Norma (metrologia) - Standard (metrology)

Il prototipo internazionale del chilogrammo (IPK) è un manufatto o prototipo definito per avere una massa di esattamente un chilogrammo.

In metrologia (la scienza della misurazione ), uno standard (o etalon ) è un oggetto , un sistema o un esperimento che ha una relazione definita con un'unità di misura di una grandezza fisica . Le norme sono il riferimento fondamentale per un sistema di pesi e misure , rispetto al quale si confrontano tutti gli altri strumenti di misura. Gli standard storici per la lunghezza , il volume e la massa sono stati definiti da molte autorità diverse, il che ha portato a confusione e imprecisione delle misurazioni. Le misurazioni moderne sono definite in relazione a oggetti di riferimento standardizzati a livello internazionale, che vengono utilizzati in condizioni di laboratorio attentamente controllate per definire le unità di lunghezza, massa, potenziale elettrico e altre grandezze fisiche.

Gerarchia degli standard

Le unità standard per la lunghezza sarebbero incorporate nelle pietre angolari delle chiese o degli importanti edifici pubblici, in modo che tutte le persone che commerciano in un'area possano concordare le unità.

Esiste una gerarchia a tre livelli di standard di misurazione fisica. Nella parte superiore dell'albero ci sono gli standard principali, noti come standard primari . Gli standard primari sono realizzati con la massima qualità metrologica e sono la definizione o realizzazione definitiva della loro unità di misura. Storicamente, le unità di misura erano generalmente definite con riferimento a manufatti unici che costituivano la base giuridica delle unità di misura. Una tendenza continua in metrologia è quella di eliminare il maggior numero possibile di norme sugli artefatti e definire invece unità di misura pratiche in termini di costanti fisiche fondamentali , come dimostrato dalla tecnica standardizzata. Un vantaggio dell'eliminazione degli standard degli artefatti è che non è più richiesta l'intercomparazione degli artefatti. Un altro vantaggio sarebbe che la perdita o il danneggiamento degli standard sugli artefatti non interromperebbe il sistema di misure.

Il successivo standard di qualità nella gerarchia è noto come standard secondario . Gli standard secondari sono calibrati con riferimento a uno standard primario.

Il terzo livello di standard, uno standard che viene periodicamente calibrato rispetto a uno standard secondario, è noto come standard di lavoro . Gli standard di lavoro sono utilizzati per la calibrazione di apparecchiature di misura commerciali e industriali.

Standard primari

Articolo principale: standard primario
Un set di blocchetti di riscontro viene utilizzato come standard di lavoro per verificare la calibrazione di strumenti di misura come i micrometri .

Un esempio di standard primario era il prototipo internazionale del chilogrammo (IPK) che era il chilogrammo principale e lo standard di massa primario per il Sistema internazionale di unità (SI). L'IPK è una massa di un chilogrammo di una lega di platino-iridio gestita dall'Ufficio internazionale dei pesi e delle misure (BIPM) a Sèvres, in Francia.

Un altro esempio è l'unità di misura del potenziale elettrico, il volt . Precedentemente era definito in termini di batterie elettrochimiche a celle standard , il che limitava la stabilità e la precisione della definizione. Attualmente il volt è definito in termini di uscita di una giunzione Josephson , che ha una relazione diretta con le costanti fisiche fondamentali.

Al contrario, lo standard di riferimento per il contatore non è più definito da un oggetto fisico (come l'ex prototipo internazionale del contatore (IPM) o originariamente il mètre des Archives ). Nel 1983, il metro standard è stato ridefinito come la distanza percorsa dalla luce nel vuoto durante 1/299 792 458 di secondo.

Norme di riferimento secondarie

Gli standard di riferimento secondari sono approssimazioni molto strette degli standard di riferimento primari. Ad esempio, i principali laboratori di misurazione nazionali come il National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti conterranno diversi chilogrammi "standard nazionali", che vengono periodicamente calibrati rispetto all'IPK e tra loro.

Standard di lavoro

Un'officina meccanica avrà standard di lavoro fisici ( ad esempio blocchetti di riscontro) che vengono utilizzati per controllare i suoi strumenti di misura. Gli standard di lavoro e i materiali di riferimento certificati utilizzati nel commercio e nell'industria hanno una relazione tracciabile con gli standard secondari e primari.

Si prevede che gli standard di lavoro si deteriorino e non sono più considerati riconducibili a uno standard nazionale dopo un periodo di tempo o la scadenza del conteggio dell'uso.

Standard di laboratorio

Le organizzazioni nazionali forniscono ai laboratori industriali privati ​​e di calibrazione articoli, processi e/o certificazioni in modo da poter fornire una tracciabilità certificata agli standard nazionali. (Negli Stati Uniti, il NIST gestisce il programma NVLAP.) Questi standard di laboratorio sono mantenuti in condizioni controllate per mantenere la loro precisione e utilizzati come riferimento per la calibrazione e la creazione di standard di lavoro. A volte sono (erroneamente) chiamati "standard secondari" a causa della loro alta qualità e idoneità di riferimento.

Guarda anche

Riferimenti