K-INFO
HU
EN
Belépés
Tantárgy » BMEVIMIAV90
Régebbi verziók TAD letöltése (PDF)

Mértékegységek fejlődése és mérésügy

Development of Measurement Units and Legal Metrology
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Mértékegységek fejlődése és mérésügy
Development of Measurement Units and Legal Metrology
Tantárgykód BMEVIMIAV90
Tantárgyjelleg —
Képzési szint —
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 0 0
jelleg (kapcsolt/önálló) — — —
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa félévközi érdemjegy
Tantárgy kreditértéke 2
Tantárgyfelelős
DR. Sujbert László
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
—
Kar
Tantárgy weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimiav90/
Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege —
Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény nincs
Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram
  1. Bevezetés:
    A metrológia fogalma. A mérési eredmények megbízhatóságának, összehasonlíthatóságának és visszavezethetőségének problémafelvetése. A nemzetközi egységesítés igénye.
  2. Méréstörténeti szemelvények:
    A mérés történelmének bemutatása az ókortól napjainkig, jellemző és érdekes példákon keresztül. A kiemelkedő tudósok és kapcsolataik, valamint az egymásra épülő kísérleteik és elméleteik bemutatása.
  3. A méterrendszer és SI egységrendszer:
    A metrikus rendszer megszületésének előzményei és nemzetközi elfogadtatása. Gauss és Maxwell mértékegység-rendszerekkel kapcsolatos munkássága és a különböző egységrendszerek. Az SI nemzetközi egységrendszer és alapegységei. A kémiai és biológiai folyamatok mérésének és matematikai leírásának, valamint nemzetközi egységességének kérdései, problémái.
  4. Az SI alapegységek és etalonjaik:
    Az alapegységek nemzetközi definícióinak változása a tudományos fejlődés függvényében. Az alapegységek elsődleges etalonjainak természeti állandókból való leszármaztatása. Az etalon-realizációk fizikai elvének, technológiájának tárgyalása:
    a) A hosszúság alapegysége a méter (m) : történelmi áttekintés, magyar vonatkozások, lézerek, lézerhullámhossz mérése atomórával. A femtoszekundumos frekvenciafésű technológia tárgyalása. (Spin-off vállalkozás egy tudományos eredmény gyors hasznosítására.) Meddig marad a méter SI alapegység? A méter továbbszármaztatásának technikája, a magyar országos etalonlaboratórium műszerezettsége.
    b) A tömeg alapegysége a kilogramm (kg): az egyetlen alapegység, amit egy nemzetközi alapmérték (prototípus) definiál, és az ebből fakadó problémák. A megoldást célzó kutatások és azok műszaki részleteinek tárgyalása. A kilogramm definíciójának előrevetíthető változása.
    c) Az idő alapegysége a szekundum (s): Maxwell jóslatának beteljesülése. Az atomórák felépítése, pontosságuk alakulása és tudományos hatása. Nemzetközi időskála és az általános helymeghatározó rendszer, valamint a relativitáselmélet kísérleti igazolásának lehetőségei.
    d) A villamos egységek (V,A,Ω) kvantumfizikai elvű megvalósításai: Josephson-etalon, Kvantum Hall-etalon és a SET-etalon fizikájának és pontosságának tárgyalása. Ezen kvantumfizikai elsődleges etalonok széles körű hasznosítása más SI egységek elsődleges etalonjainak megvalósításánál, illetve másodlagos etalonok kalibrálásánál. Elsődleges és másodlagos etalonok szerepe és jogi státusza a mérési eredmények visszavezethetőségében és kölcsönös elismerhetőségében.
    e) A termodinamikai hőmérséklet alapegysége a kelvin (K): A nemzetközi hőmérsékleti skála 15 fixpontjának elmélete és a fix hőmérsékleti pontok előállításának technológiája. A fixpontok közötti interpoláció elsődleges és másodlagos mérőeszközeinek elve és felépítése.
    f) A természeti állandók pontossága, bizonytalansága: A természeti állandó konszenzusos értéke meghatározásának elvi alapjai és nemzetközi szervezete (CODATA). A természeti állandók bizonytalansága és a bizonytalanság elméleti korlátai. Fejlődési irányok felvázolása.
  5. A mérési eredmények visszavezethetősége:
    Az elsődleges etalonok megbízhatóságának (bizonytalanságának) és összehasonlíthatóságának (reprodukálásának) megkülönböztetése és ezek szerepe az elsődleges etalonok egyenértékűségének kölcsönös elismerhetőségében. A visszavezethetőség definíciója és történelmi háttere.
    A visszavezethetőséghez szükséges kalibrálási lánc technológiája, dokumentálása és minőségirányítása. A mérési eredmények kölcsönös elismerésére vonatkozó nemzetközi egyezmények tartalmi elemei.
  6. Útmutató a mérési bizonytalanság egységes kifejezéséhez:
    Az eredő mérési bizonytalanság meghatározásának nemzetközi egységesítése, és ennek szakmai, gazdasági, kereskedelmi és jogi szükségszerűsége.
    A mérési bizonytalanság terjedése a kalibrálások láncolata során.
    Az Útmutató lényeges elemei, előnyei és hiányosságai, fejlesztése és kiegészítései.
  7. A mérés és a gazdaság:
    A mérések gazdasági, kereskedelmi súlya és szerepe. Kereskedelmi, egészségügyi és környezetvédelmi megállapodások és a kölcsönös elismerési megállapodások szimbiózisa. Kalibráló laboratóriumok akkreditálása. Minőségirányítási szabványok és eljárások.
  8. Mérésügy (törvényes metrológia)
    Az állam szerepe az állampolgárok, a fogyasztók és az ellenérdekelt felek védelmében. Példák, amelyek a valós érdeksérelmek számszerűsítésének, becslésének szakmailag és jogilag védhető módját demonstrálják. Az Európai Unió mérésügyi irányelveinek Új Megközelítése. (Az uniós technikai szabályozás új közelítése, tagországi jogharmonizációk szükségessége).
  9. Képgaléria országos etalonokról (magyar és külföldi)
A tantárgy a mértékegységeket megvalósító legpontosabb etalonokat, nemzetközi egyenértékűségüket és a mérési eredmények kölcsönös elismerhetőségének feltételeit tárgyalja. Az SI alapmennyiségek etalonjainak fejlődéstörténetével az alap-metrológia nemzetközi színvonalát és perspektíváit mutatja be. A mérési eredmények megbízhatóságának, összehasonlíthatóságának és visszavezethetőségének tárgyalásával az alkalmazott-metrológia kölcsönösen elfogadott eljárásait ismerteti. A nemzetközi és európai szervezetek, megállapodások, útmutatók, szabványok, valamint az európai szabályozás vázlatos tárgyalásával a törvényes-metrológiáról, a mérésügyről ad képet. Az egyetemi oktatói múlttal is rendelkező előadó az Országos Mérésügyi Hivatal műszaki elnökhelyettese és az európai tudományos metrológiai együttműködés (EUROMET) magyar delegátusa volt másfél évtizeden át.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Heti 2 óra előadás.

Tanulástámogató anyagok

Online források
Az előadás anyagához írásos segédanyagok a tárgy honlapján. Az előadások során vetített képek és ábrák segítik a megértést és demonstrálják az elsődleges etalonképzés szakmai és gazdasági súlyát, költségét. A hallgatók intraneten hozzáférhetnek az előadás anyagához. Részletes irodalomjegyzék segíti a későbbi hasznosítást, illetve az ismeretek elmélyítését.; [1] A metrológiáról és a mérésügyről röviden (Metrology in short, 2nd edition, 2003., EUROMET kiadvány és a  Legal metrology and international trade UNCTAD/WTO, 2004. kiadvány magyar fordítása), OMH, 2004.; [2] Quinn T.J., "Base units of the Système international d'unités, their accuracy, dissemination and international traceability", Metrologia, 1995, 31, 515-527; http://www.bipm.org/en/si/si_constants.html; [3] Optical Frequency Comb, National Research Council Canada, 2006.; http://inms-ienm.nrc-cnrc.gc.ca/research/optical_frequency_projects_e.html; [4] The BIPM W-balance, 2007. http://www.bipm.org/en/scientific/elec/watt_balance/; [5] Precision spheres in push to re-define kilogram, CSIRO Australia, April 2008, www.csiro.au/science/ps35k.html; [6] Josephson-, Quantum Hall- and SET effects, LNE, 2007.; http://www.lne.fr/en/r_and_d/electrical_metrology; [7] Útmutató a mérési bizonytalanság kifejezéséhez (a Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement , ISO, 1995. tükörfordítása) OMH, 1995.; [8] GUM Numerical Methods for the Propagation of Distributions, Supplement 1. ISO, 2004-03-16 : 2004

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
matematika, fizika, jelek és rendszerek, méréstechnika
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
matematika, fizika, jelek és rendszerek, méréstechnika
Általános szabályok
Követelmények: A szorgalmi időszakban 3 kiszárthelyi dolgozat közül 2 legalább elégséges teljesítése. A félévközi jegy a legjobb 2 kiszárthelyi átlaga. Kerekítés 50 századtól felfelé. Pótlási lehetőségek: A kiszárthelyik nem pótolhatók.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak
Méréstechnika c. tantárgy (vimia206 vagy vimm2022) kreditjének megszerzése ajánlott.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.