Nhà viết kịch người Ireland George Bernard Shaw đã từng nói: "Người đàn ông duy nhất cư xử hợp lý là thợ may của tôi; anh ta lấy số đo của tôi mỗi lần gặp tôi, trong khi những người còn lại vẫn dùng số đo cũ và mong tôi đo vừa chúng", một câu nói phản ánh tầm quan trọng của các phép đo đáng tin cậy và lặp lại vì nhiều lý do và nhiều khía cạnh khác nhau của cuộc sống.
Hãy tưởng tượng một ngày trong cuộc sống. Có thể là thế này, “Điển hình, bị kẹt xe trên đường đến tiệc nướng của bạn tôi tối nay, buổi tối tuyệt vời, nhạc hơi to, bít tết được nướng hoàn hảo. Có lẽ nên kiềm chế món tráng miệng - cảm ơn bạn đã cho tôi biết nó có 600 calo! Không thể để tăng thêm bất kỳ cân nào trong thời gian này - những chiếc quần jean đó đã hơi chật rồi. Ghi chú cho bản thân: đặt báo thức lúc bốn giờ, đặt mục tiêu đạp xe 50 km. Điều đó có nghĩa là tôi có thể đi làm muộn hơn bình thường một chút - tốt nhất là gửi email cho sếp của tôi. À, và vâng, hãy để một chai nước trong tủ lạnh để chuẩn bị cho sáng mai. Tôi sẽ pha một tách trà và kiểm tra thời tiết ngày mai trước khi đi ngủ và tắt đèn.
Thời gian, kích thước, khoảng cách, tốc độ, hướng, trọng lượng, thể tích, nhiệt độ, áp suất, lực, âm thanh, ánh sáng, năng lượng – bạn có nhận ra một số trong số này trong câu chuyện trên không? Đây đều là những đặc tính vật lý mà chúng ta đo lường và coi là hiển nhiên. Cuộc sống như chúng ta biết sẽ không thể tồn tại nếu không có phép đo.
Điều này cũng rõ ràng cách đây 5000 năm khi con người bắt đầu sử dụng các đơn vị đo lường chuẩn hóa. Trên thực tế, bốn nền văn minh cổ đại lớn, Trung Quốc, Ấn Độ, Ai Cập và Lưỡng Hà, đều có kiến thức về đo lường. Lúc đầu, các đơn vị đo lường thường liên quan đến các bộ phận của cơ thể con người: ngón tay, bàn tay, bàn chân, bước chân hoặc cốc - khối lượng mà bạn có thể cầm bằng hai tay - và ngoài trọng lượng và các phép đo, tính nhất quán được kiểm soát trong các phép đo cũng bao gồm thời gian, khoảng cách và diện tích.
Đo lường đảm bảo các phép đo thống nhất, không chỉ cung cấp cho người cai trị hoặc nhà nước cơ sở cần thiết để thu thuế mà còn mang lại sự tin tưởng và tự tin cần thiết vào phép đo lường để đảm bảo tính toàn vẹn của hoạt động thương mại.
Người Ai Cập cổ đại đã dự đoán được tinh thần của hệ thống đo lường pháp lý, tiêu chuẩn, khả năng truy xuất nguồn gốc và hiệu chuẩn hiện nay. Với sự chuẩn hóa và tính đồng nhất về chiều dài này, họ đã đạt được độ chính xác đáng kinh ngạc. Kim tự tháp Giza vĩ đại được xây dựng với các cạnh dài 440 cubit (230,364 mét). Sử dụng các thanh cubit, những người xây dựng đã chỉ sai lệch trong phạm vi 11,4 cm - độ chính xác cao hơn 0,05%.
Vào giai đoạn dẫn đến thế kỷ thứ 8 trước Công nguyên, một hệ thống chuẩn hóa thiết bị đo lường đã được thiết lập. Nhà nước đã xác định và thực thi các quy tắc về chất lượng trong 'Hồ sơ nghi thức' và các viên chức nhà nước đặc biệt đã hiệu chuẩn hoặc kiểm tra độ chính xác của các dụng cụ đo lường hai lần một năm.
Việc chuẩn hóa và các biện pháp chung đã tạo ra một nền văn minh thống nhất – và một thị trường chung rộng lớn – tồn tại trong hàng thiên niên kỷ.
Tính đồng nhất và độ chính xác – Hệ thống đơn vị quốc tế
Ở nhiều nước công nghiệp, đo lường học đã phát triển thành một ngành khoa học thiết lập hệ thống đơn vị và đơn vị đo lường, phát triển các phương pháp đo lường mới, hiện thực hóa các tiêu chuẩn đo lường và chuyển giao khả năng truy xuất nguồn gốc từ các tiêu chuẩn này.
Năm 1875, đại diện của 17 quốc gia đã ký Hiệp ước Mét (Convention du Mètre) để tạo ra “sự thống nhất và chính xác quốc tế trong các tiêu chuẩn về cân đo”. Năm 1960, Hội nghị chung về Cân đo (CGPM) – một tổ chức liên chính phủ đã thông qua một bộ tham chiếu đo lường được xác định trên toàn cầu, Hệ thống Đơn vị Quốc tế (SI).
Kết quả của quá trình xác minh đo lường như vậy có thể là sự phù hợp, nghĩa là thiết bị có thể hoạt động trở lại bình thường; hoặc không phù hợp, đòi hỏi phải điều chỉnh, sửa chữa hoặc loại bỏ thiết bị.
Các viện đo lường quốc gia và các phòng hiệu chuẩn được công nhận thứ cấp cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc ở cấp độ quốc tế cao nhất. Nhiều thỏa thuận công nhận lẫn nhau đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc được công nhận xuyên biên giới quốc gia.
Thông thường, các thiết bị đo lường yêu cầu hiệu chuẩn được công nhận để đạt được sự công nhận chính thức của bên thứ ba về hiệu chuẩn, ví dụ, để đáp ứng các yêu cầu khác nhau từ các cơ quan chức năng. Mức hiệu chuẩn này cũng được yêu cầu đối với các thiết bị được sử dụng làm tiêu chuẩn 'tham chiếu'.
Độ chính xác và độ chuẩn xác là hai đặc điểm chủ yếu xác định chất lượng của một thiết bị đo lường. Độ chính xác của một hệ thống đo lường là mức độ gần của các phép đo một đại lượng với giá trị thực tế (đúng) của đại lượng đó. Các đơn vị độ lớn (sai số tuyệt đối) hoặc phần trăm (sai số tương đối) thể hiện giá trị này. Độ tái tạo hoặc khả năng lặp lại, mức độ mà các phép đo lặp lại trong điều kiện không đổi cho ra cùng một kết quả, được gọi là độ chuẩn xác.
Độ phân tán của kết quả đo lường xác định độ chính xác. Chỉ thực hiện một phép đo, độ chính xác biểu thị xác suất, nó đại diện cho giá trị trung bình của phép đo thu được bằng cách thực hiện nhiều phép đo.
Các hoạt động thiết lập, trong những điều kiện cụ thể, mối quan hệ giữa các giá trị được chỉ ra bởi một dụng cụ đo hoặc hệ thống đo, hoặc các giá trị được biểu thị bởi một phép đo vật liệu, hoặc một vật liệu chuẩn, và các giá trị tương ứng của một đại lượng được thực hiện bởi một tiêu chuẩn tham chiếu.
Theo Tổ chức Công nhận Phòng thí nghiệm Quốc tế (ILAC), mục đích của hiệu chuẩn là:
