Устойчивая метрологическая инфраструктура является одной из основ технологического суверенитета

С проверенной точностью

Ученые — уникальные люди. Своими глубокими знаниями предмета они могут найти ответ на вызов сегодняшнего дня. Но одновременно их пытливый ум пытается проникнуть далеко за временной горизонт. Сегодня они мыслят масштабами завтрашнего и даже послезавтрашнего дня. И не предугадывают будущее, а его создают. На основе гуманистических принципов и стремления к всеобщему процветанию. Год 2023-й объявлен в Беларуси Годом мира и созидания, что является фактически символом науки.

Метрология по праву является одним из китов, на котором держится современная материальная цивилизация. Производство, научные открытия, здравоохранение и многие другие сферы невозможно представить в их современном виде без системы измерений. Метрология является зеркалом развития страны, неотъемлемым атрибутом ее технологической независимости и экономической безопасности. И эта сфера — и как наука, и как система, — хорошо развита в Беларуси. В частности, в стране разработаны и функционируют 64 национальных эталона, которые позволяют передавать единицы величин с высокой точностью. Это необходимо для научных исследований, выпуска безопасной и качественной продукции, соблюдения социальных стандартов… Измерения нужны везде, и их точность в конечном итоге определяет качество жизни.


Все мы в школе слышали про международную систему единиц СИ, Международное бюро мер и весов, в котором хранятся идеальные и самые точные эталоны килограмма, метра, канделы (сила света), ампера (сила тока), кельвина (температура). Эти эталоны физически ощутимы и понятны. Правда, современные эталоны выглядят совершенно по-другому. Теперь это сложные технические комплексы, в которых точность единиц величин основывается на сложных физических и химических процессах.

Например, в Беларуси есть национальный эталон единиц: времени — секунды, частоты — герца и шкалы времени, который основан на излучении энергии атомами водорода. Он находится в Белорусском государственном институте метрологии (БелГИМ). Точность — не более одной миллиардной доли секунды. Для чего он нужен?

Ведущий инженер по метрологии-исследователь, хранитель эталона времени Елена Такун.

— Например, определение координат объектов в космическом пространстве неразрывно связано с измерением времени, — объясняет ведущий инженер по метрологии — исследователь, ученый-хранитель этого национального эталона Елена Такун. — Точность воспроизведения и хранения единицы времени принципиально важна для навигации, космонавтики, связи и телекоммуникаций.

Юрий Козак.

Руководитель научно-исследовательского центра испытаний средств измерений и техники БелГИМ Юрий Козак дополняет: точность до наносекунд важна для автоматизированных комплексов, прежде всего навигационных. Когда сегодня ведутся работы по созданию многоразовых космических аппаратов, которые должны «садиться» на заранее оборудованные площадки с точностью до нескольких метров, то это обеспечивается в том числе и за счет точного измерения времени. Несмотря на то что лидерство в области создания и эксплуатации эталонов времени принадлежит странам, у которых есть собственные навигационные системы (США, ЕС, Китай, Россия), результаты ежегодных международных сличений показывают, что национальный эталон единиц: времени — секунды, частоты — герца и шкалы времени Республики Беларусь соответствует самым высоким международным стандартам.

В целом же сегодня многие эталоны стремятся к наноразмерности. В прошлом году был сдан в эксплуатацию национальный эталон единицы длины в нанометровом диапазоне. О создании такого эталона задумались еще в конце 2000-х. В стране развивались микроэлектроника, оптика и другие направления промышленности, в которых уже были востребованы измерения в нанометровом диапазоне. С точки зрения физической теории система отработана еще в 50-е годы прошлого века, утверждает начальник производственно-исследовательского отдела измерений геометрических величин БелГИМ Владимир Макаревич.

Ведущий инженер по метрологии-исследователь, хранитель эталона единицы длины в нанометровом диапазоне Александр Багдюн

— Но основная сложность нашей деятельности — определить, какая точность измерений необходима нашей промышленности и в моменте, и на перспективу, — объясняет специалист. — И самое главное, как передать напрямую единицу величины в промышленность, разработать научно-обоснованную методику. И уже тогда выбирать оборудование для создания национального эталона. Такие компетенции накапливаются годами. Просто пошел и приобрел те или иные приборы — в этом случае не работает. Была проведена масштабная и кропотливая работа. И в конечном итоге создан нацио­нальный эталон, в наибольшей степени соответствующий нуждам нашей промышленности.

Сегодня, как утверждает Владимир Макаревич, отечественная метрология способна полностью обеспечить потребности микроэлектронной отрасли и наноиндустрии в целом. Это только кажется, что длина — простой параметр. Но в зависимости от специфики появляется много нюансов. Например, для измерений толщины пленок в нанометровом диапазоне необходима отдельная машина. Эти измерения востребованы прежде всего в оптическом производстве. Измерение длины зубчатого колеса обладает своей спецификой. Поэтому только измерение длины — бесконечно интересное занятие.

