Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Метрология: в 3 ч. Ч. 3. Методы, средства и методики аналитических измерений в пищевой и перерабатывающей промышленности

Покупка
Артикул: 736728.01.99
Доступ онлайн
3 120 ₽
В корзину
Книга является третьей частью цикла учебников по курсу «Метрология». В ней рассмотрены методы и средства измерений, представляющие интерес для оценки качества пищевого сырья и готовой продукции. Учебное пособие предназначено для учащихся вузов (бакалавры, специалисты, магистры и аспиранты) пищевой и перерабатывающей отрасли всех специальностей, обучающихся по направлениям «Автоматика и управление», «Химическая технология» (в том числе 18.03.01 и 18.04.01), 19.03.01 и 19.04.01 «Биотехнология», 27.03.01 и 27.04.01 «Стандартизация и метрология», а также «Технология продовольственных продуктов и потребительских товаров». Кроме того, издание может быть использовано в других учебных заведениях технологических отраслей промышленности, а также будет полезно для сотрудников государственной метрологической службы и работников метрологических служб, сотрудников научных учреждений и специалистов на производстве и в научных организациях, занимающихся измерениями.
Бегунов, А. А. Метрология: в 3 ч. Ч. 3. Методы, средства и методики аналитических измерений в пищевой и перерабатывающей промышленности : учебник / А. А. Бегунов, А. П. Пацовский ; под ред. проф. А. А. Бегунова. - Санкт-Петербург : ГИОРД, 2019. - 640 с. - ISBN 978-5-98879-200-0. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1088355 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
А. А. Бегунов, А. П. Пацовский

МЕТРОЛОГИЯ
Часть 3. Методы, средства 
и методики аналитических измерений 
в пищевой и перерабатывающей 
промышленности

Санкт-Петербург
ГИОРД 
2019

Рекомендовано ФУМО в системе высшего образования 
по укрупненным группам специальностей и направлений подготовки 
27.00.00 «Управление в технических системах» в качестве 
учебного пособия для реализации основных профессиональных 
образовательных программ высшего образования по направлению 
подготовки бакалавров 27.03.01 «Стандартизация и метрология» 
и направлению подготовки магистров 27.04.01 «Стандартизация 
и метрология»

УДК 006.91
ББК 30.10
 
Б97

Бегунов Александр Андреевич
Б97 
 
Метрология: в 3 ч. Ч. 3. Методы, средства и методики аналитических 
измерений в пищевой и перерабатывающей промышленности / А. А. Бегунов, А. П. Пацовский ; под ред. проф. А. А. Бегунова. — Санкт-Петербург : 
ГИОРД, 2019. — 640 с. : ил.

ISBN 978-5-98879-200-0

Книга является третьей частью цикла учебников по курсу «Метрология». В ней 
рассмотрены методы и средства измерений, представляющие интерес для оценки 
качества пищевого сырья и готовой продукции. 
Учебное пособие предназначено для учащихся вузов (бакалавры, специалисты, 
магистры и аспиранты) пищевой и перерабатывающей отрасли всех специальностей, обучающихся по направлениям «Автоматика и управление», «Химическая 
технология» (в том числе 18.03.01 и 18.04.01), 19.03.01 и 19.04.01 «Биотехнология», 
27.03.01 и 27.04.01 «Стандартизация и метрология», а также «Технология продовольственных продуктов и потребительских товаров». Кроме того, издание может быть 
использовано в других учебных заведениях технологических отраслей промышленности, а также будет полезно для сотрудников государственной метрологической 
службы и работников метрологических служб, сотрудников научных учреждений 
и специалистов на производстве и в научных организациях, занимающихся измерениями.

