Metroloogia ehk mõõtmisteadus – vajalikkus, kasutusvaldkonnad ja olukord Eestis

02/09/2020

Ehkki see nali on kulunud, oleks endiselt paslik alustada selgitusega, et metroloogia ei ole ilmastikuteadus (see on meteoroloogia), vaid mõõtmisteadus. Lühidalt öeldes hõlmab metroloogia mõõtmise kõiki aspekte, käsitledes mõõtühikuid, mõõtemeetodeid ja -vahendeid. Selle üks peamine roll ühiskonnas on majandusliku julgeoleku tagamine. Kuna avalikest allikatest ülearu palju eestikeelset infot metroloogia kohta ei leia, siis võtame alljärgnevalt kõige põhilisema ühes blogipostituses kokku.

Millal ja miks mõõtmisteadus tekkis?

Kaasaegse metroloogia juured on Prantsuse revolutsioonis, kui Prantsusmaal sooviti standardiseerida eri mõõtühikuid. Selle tulemusena loodi 1795. aastal kümnendsüsteemis ühikute süsteem, millega kehtestati mitu mõõtestandardit. Süsteemi võtsid kasutusele mitmed riigid üle maailma ning mõõtmiste vastavuse tagamiseks allkirjastati 1875. aasta 20. mail rahvusvaheline meetrikonventsioon, mis lõi raamistiku globaalsele mõõteteaduse koostööle. Esialgu oli tegu 51 riigi vahel sõlmitud kokkuleppega, millega on tänaseks liitunud pea kõik riigid maailmas.[1] Konventsiooni peamine eesmärk toona oli jõuda ülemaailmse mõõtmiste ühtsuseni ja see siht kehtib ka tänapäeval.

Meetrikonventsioonist on tänaseks välja kasvanud rahvusvaheline ühikute süsteem SI (Système International d’Unités). SI lähtub Vihtide ja Mõõtude peakonverentsi (Conférence générale des poids et mesures, CGPM) kehtestatud seitsmest põhiühikust, milleks on meeter, kilogramm, sekund, amper, kelvin, mool ja kandela.[2] Kokkuvõttes lõi meetrikonventsioon raamistiku globaalsele mõõteteadusealasele koostööle ja selle rakendamisele tööstuses, kaubanduses ning ühiskonnas tervikuna.[3]

Metroloogia täna, peamised suunad ja rakendamine

Täna iseloomustab metroloogia valdkonda tihe rahvusvaheline koostöö ning on loodud mitu üleilmset organisatsiooni. Nüüdisaja olulisim uuendus tehti 2018. aastal Kaalude ja Mõõtude 26. peakonverentsil, kus kehtestati uued definitsioonid rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) põhiühikutele.[4] Nüüdsest on kõik põhiühikud defineeritud fundamentaalkonstantide, mitte materiaalmõõtude kaudu. Näiteks on meeter määratud valguse kiirusega vaakumis, kuid esimene definitsioon oli seotud Pariisi läbiva meridiaani pikkusega ekvaatorilt poolusele. SI ühikute uued definitsioonid on suurim muudatus alates rahvusvahelise meetrikonventsiooni allkirjastamisest 1875. aastal.[5]

Metroloogias on kolm suunda: teadus-, tööstus- ja legaalmetroloogia. Viimane käsitleb õigusaktidega seotud mõõtmisi, mõõtühikuid, mõõtevahendeid ja -meetodeid. Valdkond tegeleb mõõtmistega, mida tehakse avaliku huvi, ohutuse ja korra, keskkonna- ja tarbijakaitse, maksude, rahvatervise ning ausa kaubanduse huvides. Näiteks kontrollitakse mõõtevahendid, mida kasutatakse tolli- ja aktsiisiladudes, tanklates, kauplustes, transpordis, liiklusjärelevalves, vee, elektri ja gaasi koguste mõõtmisel. Legaalmetroloogia ekspertiisi ja järelevalvet teostab Eestis Tarbijakaitse ja Tehnilise Järelevalve Amet[6].

Tööstusmetroloogias (tootmisprotsessid, ettevõtetevahelised tehingud jne) kasutatavate mõõtevahendite usaldusväärsuse kontroll toimub aga vabatahtlikult tehingute osaliste kokkuleppel ja reeglina on selleks toiminguks kalibreerimine.[7] Iga ettevõte peab ise välja töötama kvaliteedikontrolli poliitika, arvestades legaalmetroloogiliste ja protsessitehniliste nõuete ning klientide soovidega. Tööstusmetroloogia on Eestis, aga ka mujal maailmas suurima mahuga metroloogia valdkond.