— В расширении и совершенствовании эталонной базы ориентируемся на наиболее актуальные и востребованные направления, — рассказывает Юрий Козак. — Для обеспечения деятельности АЭС создаются национальные эталоны в области измерений ионизирующих излучений. Второе направление — электромагнитные измерения. Они нужны в том числе для развития электротранспорта, создания различных видов электрического и радиоэлектронного оборудования.

Таким образом, метрологией обеспечиваются основные приоритетные направления нашей экономики: развитие ядерной энергетики, цифровизация, электрификация.


ПРЯМАЯ РЕЧЬ


Александр Казачок, директор Белорусского государственного института метрологии:

— В Беларуси сегодня действуют 64 национальных эталона. Их не может быть много или мало. Можно создать и 100, и 120 национальных эталонов. Но проблема в другом — определить, какие именно из них нужны для нашей промышленности и других сфер деятельности. И не только на текущий момент, но и на перспективу развития. Мы работаем в тесной связке с промышленностью и другими отраслями экономики. Разрабатывается программа на каждую пятилетку с учетом потребностей субъектов хозяйствования. Сейчас работаем над созданием 11 новых национальных эталонов и еще 10 модернизируем. Одна из актуальных задач — переход с аналоговой приборной базы на цифровую. В этом направлении подталкиваем и наши промышленные предприятия. Если в прошлом веке большинство допусков измерялось десятыми долями миллиметра, то сегодня — микронами и нанометрами. И у нас сегодня есть такие национальные эталоны, которые позволяют передавать единицы величин. А говоря проще — обслуживать те приборы и измерительное оборудование, которое есть в промышленности, здравоохранении и других отраслях. Современное производство невозможно без инвестиций в средства измерений, так как без них невозможно выпускать качественную продукцию с заданными и гарантированными характеристиками. Эталонная база, созданная в Беларуси, позволяет поверять и калибровать практически все средства измерений. Мы с нашими функциями справляемся, поэтому в части метрологического обеспечения белорусские предприятия практически не зависят от импортных услуг.

КОМПЕТЕНТНО


Александр Бурак, заместитель председателя Государственного комитета по стандартизации:

— В следующем году белорусской метрологии исполняется сто лет. Благодаря столь длительной истории у нас сформировались богатые традиции и необходимые компетенции, которые позволяют нам обеспечивать экономику страны современными средствами и методиками измерений, аттестованными стандартными образцами. Без современных средств измерений невозможно создавать новое оборудование, инновационные образцы техники и другой продукции. Большое значение метрология имеет для обеспечения социальных стандартов. Национальные эталоны и средства измерений востребованы в сфере здравоохранения, охраны окружающей среды, жилищно-коммунальном хозяйстве. Например, современная медицинская диагностика основана на использовании широкого спектра медицинского оборудования, которое позволяет измерять различные параметры функционирования человеческого организма. Контроль за качеством воздуха, воды, безопасностью строительных материалов и продуктов питания также требует современных средств измерений.

Метрология традиционно была и остается интернациональной наукой. И до определенного времени она находилась вне политики. Тем не менее в прошлом году пришлось столкнуться с определенным охлаждением отношений по западному направлению. Но мы изначально старались в своей деятельности максимально опираться на собственные компетенции, научную и промышленную базу. В Беларуси сохранилось приборостроение. Причем оно ориентировано на производство полного цикла: от разработки конструкторской документации до выпуска приборов и их эксплуатации. Отечественные средства измерений востребованы в Беларуси, Российской Федерации, на других зарубежных рынках. Наши приборы экспортируются более чем в 50 стран мира, и спрос на них стабильно растет. Национальная система метрологического обеспечения поддерживает приборостроительную отрасль нашими испытательными возможностями, научными компетенциями, методиками измерений, стандартными образцами. Нельзя говорить, что мы активизировались именно из-за санкций. Планомерная работа по формированию метрологического суверенитета проводилась постоянно.

В связи с новыми геополитическими реалиями не прекратилось и международное сотрудничество. Только вектор сместился в сторону наших партнеров в Юго-Восточной Азии. В том числе по проблемам ремонта и обслуживания средств измерений западных производителей, которые отказались от сотрудничества с Беларусью. За короткий промежуток времени эту проблему решили. Поэтому никакого коллапса в части обеспечения единства измерений не произошло. Более плотно сотрудничаем с партнерами по Евразийскому экономическому союзу.

В прошлом году между Госстандартом и Росстандартом был подписан меморандум, в котором определены основные направления взаимодействия. Подготовлен блок вопросов, которые будут реализованы в рамках программного планирования. Прописан комплекс мероприятий: по обучению, проведению двусторонних сличений, взаимному участию в испытаниях, разработке и изготовлению новых средств измерений, проведению совместных научных работ. Одно из востребованных направлений — формирование единого информационного пространства в сфере единства измерений. Сейчас интегрируем белорусские и российские информационные ресурсы: это обеспечит прослеживаемость средств измерений на территории Союзного государства.

volchkov@sb.by
Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter