Современные потребности торговли, промышленности и общества в развитии метрологии

Международные метрологические организации в своей деятельности постоянно уделяют внимание анализу задач в области метрологии и подготовке программных документов и соответствующих докладов, предназначенных для правительств стран-членов этих организаций.

Из этих докладов можно сделать следующие основные выводы.

1. В настоящее время в числе приоритетных задач развивающихся стран и стран с переходной экономикой является создание метрологической инфраструктуры, признаваемой на международном уровне, что способствует исключению неоправданных нетарифных барьеров в торговле, расширяет возможности доступа на рынки этих стран, способствует промышленному и экономическому росту. В целях оказания помощи в создании таких инфраструктур образован Объединенный Комитет по координации помощи развивающимся странам в области Метрологии, Аккредитации и Стандартизации (ICDCMAS), в котором представлены МБМВ, ИЛАК, МОЗМ, ИСО, МЭК, IAF, UNIDO, МСЭ, а тзжже РМО.

2. Одним из эффектов процессов глобализации явились требования к прослеживаемым, сравнимым и взаимно признаваемым во всем мире измерениям.

3. В докладах проведен обзор и анализ текущих и новых требований в развитии метрологии в различных областях измерений.

Во многих областях измерений, в частности, в области измерений времени и частоты, линейно-угловых измерений, измерений механических, а также электрических и оптических величин уровень требуемой точности возрастает в пределах от трех до десяти раз в течение десятилетия. В некоторых областях существующий уровень точности практически не удовлетворяет требованиям в области торговли или безопасности и предельным значениям, установленным законодательными актами. Иногда прослеживаемые эталоны даже не существуют, поэтому некоторые ИМИ проводят научные исследования для решения этой проблемы.

Общая тенденция к миниатюризации продукции и внедрению субмикронных технологий, таких как "lab-on-a-chip", ведет к появлению совершенно новых принципов измерений. Нанометрология (включая измерения в биотехнических областях) - это новое направление в физике, в котором разрабатываются новые методы измерений. Многое предстоит сделать в области разработки первичных и вторичных эталонов, которые бы могли использоваться для измерения объектов с очень малыми размерами или для измерения новых величин.

Метрологические требования в области химии и биотехнологии были адаптированы гораздо быстрее, чем предсказывалось пять лет назад. Международная торговля химическими веществами. стандартными образцами, газом и нефтепродуктами, фармацевтическими препаратами, пищевой продукцией и измерительным оборудованием для химического анализа продолжает расти. Расширяется перечень одобренных законодательных актов в области безопасности и защиты окружающей среды, которые во всех случаях требуют признаваемых на международном уровне прослеживаемых и сравниваемых измерений.

Достоверные и сравниваемые измерения в области испытаний пищевой продукции приобретают все большую важность не только вследствие большого объема и высокой экспортной стоимости пищевой продукции в международной торговле, но также в связи с вопросами, поднимаемыми обществом и касающимися пищевой безопасности продукции. Сюда относится такая проблема, как содержание генетически измененных организмов (GMO). И хотя различные страны и экономические сообщества вводят в действие законодательные акты, требующие сравнимости результатов измерений и соответствующей неопределенности измерения, все же пока отсутствует официальная система, регулирующая создание необходимой технической инфраструктуры.

Измерения, связанные с качеством жизни, биотехнологией и мониторингом окружающей среды, а именно уровня загрязнения и изменения климата, также требуют достоверных, долговременных и сравнимых измерений и соответствующих эталонов.

Ниже приводятся выдержки из Доклада МБМВ-2007 в части возрастания потребности в более точных измерениях в различных видах и областях.

Результаты работ по расширению диапазонов измерений и повышению их точности в области измерений силы, момента инерции, ускорения, давления и других механических величин должны стать важными для машиностроительной, автомобильной и аэрокосмической промышленности. В частности, весьма востребованы прослеживаемые динамические измерения.

Дальнейшая разработка и применение новых типов лазеров и интерферометрических методов измерений имеют большое значение для точных линейно-угловых измерений и измерений шероховатости поверхности, а также, в частности, для измерения наноструктур и их применения в электронике, оптической и медицинской областях.

Усилия по созданию квантового эталона электрического тока при применении единичных электронных устройств завершат “электрический метрологический треугольник” (Закон Ома) и дадут возможность поставлять точные новые измерительные устройства для электрического тока для применения в медицинской диагностике и интенсивной терапии и в микро- и наноэлектронной промышленности.

Разработка электрических измерительных эталонов переменного тока (АС), основанных на применении эффекта Джозефсона и на квантовом эффекте Холла, улучшит в дальнейшем точность электрических измерений, что очень важно для электроники, телекоммуникаций, навигации и транспортной индустрии. Другие разработки содержат более точные измерительные возможности для электрической емкости, электрической мощности, магнитных свойств (например, наноструктуры), форм волны и очень высоких частот до области терагерц (весьма важно для ИТ-промышленности).

Повышение точности температурной шкалы при разработке высокотемпературных реперных точек и дополнительные данные о чистоте реперных точек, применяемых для установления практической международной температурной шкалы МТШ-90, является важным для всех тех измерений температуры, где имеют значение небольшие изменения. Это также может помочь при осуществлении более точных термодинамических измерений, измерений теплоемкости и теплопроводности и создании изоляционных материалов, которые важны, например, для энергосберегающих мер и сохранения энергии. Дальнейшее развитие измерительных возможностей в области измерения влажности важно для широкого применения в различных областях, включая промышленную продукцию, а также продовольствие и другие химические продукты и упаковочные материалы.

Использование абсолютных радиометров и расширение измерительного диапазона для дальней инфракрасной и дальней ультрафиолетовой области спектра особенно важны, например, для дистанционных измерений, для производства микросхем и литографии.

Дальнейшее повышение достижимой точности атомных часов и средств для сравнения атомных часов во всем мире с помощью портативных часов является весьма важным для очень точной навигации. Собственное функционирование спутниковых систем, подобных GPS, GLONASS и GALILEO, зависит от очень точных атомных часов. Эти точные методы применяются при транспортировке, в системах предупреждения столкновений и для прогноза землетрясений и цунами.

Более точные прослеживаемые измерения в большей степени востребованы в области ионизирующих излучений. Повышенное внимание к атомной энергетике и широкое применение ионизирующих излучений в области диагностики, терапии и радиационной защиты требуют точного дозиметрического и калориметрического оборудования, включая нейтронные области и точное определение радионуклидов.

Новые разработки связаны с брахитера-пией и измерениями активности короткожи-вущих радионуклидов, а также с фотонами большой энергии и электронно-лучевой дозиметрией. Преимущество более точной диагностики и терапии значительно повысит шанс исцеления для пациентов и сэкономит огромные средства для общества.

Представляют интерес основные положения рабочей программы - первоочередные задачи, которые необходимо решить в той или иной области измерений.

- Масса: хранение и передача размера единицы массы, включая разработку весов, взвешивание в атмосфере и в вакууме, калибровки и сличения эталонов массы, плотность воздуха, характеристики эталонов массы и участие в международном проекте Авогадро и в проекте по ватт-весам в МБМВ.

- Время: расчет, передача и усовершенствование временных шкал TAI и UTK, включая исследования методов передачи времени и пространственно-временных опорных систем, калибровка ресиверов для передачи времени.

Комментарии

Комментариев пока нет