm khắc từ đá granit đen như một tiêu chuẩn hệ mét. Cubit được định nghĩa là chiều dài của cẳng tay của pharaoh cộng với chiều rộng của cánh tay của ông, và tiêu chuẩn này được đưa ra cho tất cả các nhà xây dựng ở Ai Cập. Sự thành công của độ dài tiêu chuẩn để xây dựng kim tự tháp được biểu thị bằng độ dài của các đáy của chúng, chênh lệch nhau không quá 0,05%.
Các nền văn minh khác đã đưa ra các tiêu chuẩn đo lường chung, phù hợp với kiến trúc La Mã và Hy Lạp. Sự sụp đổ của đế chế và thời kỳ đen tối tiếp theo làm mất đi kiến thức về các biện pháp và tiêu chuẩn hóa. Mặc dù các hệ thống cục bộ là phổ biến, việc so sánh rất khó khăn vì nhiều hệ thống không tương thích. Năm 1196, các tiêu chuẩn độ dài được tạo ra ở Anh, và Magna Carta năm 1215 thậm chí còn bao gồm một phần riêng để đo đơn vị rượu và bia.
Thời gian mới
Đo lường hiện đạibắt nguồn từ Cách mạng Pháp. Các nhà cách mạng đã tạo ra một buồng cân và thước đo duy nhất để thống nhất mọi thứ có thể đo được. Để dạy môn khoa học này, các bài toán đặc biệt trong đo lường đã được biên soạn, với giải pháp mà ngay cả những nhà khoa học mới vào nghề lúc đầu cũng có thể gặp khó khăn.
Vào tháng 3 năm 1791, đồng hồ đo tiêu chuẩn đã được xác định. Điều này dẫn đến việc tạo ra hệ thống số liệu thập phân vào năm 1795, thiết lập các tiêu chuẩn cho các loại phép đo khác. Một số quốc gia khác đã áp dụng hệ thống số liệu từ năm 1795 đến năm 1875.
Mặc dù sứ mệnh ban đầu của BIPM là tạo ra các tiêu chuẩn quốc tế cho các đơn vị đo lường và đưa chúng phù hợp với các tiêu chuẩn quốc gia, phạm vi hoạt động của cục đã được mở rộng do tiến bộ khoa học. Bây giờ nó bao gồm các đơn vị điện, trắc quang và các tiêu chuẩn để đo bức xạ ion hóa. Hệ thống số liệu đã được hiện đại hóa vào năm 1960 với sự ra đời của Hệ thống Đơn vị Quốc tế là kết quả của việc thông qua một nghị quyết tại một trong những hội nghị quốc tế chuyên đề.
Cấp độ quốc tế
Văn phòng Trọng lượng và Đo lường Quốc tế (BIPM) định nghĩa đo lường là khoa học đo lường. Nó thiết lập sự hiểu biết chung về các đơn vị quan trọng đối với hoạt động của con người.
Đo lường là một lĩnh vực rộng lớn, nhưng có thể tóm tắt nó thành ba hoạt động chính:
- định nghĩa về các đơn vị đo lường được quốc tế công nhận;
- hiện thực hóa các đơn vị này trong thực tế;
- ứng dụng của chuỗi theo dõi (liên kết với tài liệu tham khảotiêu chuẩn).
Những khái niệm này áp dụng ở các mức độ khác nhau cho ba lĩnh vực chính của đo lường:
- khoa học;
- áp dụng, kỹ thuật hoặc công nghiệp;
- lập pháp.
Trong các văn phòng quốc tế khác nhau, mọi thứ mà đo lường, tiêu chuẩn hóa và chứng nhận đều được dành cho - các nhiệm vụ và giải pháp, phát minh ra các biện pháp mới, cải tiến các biện pháp cũ. Tất cả điều này đang được thực hiện bởi các tổ chức để đảm bảo tiêu chuẩn hóa và chứng nhận.
Đo lường khoa học
Đo lường khoa học gắn liền với việc tạo ra các đơn vị đo lường, phát triển các phương pháp mới, thực hiện các tiêu chuẩn và kiểm soát việc tuân thủ chúng trong mọi trường hợp. Điều này cũng bao gồm việc chuẩn bị các nhiệm vụ và giải pháp để tiêu chuẩn hóa, chứng nhận, đo lường.
