Projekti / Programi
01. januar 2020
- 31. december 2027
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.15.00 |
Tehnika |
Meroslovje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P180 |
Naravoslovno-matematične vede |
Meroslovje, fizikalna instrumentacija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.02 |
Tehniške in tehnološke vede |
Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring |
metrologija, merjenja, merljivost, enote in lestvice, merilna negotovost, sledljivost, zanesljivost, odločanje, obvladovanje tveganja
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan
30. junij 2024;
A3 za obdobje
2018-2022
| Baza |
Povezani zapisi |
Citati |
Čisti citati |
Povprečje čistih citatov |
| WoS |
219 |
2.146 |
1.862 |
8,5 |
| Scopus |
394 |
4.246 |
3.659 |
9,29 |
Raziskovalci (17)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskovalni program Metrologija in kakovost obravnava metrologijo, znanost o merjenju, kot generično znanstveno disciplino za izboljšanje kakovosti na posameznih ciljnih področjih.
S predloženimi aktivnostmi se merjenja obravnava kot eksaktno znanstveno disciplino za objektivno in kvantitativno ovrednotenje, kjer je poudarek na celovitem merilnem rezultatu z navezavo oziroma sledljivostjo na etalone višjega reda. Sledljivost vključuje analizo merilne negotovosti, ki je predvsem na novih znanstvenih področjih pogosto pomanjkljiva oziroma neraziskana. Na ciljnih področjih termometriji, električnih in senzoričnih merjenjih raziskujemo teorijo in modeliranje merjenj, eksperimentalno potrditev in implementacijo.
Cilj raziskav programa je napredek na vseh treh ciljnih področjih in implementacija na nekaterih ključnih procesih in izzivih Evropske Unije (Grand Challenges: Industry, Environment, Health).
Na področju termometrije, vključujoč merjenja vlage, skupina poleg znanstveno raziskovalnega dela izhaja tudi iz izkušenj in mednarodne vpetosti kot nosilec nacionalnega etalona za termodinamsko temperaturo. Skupina je v dosedanjem delu že dosegla nekaj najboljših merilnih zmogljivosti na svetu, ki so vodene v podatkovni bazi primerjav KCDB (Key Comparison Database) Mednarodnega urada za mere in uteži BIPM (Bureau International des Poids et Mesures) in so dostopne na kcdb.bipm.org. Dodatno bodo potekale raziskave na področju zelo visokih in zelo nizkih temperatur in vlage pri najnižjih možnih negotovostih za prihodnje potrebe industrije.
Na področju električnih merjenj, vključujoč elektromagnetiko in akustiko, bomo preučevali elektromagnetne vplive na merilno instrumentacijo, algoritme za krajšanje časa merjenja in sočasna zmanjšana občutljivosti na vplivne in motilne veličine parametrov periodičnih signalov. To bo omogočilo nove rešitve na področju digitalne instrumentacije. Akustična merjenja obsegajo infrazvok, avdio področje, ultrazvok in merjenje temperature na osnovi meritev razširjanja zvoka v akustičnem valovodu.
Področje senzoričnih merjenj (perception-based measurements) je drugačno v primerjavi s klasičnim meroslovjem zaradi vključevanja in upoštevanja človekovega zaznavanja, saj človek v njih nastopa kot merilni sistem ali kot merjenec. S tem se postavljajo nove, do sedaj še nerešene merilne zahteve in izzivi, pri čemer pa je še vedno prisotna zahteva po sledljivosti, primerljivosti, ponovljivosti in zanesljivosti merilnih rezultatov in interpretaciji v smislu ugotavljanja dejanskega stanja in odločanja. Razvoj bo izrazito interdisciplinaren in multidisciplinaren.
Program kot celota je usmerjen k razvoju novih merilnih metod in tehnologij ter podprt s konkretnimi raziskavami na navedenih področjih. Cilj programa je prispevati k razvoju temeljne merilne znanosti, z multidisciplinarnim pristopom doseči napredek na navedenih področij, predvsem pa interdisciplinarno vpeljati dognanja vzpostavljenih merilnih konceptov na nova področja.
Pomen za razvoj znanosti
Metrologija, znanost o merjenju, se kot samostojna znanstvena disciplina razvija na področjih: i) teorije merjenja (npr. merljivost pojavov, lestvice, enote), ii) merilnih metod in merilne instrumentacije (npr. nove oblike zanesljivih in točnih merjenj, novi principi merjenj in nove merilne naprave, sledljive na obstoječe referenčne naprave) in iii) napredni analizi merilnih rezultatov, s katero lahko eksperimentalno potrjujemo nova dognanja in so osnova za nadaljnje odločanje (npr. določanje merilne negotovosti, ovrednotenje izdelka ali storitve, zagotavljanje ciljne točnosti).
Razvoj metrologije je ključen za potrjevanje novih znanstvenih dognanj na različnih področjih raziskav, hkrati pa vse bolj točna in hkrati sledljiva merjenja predstavljajo predpogoj za tehnološki razvoj. Nova spoznanja na področju meroslovja so na primer osnova razvoja mednarodnega sistema enot SI (npr. definicije, realizacije, diseminacije in vzdrževanje enot). Razvoj metrologije kot samostojne znanstvene discipline je tako neposredno povezan z razvojem številnih drugih znanstvenih disciplin. Rezultati eksperimentalnih potrjevanj niso zanesljivi, če niso opremljeni s podatki o merilni negotovosti.
Pomen za znanost na področju termometrije je razvoj merilnih metod in merilne instrumentacije za merjenja pri zelo visokih in zelo nizkih temperaturah in pri zelo visokih in zelo nizkih vlagah. V povezavi s spremembo definicije enote za termodinamično temperaturo kelvin preko Boltzmannove konstante bodo možne študije diseminacije rezultatov do industrijskega nivoja, realizacije temperaturnih fiksnih točk, dinamike temperature in merjenja vlage v plinih in v materialih. Na področju električnih merjenj bodo mogoče nove rešitve na področju digitalne instrumentacije (npr. algoritmi za krajšanje časa merjenja in sočasno zmanjšano občutljivost na vplivne in motilne veličine parametrov periodičnih signalov), na akustičnem področju pa merjenje temperature na sekundarnem nivoju s pomočjo zvoka. Izsledki področja senzoričnih merjenj z vključevanjem fizioloških in psiholoških parametrov človeka predstavljajo pomembne temelje merjenjem, ki še nimajo dogovorjenih lestvic in enot, a jih industrija in storitvena dejavnost že uporablja (npr. motivacija, slabost, navdušenje). Na področju tehniške kakovosti je najpomembnejši doprinos vpeljava znanstvenega pristopa potrjevanja pravilnosti izvedenih preskusov in uporabljenih preskusnih metod (npr. v preskušanje varnosti električnih aparatov).
Pomen za razvoj Slovenije
Neposredni pomen za družbo
Metrologija ali veda o merjenjih je generična znanost. Zato je prisotna na mnogih področjih znanosti in družbe ter tako izredno pomembna za ekonomski razvoj države. Slovenska izvozno naravnana proizvodnja potrebuje za izdelavo konkurenčnih proizvodov zanesljivo ugotavljanje skladnosti z mednarodnimi standardi na osnovi evropskih direktiv. Merilno-preskusna problematika na ta način predstavlja velik delež v dodani končni vrednosti proizvoda, zato je prenos znanja v mnoge proizvodne organizacije ključnega pomena. Tehnološki razvoj družbe temelji tudi na metrologiji kot infrastrukturni dejavnosti v smislu sledljivih meritev pri nadzoru in vodenju vseh tehnoloških procesov slovenske industrije. Temperaturna kontaktna in brezkontaktna merjenja, merjenja vlage, električnih veličin, novi senzorji in pretvorniki ter procesiranje podatkov so ključni elementi pri vodenju in razvoju novih tehnoloških procesov. Delo programske skupine, ki je kot nosilec nacionalnega etalona za termodinamsko temperaturo in vlago eden nosilcev meroslovne infrastrukture v državi, je tako neposredno družbeno-ekonomsko pomembno za Slovenijo in njene državljane. Nacionalni etalon je izbran ali vsesplošno priznan kot etalon z najvišjo meroslovno kakovostjo in predstavlja vrh metrološke infrastrukture v državi. Zato ima izreden pomen na različnih družbeno-ekonomskih področjih; posredno preko posredniških etalonov nudi referenčno vrednost za merilnike različnih fizikalnih veličin v najrazličnejših panogah gospodarstva, preko tega pa tudi posredno vpliva na stabilnost proizvodnih procesov, ki so vitalnega pomena za slovensko družbo. Varnost električnih proizvodov ima na primer velik pomen za vsako državo. Za zagotavljanje te varnost pa je potrebna infrastruktura, ki to omogoča. V tej infrastrukturi so nepogrešljivi ustrezno pripravljeni standardizirani postopki. Uporabnost standardiziranih postopkov je velika le, če jih družba razume na enak način. Raziskave programske skupine na tem področju bodo doprinesle k ustreznem poenotenju razumevanja in pravilni uporabi dokumentov in postopkov.
Zaradi pomanjkanja klasičnih energetskih virov je v sodobni družbi vse pomembnejša energetska učinkovitost stavb. Osnovni način za določanje učinkovitosti vključuje meritve s pomočjo termografskih kamer. Kalibracijski postopki in problemi osnovne sledljivosti teh kamer še niso splošno sprejeti ali standardizirani, s čimer se ukvarjajo člani programske skupine. Na področju meritev v medicini in posledično splošnega povečanja kakovosti življenja je delo programske skupine usmerjeno predvsem na senzorična (psihofiziološka) merjenja v povezavi s sledljivostjo merilnih instrumentov in standardizacijo merilnih metod.
Posredni pomen za družbo
Programska skupina v okviru Univerze v Ljubljani, Fakultete za elektrotehniko poleg študijske smeri Tehnična kakovost na Fakulteti za elektrotehniko vodi tudi vrsto univerzitetnih, visokošolskih, magistrskih in doktorskih študijskih predmetov s področja merilne tehnike in merilne instrumentacije, merilnih sistemov in senzorike, standardizacije in zagotavljanja kakovosti. Kot podporo slovenski industriji programska skupina redno organizira različne študijske seminarje in praktične delavnice s področja metrologije in kakovosti, na katerih izobražuje in prenaša aktualno uporabno znanje. Člani programske skupine aktivno sodelujejo v standardizacijskih tehničnih komitejih in tako doprinašajo k sprejemu standardov, ki izboljšujejo kakovost življenja v sodobni družbi. Odprtost skupine v tujino se izkazuje z njenim tesnim sodelovanjem s tujimi nacionalnimi meroslovnimi institucijami in univerzami, hkrati pa so člani programske skupine vidni in aktivni udeleženci pomembnih evropskih in mednarodnih meroslovnih organizacijah (BIPM, IMEKO, EURAMET, OIML).