УДК 006.91
ББК 30.10

ISBN 978-5-98879-200-0 
© ООО «Издательство „ГИОРД“», 2019

Принятые сокращения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Предисловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.1. Общие положения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

1.2. Основные аналитические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

Глава 2. РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

2.1. Гравиметрические методы измерения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

2.2. Варианты гравиметрических методов измерения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

2.3. Термогравиметрические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71

2.4. Измерение зольности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84

2.5. Варианты разделительных методов измерения массы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87

2.6. Измерение объема  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .122

2.7. Хроматография  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142

Глава 3. ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА  . . . . . . . . . . . . .185

3.1. Электромагнитное излучение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .186

3.2. Спектральные средства измерений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199

3.3. Оптические методы анализа  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .207

3.4. Фотометрические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235

3.5. Фурье-спектрометры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .258

3.6. Спектроскопические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .263

3.7. Люминесцентный анализ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .276

3.8. Флуориметрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .279

3.9. Турбидиметрия и нефелометрия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282

3.10. Масс-спектрометрический метод  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287

3.11. Применение оптических методов в пищевой промышленности  . . . . . . . .295

Глава 4. РЕЗОНАНСНЫЕ МЕТОДЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298

4.1. Ядерный магнитный резонанс  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299

4.2. Электронный парамагнитный резонанс. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321

4.3. Метод протонного магнитного резонанса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332

4.4. Диэлькометрия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333

КРАТКОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ

Краткое оглавление 

Глава 5. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ . . . . . . . . . .357
5.1. Электрохимические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357
5.2. Теоретические основы электролитических методов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358
5.3. Кондуктометрический метод  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359
5.4. Кулонометрия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362
5.5. Вольтамперометрия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365
5.6. Полярографический метод  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367
5.7. Амперометрическое титрование  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
5.8. Потенциометрия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371
5.9. Электрофорез. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .393
5.10. Биологические методы анализа  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .410
5.11. Применение электрохимических методов анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .417

Глава 6. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ 
И ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
6.1. Теплофизические методы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429
6.2. Дилатометрия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437
6.3. Температура вспышки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445
6.4. Методы измерения механических свойств. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
6.5. Методы измерения плотности  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462
6.6. Акустические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .469
6.7. Методы органолептических оценок качества пищевой продукции. . . . . . .474

Глава 7. МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489
7.1. Роль методик измерений в аналитике. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .489
7.2. Содержание понятия «Методика измерений» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491
7.3. Основные требования к методике измерений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .492
7.4. Оформление методики измерений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .497
7.5. Примеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .500

Глава 8. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АНАЛИТИКИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
8.1. Величины и единицы, характеризующие состав. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .538
8.2. Основные метрологические характеристики методов  . . . . . . . . . . . . . . . . . .546
8.3. Методика прецизионного измерения массовой доли воды 
в газообразных системах сорбционно-гравиметрическим методом   . . . . . . . . .550
8.4. Принципы и методология построения систем воспроизведения 
и размеров единиц некоторых аналитических величин  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .572

Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .602

Контрольные вопросы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .630

Использованная и рекомендуемая литература  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .632

Основное оглавление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .636

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ААС 
— атомно-абсорбционная спектрометрия 
АЦП 
— аналого-цифровой преобразователь 
АЭС 
— атомно-эмиссионный спектральный анализ 
БИУ 
— биологические измерительные устройства 
БХ 
— бумажная хроматография 
ВК 
— вариационный коэффициент 
ВОИП 
— волоконно-оптический измерительный преобразователь 
ВЭЖХ 
— высокоэффективная жидкостная хроматография 
ВЭТТ 
— высота, эквивалентная теоретической тарелке 
ГЖХ 
— газо-жидкостная хроматография 
ГХ 
— газовая хроматография 
ГСИ 
— Государственная система обеспечения единства 
 
 
измерений 
ДДП 
— двухкомпонентный диэлькометрический 
 
 
преобразователь 
ДНК 
— дезоксирибонуклеиновая кислота 
ДНОП 
— диапазон непосредственного отсчета показаний 
ДТА 
— дифференциальный термический анализ 
ДФПГ 
— 2,2-дифенил-1-пикрил-гидразил 
ДЭС 
— двойной электрический слой 
ИВ 
— инверсионно-вольтамперометрический (метод) 
ИК 
— инфракрасное(ая) 
ИСО 
— международная организация по стандартизации 
 
