Измеряя, оценивая или контролируя какой-либо объект, его сравнивают с характеристиками какого-нибудь другого объекта, взятого за образец. Например, массу яблока можно сравнить с массой апельсина и прийти к заключению, что апельсин легче яблока. Если массу апельсина сравнить с массой томата, то апельсин может оказаться более тяжёлым. Это примеры субъективного, неточного контроля массы объектов, зависящего ещё и от способностей человека, который проводил контроль.
Для того чтобы контроль, основанный на сравнении, носил объективный, не зависимый от отдельного человека характер, нужен общий, принятый всеми и единый для всех образец для сравнения. Такой образец называется эталоном.
Эталон — это точная мера, средство измерения или измерительное устройство. Эталон как измерительное устройство предназначен для воспроизведения, хранения и передачи шкалы измерений или размера единицы измерений.
С помощью эталона обеспечивается единство измерений в различных областях деятельности людей. Например, без эталонов невозможна торговля, поскольку покупателю и продавцу нужна мера, понятная каждому из них. Поэтому во всём мире приняты одинаковые эталоны длины, массы, времени и других величин. Эталоны делятся на международные и государственные.
Первыми в мире были приняты эталоны массы и длины.
За единицу массы принят 1 кг. Эталон этой массы был выпущен Генеральной конференцией по мерам и весам в 1889 году на основе решений Метрической конвенции (1875). Он отдан под надзор Международного бюро мер и весов в Париже, которое хранит его. Этот эталон представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава, в котором 90 % платины и 10 % иридия.
Первый международный эталон длины 1 м был сделан в 1799 году. Его размер был определён как 1/40 000 000 часть длины земного меридиана, на котором находится Париж. Этот меридиан измерили с помощью геодезических замеров. Первый эталон представлял собой платиновую линейку заданной длины, шириной 25 мм и толщиной 4 мм. Между концами линейки и была установлена длина эталона в 1 м.
В 1983 году введено новое определение метра на основе скорости света. Метр теперь считается равным отрезку, который проходит луч света в безвоздушном пространстве в течение 1/299 792 458 доли секунды. Длина метра не изменилась, но определение стало более универсальным и точным.
Эталон 1 секунды как эталон единицы времени тоже менялся несколько раз. С 1644 года за 2 секунды принимали полное колебание маятника длиной 39,1 дюйма (0,994 м): 1 с — отклонение в одну сторону, 1 с — движение в обратную сторону.
В настоящее время за эталон секунды принято время, определяемое на основе излучения химического элемента цезия. Это время, за которое атомы этого элемента при переходе из одного состояния в другое совершают при излучении 9 192 631 770 колебаний. Для измерения этого процесса созданы специальные установки.
С единицами и эталонами других величин для измерения характеристик продуктов труда вы познакомитесь, изучая курсы физики и химии.
Профессии и производство
Контроль за качеством продукции на производстве осуществляют такие специалисты, как менеджер по качеству и контролёр отдела технического контроля (ОТК).
Менеджер по качеству в первую очередь занимается оценкой качества продукции в соответствии с отечественными и зарубежными стандартами. Такой специалист участвует в разработке товара или услуги, организует работу подрядчиков, консультирует потребителей.
Контролёр ОТК занимается выявлением брака при изготовлении той или иной продукции на производстве, а также проверяет готовые изделия на соответствие стандартам. Такой специалист проверяет качество сырья, разбирается в причинах возникновения брака, оформляет сертификаты и паспорта качества.
Профессии менеджера по качеству и контролёра ОТК можно получить как в высших учебных заведениях, так и в колледжах — образовательных учреждениях среднего профессионального образования.
Применение
Благодаря созданию общепринятых эталонов объекты, созданные на разных предприятиях, имеют одинаковые характеристики (размер, массу, объём, сорт материала и т. п.). Например, резьба крепёжных инструментов (винтов, болтов, гаек и т. д, при изготовлении которых выполнялись международные стандарты, в разных странах имеет одинаковые характеристики.
Существуют стандарты на чистоту питьевой воды, на количество сахара в газированной воде, на высоту потолков в жилом помещении и т. п.
Большинство технических изделий изготавливается с соблюдением международных стандартов. Например, установлены международные стандарты на размеры шин и дисков колёс. Это позволяет ставить шины, выпущенные зарубежными предприятиями, на отечественные автомобили.
Для соблюдения стандартов на производственных предприятиях постоянно осуществляется контроль за производством и выпуском продукции. Контроль начинается с момента поступления предмета труда на производство и заканчивается отгрузкой готового продукта труда.
Любой контроль строится на сравнении проверяемого объекта с заданным стандартом эталоном. На предприятиях эталонами являются стандартизированные образцы или показания контролирующего, прибора.
Контролирующие приборы показывают численное значение той характеристики, которую проверяют в продукте труда. Это могут быть линейные размеры, масса, скорость движения или протекания каких-то процессов, количество потребляемой энергии и т. п. Измерения проводятся в эталонных единицах, их долях или кратных им значениях.
Контроль линейных размеров
При определении линейных размеров эталонной единицей является 1 м. Разные приборы могут измерять линейные размеры в различной кратности к метру. Метром, который используется при продаже ткани или рулонной пленки, можно мерить с точность до 0,5 см. Точность измерений школьной линейкой составляет 1 мм.
Контроль массы
Эталонной единицей массы является 1 кг. Разные приборы могут измерять массу тел с точностью разной кратности от килограмма. Лабораторные механические весы позволяют измерить массу тела с точностью до 10 мг (1 миллиграмм — это 1/1000 доля грамма). Точность электронных весов составляет 0,1 мг. Принцип их работы основан на сравнении взвешиваемой массы с эталонными гирями и разновесами.
В электрических весах давление, которое оказывает масса взвешиваемого тела на площадку весов, преобразуется в электрический сигнал. Этот сигнал усиливается и отправляется на дисплей как величина измеряемой массы тела. Точность таких весов может быть очень высокой.
Там, где не требуется высокая точность, измерение массы тела может проводиться уже с точностью до 1 г, например в торговле. При взвешивании больших массивных тел, например автомобилей с грузом до 30 т, точность весов может составлять 5—10 кг. А точность взвешивания вагонов специальными железнодорожными весами может колебаться от 20 до 100 кг при взвешиваемой массе до 100 т.
Контроль электрических величин
Существуют приборы для измерения электрических величин: силы тока, напряжения, мощности и работы. Для этого служат амперметры, вольтметры, ваттметры, счётчики электрической энергии. Они могут иметь как стрелочные, так и цифровые индикаторы.
Контроль расхода жидкостей и газов
Широко применяются различные счётчики расхода жидкостей и газов. Они устанавливаются не только на промышленных предприятиях. В связи с ростом стоимости оплаты жилищно-коммунальных услуг такие счётчики ставят в жилых домах и квартирах.