Teadusmetroloogia toetab eelpoolnimetatud valdkondi, tegeledes etalonide säilitamise ja arendamisega, toetades uute tehnoloogiate arengut ja leides viise olemasolevate mõõtesüsteemide optimeerimiseks.

Metroloogia kui teadusharu ja majanduse toimimiseks vajaliku süsteemi olukord Eestis

Esimesed teadaolevad mõõteriistad Eestis leiti Muhu linnuse maalin nast, mida kasutati rauaajal (6.-13. sajandil). Tegemist oli araabia päritolu kokkupandavate võrd õlgsete kaaludega, mille eesmärk oli maksevahenditena kasu tatud väärismetalli kaalumine ja mida rakendati välismaa kaupmeestega suhtlemisel.[8] Juba siis täitis mõõtmine tänasega sarnast eesmärki – majandusliku julgeoleku ja kindluse tagamine.

Suurimad muutused praegusele süsteemile üleminekuks tehti taasiseseisvumisel. 1991. aastal moodustati Eesti Standardiamet, esimest korda võeti kasutusele taatlus kleebised (näiteks soojusarvestitel olevad kleebised, mis tõendavad näidu õigsust) ja alustati metroloogide väljaõppe ning koolitamisega. 1995. aastal asutati Riigi Metroloogiakeskus, mis viis aastat hiljem likvideeriti ja mille ülesanded anti edasi aktsiaseltsile Metrosert.[9] Praegu on Eestis ligikaudu 15 taatluse ja kalibreerimisega tegelevat laborit.

Alates taasiseseisvumisest on taadeldavate mõõtevahendite nimistu ja arvud oluliselt muutunud. Kui varem taadeldi suurtes kogustes elektriarvesteid, siis nüüd tulevad arvestid tootjapoolse vastavushindamisega ja eraldi taatlemist ei vaja. 2017. aastal taadeldi enim veearvesteid (30 000 tk), kaalusid (13 000 tk), kütusetankureid (5 000 tk) ning soojusarvesteid (2 000 tk). Sealjuures on Eestis ja Euroopas tervikuna on legaalmetroloogia ulatus vähenenud ja suurenenud oluliselt vabatahtliku kalibreerimise osakaal.[10]

Eestis on metroloogia valdkond pidevas arengus ja paranemises. Olemas on olulisemad riigietalonid, näiteks pikkuse, massi, temperatuuri ja elektriliste suuruste jaoks. Suurem osa kalibreerimisvajadusest on tagatud riigis, mistõttu mõõtmiste ja analüüside mitmekesisus pidevalt suureneb. 2018. aastal võeti vastu neljas mõõteseaduse terviktekst, mille eesmärk on tagada mõõtmise ja mõõtetulemuste usaldusväärus, reguleerida metroloogia valdkonna asutuste ülesandeid ning legaalmetroloogilist kontrolli.

2011. aastal avaldatud uuring (värskemad andmed) näitas, et mõõtmistele tehtud kulutused Eestis aitavad tagada toodete kvaliteedi, ära hoida halvast kvaliteedist tingitud allahindlusi või mahakandmisi aastas ligi 2,8 miljardi euro (19,6% SKP-st) väärtuses.[11] Juba ainuüksi see number näitab metroloogia olulisust ja kasu, mis on ühiskonnas enamasti suuresti hajutatud, kaudne ja raskesti mõõdetav.

Hea teada! Mis on taatlemise ja kalibreerimise vahe?

Kalibreerimise eesmärk on tagada usaldusväärne mõõtetulemus ja selle korra määratleb iga organisatsioon oma vajadustest lähtuvalt. Kalibreerimine on vabatahtlik ja annab tellijale konkreetse info, kui palju mõõtevahend valetab.

Taatlemise eesmärk on kaitsta kodanike ja riigi huvisid ebaõigete mõõtmiste kaudu tekkida võivate kahjude eest. See on riigi poolt pandud kohustus kontrollida mingis kindlas eluvaldkonnas kasutatavaid mõõtevahendeid ja selle käigus saab teada, kas mõõtevahend vastab nõuetele. Nõuetele vastavust kinnitab mõõtevahendi taatlusmärgis.

Eestis on metroloogia keskasutuse rollis ettevõte AS Metrosert

AS Metrosert täidab Eestis metroloogia keskasutuse funktsiooni, mille peamine ülesanne on korraldada ning koordineerida riigietalonide kalibreerimist ja võrdlusmõõtmist. Ühtlasi koordineerib metroloogia keskasutus riigietaloni laborite arendus- ja teadustegevust ning esindab Eestit rahvusvahelises metroloogia-alases koostöös, muuhulgas Euroopa metroloogiaorganisatsioonis EURAMET.

Kasutatud viited: