Научная статья на тему 'АСПЕКТЫ ПРИКЛАДНОЙ МЕТРОЛОГИИ'

АСПЕКТЫ ПРИКЛАДНОЙ МЕТРОЛОГИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
124
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТРОЛОГИЯ / ПАРАМЕТРЫ / ИЗМЕРЕНИЯ / СТАНДАРТЫ / ЭТАЛОНЫ / ДОСТОВЕРНОСТЬ / ОПРЕДЕЛЕННОСТЬ / ТОЧНОСТЬ / metrology / parameters / measurements / standards / standards / reliability / certainty / accuracy

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Грушников В. А.

Высокая достоверность, определенность, точность и воспроизводимость требуют системного метрологического обеспечения и применения международных эталонов, что позволяет специалистам в любой точке земного шара создавать и оценивать продукцию по единым, всемирно признанным принципам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Грушников В. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASPECTS OF APPLIED METROLOGY

Modern studies of various phenomena and processes, and the development of efficient production and technological equipment and instruments require the use of methods and means of measuring physical, chemical, etc. parameters with high reliability, certainty, accuracy and reproducibility. Their achievement is impossible without a system of metrological support based on the results of research, comparative or comparative tests of standardization and the use of standards of measures, weights and other recorded parameters recognized by international authorized measuring and calibration laboratories. Permanent improvement of methodological support is achieved primarily through cross-comparative tests and calibrations. Thus, the metrological support system allows manufacturers and consumers of technical objects of various purposes anywhere in the world, including in space and in the ocean, to create and evaluate their properties and characteristics on the basis of uniform internationally prescribed and recognized principles. So, the effectiveness of the implementation of production processes controlled by technological parameters is achieved.

Текст научной работы на тему «АСПЕКТЫ ПРИКЛАДНОЙ МЕТРОЛОГИИ»

Аспекты прикладной метрологии

Высокая достоверность, определенность, точность и воспроизводимость требуют системного метрологического обеспечения и применения международных эталонов, что позволяет специалистам в любой точке земного шара создавать и оценивать продукцию по единым, всемирно признанным принципам. УДК статьи 006.91

В.А. Грушников1

ВИНИТИ РАН, канд. техн. наук, viniti@mach04.ru

старшим научный сотрудник, Москва, Россия

Для цитирования: Грушников В.А. Аспекты прикладной метрологии // Компетентность / Competency (Russia). — 2022. — № 7. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-7-46-53

ключевые слова

метрология, параметры, измерения, стандарты, эталоны, достоверность, определенность, точность

з самого определения науки метрологии следует, что ее предметом является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной достоверностью и точностью на основе стандартизованной нормативной базы. Достоверность в метрологической трактовке понимается как уверенность в правильности оценки. Точность в данном случае — это близость измеренного значения к истинному, описывающая качество измерений в целом, объединяя правильность и прецизионность измерений. Одним из важнейших понятий метрологии является «определенность», или точнее неопределенность, измерений — параметр, относящийся к результату измерения и характеризующий разброс значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине.

Объектом метрологии являются многочисленные параметры самых разных процессов. Рассмотрим их регистрацию и оценку на примере таких основных в Международной системе единиц (СИ) параметров, как линейный метр, время, в котором он изменяется, температура, которая на него воздействует, а кроме того, характеристики радиоактивности объектов прикладной ядерной энергетики.

Стандартная мера длины — метр

Пересмотренная СИ вступила в силу 20 мая 2019 года. Одновременно были опубликованы обновленные версии вспомогательных документов для реализации базовых единиц СИ. Сотрудники Физико-технического федерального ведомства Германии (Брауншвейг) и Национальной физической лаборатории британского Теддингтона подготовили [1] обзор обновленного толкования базовой единицы длины СИ, то есть метра, представляющий собой руководство по реализации метрологии прослежива-

емой длины, охватывающей 24 порядка величины и измеряемой с помощью регистрации времени пролета и интер-ферометрических методов с использованием различных типов интерферометров для устранения неопределенности, с которой можно столкнуться. Изложены требования к прослеживаемой на-нометрологии и потребность в альтернативном вторичном измерителе, как определено Рабочей группой по нано-метрологии Консультативного комитета по длине. Это привело к включению в рассмотрение вторичных реализаций единицы длины в нанометровом и субнанометровом масштабе на основе периода решетки кремния. Подробно описаны три метода измерения, использующие эту вторичную реализацию. В документе подчеркивается, что измерения, проведенные сегодня более чем на 24 порядка, по-прежнему совместимы с измерениями, сделанными с использованием измерителя, принятого более 200 лет назад.

Эта преемственность дополняется достижениями в области измерений и контрольно-измерительных приборов с использованием встроенных систем. Встроенные системы часто ассоциируются с компьютеризацией с акцентом на программном обеспечении и программировании систем. Действительно, прогресс в области микроэлектроники приводит к эволюции разнообразных цифровых платформ, которые становятся проще в программировании и настройке, тем самым сокращая этап разработки и прототипирования и оказывая влияние в различных областях исследований и приложений. В этой связи сотрудники Департамента электроники и информатики в биоинженерии Политехнического университета и Национального института ядерной физики итальянского Милана целенаправленно исследовали роль электроники, электронных измерений

и контрольно-измерительных приборов на адекватность, точность и воспроизводимость регистрируемых результатов контроля [2].

В настоящее время обычные инструменты не могут удовлетворить потребностям многих современных приложений, требующих таких парадигм, как переносимость, малая задержка, распараллеливание, реконфигурируемость, работа в сети, совместимость с несколькими платформами, распределенная (пограничная) обработка и низкие затраты. Так, микроконтроллеры (M^ и программируемые вентильные матрицы (ПВМ) на протяжении десятилетий широко использовались в научных приборах, но теперь и они усовершенствованы, что позволило расширить применение встроенных на их основе систем в научных исследованиях. Впечатляют примеры приложений систем с МК и ПВМ в оптоэлектронике, физических экспериментах и измерениях импеданса, вибрации и температуры, демонстрирующие потенциал рассматриваемых инновационных технологий. В частности, они оказались эффективными в приборах контроля наличия частиц тяжелых металлов в воздухе, особенно на основе использования явления магнетизма с применением МК серии STM32F103, который обладает преимуществами высокой производительности, низкого энергопотребления, высокой расширяемости и позволяет осуществлять бесконтактное эффективное и точное измерение.

Такая система способна обнаруживать частицы диаметром до 2 мкм, может контролировать токсичные летучие органические соединения по принципу электронного носа с набором резистив-ных сенсоров с дивергентной селективностью и чувствительностью к разным газам. Блок управляется встроенной системой M5StackCore2ESP32IoT с сенсорным экраном и может быть доработан за счет внедрения беспроводной передачи данных и вычислений для их классификации. Системы на основе МК и ПВМ эффективны и в технологии LiDAR (Light Imaging Detection

and Ranging), широко используемой сегодня на автомобильном транспорте, в сейсмологии, археологии, метрологии и военной сфере.

Данные системы становятся дешевле за счет широкого применения од-нопиксельной реализации с быстрым временем обработки и рабочими возможностями на нескольких длинах волн, которые можно адаптировать для приложений быстрого обнаружения и классификации. Синхронизация является важнейшей проблемой в экспериментах, технологично решаемой на основе стратегии контроля с использованием программируемой системы, которая сочетает в себе МК и высокопроизводительный микропроцессор на одном кристалле. Это позволяет реализовать операционные системы, расширенные протоколы связи и интерпретаторы. Аппаратное обеспечение дает возможность использовать 64 буферизованных цифровых выхода для управления другими аппаратными устройствами, а также четыре входных триггерных канала. В микропрограмме реализованы конечный автомат, написанный на SystemVerilog, и контроллер памяти, способный выполнять большое количество инструкций (более 8192000).

