2. Метрологічне забезпечення вимірювальної техніки

Метрологічне забезпечення (МЗ) – це встановлення і застосування наукових і організаційних основ, технічних засобів, правил і норм, необхідних для досягнення єдності і необхідної точності вимірів.

Єдністю вимірів називають такий стан вимірів, при якому їх результати виражені в узаконених одиницях, а похибки вимірів відомі із заданою ймовірністю.

Науковою основою МЗ є метрологія. Організаційною основою МЗ є метрологічна служба країни, що складається з державної і відомчої служб, реалізованих мережею установ, очолюваних Держстандартом України. Правову основу МЗ складає державна система забезпечення єдності вимірів - комплекс нормативних документів єдиної номенклатури стандартних взаємопов'язаних правил і положень, вимог і норм, що стосуються організації і методики забезпечення єдності вимірів.

Технічну основу МЗ складають:

• система державних еталонів фізичних одиниць

• система стандартних зразків складу і властивостей речовин і матеріалів

• система стандартних довідкових даних про фізичні константи і властивості речовин і матеріалів

• система державних випробувань приладів

• система повірки приладів.

Повіркою називають визначення метрологічним органом похибок приладів з встановленням придатності їх до застосування. Розрізняють кілька видів повірок.

Первинну повірку проводять при випуску приладу в експлуатацію з виробництва чи після ремонту. Періодичну повірку проводять при експлуатації (збереженні) приладу через інтервали часу, протягом яких гарантується метрологічна справність приладу. Є позачергова й інспекційна повірки. Процедура повірки приладів включає основні етапи:

• зовнішній огляд з метою виявлення зовнішніх дефектів приладу

• опробування приладу, тобто перевірка його справності

• визначення метрологічних характеристик (найвідповідальний етап).

Він здійснюється одним із трьох основних методів:

• шляхом безпосереднього звірення зі зразковими приладами;

• із застосуванням зразкової міри;

• шляхом звірення з використанням компаратора для приладу.

Вибір методу повірки залежить від виду приладу. Так, для повірки їх найчастіше використовують метод безпосереднього звірення зі зразковими приладами: виконують вимір величини одночасно робочим і зразковим приладами, а потім по різниці результатів вимірів судять про точність робочого приладу.

Для деяких приладів використовується метод повірки по зразковій мірі. Наприклад, вимірник електричного опору (омметр) перевіряють за допомогою зразкового магазина опорів, ваги – за допомогою зразкових гир і т.д.

У свою чергу, повірку мір здійснюють методом звірення з використанням компаратора. Функцію компаратора у таких випадках виконують високоточні пристрої, такі як зразкові ваги (для повірки гир), вимірювальні мости (для повірки резисторів) і т.д.

Основою забезпечення єдності і вірогідності вимірів є державна система еталонів фізичних одиниць.

Еталон – це засіб виміру, що забезпечує відтворення і збереження фізичних одиниць. Передача розмірів одиниць від еталонів до робочих приладів здійснюється за посередництвом зразкових засобів виміру, що мають високу стабільність показань у порівнянні з аналогічними робочими приладами.

Зразкові засоби виміру поділяють по розрядах, причому засоби нижчих розрядів підлягають повірці засобами безпосередньо вищестоячих розрядів. Зразкові засоби виміру призначені тільки для повірки і градуювання по них інших приладів і не використовують для практичних вимірів. Співвідношення між значеннями похибок зразкового і повіряємого приладу вибирається не гірше, ніж 1:5.

Сучасний стан вимірювальної техніки і її МЗ дозволяють створювати прилади, що мають досить високу точність. У них істотного зниження похибок звичайно досягають за рахунок ускладнення конструкції і процедури обробки показань.

Однак необґрунтовано завищені вимоги до точності вимірів можуть приводити до надмірної складності приладів, що приводить до високої вартості як самого приладу, так і його обслуговування. Тому на практиці намагаються знайти певне оптимальне рішення, що відбиває як рівень сучасної техніки, так і фінансові можливості її користувача.