 
(см. ISO) 
ИСП 
— индуктивно-связанная плазма 
ИСЭ 
— ионоселективный электрод 
ИФА 
— иммуноферментный анализ 
ИЮПАК 
(IUPAC) — международный союз теоретической и прикладной 
 
 
химии 
КГХ 
— капиллярная газовая хроматография 
КДП 
— комплексная диэлектрическая проницаемость 
КЗЭ 
— капиллярный зонный электрофорез 
КЧ 
— кислотное число 
КЭ 
— капиллярный электрофорез 
МВИ 
— методика выполнения измерений 
МИ 
— методика измерений 
МКО 
— международная комиссия по освещению 
МР 
— методические рекомендации 

Принятые сокращения

МС 
— масс-спектрометр 
МСМ 
— механические свойства материалов 
МУК 
— методические указания 
МЭКХ 
— мицеллярная электрокинетическая хроматография 
НВЭ 
— нормальный водородный электрод 
НПО 
— научно-производственное объединение 
НСП 
— неисключенная систематическая погрешность 
ОЦ 
— основной цвет 
ПИП 
— первичный измерительный преобразователь 
ПМР 
— парамагнитный резонанс 
СВЧ 
— сверхвысокочастотное (излучение) 
СЖК 
— свободные жирные кислоты 
СИ 
— средство (средства) измерения 
СКК 
— свободные карбоновые кислоты 
СКО 
— среднеквадратическое отклонение 
СОМО 
— сухой обезжиренный молочный остаток 
ТГ 
— термогравиметрия (термогравиметрический) 
ТГА 
— термогравиметрический анализ 
ТСХ 
— тонкослойная хроматография 
ТФЭ 
— твердофазная экстракция 
УЗ 
— ультразвуковой 
УФ 
— ультрафиолетовый 
УЭП 
— удельная электрическая проводимость 
ФЭК 
— фотоэлектроколориметр 
ФЭУ 
— фотоэлектронный умножитель 
ЦИ 
— цветовые измерения 
ЦК 
— цветовые координаты 
ЦКС 
— цветовая координатная система 
ЦП 
— цветовое пространство 
ЦЧ 
— цветовое число 
ЭДС 
— электродвижущая сила 
ЭМП 
— электромагнитное поле 
ЭОП 
— электроосмотический поток 
ЭПР 
— электронный парамагнитный резонанс 
ЯМР 
— ядерный магнитный резонанс 
ICUMSA — International Commission for Unform Methode of Sugar 
 
 
Analysis — международная комиссия по единым методам 
 
 
анализа качества сахара 
ISO 
— International Organization for Standardization (см. ИСО)
SI 
— международное сокращенное наименование междуна 
 
родной системы единиц физических величин 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Данное учебное пособие составляет заключительную часть триады 
книг по курсу «Метрология и метрологическое обеспечение», рассматривающих все стороны применения метрологических правил и норм 
в условиях пищевой и перерабатывающей промышленности.
В первом учебнике «Метрология. Аналитические измерения в пищевой 
и перерабатывающей промышленности» сформулированы и тщательно 
проанализированы особенности аналитических измерений с адаптированием их к образовательному курсу вузов пищевой и перерабатывающей 
промышленности. В нем в полной мере рассмотрены эти особенности 
в условиях пищевых отраслей и на их основе разобраны концептуальные и методологические вопросы единства аналитических измерений, 
изложены все основные аспекты, направленные на решение проблемы 
единства аналитических измерений.
Первый учебник состоит из трех глав и девяти приложений. В первой главе «Теоретические и методологические основы метрологии» рассмотрены общие вопросы метрологии с позиции современного представления теории измерений (теория измерительных шкал, физические 
и нефизические измерения, объекты измерений, измеряемые свойства 
и величины их выражающие, погрешности и достоверность результатов 
измерений, методики измерений и их разработка и аттестация, пробоотбор и пробоподготовка, градуировка средств измерений и связанные 
с этим погрешности и др.). Во второй главе «Метрологические основы 
аналитических измерений» проанализированы принципиальные особенности аналитических измерений и на их основе рассмотрены концепция, 
принципы и методология решения всех структурных элементов аналитического измерительного процесса с позиции обеспечения единства 
измерений, в том числе применения величин и единиц международной 
системы единиц физических величин — SI (фр. le systеme international 
d’unitеs), погрешности градуировочных характеристик и отбора и подготовки проб, как наиболее важных компонентов достоверности результатов аналитических измерений. Уделено значительное место метрологическим основам нефизических, органолептических методов измерений, 
являющимся важным средством измерения в пищевой промышленности. 
Эта глава преднамеренно построена по структуре первой главы. В третьей главе «Метрологические основы аналитических методов и методик 