Компактность достигается с помощью новой КМОП-схемы ASIC (специализированной интегральной схемы) для аналоговой обработ-

Эталон метра [Meter standard]

Раньше это был брусок из платино-иридиевого сплава особой Х-образной формы в поперечнике. Современное определение метра — это путь, проходимый лучом света в вакууме за 1/299 792 458 долю секунды. То есть определение эталона метра свелось к измерению времени

справка

Международный эталон —

эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами. Пример: международный прототип килограмма, хранимый в Международном бюро мер и весов (МБМВ), утвержден I Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1889 году

Метрология — наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности

ки большого тока сигнала от твердотельных фотодетекторов кремниевого прибора. Автоматическая регулировка усиления в каскаде стробирован-ного интегратора обеспечивает динамический диапазон 84 дБ, сочетая однофотонную чувствительность с расширенным диапазоном энергий входных фотонов (от 20 кэВ до 4 МэВ при использовании конденсатора емкостью всего 30 мкФ) и используя этот модуль с правильно объединенными 144 пикселями, соединенными со сцинтилля-ционным кристаллом бромида. Экспериментально продемонстрировано разрешение по энергии 3 % при 662 кэВ и пространственное разрешение 1 см при оценке координат взаимодействия. Полученные результаты превосходят другие недорогие реализации на основе микроконтроллеров.

Группой эталонов длины в Национальном институте метрологии Японии разработан двусторонний интерферометр для бесконтактного измерения толщины, который прослеживается до единиц СИ [3], и оценена неопределенность измерения. Результаты измерений концевых мер сравнены с результатами измерений обычного интерферометра мерной линейки и подтверждена их эквивалентность в пределах заявленной погрешности. Новый интерферометр при бесконтактном измерении толщины кремниевых пластин обеспечивает абсолютное измерение, прослеживаемое до единиц СИ с высокой точностью и независимостью от показателя преломления материала образца. Расширенная неопределенность измерения толщины кремниевой пластины оценивалась как 20. Двустороннее сравнение толщины кремниевых пластин проводилось в сличительных измерениях совместно с Корейским научно-исследовательским институтом стандартов и науки с использованием метода измерения, отличного от интерферометра спектральной области. Результаты для кремниевых пластин толщиной 100 мкм, 300, 600 и 950 мкм хорошо согласуются с абсолютными значениями числа Еп = 0,15 или меньше.

Показательны реализации реги-страций отклонений от позиционирования объектов, в частности вертикального, технологично измеряемого на основе компенсации разницы в положениях. Для динамического измерения отклонения от вертикали на основе комбинации бесплатформенной инер-циальной навигационной системы и глобальной навигационной спутниковой системы в Колледже электротехники Военно-морского инженерного университета НОАК китайского Уханя разработан и апробирован модифицированный метод восстановления, основанный на компенсации разницы в ориентации [4]. Метод не требует моделирования неизвестного параметра отклонения и позволяет избежать неточности. Углы ориентации оцениваются интегрированной навигационной системой с использованием фильтра Калмана. В то же время углы ориентации вычисляются путем интеграции гироскопа. Фильтр Калмана с памятью замираний используется для оценки углов ориентации после компенсации отклонений, а углы ориентации принимаются в качестве эталона, чтобы отличаться от углов ориентации, полученных с помощью интегрированной навигационной системы.

Для определения оптимального коэффициента замирания предлагается метод обходного поиска, основанный на ошибке скорости чисто инерци-ального решения после компенсации отклонения. После компенсации восстановленными отклонениями погрешность позиционирования 21,6-часового чисто инерциального решения составляет не более 150 м.

Как и в других сферах линейных измерений, технология LiDAR (или просто «лидар») набирает популярность в автомобильной сфере, особенно в области систем автономного вождения. Разработка многоканальных монолитных лидаров может снизить стоимость и размер оптической системы слежения за окружающей колесное транспортное средство обстановкой вообще и ситуацией с круиз-контролем в частности для лучшей интеграции в авто-

мобильные и/или роботизированные компоненты. Поскольку лидары работают по принципу времени пролета, важной функцией лидарной системы является точное определение времени прихода отраженного импульса. Специалисты в области прикладных оптических измерений из Университета североамериканского Массачусетса исследовали эффективность метода определения местоположения пика в обратном сигнале лидара с помощью дифференцирования [5]. В случае однокристального решения предлагаемый метод может потенциально уменьшить площадь цепи аналогового сигнала на 30 %, но с компромиссом производительности для сигналов с низким соотношением сигнал/шум. Точность измерения расстояния этим методом в сравнении со стандартными методами оказалась на 15 % выше.

В последнее время для измерения шероховатости поверхности объектов методами и средствами контроля линейных параметров используются метрологические атомно-силовые микроскопы (метрологические АСМ). Национальный метрологический институт Японии предоставляет услуги по калибровке шероховатости поверхности профиля с использованием метрологического AСM по ISO 19606: 2017 [6]. Этот международный стандарт требует оценки диаметра наконечника зонда D и погрешности измерения шероховатости с помощью стандартной пластины с игольчатыми шипами перед проведением измерений шероховатости поверхности. Однако обычная стандартная пластина имеет несколько проблем, а именно: игольчатые иглы слишком высоки, расстояние между иглами слишком велико и радиус кривизны игл недостаточно мал по сравнению с размером наконечника зонда АСМ, что может привести к значительной неопределенности при оценке погрешности наконечника пробника. Учеными был исследован новый тип коммерчески доступной стандартной пластины в качестве кандидата для оценки диаметра наконечника зонда. Он отличается меньшей

высотой иглы и меньшим расстоянием между иглами, чтобы избежать износа наконечника зонда, вызванного повторным сканированием. Результаты исследования показали, что завышенную неопределенность, полученную при оценке погрешности наконечника зонда, можно исправить с помощью новой стандартной пластины.

Стандартная мера времени — секунда

Из фундаментального определения метра как длины пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени 1/299 792 458 секунды, следует, что в СИ скорость света в вакууме принята равной 299 792 458 м/с. В плане поддержания точности одного из важнейших после метра параметра единиц измерений в СИ — времени (и эффективности реализации возможностей ядерных технологий) — несомненный интерес представляют способы его регламентирования. Так, оптические часы на решетке NICT-Sr1 (удаленный первичный эталон частоты изотопа стронция) регулярно предоставляют данные калибровки для международного атомного времени (TAI), полученные путем периодических измерений водородного мазера с маховиком. Непрерывные измерения частоты мазера в рамках локальной сети и спутниковой связи системы глобального позиционирования стандарта GNSS обеспечивают прослеживаемую цепочку, которая отличается от TAI количеством накопленных дополнительных секунд, но разделяет свою частоту. Используя данные Международного бюро мер и весов, шведские и японские специалисты в области прикладной метрологии расширили цепочку до восьми отдельных первичных стандартов частоты, которые сообщали данные калибровки за аналогичные интервалы [7].

Для 63 таких напрямую отслеживаемых сравнений индивидуально установлены девять вкладов неопределенности, включая статистические и систематические погрешности часов, нестабильность спутниковой свя-

Атомные часы зи, экстраполяцию рабочего интервала,

[Atomic clock] учитывающую мертвое время измере-

ния и несовпадающие периоды оценки. Ковариационная матрица, построенная на основе этих вкладов, учитывает коррелированные и некоррелированные неопределенности. Подходящее распределение весов находится методом наименьших квадратов на основе теоремы Гаусса — Маркова.

Прямое отслеживание отдельных первичных эталонов позволяет выбирать интервалы оценки и дает результаты в единицах номинальной секунды СИ, даже если расчет ошибки интервала шкалы TAI включает вклад вторичных эталонов. Таким образом, установлено, что из 776 ч данных стронциевых часов, полученных за четыре года, абсолютная частота часового перехода 87Sr равна f (Sr) = 429 228 004 229 873,08 Гц с относительной погрешностью менее 1,8 х 10-16 (что близко к систематическим пределам лучших реализаций секунды СИ). Оценка не обнаруживает статистических аномалий или значительных изменений во времени. Этот результат согласуется с недавним измерением, проведенным в соответствии с региональными стандартами, определяющими частоту тактового перехода по абсолютным частотам 87Sr, 171Yb и прямым независимым оптическим измерениям.

