Metrolojinin Türkiye'deki Yeri, Önemi ve Geleceği 

Araştırıcı Fizikçi, Funda Parlaktürk

Araştırıcı Fizikçi, Hayrettin Parlaktürk 

Ulusal metroloji ağlarının kuvvetlendi­rilmesi ve ölçüm standartlarının oluşturulması dünya ülkeleri için endüstrinin gelişmesini ilerleten bir etken olarak göze batmaktadır. Modern ölçme sistemlerini geliştirmek ve kul­lanmak için daha yüksek teknik, yeterlilik ve daha geniş bir bilgi birikimi gereklidir. 

Başbakanlık tarafından Türkiye'nin Ulu­sal Metroloji Sistemini kurmakla görevlendiri­len TÜBİTAK, 1992 yılı başlarında kendi bün­yesinde bulunan Marmara Araştırma Merkezi (MAM) binasında, yarı bağımsız ve teknik özerkliğe sahip Ulusal Metroloji Enstitüsü'nü (UME) kurmuştur. 4 Mayıs 1994'te son derece hassas ortam şartlarına sahip ve yüksek tekno­lojik özellikteki sistemlerle donatılmış yeni bi­nasına taşınan UME, 1 Ocak 1997 tarihinden itibaren de MAM bünyesinden ayrılarak Anka­ra TÜBİTAK'a doğrudan bağlanmıştır.

Enstitünün adında yer alan "metroloji" kelimesi metreden türetilmiş olup, ölçüm bilimi anlamına gelmektedir. UME'nin en önemli

görevi; bütün ölçme sistemlerinin temeli olan birimleri (SI temel birimleri ve türevleri) tanımlamak bilim ve teknolojinin kullanımına sun­mak ve yapılan bütün ölçümlerin güvenirliğini ve doğruluğunu sağlamaktır. 

UME projesi gerçekleştirilirken, ülke­mizde yapılan ölçümleri güvence altına almak, bu ölçümlerin uluslararası sisteme entegrasyo­nunu sağlamak, mevcut teknikleri geliştirmek ve yeni ölçme sistemleri oluşturmak, Türki­ye'nin bilimsel ve teknolojik gelişimine, dola­yısıyla dünyaya açılmasına katkıda bulunmak ve ülkemiz endüstriyel ürünlerinin kalitesini artırmak için gerekli metroloji sistemini kur­mak gibi temel ilke ve hedeflerle yola çıkılmış­tır. 

Ulusal Metroloji Enstitüsünün kunılması 1992 ile 2006 yıllarını kapsayan beşer yıllık üç proje ile gerçekleştirilmesi planlanmıştır... 1992 ile 1996 yılları arasında gerçekleştirilen birinci proje neticesinde ise 18 laboraruvarıyla UME, kalibrasyon konusunda Türkiye gereksi­nimlerinin % 40'ını karşılamıştır. Bu Laboratu-varlarda 7 temel SI biriminin (amper, kandela, metre, kilogram, saniye ve kelvin) primer sevi­yede oluşturulması gerçekleştirilmiştir. Ulusal Metroloji Sistemi'nin kurulması için önemli ça­lışmalar yapılmış ve sistem oluşturulmaya baş­lanmıştır. Birinci projede, büyük ölçüde Al­manya'nın Metroloji Enstitüsü olan PTB (Physikalisch Tecnische Bundesanstalt) ile or­tak çalışmalar yapılmıştır. 

Daha büyük bir yatırım gerektiren ikin­ci projenin ise 1997 ve 2001 yılları arasında ta­mamlanması planlanmaktadır. 24 laboratuva-rın daha kurulması planlanan bu aşamada, fizi­bilite çalışmasımn ingiltere Metroloji Enstitüsü NPL (National Physics Laboratory) ile yapılma­sı kararlaştırılmış ve çalışmalar 1996 yılı sonu-da başlamıştır. Öngörülen laboratuvarlar ku­rulduğu takdirde kalibrasyon konusunda Tür­kiye gereksiniminin yaklaşık %95'inin karşı­lanması planlanmaktadır. Ayrıca ikinci proje­de; Ulusal Metroloji Sistemi'nin, Gümrük Birli­ği çerçevesinde Batı Avrupa sistemine enteg­rasyonunun sağlanması da amaçlanmaktadır. 

UME'nin kurulması aşamasındaki son projenin ise 2001 ile 2006 yılları arasında ger­çekleştirilmesi planlanmaktadır. Bu aşamada kurulması düşünülen 5 yeni laboratuvarın ha­yata geçirilmesi ile Türkiye'nin kalibrasyon ko­nusundaki gereksiniminin, % 99'unun karşı­lanması planlanmaktadır. Bu son aşama ta­mamlandığında UME'nin faaliyet gösterdiği konularda en iyi ilk on kuruluş arasında olma­sı ve kendi çalışma alanında dünyadaki faali­yetlerde söz sahibi olması hedeflenmektedir. 

Ulusal Metroloji Enstitüsü bu gün; uz­man, araştırıcı, teknisyen, idari personel ve yardımcı elemanlardan oluşan ekibi ve uluslar­arası 18 laboratuvarıyla çalışmalarını sürdür­mektedir. UME laboratuvarları üç ana grup al­tında toplanmıştır. Mekanik grubu; kütle, bo-yutsal, kuvvet, basınç ve vakum laboratuvarla-rından, Fizik grubu; uzunluk, zaman ve fre­kans, akustik ve titreşim, optik, sıcaklık, opto-elektronik ve radyasyon sıcaklığı laboratuvar-lanndan, Elektrik grubu; ise; gerilim, direnç, kapasitans, RF ve mikrodalga süper iletkenlik ve manyetik laboratuvarlarından oluşmaktadır. 

Uluslararası alanda kabul edilmiş tanım­lardan yola çıkarak Ulusal ölçüm standartları­nın oluşturulması ve muhafaza edilmesi tüm UME laboratuvarlarının faaliyetlerinin temelini oluşturmaktadır. Son derece hassas olan sıcak­lık kontrol sistemi ve titreşim izolasyonuna sa­hip uluslararası düzeydeki laboratuvarlarda, izlenilebilirlik zinciri içinde sanayinin gereksi­nim duyduğu kalibrasyonlar gerçekleştirilmek­tedir.

Her bir laboratuvarın kendi faaliyet ala­nı çerçevesinde eğitim hizmetleri yürütülmek­tedir. UME ayrıca kurmakta olduğu Ulusal Met­roloji Birliği Ağı (UMBA) aracılığı ile profesyo­nel ölçüm hizmeti veren kuruluşlarla ilgili bil­gileri derleyip ülke içinde dağıtmaktadır. Bu­nunla metroloji alanında kullanılan cihazlar, ölçme laboratuvarları ve bu alandaki uzman­larla ilgili bilgiye bilgisayar aracılığıyla erişil-mesiyle, endüstriyel veya ticari ölçümler için yapılan yatırımların ihtiyaca uygun olması ve Ulusal Metroloji Sistemi'nin verimli çalışması­nın sağlanması amaçlanmaktadır.

Ölçme cihazlarının ve endüstride sıkça kullanılan çalışma standartlarının üretimi ileri teknoloji ve yoğun bir bilgi birikimini gerekü kılmaktadır. UME'de bu standartların üretimi­ne yönelik çalışmalar yapılmakta olup endüstrimizin ihtiyaçlarını ekonomik olarak kapa­yabilecek, ulusal standartlara izlenilebilir çalış­ma standartları üretilmektedir. 

Sanayi ve Ticaret Bakanlığınca verilen yetki ile UME 24 Aralık 1994 tarihinde resmi gazetede yayınlanan yönetmeliğe göre; Ocak 1995 tarihinden itibaren kalibrasyon başvuru­larını cevaplamaya başlamıştır. Konu ile ilgili eğitimler yurt dışından alınmış ve akreditasyon konusunda görev alabilme yeterlilikleri, bu eğitimler sonucunda kendilerine verilen sertifi­kalarla belgelenmiştir. Akredite olan laboratu­varlar 1994 yılında kurulmuş bulunan Türk Ka­librasyon Servisi'ni (TKS) oluşturmaktadır. Türkiye Akreditasyon Konseyi (TÜRKAK)'nin kuruluş kanunu ile ilgili görüşmeler kamu ku­rumlan yetkilileri tarafmdan gerçekleştirilmiş ve kanun taslağı oluşturulup Bakanlar Kurulu­na sunulmuştur. 

UME çok kısa geçmişine rağmen, kendi­ni hemen hemen bütün dünyaya kabul ettir­miştir. Hassas laboratuvar alt yapısı ve modern makina teçhizatına ek olarak, Türkiye'de elit bir tabakayı da bünyesinde bulundurarak üret­tiği bilgiyle de kısa zamanda kendi konusunda saygın bir yere gelmiştir, ilk olarak kendi üreti­mi olan uzunluk standardı ile adını tüm dünya­ya duyurmuştur. En son olarak teknolojik yeni­liklerin kullanıldığı ve özel olarak hazırlanan la­zer ışığı kullanılarak yapılan uzunluk standardı, Uluslararası Metroloji Merkezi BIPM tarafından yapılan karşılaştırmalar sonunda dünyanın en hassas uzunluk standardı olarak belirlenmiş ve bu sonuç BIPM tarafından kendi yayın organı Metrologia dergisinin 1996 yılında basılan 33 sayılı cildinde bütün dünyaya duyurulmuştur. UME'nin Uzunluk laboratuvarında üretilen la­zerin hatası, kendisinden sonra gelen NIST (ABD) lazerinden 8, PTB Alman lazerinden 10 kat daha düşüktür. Türkiye bu gün dünyada kendi başına atomik saat yapabilen yarım düzi­ne ülkeden biri haline gelmiştir. Son derece ileri bir teknoloji gerektiren bu konuda UME ken­di ürettiği bilgi ile bir çok uluslararası kuraluşla işbirliği yapmakta ve sık sık, en gelişmiş ülke­lerle bile bilgi transferi yapabilmektedir. 

Sıcaklık alanında UME'de yapılan sıcak­lık referanslarıyla çok iyi sonuçlar alınmış ve katılınılan bütün uluslararası karşılaşmalarda başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Bunun üzeri­ne bir yandan çeşitli kuruluşlar UME ile karlış-laştırma yapmak için başvurmuş; diğer yandan . da yüzyıldan fazla bir deneyime sahip olan ve metrolojinin devlerinden biri olan Alman Met-roji Enstitüsü PTB, Türkiye'den sıcaklık refe­ransları almıştır. Bunlara ek olarak UME Ulus­lararası bilimsel araştırmalara da yoğun olarak katılmakta ve ürettiği bilginin gizli olmayan kısmını bilim dünyasına sunmaktadır. 

Ulusal Metroloji Sistemi İçinde îzlenilebilirliğin Sağlanması 

Üretimin ve kalite kontrolün en önemli unsurlarından birisi olan ölçüm güvenirliğinin sağlanabilmesi için kullanılan cihazlann kalibre edilmesi, yani cihazın yaptığı ölçümlerdeki ha­tanın kendisinden daha yüksek doğruluğa sa­hip bir başka cihazla belirlenmesi gerekir. Ka­librasyon işleminin gerçekleştirildiği cihazlarla yapılan ölçümlerinde güvenirliğinin sağlanma­sı için, bu cihazlann kendileri de kalibre edil­melidir. Bu şekilde BIPM (Uluslararası Ölçü ve Ağırlıklar Bürosu) ile ilişkide bulunan ulusal standartları oluşturmak, muhafaza etmek ve bu standartlarla bir alt seviyede laboratuvarlarda kullanılan ölçme standart ve cihazlarını kalibre etmekle görevli ulusal merkezlerden üretim, kalite kontrol, bilimsel, askeri ve ticari amaçla kullanılan çeşitli ölçme cihazlanna kadar kade­meli olarak devam eden bir zincir oluşur. Her alt seviye laboratuvar kendi çalışma standartla­rını bir üst seviye laboratuvara kalibre ettirir ve doğruluğun en hassas laboratuvarlara izlenile-bilir olması sağlanır. Bu şekilde oluşan karşılaş­ tırmalı ölçümlerin kesintisiz zincirine "İzlenile- bilirlik Zinciri" adı verilir. Bu zincir vasıtası ile yapılan her ölçüm, BIPM tarafından tanımları yapılmış yedi temel ölçüm birimine bağlanır. 

Metrolojik terimler sözlüğünde yer alan izlenilebilirlik tanımından yola çıkarak, iz-lenilebilirliğin sağlanabilmesi ve gerçekleştiri­len kalibrasyonun güvenilir olabilmesi için, öl­çüm bilgisinin doğm transfer edildiğinin onay­lanması gerekmektedir. Kalibrasyonu gerçek­leştirilen laboratuvar tarafından kalibrasyon bilgisinin güvenilir bir şekilde aktarıldığı, ka­librasyonu gerçekleştirilen kişilerin bilinçli iş­lem yaptıkları, ortam şartlarının gerektiği gibi olduğu ve kalibrasyon prosedürünün gerektiği gibi işleme sokulduğu vb. bilgiler ölçüm bilgi­sini oluşturmaktadır. Kalibrasyon bu bütün içerisinde sadece bir unsurdur. Diğer unsurla­rın da doğm olarak yerine getirilmiş olması ge­reklidir. Bu bilgilerin doğm transfer edildiğinin güvencesi de verilen hizmete bağlı olarak La­boratuvar Yeterlilik Belgesi (LYB) veya labora-tuvarın akreditasyon belgesidir. 

Şimdi bu bilgiler ışığında UME'deki bir çok laboratuvardan biri olan, Kuvvet Laboratu-varından kısaca bahsedelim. 

Kuvvet Ölçümlerinin Önemi 

Yapılan bilimsel araştırmalann sanayi, ti­caret ve savunma gibi alanlarda yapılan çalış-malann başanyla sonuçlandınlmalan, hassas, doğm ve güvenilir ölçümlere bağlıdır. Ancak farklı yerlerde yapılan ölçümlerin doğruluğu ve eşdeğerlerinin sağlanması, hassas standartlan gerektirir. Ölçüm cihazları, doğruluğu belirlen­miş olan standartlarla kademeli olarak bir zincir dahilinde, en üst seviyedeki bir standarda bağ-lanabilirse, ülke içinde bir ölçüm birliği güveni­lir olarak sağlanmış olacaktır. Yapılan ölçümle­rin uluslararası geçerliliğinin sağlanması da, ül­ke içinde sağlanmış olan ölçüm birliğinin ulus­lararası standartlara izlenilebilir olmasını gerek­tirmektedir. Ulusal ve uluslararası ölçüm birliği­nin sağlanması, ölçüm standartlannrn oluşturul­ması, muhafazası ve ilgili kuruluşlara transferi Ulusal Metroloji Enstitüleri tarafından sağlanır. Bu açıdan bakıldığında metroloji, ülkelerin tek­nolojik açıdan kalkınmasında bir altyapı niteli­ğindedir ve ölçü sistemlerinin temeli olan birim­leri (SI ve türevleri) tanımlayarak bilim ve tek­nolojinin hizmetine sunmaktadır. 

Son zamanlarda üretim sonrası kalite kontrol yerine, üretim aşamalarında prosessin kontrolünün sağlanması, imalatı gerçekleşen tüm ürünlerde kalitenin gerçekleşmesini sağla­yan çok önemli bir faktör olmuştur. Bunun gerçekleşebilmesinin tek yolu, üretim öncesi, üretim esnasında ve sonrasında kullanılan tüm ölçme ve test cihazlarının doğruluğunun belir­lenmesidir. 

Endüstride yaşanan rekabet ve ilerleyen teknoloji nedeniyle daha kaliteli ve güvenilir ürünleri tüketiciye sunmak ve böylece pazar payını artırmak isteyen üreticiler, malzeme ve ürünlerine çeşitli testler uygulamaktadırlar. Malzeme testlerin amacı; ürünlerde kullanılan malzemelerin uygunluklarının belirlenmesidir. Böylece uygun olmayan malzeme kullanımın­dan kaçınılmış olur. Malzeme testleriyle özel­likleri belirlenen malzemeleri kullanmak, di­zayn aşamasından ürün aşamasına kadar tüm proseste, ekonomik ve daha güvenilir ürünle­rin geliştirilmesini ve imalatını sağlar bu test­lerde kullanılan düzenekler ve makinalar, kuv­vetin uygulanması ve ölçülmesi prensibi ile ça­lışmaktadır. 

Kuvvet ölçümleri, bunun yanında kalite kontrol ölçümlerinde, üretim hatalarındaki proses kontrolünde, robot teknolojisinde, uçak, inşaat, makina, gemi, otomotiv gibi bir çok mühendislik dalında, tıp (ortopedi), aske­ri ve uzay çalışmalarında, her türlü ağırlık öl­çümlerinde çok yaygın olarak kullanılmakta ve bu nedenle hassas ve doğru ölçülmesi büyük önem taşımaktadır. 

Önemi ve kullanımı gittikçe artan kuv­vet ölçümü endüstri, bilim ve teknolojideki ge­lişmeye paralel olarak yüksek doğruluklu kuv­vet ölçme cihazlarının geliştirilmesini sağla­mıştır. Bu cihazları kullanarak yapılacak çalış­maların kalitesi, cihazların uluslararası stan­dartlara izlenebilir kalibrasyonların yapılma­sıyla mümkün olabilmektedir. 

Tüm dünyada uygulanmakta olan kuv­vet ölçümleri temel olarak statik kuvvet ölçümüne dayanmaktadır ve Newton'un ikinci ka­nunundan yararlanan F=m.g prensibi kullanı­larak standart kuvvetler oluşturulmaktadır. Bu prensibe göre standart kuvvet değerlerini oluş­turan sistemlere de Kuvvet Standardı Makinaları adı verilmektedir ve kuvvet ölçme cihazla­rının kalibrasyonunda kullanılmaktadırlar. 

Ölçüm standartlarını oluşturarak ve bu sanayi ve ilgili kuruluşlara transfer ederek, dünya ile entegrasyonumuzu sağlamak ama­cıyla kumlan TÜBİTAK'a bağlı Ulusal Metrolo­ji Enstitüsü bünyesinde, kuvvet konusunun önemine binaen Kuvvet Laboratiıvarı da oluş­turulmuş ve 0.1 kN 4- 110 kN aralığında (yakla­şık 10 kgf * 110 tonf) birincil yani en üst sevi­yede oluşturulan kuvvet standartlarıyla, kuvvet ölçme standartlarının kalibrasyonuna başlan­mıştır. Oluşturulan standartlar 0.1 kN + 110 kN aralığında % 0.002 doğruluğa, 110 kN -i- 1100 kN aralığında % 0.01 doğruluğa sahiptir, bu se­viye şu anda ABD, Almanya, Fransa, ingiltere, Japonya gibi ülkelerin sahip oldukları doğm-luk seviyesine eşittir ve 1995 Temmuz ayında (Almanya) PTB - (Türkiye) UME arasında ger­çekleştirilen uluslararası karşılaştırma ölçümle­riyle de teyit edilmiştir. Ölçüm aralığında çok yakın bir süre içinde, alt sınırda 1 N'a üst sınır­da ise 3000 kN (yaklaşık 300 tonf) genişletil­mesine ve tork ile sertlik laboratuvarınında ku­rulmasına çalışılmaktadır. 

Tüm bu bilgilerin ışığında 1980 sonrası sanayimizdeki gelişme, ileri teknoloji kullanı­mının yaygınlaşması ve ISO 9000 normlarının getirdiği yükümlülükler, ölçmenin önemini ar­tırmıştır. Ürün, kalitesi kadar, ürün kalitesi te­mininde kullanılan teçhizatın kalitesi ve uygun kalibrasyonu, kaliteyi yükselten temel unsur­lardan biri olmuştur. Ülkemizin bilim, ticaret ve endüstri konularında yurt dışıyla entegras­yonunun sağlanmasında ulusal ölçme sistemi­nin önemi çok büyüktür. Ülkemizin bu enteg­rasyonu, doğm ve kendi ulusal çıkarları açısın­dan en iyi bir şekilde yapabilmesi için var olan UME, planlı, programlı bir şekilde çalışmaları­nı sürdürmeye devam edecektir. 

Bunda ahlaki olmayan bir şekilde sorumsuzca kullanılabileceğine özel sektörden ve kamusal alandan örnekler sunmaya çalıştık. 

Bu örneklerden anlaşılmaktadır ki, bilgi toplumu, olma yönünde niyetli ve kararlı olan­ların bilginin pazarlanması noktasında olum-suzluklarıto olabileceğinin bilinci içerisinde olarak, bu konuda olumlu örneklerin artırılma­sı noktasında ahlaki sorumluluk eğitimlerine özellikle önem vermeleri ve eğitimi hayatın bütün alanlarında, gösterişten uzak ve kesinti­siz hale getirmeleri, bir zorunluluktur.

Bilgi kullanımında sorumluluk sadece bilgiyi dilediği şekilde kullanan veya sunanlar­da görülmemeli, tam tersine asıl sorumluluğun kendilerine pazarlarian bilgilerde kısa süreli menfaatlerini dikkate alarak, toplumsal menfa­atleri gözardı edenlerde-olduğu belirtilmelidir. Bu sorumluluklarını yerine getirmeyen kişi, grup veya toplumların, bilgi pazarlaması yo­luyla olumsuz etkilenmeleri noktasında da sız­lanmaya haklan olmasa gerektir. 

Nihayet, bilgi toplumu olmanın bilgi yüklü olmakla değil, doğru bilgiyi elde etme, kullanma ve onu toplumun ve insanlığın yara­rına sunmakla gerçekleşeceğine mananlar, uzun sürede kazançlı olacaklardır.