Vikten av att mäta

Vi människor har mätt i alla tider. Förr var de mått vi använde ofta baserade på kroppsdelar, till exempel bredden på en tumme eller längden på en arm. Men då bredden på en tumme skiljer sig från person till person var detta ingen hållbar lösning i längden. I samband med att många länder signerade den så kallade Meterkonventionen 1875 togs viktiga kliv till ett gemensamt internationellt system av måttenheter, det vi i dag kallar SI.

– I grunden är SI en förutsättning för handel. I takt med att det geografiska området för handeln utökades, från närområdet och till handel mellan länder och världsdelar blev gemensamma enheter för mätning och vägning allt viktigare. Det går inte att handla om man inte är överens om måttenheterna. I dag är SI och kvalitetssäkrad mätteknik en grundval i alla delar av samhället och inom alla områden, säger Jan Johansson, ansvarig för riksmätplatsverksamheten på RISE.

Du kan inte veta det sanna värdet

Men vad menas då med bra mätningar? Hur säkerställer vi att vi mäter rätt och att vi mäter likadant? En grundförutsättning är följande: Du kan aldrig veta att det värde du mätt upp är det sanna värdet.

– Det är många faktorer som påverkar mätningar. Hur hårt du drar i måttbandet, temperatur och luftfuktighet, egenskaperna hos det objekt vi mäter och så vidare. Det enda vi kan vara helt säkra på när vi mäter är att vi aldrig kan veta att vi mätt upp det helt sanna värdet, säger Jan Johansson.
 

På mätteknik-språk kallas detta för mätosäkerhet. Ibland spelar mätosäkerheten inte så stor roll. Det är inte så noga om du är 187 eller 189 cm lång egentligen. Men när det handlar om handel och tillverkning är det desto viktigare. Komponenten till bilen måste passa och du vill att bensinpumpen ska visa rätt värde när du tankar.

– Och ibland kan det till och med vara livsavgörande, till exempel när det handlar om dosering av medicin. Mätningar är underlag för att fatta beslut på olika sätt, och för att kunna fatta bra beslut behöver vi ha bra koll på våra mätmetoder och kvaliteten på mätningen, säger Jan Johansson.

RISE ansvarar för spårbarhet

Ett annat grundläggande begrepp inom mätteknik är spårbarhet. Det är spårbarheten som gör att en meter är en meter eller ett kilogram ett kilogram i hela världen. Som så kallat Nationellt Metrologiskt Institut ansvarar RISE för att upprätthålla spårbarheten för de flesta fysikaliska storheter i Sverige genom ett antal så kallade riksmätplatser.

– Spårbarhet handlar om att det ska finnas en kedja av jämförelser hela vägen från grönsaksvågen i butiken upp till en gemensam referens, med angivna mätosäkerheter. Man kan se det som en pyramid där mätinstrument i hela världen kalibreras och kan spåras till en enda gemensam referens, säger Jan Johansson.

Kalibrering handlar helt enkelt om att jämföra ett mätinstrument mot en referens som är kalibrerad mot en annan referens hela vägen upp till en nationell referens eller normal. För varje kalibreringssteg nedåt i pyramiden ökar mätosäkerheten. Riksmätplatserna ansvarar för att upprätthålla nationella referenser och en del av forskningen vid riksmätplatserna handlar om att ta fram referenser med ännu lägre mätosäkerhet än i dag.

– Det gör vi för att möta de ökade kraven från industri och näringsliv. Kraven på noggrannhet ökar hela tiden. Ett exempel på det här är att man nu lagt till nya prefix inom SI-systemet för 10²⁷ och 10³⁰, det vill säga 27 och 30 nollor. Det är för att möta framtidens behov av noggrannhet, säger Jan Johansson.

Hur noga kan vi egentligen mäta?

– Jag vet inte hur många gånger jag sagt att vi har nått så långt vi kan och haft fel, så nu är mitt svar att jag inte ser någon definitiv gräns. Men det är viktigt att komma ihåg att en bra mätning inte innebär att den har så liten mätosäkerhet som möjligt, utan att det är en mätosäkerhet som man känner till och som är anpassad för behoven. Om produktionsprocessen kräver en mätosäkerhet på en tiondels sekund är det ingen mening att leverera en mätosäkerhet på en miljarddels sekund.