Metrologia – jest to dziedzina nauki i działalności człowieka, zajmująca się sposobami dokonywania pomiarów oraz zasadami interpretacji uzyskanych wyników. Podstawą metrologii są jednostki miar. Jednostki grupowane są w układy. Obecnie najpowszechniej używanym standardem jest układ SI. Część metrologii zajmująca się praktycznym uzyskiwaniem wyników pomiarów to miernictwo. Dlatego metrologia zajmuje się również narzędziami służącymi do pomiaru czyli narzędziami pomiarowymi. Interpretacja uzyskanych wyników, głównie pod względem ich dokładności i poprawności, oparta jest o rachunek błędów.

Pomiar- jest to zespół czynności wykonywanych w celu ustalenia miary określonej wielkości fizycznej lub umownej, jako iloczynu jednostki miary oraz liczby określającej wartość liczbową tej wielkości, inaczej mówiąc porównywanie wartości danej wielkości z jednostką miary tej wielkości

Wielkość (mierzalna)- to właściwość (cecha) zjawiska, ciała lub substancji, którą można wyróżnić jakościowo i wyznaczyć ilościowo

Międzynarodowy Układ Jednostek Miar — SI stanowi odbicie matematyczności świata przyrody. Jednostki miar SI zostały uporządkowane pod względem formalnym i ich matematyczna struktura ma postać iloczynów potęg jednostek podstawowych ze współczynnikami proporcjonalności równymi jedności (spójność układu). Dzięki konsekwentnemu przestrzeganiu zasady spójności, każdej wielkości jest przyporządkowana jedna, jednoznacznie określona jednostka miary. Integralną częścią układu są ponadto:

— zasady budowy nazw i oznaczeń jednostek SI,

— nazwy i oznaczenia przedrostków służących do tworzenia dziesiętnych wielokrotności i podwielokrotności jednostek SI oraz zasady stosowania tych przedrostków

Podstawowe jednostki i wielkości:

Długość (metr[m]), masa (kilogram[kg]), czas (sekunda[s]), prąd elektryczny(amper[A]), temperatura(kelwin[K]), liczność materii (mol[mol]), światłość (kandela[cd])

metr - określono jako jedną dziesięciomilionową część ćwiartki południka przechodzącego przez Paryż, zawartej miedzy równikiem i biegunem północnym; wzorzec długości jednego metra, w postaci pręta platynowego o przekroju prostokątnym 4,05x25 mm. Odległość czołowych

powierzchni wzorca wyznaczała, w temperaturze 0°C, jeden metr (metr archiwalny)

metr -jest to długość równa 1 650763,73 długości fali w próżni, promieniowania odpowiadającego przejściu między poziomami 2pio a 5d5 atomu 86Kr (kryptonu 86).

metr- jest to długość drogi przebytej w próżni przez światło w czasie 1/299 792 458 s (sekundy)

międzynarodowy prototyp metra:

Błyski lasera impulsowego wysyłane z Ziemi przez teleskop astronomiczny; światło po odbiciu od retroreflektora umieszczonego na Księżycu wraca na Ziemię; 1 — laser impulsowy, 2 — impuls laserowy wysłany z Ziemi, 3 —retroreflektor, 4 — odbite światło lasera, 5 — teleskop, 6 — Ziemia, 7 —Księżyc

Przyrząd pomiarowy jest to urządzenie przeznaczone do wykonywania pomiarów, samodzielnie lub w połączeniu z jednym albo z wieloma urządzeniami dodatkowymi; termin „przyrządy pomiarowe" obejmuje wszystkie urządzenia techniczne przeznaczone do wykonywania pomiarów

PRZYRZĄDY POMIAROWE: p suwmiarkowe, p mikrometryczne, czujniki, maszyny pomiarowe (długościomierze, wysokościomierze, mikroskopy i projektory, współrzędnościowe maszyny pomiarowe), p do pomiarów kątów, interferometry, p do pomiarów chropowatości i falistości powierzchni, p do pomiarów odchyłek kształtu i położenia, p do pomiarów kół zębatych, inne p pomiarowe

Wzorzec miary jest to urządzenie przeznaczone do odtwarzania, praktycznie niezmiennie podczas jego użycia, jednej lub więcej znanych wartości danej wielkości.

