علم القياس

عالم يقف أمام آلة قياس الدقيقة القوسية (جزء من مليون من الدقيقة القوسية أو جزء من مليون من 1/3600 درجة).

علم القياس أو المترولوجيا (بالإنجليزية: Metrology) هو علم إجراء عملية القياس مع تحديد نسبة الخطأ المترتبة على عملية القياس^[١]. ويشمل هذا العلم جميع النواحي النظرية والعملية في القياس. ومن ثلاث كميات رئيسية هي الطول والكتلة والزمن يمكن اشتقاق جميع الكميات الميكانيكية الأخرى مثل المساحة والحجم والتسارع والقدرة. وأي نظام شمولي للقياس العملي يجب أن يتضمن ثلاث أسس على الأقل، تشمل قياس الكميات الكهرومغناطيسية، ودرجة الحرارة، وشدة الإشعاع مثل الضوء.^[٢]

مقدمة

عرف المكتب الدولي للوزن والقياس علم القياس بأنه علم إجراء عملية القياس بحيث تشمل كلا التعيينات النظرية والتجريبية عند أي نسبة خطأ في أي من مجالات العلم والتقنية [١].

وعلم القياس ذو مجال واسع يمكن تقسيمه إلى ثلاث أقسام فرعية:

علم القياس الأساسي أو العلمي ويهتم بالحسابات الكمية، وأنطمة الوحدات، ووحدات القياس، وتطوير طرق القياس الجديدة، تحقيق معايير القياس، وإمكانية نقل إجراءات القياس وتداولها بين المستخدمين والمؤسسات الضابطة للمعايير.
علم القياس التطبيقي أو الصناعي يهتم بتطبيق علم القياس في عمليات الإنتاج والعمليات الأخرى واستخدامها في الصناعة، مراعيا أن تكون أدوات القياس مناسبة الاستخدام. كما يهتم بمعايرة الأدورات وضبط نوعية القياسات.
علم القياس القانوني يهتم بانتظام متطلبات القياسات وأدوات القياس من أجل الأمن الصحي، والبيئي، مساعدا على تقييم الضرائب، وحماية المستهلكين والتبادل الحر.

إن لب علم القياس يكمن في مرجعية عملية القياس (traceability)، والتي تعرف بأنها "خاصية لنتيجة عملية القياس أو لقيمة المعيار والتي يمكن وفقا لها ربطها بمرجع محدد، تكون عادة هي المعايير الوطنية أو الدولية، وذلك وفق سلسلة متواصلة من المقارنات ذات النسب المعروفة من الأخطاء". مستوى المرجعية يحدد مستوى قابلية القياس للمقارنة؛ هل يمكن مقارنة النتيجة مع نتيجة سابقة أخذت منذ سنة خلت، أو مع نتيجة قياس أجري في مكان آخر في العالم.

نحصل على المرجعية غالبا بالمعايرة، وهي إنشاء علاقة بين إشارة أداة القياس و قيمة معيار القياس. وتنسق المخابر الوطنية هذه المعايير، مثل المعهد الوطني للقياس والتقنية في أمريكا، ومخبر الفيزياء الوطني في إنكلترا، إلخ.

إن المرجعية، والدقة والضبط، والانحراف النظامي (systematic bias)، وتقدير نسبة الخطأ في القياس هي أجزاء أساسية في نظام إدارة الجودة.

أساسيات علم القياس