Предисловие

измерений» рассмотрены физическая сущность основных для пищевой 
аналитики методов и методик измерений и дан анализ основных источников погрешности. В виде приложений приведены практические 
примеры решения основных метрологических задач, образцы применения метрологических правил и норм на производстве и при научных 
исследованиях, заимствованные из собственного практического опыта 
автора, и необходимый информационный материал.
В первом учебнике показано, что аналитика является видом (аналитика — часть области измерений, имеющая свои особенности и отличающаяся 
однородностью измеряемых величин) измерения, но со своими принципиальными особенностями. Этому есть два обоснования: теоретическое 
и прагматическое. В теоретическом аспекте в обобщенном смысле объекты аналитики моделируются бинарной (квазибинарной) смесью, характеристики состава которой являются отношением некоторого количества 
определяемого компонента Хо к количеству содержащей его системы Х: 
С = Хо /(Х – Хо). Эти количества (массу или объем) измеряют с помощью 
технических средств, хранящих единицу измерения (весы и гири или 
меры вместимости), что, в конечном счете, позволяет считать аналитику 
косвенными измерениями, опирающимися на соответствующие эталоны 
массы или/и объема. В тех же случаях, когда применяют специфические средства измерений — анализаторы (отградуированные в единицах 
концентрации, например: влагомеры, солемеры и т. д.), их градуируют 
с помощью градуировочных (модельных) смесей, аттестованных по процедуре приготовления с помощью тех же средств измерения массы или 
объема. То есть в аналитике обеспечивается требуемая прослеживаемость. 
Но следует указать, что в аналитике единство измерений не может опираться на единицы массы или объема и соответствующие эталоны, поскольку, во-первых, имеется потребность перехода от косвенных измерений к прямым, во-вторых, как будет показано ниже, в погрешности 
результата аналитических измерений существенно большая доля погрешности результата измерений приходится не на инструментальную 
составляющую, а на методическую. Оценить последнюю объективно 
возможно только с помощью специальных эталонов концентрации. Отсюда и возникает проблема единства аналитических измерений.
В прагматическом плане, как известно, в науке, технике и практическом приложении аналитика востребована в количественном отношении: 
имеются многочисленные объекты измерений, для которых основной характеристикой является состав, выражаемый различными количественными способами (параметрами), признанными именно физическими 
величинами, установлены нормативы их значений, требования к их достоверности, имеются методы, средства и методики измерений.

Предисловие 

Развитие измерительной техники и технологии измерений должно 
сопровождаться адекватным развитием используемого аппарата описания объектов, процедур, средств и условий измерений, а также алгоритмического обеспечения метрологического анализа и метрологического синтеза. Именно эта направленность отличает второй учебник 
«Метрология. Производство продукции в пищевой и перерабатывающей 
промышленности». Он состоит из трех глав и 21-го приложения и ориентирован не только на пищевую отрасль, как представляется, наиболее 
характерную с точки зрения упомянутых метрологических особенностей, 
но и на все добывающие отрасли агропромышленного комплекса, в том 
числе и на так называемые технологические отрасли. Его цель — рассмотрение теоретических, методологических и технических основ единства аналитических измерений с опорой на практику их применения.
В данной книге рассматриваются основные методы, методики и средства измерений, применяемых и потенциально представляющих интерес 
в пищевой и перерабатывающей отрасли.

ВВЕДЕНИЕ

Методика приготовления философского камня
Чтобы приготовить эликсир мудрецов, или философский камень, возьми, сын мой, философской ртути и накаливай, пока она не превратится в зеленого льва. После этого прокаливай сильнее, и она превратится 
в красного льва. Диспергируй этого красного льва на песчаной бане с кислым виноградным спиртом, выпари жидкость, и ртуть превратится 
в камедеобразное вещество, которое можно резать ножом. Положи его 
в обмазанную глиной реторту и не спеша дистиллируй. Собери отдельно 
жидкости различной природы, которые появятся при этом. Ты получишь 
безвкусную флегму, спирт и красные капли. Киммерийские тени покроют 
реторту своим темным покрывалом, и ты найдешь внутри нее истинного 
дракона, потому что он пожирает свой хвост. Возьми этого черного 
дракона, разотри на камне и прикоснись к нему раскаленным углем. Он 
загорится и, приняв вскоре великолепный лимонный цвет, вновь воспроизведет зеленого льва. Сделай так, чтобы он пожрал свой хвост, и снова 
дистиллируй продукт. Наконец, сын мой, тщательно ректифицируй, 
и ты увидишь появление горючей воды и человеческой крови. Это и есть 
философский камень, дарующий бессмертие.
Джордж Рипли «Книга двенадцати врат» 

Как видно из приведенной цитаты, уже древние алхимики понимали значимость методик измерения в решении важных жизненных вопросов. До сих пор специалисты спорят, является ли анализ предметом 
измерительной теории и практики и каким образом можно очертить 
область знаний, на которую распространяется метрология как наука 
об измерениях. Это связано, с одной стороны, с широким внедрением 
метрологии в различные сферы научной и практической деятельности 
(включая учебные программы средней и высшей школ), в том числе, 
в так называемые нефизические области: психологию, социологию, медицину, спорт, культуру и многие другие, где нет физических эталонов, 
а с другой стороны, с резким возражением ряда специалистов, прежде 
всего занимающихся собственно метрологией, считающих, что об измерениях и метрологии можно говорить только там, где есть эталоны. 
Такая категорическая позиция встречается, в том числе, при обсуждениях 
научных и квалификационных работ магистров и аспирантов, молодых 
специалистов, посвященных измерению состава. При этом Федеральный 
Закон № 102-ФЗ от 26.06.2008 «Об обеспечении единства измерений» 

Введение 

требует, чтобы результаты измерений отвечали принципам единства измерений. Относятся ли эти требования к результатам измерений, полученным в названных выше областях?
К пищевой и перерабатывающей промышленности рассматриваемый 
вопрос относится в связи с тем, что в силу особенностей технологических процессов здесь главенствуют состав сырья и готовой продукции 
и аналитические измерения, как средство получения необходимой измерительной информации, оценки характеристик состава. Аналитические измерения, включающие органолептические или экспертные 
оценки (далее — Аналитика), являются весьма показательными в этом 
плане, поскольку как раз и не имеют эталонов. В то же время в этом 
виде измерений наработаны свои величины — характеристики состава, 
нормативы, средства и методики измерений и т. д. Об этой области измерений также известны устные и письменные суждения, что это не вид 
измерений, а характеристики состава нельзя считать физическими 
величинами.
Измерительная информация или результаты измерений окружают 
нас повсюду и являются одновременно средствами и объектами решения 
производственных задач, а большинство научных достижений без измерительной информации просто невозможны. Влияние качества измерительной информации и эффективность принимаемых на их основе решений выдвигают во главу угла требование единства измерений как основу 
достоверности и эффективности всех результатов измерений, включая 
получение справочных данных. Важность этого требования подчеркивают Федеральные законы «О техническом регулировании» (№ 184-ФЗ 
от 27.12.2002) и «Об обеспечении единства измерений». Именно в связи 
с этими законодательными актами возникает вопрос о сфере их распространения на процедуры, связанные с количественными оценками 
различных свойств, поскольку они относятся именно к результатам измерений, а не к любым цифровым оценкам.
Понятие «измерение» из-за своей привычности (обыденности) представляется очевидным. В то же время смысл измерений в различных науках формулируется как бы по-разному. Например: измерение — процедура 
присвоения символов наблюдаемым объектам в соответствии с некоторым правилом [Новейший философский словарь / сост. и гл. науч. ред. 
А. А. Грицанов. — 3-е изд., испр. — Минск: Книжный Дом, 2003]; измерение — научный метод представления числами интересующего психического свойства или параметров психического процесса на основе некоторых процедурных правил, совокупность теоретико-математических 
представлений и процедурных правил [Большая психологическая энциклопедия]; измерение — последовательность экспериментальных и вы
Введение 