Wzorcem jednostki miary lub etalonem nazywa się wzorzec miary, przyrząd pomiarowy, materiał odniesienia lub układ pomiarowy przeznaczony do zdefiniowania, zrealizowania, zachowania lub odtwarzania jednostki miary albo jednej lub kilku ustalonych wartości pewnej wielkości i służący jako

odniesienie (np. płytka wzorcowa klasy K)

Właściwość metrologiczna przyrządu pomiarowego jest to cecha przyrządu pomiarowego charakteryzująca ten przyrząd i mogąca mieć wpływ na wyniki i błędy pomiaru.

Charakterystyka metrologiczna przyrządu pomiarowego jest to reprezentacja matematyczna właściwości metrologicznych określonego przyrządu pomiarowego w formie wartości liczbowej, wykresu lub tablicy. Charakterystyka dynamiczna przyrządu pomiarowego — charakterystyka właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego w jego stanie nieustalonym i na ogół zmieniająca się w czasie. Warunki użytkowania są to warunki (robocze) określające zakres wartości wielkości mierzonej i wielkości wpływających oraz inne ważne wymagania, dla których charakterystyki metrologiczne przyrządu pomiarowego znajdują się w określonych granicach. Warunki użytkowania określają wartości ustalone dla wielkości mierzonej i dla wielkości wpływających. Warunki odniesienia (warunki normalne) warunki użytkowania przyrządu pomiarowego ustalone przepisami dla sprawdzania przyrządu pomiarowego lub dla zapewnienia wiarygodności porównania wyników pomiarów. Warunki odniesienia określa się przez wartości

odniesienia lub zakresy odniesienia dla wielkości wpływających. Przykładowo w pomiarach długości metodą podstawową (przez porównanie z wzorcowymi długościami fal świetlnych) przyjmuje się następujące warunki odniesienia:— temperatura — 293,15 K,— ciśnienie atmosferyczne— 101 325 Pa,— ciśnienie pary wodnej w powietrzu — 1334 Pa. Warunki graniczne są to warunki, w których przyrząd pomiarowy nie ulegnie uszkodzeniu i nie ulegną zmianie jego charakterystyki metrologiczne ustalone dla warunków użytkowania. Warunki graniczne mogą być różne dla magazynowania, transportu i użytkowania. Wartości graniczne — wartości wielkości mierzonej i wielkości wpływających ,określone przez warunki graniczne. Zakresem pomiarowym przyrządu pomiarowego jest zakres wartości wielkości, których pomiar może być dokonany z błędem zawartym w określonych granicach. Na przykład zakresy pomiarowe mikrometrów do wymiarów zewnętrznych wynoszą: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm itd. Granica górna zakresu pomiarowego — wartość największa zakresu pomiarowego. Granica dolna zakresu pomiarowego — wartość najmniejsza zakresu pomiarowego. Podziałka (ang. scale) przyrządu pomiarowego jest uporządkowanym zbiorem wskazów — kresek lub innych znaków — naniesionych na podzielnię urządzenia wskazującego.

Zakres podziałki jest to przedział zawarty między skrajnymi wskazami podziałki, odpowiadającymi dolnej i górnej granicy zakresu wskazań. Na przykład zakres podziałki czujnika MOP 1/100 wynosi 200 μη. (±100 μπι). Przedział między dwoma dowolnymi sąsiednimi wskazami podziałki nosi nazwę działki elementarnej (ang. scale division). Długość działki elementarnej Le jest długością odcinka lub łuku linii podstawowej podziałki między osiami dwóch sąsiednich wskazów (rys. 3.2). Linia podstawowa podziałki jest to linia (zaznaczona lub nie), która przechodzi przez środki najkrótszych kresek podziałki kreskowej.

Wzorce miar długości są urządzeniami odtwarzającymi praktycznie niezmiennie jedną lub więcej znanych wartości długości. Wzorce miar długości dzieli się na:1. kreskowe, końcowo-kreskowe,2.inkrementalne,3. kodowe,4. końcowe,5. falowe.