Совершенствование технологического использования временной оценки контролируемых в производственных процессах параметров достигается калибровкой рассогласования частотной характеристики в двухканальных осциллографах с временным чередованием. Структуры с временным чередованием широко применяются в высокоскоростных широкополосных системах сбора данных для увеличения частоты дискретизации системы. Однако частотные характеристики каждого тракта субдискретизации не идентичны. Это называется рассогласованием частотной характеристики. В системах уровня печатных плат рассогласования более сложны, чем несоответствия в аналого-цифровых преобразователях временного чередования, что ухудшает производительность системы. Поэтому в Университете электронных наук и технологий Китая в Чэнду и Пекинском институте системотехники космических аппаратов проведено исследование особенностей калибровки рассогласования в двухканальных системах сбора данных временного чередования с двумя функциями [8]. Такая система имеет больший диапазон рассогласования и частотная характеристика канала использует общую модель. Структура калибровки установлена путем анализа цифровой модели временного чередования, которая реализует эту операцию в цифровой области для восстановления рассогласований во временной области.

Проблема разработки фильтра произвольной частотной характеристики трансформируется в вопрос разработки трехступенчатой группы каскадных фильтров, которая позволяет реализовать способ регистрации произвольной частотной характеристики в реальной системе. Для верификации калибровочных характеристик разработан прототип эффективного инновационного осциллографа. Так, диапазон рассогласования амплитудных и фазовых характеристик подавлен, а динамический диапазон после калибровки прототипа улучшается на 16,26 дБ.

Важнейшее значение при этом приобретает измерение абсолютной частоты оптических часов Yb на уровне 10-16 с использованием международного атомного времени. Сотрудникам Государственной ключевой лаборатории прецизионной спектроскопии Исследовательского университета китайского Шанхая и Национального института метрологии Китая в Пекине удалось измерить абсолютную частоту перехода 6s21S0-6s6p 3Р0 в 17^Ь с относительной неопределенностью 7,3 х 10-16 [9]. Между Национальным институтом метрологии Китая и Восточно-Китайским педагогическим университетом установлена глобальная система позиционирования системы передачи фазовой частоты, которая связала оптическую частоту часов ECNU Yb1 с секундой в СИ через международное атомное время. Измерения частоты проводились в течение 15 отдельных дней с общим временем более 3,8 х 105с. Определена абсолютная частота 518 295 836 590 863,30(38) Гц. Этот результат хорошо согласуется с рекомендуемым значением нейтрального Yb в качестве вторичного представления секунды СИ, одобренным Международным комитетом мер и весов.

Сотрудники Политехнического университета и Национального института метрологических исследований итальянского Турина разработали алгоритм автоматического создания шкалы времени в реальном времени, включающий этапы предварительной обработки, управления и постобработки. В частности, предложен набор из трех различных алгоритмов управления, работающих параллельно и позволяющих проводить уникальную коррекцию управления, применимую к эталонным часам [10]. Каждый алгоритм основан на различных эталонах управления, а именно на первичном стандарте частоты, ансамблевых часах и всемирном скоординированном времени или его ускоренной версии. Этапы предварительной и последующей обработки обеспечивают надежность и восполняют пробелы в данных.

Предлагаемые алгоритмы успешно верифицированы в одной из итальянских лабораторий времени, где в мае — октябре 2019 года была проведена он-лайн-проверка, а в январе 2020 года алгоритм шкалы времени применили при создании итальянской официальной шкалы времени. Предлагаемую стратегию можно использовать везде, где требуется стабильный, точный и надежный эталон времени.

Британские специалисты по прикладной метрологии и измерениям из Национальной физической лаборатории Теддингтона, лаборатории Кларендона Оксфорда и c факультета физики Имперского колледжа Лондона представили результаты измерения абсолютной частоты перехода от к 5s5p 3P0 в изотопе 87Sr, которое является вторичным представлением секунды в системе СИ [11]. Описано устройство часов на оптической решетке, используемое для измерения, дана оценка его систематическим сдвигам частоты с общей относительной погрешностью 1 х 10-17. Прослеживаемость до СИ обеспечивается путем сравнения с TAI. При сборе данных за 5- и 15-дневные периоды при работе решеточных часов в среднем 74 % времени частота перехода составила 429 228 004 229 873,1(5) Гц, что соответствует дробной неопределенности 1 х 10-15.

В настоящее время по уровню проработанности выделяется углубленная квалификация и частотная точность космического первичного эталона частоты PHARAO. Разработанная сотрудниками Парижской обсерватории Исследовательского университета французской Сорбонны и факультета физики Пенсильванского государственного университета США летная модель цезиевых атомных часов с лазерным охлаждением PHARAO прошла верификационную квалификацию, ис-пытывалась на вибро-, тепло- и электромагнитную совместимость, необходимую при полете на околоземную орбиту [12]. Разработчики ожидают, что при работе в космосе стабильность частоты составит 1,1 х 10-13т-1/2, точность частоты — 1,1 х 10-16. Часы были доставлены

Установка для воспроизведения эталона гравитационной постоянной [Installation for reproducing the standard of the gravitational constant]

Статья поступила в редакцию 3.07.2022

в Европейское космическое агентство и запущены в космос в 2021 году.

Сотрудники Отдела метрологии времени и частоты Национального института метрологии КНР вместе с Государственной ключевой лабораторией передовых систем и сетей оптической связи, факультетом электроники и кафедрой прецизионных инструментов Университета Цинхуа Пекина сообщили о создании часов на оптической решетке 87Sr с часовым лазером, привязанным к 30-сантиметровому резонатору планировщика ULE в операционной системе Free [13]. Его систематические сдвиги частоты оценены с общей относительной неопределенностью 2,9 х 10-17. Измеренная абсолютная частота составляет 429 228 004 229 873,07(0,13) Гц с относительной неопределенностью 3,1 х 10-16 в соответствии с первичными и вторичными стандартами частоты, опубликованными в бюллетене Circular T BIPM через спутниковую связь.

Производная единица ускорения, замедления и гравитации

|оскольку метр и секунда в качестве основных единиц СИ являются мерами многих физических процессов, они важны как сами по себе, так и в сочетании друг с другом, определяя такой важный параметр, как ускорение. Оптико-механические акселерометры, например, обеспечивают прослеживаемость соответствия эталону СИ с помощью лазерной интерферометрии, предоставляя альтернативу цепочке калибровки с использованием измери-

тельных вибраторов. При решении этой проблемы сотрудники Отдела квантовых измерений Национального института стандартов и технологий США в Гейтерсберге (штат Мэриленд) исследовали свойство «самокалибровки» прототипа оптико-механического акселерометра для использования в качестве сейсмического эталона [14]. По результатам этого исследования установлено, что калибровка чувствительности, полученная с помощью оп-томеханики, может быть эквивалентна принятым международным методам первичной калибровки.

Ньютоновская гравитационная постоянная G до сих пор остается одной из самых сложных для измерения констант в физике. Улучшение измерения G методом атомной интерферометрии ограничено точностью позиционирования атомных облаков и исходных масс, точностью измерения скорости атомов. Сотрудники Ключевой лаборатории по измерению фундаментальных физических величин и Ключевой лаборатории гравитации и квантовой физики китайского Хубэя предложили идею проектирования исходных масс для определения G с помощью атомной интерферометрии, в которой строится почти однородное гравитационное поле в области движения атомных облаков [15]. Эта конструкция может значительно уменьшить влияние неопределенности начального положения и скорости атома на точность измерения G. Представлена схема измерения G с относительной стандартной неопределенностью 27 млн-1.

Температура также важная единица СИ

I диапазоне температур от 0,65 °К (-272,5 °С) до 1 °К (-272, 15°С) международная шкала температур 1990 года (1Т8-90) основана на термометрах давления паров изотопа 3Не и перекрывается с временной шкалой низких температур 2000 года (PLTS-2000), определяемой температурой плавления под давлением 3Не. ■

Продолжение следует

Kompetentnost / Competency (Russia) 7/2022

ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-7-46-53

Aspects of Applied Metrology

V.A. Grushnikov1, VINITI RAS, PhD (Tech.), viniti@mach04.ru

1 Senior Researcher, Moscow, Russia

Citation: Grushnikov V.A. Aspects of Applied Metrology, Kompetentnost'/ Competency (Russia), 2022, no. 7, pp. 46-53. DOI: 10.24412/1993-8780-2022-7-46-53

key words

metrology, parameters, measurements, standards, standards, reliability, certainty, accuracy

References

Modern studies of various phenomena and processes, and the development of efficient production and technological equipment and instruments require the use of methods and means of measuring physical, chemical, etc. parameters with high reliability, certainty, accuracy and reproducibility. Their achievement is impossible without a system of metrological support based on the results of research, comparative or comparative tests of standardization and the use of standards of measures, weights and other recorded parameters recognized by international authorized measuring and calibration laboratories. Permanent improvement of methodological support is achieved primarily through cross-comparative tests and calibrations. Thus, the metrological support system allows manufacturers and consumers of technical objects of various purposes anywhere in the world, including in space and in the ocean, to create and evaluate their properties and characteristics on the basis of uniform internationally prescribed and recognized principles. So, the effectiveness of the implementation of production processes controlled by technological parameters is achieved.

1. Schodel R., Yacoot A., Lewis A. The new mise en pratique for the metre — a review of approaches for the practical realization of traceable length metrology from 10-11 m to 1013 m, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 5, pp. 31-40.

2. Carminati M., Scandurra G. Advances in measurements and instrumentation leveraging embedded systems, Review of Scientific Instruments, 2021, vol. 92, no. 12, pp. 121-126.

3. Hirai A., Bitou Y., Bae J., Park J., Jin J. Precise measurement of the thickness of silicon wafers by double-sided interferometer and bilateral comparison, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 5, pp. 51-57.

4. An W., Xu J., He H., Jiang P. A method of deflection of the vertical measurement based on attitude difference compensation, IEEE Sensors Journal, 2021, vol. 21, no. 123, pp. 13125-13136.

5. Patil S., Livezey D., Ahmad S., Singh B., Margala M. Accuracy of echo detection using differentiation for compact lidar implementation // Proceedings of SPIE, 2020, vol. 5, pp. 12-20.

6. Misumi I., Kizu R., Sugawara K., Hirai A., Gonda S. A standard used for probe-tip diameter evaluation in surface roughness measurements using metrological atomic force microscope, Measurement Science and Technology, 2020, vol. 31, no. 9, pp. 19-25.

7. Nemitz N., Gotoh T Nakagawa F., Ito H., Hanado Y., Ido T., Hachisu H. Absolute frequency ofSr at 1.8 x 10-16 uncertainty by reference to remote primary frequency standards, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 2, pp. 40-45.

8. Pan Z., Ye P., Yang K., Gao J., Huang W., Zhao Y. Frequency response mismatch calibration in 2-channel time-interleaved oscilloscopes, Review of Scientific Instruments, 2021, vol. 92, no. 6, pp. 64711-64719.

9. Luo L., Qiao H., Ai D., Zhou M., Zhang S., Zhang S., Sun C., Qi Q., Peng C., Jin T., Fang W., Yang Z., Li T., Liang K., Xu X. /Absolute frequency measurement of an Yb optical clock at the 10-16 level using International Atomic Time, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 6, pp. 65-71.

10. Galleani L., Signorile G., Formichella V., Sesia I. Generating a realtime time scale making full use of the available frequency standards, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 6, pp. 56-64.

11. Hobson R., Bowden W., Vianello A., Silva A., Baynham C. F. A., Margolis H. S., B;aird P. E. G., Gill P., Hill I. R. A strontium optical lattice clock with 1 x 10-17 uncertainty and measurement of its absolute frequency, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 6, pp. 95-102.

12. Laurent Ph., Esnaut F. X., Gibble K., Peterman P., Leveque T., Delaroche Ch., Grosjean O., Moric I., Abgrall M., Massonnet D., Salomon Ch. Qualification and frequency accuracy of the space-based primary frequency standard PHARAO, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 5, pp. 35-46.

13. Lin Y., Wang Q., Meng F., Cao S., Wang Y Li Y., Sun Z., Lu B., Yang T., Lin B. Zhang A., Fang F., Fang Z. A 87Sr optical lattice clock with 2.9 x 10-17 uncertainty and its absolute frequency measurement, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 3, pp. 35-40.

14. Pratt J. R., Schlamminger S., Seifert F., Newell D. B. Verification of an in situ calibrated optomechanical accelerometer for use as a strong ground motion seismic reference, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 5, pp. 65-72.

15. Zhao M.-M., Tan Y.-J., Wang P.-P., Shao C.-G., Hu Z.-K. A proposal for designing the source mass to accurately determine G with atom interferometry, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 5, pp. 41-50.

16. Pan C., Sparasci F., Plimmer M., Risegari L., Daugas J.-M., Rouille G., Gao B., Pitre L. Direct comparison of ITS-90 and PLTS-2000 from 0.65

K to 1 K at LNE-CNAM, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 2, pp. 33-39.

17. Ripa D. M., Imbraguglio D., Gaiser C., Steur P. P. M., Giraudi D., Fogliati M., Bertinetti M., Lopardo G., Dematteis R., Gavioso R. M. Refractive index gas thermometry between 13.8 K and 161.4 K, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 2, pp. 46-52.

18. Adhikari R., Doesinger K., Lindner P., Faina B., Bonanni A. Low temperature and high magnetic field performance of a commercial piezo-actuator problem via laser interferometry, Review of Scientific Instruments, 2021, vol. 92, no. 3, pp. 19-25.

19. Herzog J. M., Witkowski D., Rothamer D. A. Characterization of Ce:CSSO, Pr:CSSO, and co-doped Ce,Pr:CSSO phosphors for aerosol phosphor thermometry, Measurement Science and Technology, 2021, vol. 32, no. 5, pp. 54-58.

20. Bong C., Lee J., Sun H., Yoo J., Bak M. S. TDLAS measurements of temperature and water vapor concentration in a flameless MILD combustor, Measurement Science and Technology, 2021, vol. 32, no. 5, pp. 59-62.

21. Kraus M., Drung D., Krause C., Palafox L., Behr R. Linearity measurements of critical Johnson noise thermometer components with low-distortion multitones from a Josephson arbitrary waveform synthesizer, Measurement Science and Technology, 2021, vol. 32, no. 6, pp. 65-76.

22. Hao X., Song J., Ding L., Wen P., Sun J., Liu Y., Yuan Z., Duan Y., Zhang Y. Spaceborne radiance temperature standard blackbody for Chinese high-precision infrared spectrometer, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 6, pp. 65-71.

23. Gao B., Zhang H., Han D., Pan C., Chen H., Song Y., Liu W., Hu J., Kong X., Sparasci F., Plimmer M., Luo E., Pitre L. Measurement of thermodynamic temperature between 5 K and 24.5 K with single-pressure refractive-index gas thermometry, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2020, vol. 57, no. 6, pp. 8-12.

24. Rourke P. M. C. ITS-90 reproducibility, xenon fixed point substitution and new interpolating equations between 13.8033 K and 273.16 K, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 5, pp. 58-64.

25. Duncan P. M., Whittaker D. S. Distribution identification and information loss in a measurement uncertainty network, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 3, pp. 61-70.

26. Lira I. A proposal for assessing the uncertainty in the measurement of mean nanoparticle diameter with electron microscopy, Metrologia: International Journal of Pure and Applied Metrology, 2021, vol. 58, no. 3, pp. 71-79.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.