Maailman metrologiapäivänä 20.5.2019 juhlitaan kaiken mittaamisen perustana olevan SI-mittayksikköjärjestelmän uudistumista. Luotettavia ja keskenään vertailukelpoisia mittaustuloksia tarvitaan monilla elämän eri osa-alueilla, hiustenkuivaajien sähköturvallisuudesta aina ilmastonmuutoksen torjuntaan asti.
Toukokuun 20. päivä on tärkeä päivä metrologian eli mittatieteen parissa työskenteleville. Tällöin tulee voimaan kansainvälisen SI-mittayksikköjärjestelmän uudistus, jossa asetetaan seitsemälle luonnonvakiolle tarkat arvot ja kaikki mittaamisen seitsemän perusyksikköä määritellään niiden avulla. Uudistuksen myötä fyysiseen kappaleeseen tai materiaaleihin sidotut kilogramman, ampeerin, kelvinin ja moolin määritelmät siirtyvät historiaan. Luonnonvakiot ovat luonnossa ilmeneviä, muuttumattomia ja ajasta riippumattomia luonnonlakien vakiomuuttujia, joiden lukuarvot ovat aina samoja.
̶ SI-järjestelmän uudistukseen on kaksi syytä: sen avulla voidaan varmistaa, että mittayksiköt pysyvät samoina myös tulevaisuudessa, ja että mittaukset voidaan tehdä parhaalla mahdollisella tarkkuudella, kertoo VTT:n Mittatekniikan keskuksen johtaja Martti Heinonen.
Avainsanat: luotettavuus ja turvallisuus
SI-mittayksikköjärjestelmän tavoitteena on ehkäistä mittaamiseen liittyviä väärinkäsityksiä ja estää 'vedättämistä' eli tahallista väärien tulkintojen esittämistä.
̶ Maallikon kannalta olennaisinta on, että hänen käyttämänsä tuotteet ja laitteet ovat turvallisia. Ilman luotettavasti mitattuja ja keskenään vertailukelpoisia sähköturvallisuustestejä yhtäkään hiustenkuivaajaa ja parranajokonetta ei olisi turvallista käyttää, Heinonen havainnollistaa.
Luvassa uusia innovaatioita
Lyhyellä tähtäimellä SI-mittayksikköjärjestelmän uudistus ei näy tavallisten kansalaisten elämässä, mutta pidemmällä tähtäimellä se mahdollistaa monenlaisia innovaatioita ja uusia teknologioita, jotka perustuvat esimerkiksi hyvin pienen mittakaavan mittaukseen.
Lääketieteen alalla lääkkeiden valmistuksessa voidaan hyödyntää atomitason valmistustekniikoita, lääkeannostelussa voidaan mitata yhä pienempiä määriä, ja diagnostiikan kehittyminen tekee ainemäärien tarkasta mittauksesta yhä tärkeämpää. Paikannuksessa tarvitaan hyvin tarkkaa aikaa ja taajuutta, ja kemian alalla reaaliaikaisessa online-analytiikassa mittausten luotettavuus on olennaisen tärkeä asia. Tieteellisiä läpimurtoja odotetaan Heinosen mukaan myös fysiikan alalta, missä tutkitaan innokkaasti kvanttimaailman ilmiöitä.
̶ Mittaustekniikan kehittymisestä on hyötyä myös energiantuotannossa. Älykkäissä sähköverkoissa voidaan erittäin nopeita ilmiöitä kuten jännitteen äkillisiä muutoksia mittaamalla varmistaa, että järjestelmä kestää, Heinonen täydentää listaansa.
Luotettavaa mittaustietoa ilmastonmuutoksesta
Ilmastonmuutos ja sen seuranta on tämän hetken iso haaste.
̶ On täysi syy panostaa siihen, että ilmastonmuutoksesta saadaan luotettavaa mittaustietoa ja tehdään luotettavia arvioita, sanoo Sensmet Oy:n teknologiajohtaja ja Aalto-yliopiston dosentti Toni Laurila.
̶ Jotta asioita voidaan parantaa, täytyy olla tarkka tieto lähtötilanteesta. Olennaista tässä on mittaustulosten luotettavuus.
Ilmakehän kaasuja mitataan, mutta vettä ei
Laurilan mukaan ilmakehän kaasujen ja veden mittaamisen välillä on teknologinen kuilu. Ilmakehän kaasuja mitataan taajaan mutta vettä ei vastaavissa määrin, vaikka vesi on hyvin olennainen osa ilmastoa. Merethän ovat symbioosissa ilmaston kanssa.
̶ Kuka tahansa voi googlettamalla nähdä reaaliajassa, mikä on ilmanlaatu maailman eri kaupungeissa. Mutta tietoa veden – esimerkiksi Itämeren tai Vantaanjoen – koostumuksesta ei ole saatavilla, koska reaaliaikaisia, vettä laaja-alaisesti mittaavia teknologioita ei tähän asti ole ollut olemassa, Laurila selittää.
Tilanne on kuitenkin nyt muuttumassa.
Maailman ensimmäinen laaja-alainen online-vesianalyysi
Tällä hetkellä vesimittaukset tehdään tyypillisesti laboratorioissa ja tulosten saaminen kestää jopa yhdestä kahteen viikkoa. Vuonna 2017 perustettu Sensmet on kehittänyt maailman ensimmäisen analysaattorin, jolla voi laaja-alaisesti mitata alkuaineet vedestä reaaliajassa.
Sensmetin online-vesianalysaattori, joka pohjautuu Laurilan Cambridgen yliopistossa saamaan ideaan ja sittemmin Oulun yliopistossa tehtyyn monivuotiseen tutkimustyöhön, on suorituskyvyltään vertailukelpoinen laboratorioissa tehtävien mittausten kanssa. Sensmetin reaaliaikaiset mittaustulokset voidaan jäljittää SI-mittayksikköjärjestelmään. SI-jäljitettävyyden avulla voidaan varmistaa mittaustulosten paikkansapitävyys.