числительных операций, осуществляемая с целью нахождения значения 
физической величины, характеризующей некоторый объект или явление 
[Физическая энциклопедия]; измерение — действия, производимые с целью нахождения числовых значений какой-либо величины в принятых 
единицах измерения, с помощью соответствующих средств измерения 
(линейка, часы, весы и т. д.).
Кэмпбелл, один из основоположников теории измерений [Стивенс С. 
Экспериментальная психология: в 2 т. — М.: Наука, 1969], также дает 
несколько определений этого понятия:
• «присваивание цифр для представления свойств»;
• «процесс присваивания чисел для представления качеств»;
• «присваивание цифр для представления свойств в согласии с научными законами»;
• «присваивание цифр вещам так, чтобы они представляли факты 
или конвенции о них».
В конечном счете, при внимательном изучении все эти процедуры 
объединяет стремление сопоставлять некоторое индивидуальное, определенное свойство у разнообразных объектов или их групп путем их кодирования цифрами или иными символами и манипулировать этими 
символами. Это и послужило основанием распространения понятия «измерения» на многие дисциплины и создания общей репрезентационной 
(от англ. represent — представлять; изучается представление свойств объектов числами) теории измерений или просто: теории измерений. Под 
этим понимается сравнение объектов исследований по некоторому свойству (признаку) в определенном отношении.
Теорию измерений считают разделом прикладной математики, связанным с анализом данных. Но именно ее не признает ряд метрологов. 
В соответствии с этим: измерения — это выделение структурного свойства 
сущности, которое может быть обозначено числом или другим вычисляемым 
символом.
Вышеприведенные определения сходны в том, что прямо указывают 
на репрезентативную функцию числового или цифрового присваивания. Именно это понимание измерения как познавательного процесса 
отражено в определении, приведенном в Федеральном законе «Об обеспечении единства измерений»: измерение — совокупность операций, 
выполняемых для определения количественного значения величины. Это 
определение можно рассматривать как формально обязательное. Важно, 
что в нем отсутствуют два основных элемента — обязательность применения технических средств, т. е. средств измерения, а также необходимость сравнения измеряемого свойства с эталоном. А это значит, что 
метрологические правила и нормы должны или могут быть применены 