Wzorce kreskowe są na ogół wzorcami wielowymiarowymi i odtwarzają wartości długości wzajemnymi odległościami kresek, naniesionych z reguły na płaskiej powierzchni wzorca. Gdy wartości długości są odtwarzane od grani początkowej do kresek wzorca, wzorzec nazywa się końcowo-kreskowym.

Wzorce końcowe należą do jednomiarowych wzorców miar, odtwarzają bowiem jedną wartość długości. Są one materialnymi bryłami. Odtwarzaną wartością długości jest odległość dwóch wzajemnie równoległych płaszczyzn lub krawędzi, względnie odległość dwóch punktów. Powszechnie stosowane w metrologii wielkości geometrycznych wzorce końcowe to płytki wzorcowe,

wałeczki pomiarowe, kulki pomiarowe, szczelinomierze oraz wzorce nastawcze (do mikrometrów, średnicówek itp.).

Noniusz w przyrządach z wzorcami kreskowymi pełni rolę urządzenia ułatwiającego odczytywanie wskazań i zwiększającego dokładność odczytania. Obecnie w przyrządach suwmiarkowych stosuje się prawie wyłącznie noniusze o dokładności odczytu 0,1 mm i 0,05 mm. Produkcja używanych też noniuszy 0,02 mm zanika, ponieważ ich dokładność odczytu jest porównywalna z błędem koincydencji

Równanie określające podziałkę noniusza ma postać

gdzie: Μ — moduł noniusza, Len — długość działki elementarnej noniusza, Lep-długość działki elementarnej wzorca prowadnicy, n — liczba działek elementarnych noniusza

Δ — dokładność odczytu noniusza =dł. Działki elementarnej wzorca prowadnicy/liczba działek noniusza

Płytki wzorcowe są jednomiarowymi końcowymi wzorcami długości i mają najczęściej kształt prostopadłościanów; Długość nominalna płytki wzorcowej jest wymiarem odniesienia, względem

którego określa się odchyłki graniczne długości płytki; płytki obarczone są błędem który zależy od długości płytki (nominalnej) i od klasy dokładności wykonania płytki; Każdy komplet (duży, średni, mały) płytek wzorcowych umożliwia zbudowanie dowolnego stosu o stopniowaniu co 0,005 mm, z tym że częściej stosuje się stopniowanie co 0,01 mm. Materiał: największa w porównaniu z innymi materiałami odporność na ścieranie, twardość (1350 HV) znacznie wyższa niż stali, duża odporność na uderzenia, wartość współczynnika rozszerzalności cieplnej jest zbliżona do współczynnika stali; płytki wzorcowe mogą więc być stosowane w różnych warunkach temperaturowych, nie wymaga konserwacji; Główne zastosowania płytek wzorcowych: — klasa Κ — w laboratoriach pomiarowych do wzorcowania innych płytek wzorcowych; zawsze powinny być stosowane łącznie ze świadectwem

wzorcowania. -— klasa 0 — jako płytki wzorcowe podstawowe do sprawdzania płytek wzorcowych podporządkowanych (o niższej klasie dokładności); do wzorcowania przyrządów pomiarowych o dużej dokładności, — klasa 1 — do pomiarów wzorców kontrolnych i sprawdzianów; do wzorcowania długościomierzy i pomiarów w laboratoriach pomiarowych, — klasa 2 — jako wzorce nastawcze i kontrolne przyrządów pomiarowych niższej dokładności, wzorce zastępujące sprawdziany szczękowe.

Przyrządy suwmiarkowe są produkowane z trzema rodzajami urządzeń wskazujących. Najbardziej rozpowszechnione są suwmiarki z noniuszem. Ostatnio coraz szersze zastosowanie znajdują suwmiarki z cyfrowym urządzeniem wskazującym. Stosunkowo rzadko stosuje się suwmiarki z czujnikiem.; suwmiarki (jednostronne, dwustronne i dwustronne z głębokościomierzem), głębokościomierze / wysokościomierze, suwmiarki specjalne