Loại hình đo lường này được coi là cấp độ phát triển cao nhất của khoa học này, phấn đấu cho mức độ chính xác cao nhất. BIPM duy trì một cơ sở dữ liệu về khả năng đo lường và hiệu chuẩn đo lường và các viện được đánh giá ngang hàng trên khắp thế giới. Trong các phép đo, BIPM đã xác định chín lĩnh vực đo lường, bao gồm âm học, điện và từ tính, chiều dài, khối lượng và các đại lượng liên quan, trắc quang và đo bức xạ, bức xạ ion hóa, thời gian và tần số, nhiệt kế và hóa học.
Sự kiện mới nhất
Với sự gia tăng số lượng nhiệm vụ đo lường, nó đã được quyết định bổ sung đo lường và đưa nó lên cấp độ quốc tế. Sau đó, một định nghĩa mới về đơn vị cơ sở SI đã được đề xuất và được chính thức chấp thuậnTháng 11 năm 2018 và có hiệu lực vào tháng 5 năm 2019.
Động lực để thay đổi các đơn vị cơ sở là làm cho toàn bộ hệ thống có thể bắt nguồn từ các hằng số vật lý, đòi hỏi phải loại bỏ nguyên mẫu kilôgam vì nó là hiện vật cuối cùng mà các định nghĩa đơn vị phụ thuộc vào. Đo lường khoa học đóng một vai trò quan trọng trong việc định nghĩa lại các đơn vị này, vì định nghĩa chính xác của chúng đòi hỏi một định nghĩa chặt chẽ về các hằng số vật lý.
Đo lường thực tế và công nghiệp
Lĩnh vực ứng dụng, kỹ thuật hoặc công nghiệp của khoa học này liên quan đến việc áp dụng các phép đo vào các quy trình công nghiệp và các quy trình khác cũng như việc sử dụng chúng trong xã hội, đảm bảo tính phù hợp của các dụng cụ, hiệu chuẩn và kiểm soát chất lượng của chúng. Với các nhiệm vụ của đo lường, đo lường công nghiệp và ứng dụng đôi khi được xác định không chính xác với tất cả khoa học đa diện này do thực tế là trong tất cả các lĩnh vực của nó, nó là lĩnh vực đáng chú ý nhất đối với người dân.
Các phép đo định tính rất quan trọng trong công nghiệp vì chúng ảnh hưởng đến chi phí và chất lượng của sản phẩm cuối cùng và 10-15% chi phí sản xuất. Trong khi lĩnh vực đo lường này nhấn mạnh vào bản thân các phép đo, việc hiệu chuẩn thiết bị theo dõi là cần thiết để đảm bảo tính hợp lệ. Việc công nhận năng lực đo lường trong ngành có thể đạt được thông qua các thỏa thuận thừa nhận lẫn nhau, công nhận hoặc đánh giá ngang hàng. Đo lường công nghiệp rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế và công nghiệp của một quốc gia và các mục tiêu của quốc gia đó ở một quốc gia cụ thể có thể cho biết tình trạng kinh tế của quốc gia đó.
Đo lường pháp lý
Tính đến tất cả các nhiệm vụ trên của đo lường, đo lường lập pháp đóng một vai trò rất bổ trợ, và đây là lý do tại sao. Thực tế là nó là một loại phụ hợp pháp của khoa học này và liên quan đến các hoạt động tuân theo các yêu cầu do luật thiết lập đối với phép đo trực tiếp, việc thiết lập các đơn vị, công cụ và phương pháp để thực hiện nó. Các yêu cầu pháp lý như vậy có thể nảy sinh do nhu cầu bảo vệ sức khỏe, an toàn công cộng, môi trường, thuế, bảo vệ người tiêu dùng và thương mại công bằng.
Các tổ chức chuyên đề dành riêng cho loại hình đo lường này đang được thành lập trên khắp thế giới để giúp hài hòa hóa các quy định xuyên biên giới quốc gia nhằm đảm bảo rằng các yêu cầu pháp lý không cản trở thương mại.