Введение 

и в вышеобозначенных нефизических отраслях знаний, в измерениях, 
не связанных с эталоном.
В теории измерений выделяют три уровня:
1) сравнение и упорядочивание информации об объектах измерения 
по наличию или отсутствию у объекта исследуемого свойства, по принципу «да — нет», «есть — нет»;
2) сравнение наблюдаемых свойств по их интенсивности: «больше — 
меньше»;
3) получение числовых значений с единицей измерения соответствующих наблюдаемых свойств, основанных на некотором эталоне.
Эти уровни измерений объединяет понятие шкала измерений, под 
которой понимают порядок определения и обозначения возможных 
значений конкретной величины или проявлений какого-либо свойства 
объектов и явлений, а упомянутые числа или символы представляют собой ее метки или единицы измерения, не обязательно в метрологическом 
смысле.
Первые два уровня составляют основу качественных, или нефизических (измерения нефизических величин), измерений, третий — количественных, или физических (измерения физических величин).
Физические и нефизические измерения. К физическим величинам относятся величины (свойства), имеющие свои единицы. Нефизическими 
называют величины, не имеющие единиц и характеризующие как свойства материального мира, так и понятия, используемые в общественных науках, экономике, медицине и др. В ряде случаев такое разделение 
условно (например, цвет, запах и др.). К категории нефизических измерений относятся экспертные или органолептические измерения.
Принципиальное различие между физическими и нефизическими измерениями можно показать следующим образом. Сущность обоих групп 
измерений идентична. Она включает три основные компонента: объект 
измерения и его измеряемое свойство, средство измерения и результат измерения. При этом все объекты измерения подобны в плане характеристики конкретных измеряемых свойств. Однако таковым при нефизических 
измерениях могут выступать не только физические и физико-химические 
параметры, но такие, как чувства, разум, успеваемость и др.
Существенные различия в следующем. Нефизические величины могут 
становиться физическими. Примером является цвет, который в данном 
контексте выступает в двух ипостасях: физической: измерение с помощью 
колориметра с применением трехкоординатной шкалы цвета и нефизической, используемой при визуальной оценке цвета: пурпурный, морской 
волны, светловато-белесый (белая ночь), бледно-розовый и т. д. В обоих 
случаях производят измерение одного и того же свойства — восприятие 

Введение 

глазом или измерительным устройством отраженного излучения определенной длины волны. В то же время, сравнивая запах, измеряемый 
человеческим и «электронным» (или животным) носом, получают измерительную информацию фактически о разных свойствах. Дело в том, что 
запах, воспринимаемый обонянием, отражает интегральное свойство, 
обусловленное комплексным составом нескольких химических веществ 
(букет), а «электронный нос», равно как и нюх животных, используемые, 
например, при поисках наркотических или взрывчатых веществ по запаху, есть ни что иное как газоанализатор, настроенный только на одно, 
наиболее характерное для данного продукта вещество: в первом случае 
речь идет об интегральном, а во втором — о дифференциальном свойстве.
Измеряемыми свойствами, описываемыми физическими величинами, являются своего рода «материализованные» физические проявления: 
протяженность, кинетическая энергия, параметры магнитных и электрических полей и т. д. Они же могут быть предметом и нефизических 
измерений. Но, вероятно, более значимыми здесь выступают некоторые 
абстрактные свойства: вкус, запах, различные формы разума, характера, 
интуиции и многие другие.
В физических измерениях средством измерения является некоторое 
техническое устройство-компаратор, хранящее (прямо или косвенно) 
размер единицы и используемое в соответствии с методикой измерения. При этом участие человека в основном опосредовано — на стадиях 
предварительной подготовки измерительного процесса и осмысливания результата измерений. Сам процесс измерения и даже использование результата измерений могут происходить и без его участия. При 
измерениях нефизических величин средством измерения выступает сам 
человек. Он не только ставит измерительную задачу, выбирает метод 
и разрабатывает методику измерения — тест, но непосредственно участвует в измерительном процессе, являясь активатором измеряемого 
свойства и регистратором его отклика на данное воздействие, одновременно корректируя эту методику. Результат измерения им осмысливается 
непосредственно в процессе измерения, в то время как при физических 
измерениях может происходить первичное накопление измерительной 
информации, ее архивирование, переработка и только позднее использование, причем не обязательно человеком (автоматическое регулирование 
и управление). При нефизических измерениях это невозможно.
Нефизические измерения используют шкалы: порядковую и наименований. При этом часто привлекают и физические измерения. Именно 
по шкале порядков построена, например, шкала группы крови. Каждая 
из них имеет свои количественные отличия. Эта шкала связана с опреде
Доступ онлайн
3 120 ₽
В корзину