Метрологія як область практичної діяльності зародилася в давнину. На всьому шляху розвитку людського суспільства вимірювання були основою відносин людей між собою, з навколишніми предметами, природою. При цьому вироблялися єдині уявлення про розміри, форми, властивості предметів і явищ, а також правила і способи їх зіставлення.
Найменування одиниць вимірювання і їх розміри з'являлися у давнину найчастіше відповідно до можливості застосування одиниць і їх розмір рів без спеціальних пристроїв, тобто створювалися з орієнтацією на ті одиниці, що були "під руками і ногами". У Росії як одиниці довжини були "п'ядь", "лікоть".
Для підтримки єдності встановлених мерів ще в стародавні часи створювалися еталонні (зразкові) заходи. До них відносилися дбайливо: в давнину вони зберігалися в храмах, церквах як найбільш надійних місцях для зберігання цінних предметів.
У міру розвитку промислового виробництва підвищувалися вимоги до застосування і зберігання мерів, посилювалося прагнення до уніфікації розмірів одиниць фізичних величин.
На початку 1840 р. у Франції була введена метрична система мерів. Значущість метричної системи глибоко оцінив Д.І. Менделєєв. У 1867 р. з трибуни з'їзду російських природодослідників він виступив із закликом сприяти підготовці метричної реформи в Росії. За його ініціативою Петербурзька академія наук запропонувала заснувати міжнародну організацію, яка забезпечувала б одноманітність засобів вимірювань в міжнародному масштабі. Цю пропозицію отримало схвалення, і в 1875 р. на Дипломатичній метрологічній конференції, проведеній в Парижі, в якій брали участь 17 держав (зокрема Росія) була Прийнята Метрична конвенція.
У міру уніфікації одиниць вимірювань в багатьох державах вводилися законодавчі норми, які захищали покупців від недобросовісної виробників і розповсюджувачів товарів і послуг. У Росії в XVI в. контролери (цілувальники) на ринках розшукували і відбирали старі (неофіційні) заходи. За користування ними накладали великий штраф і навіть ув'язнювали винних.
Ще більше посилився нагляд за заходами в XVII в. Їм займалися митниці, "кухлеві двори". У Москві діяли Помірна хата і Велика митниця. Помірна хата проводила періодичну ("як рік мине") перевірку мерів і вилучала неправильні ("злодійські") заходи.
У наказі царя Федора Олексійовича Великій Московській митниці про збір митних зборів (1681 р.) мовилося, що за знайдені у торговців злодійські заходи визначалася конфіскація товарів і посилання з сім'єю.
Рішучий і жорсткий характер Петра I виявився в його наказі "Про збір в Московській Великій митниці мит" (1698): "за знайдені непрямі, злодійські ваги лавки опечатати, товари відібрати і сім'єю заслати". Він же в Статуті військових артикулів (1716) писав: "Покарання за обмір і обважування – повернути добро втричі, стягувати штраф, піддати тілесному покаранню".
У 1745 р. публікується Указ сенатський про розсилку з камер-колегії у всі міста затаврованих мерів для хліба і про стягнення штрафу з того, у кого опиняться не вказані заходи.
У 1858 р. Єлизавета Петрівна повеліла: "Зробити аршини залізні вірні і з обох кінців затавровані так, щоб ні урізувати, ні спилювати неможливе було".
Довгий час метрологія була в основному описовою наукою про різні заходи і співвідношення між ними. Але в процесі розвитку суспільства роль вимірювань зростала, і з кінця минулого століття завдяки прогресу фізики метрологія піднялася на якісно новий рівень. Велику роль в становленні метрології в Росії зіграв Д.І. Менделєєв, що керував вітчизняною метрологією в період з 1892 по 1907 р. "Наука починається... з тих пір, як починають вимірювати", – в цьому науковому кредо великого ученого виражений, по суті, найважливіший принцип розвитку науки, який не втратив актуальності і в сучасних умовах.
Розвиток природних наук привів до появи все нових і нових засобів вимірювань (СІ), а вони, у свою чергу, стимулювали розвиток наук, стаючи все більш могутнім засобом дослідження. Так, підвищення точності вимірювань щільності води привело в 1932 р. до відкриття важкого ізотопу водню – дейтерію. Подібних прикладів, які підтверджують роль вимірювань як інструменту пізнання, множина. Тут доречно привести вислів найбільшого російського фізика і електротехніка Б.С. Якобі: "Мистецтво вимірювань є могутньою зброєю, створеним людським розумом для проникнення в закони природи і підпорядкування її сил нашому пануванню".
Можна виділите три головні функції вимірювань в народному господарстві:
· облік продукції народного господарства, що обчислюється по масі, довжині, об'єму, витраті, потужності, енергії;
· вимірювання, що проводяться для контролю і регулювання технологічних процесів (особливо в автоматизованих виробництвах) і для забезпечення нормального функціонування транспорту і зв'язку;
· вимірювання фізичних величин, технічних параметрів, складу і властивостей речовин, що проводяться при наукових дослідженнях, випробуваннях і контролі продукції в різних галузях народного господарства.
Від якості СІ залежить ефективність виконання вказаних функцій. Приведемо декілька прикладів, що відносяться до першої функції СІ: погрішності експлуатованих в даний час лічильників енергії (в середньому 2%) приводять до невизначеності в обліку такої ж кількості електроенергії; стан сучасного вагового господарства таке, що в процесі зважування залишається неврахованими близько 1% всіх вимірюваних продуктів виробництва. Підвищення точності вимірювань дозволяє визначити недоліки тих або інших технологічних процесів і усунути ці недоліки. Все це кінець кінцем приводить до підвищення якості продукції, економії енергетичних і теплових ресурсів, а також сировини і матеріалів.
Приклад
Відомо, що врожайність сільськогосподарських культур значною мірою залежить від оптимальної і заздалегідь встановлюваної кількості добрив, що вносяться до ґрунту, і витрати води при поливі і, отже, від точності вимірювань маси добрив і витрати води. Підвищення технічного ресурсу підшипників на 40% – результат впровадження еталону відхилення від круглої, а еталон шорсткості дозволяє заощадити 1 кг фарби на кожну тонну відливання при її забарвленні.
В Україні щодня проводиться близько 2 млрд. вимірювань, понад 1 млн. чоловік вважають вимірювання своєю професією. Частка витрат на вимірювання складає 10 – 15% витрат суспільної праці, а в галузях промисловості, що проводять складну техніку (електротехніка, верстатобудування і ін.), вона досягає 50 – 70%. Про масштаби витрат на отримання достовірних результатів вимірювань свідчать наступні цифри: у 1998 р. вартість цих робіт в Росії була рівна 3,8% від величини валового національного продукту (ВНП). У розвинених країнах ця цифра досягає 9 – 12% ВВП. Підраховано, що число СІ росте прямо пропорціонально квадрату приросту промислової продукції. Це означає, що при збільшенні об'єму промислової продукції в 2 рази число СІ може вирости в 4 рази. В даний час в наший країні налічується більше 1,5 млрд. СІ