3. Метрологические характеристики средств измерений [1, с.125 – 146]

Общие принципы выбора и нормирования метрологических характеристик средств измерений. Комплексы нормируемых метрологических характеристик. Классы точности средств измерений.

При использовании СИ важно знать степень соответствия информации о измеряемой величине, содержащейся в выходном сигнале, ее истинному значению. С этой целью для каждого СИ вводятся и нормируются определенные метрологические характеристики (МХ).

Метрологические характеристики СИ позволяют:

• определять результаты измерений и рассчитывать оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерения в реальных условиях применения СИ;

• рассчитывать МХ каналов измерительных систем, состоящих из ряда средств измерений с известными МХ;

• производить оптимальный выбор СИ, обеспечивающих требуемое качество измерений при известных условиях их применения;

• сравнивать СИ различных типов с учетом условий применения.

Перечень нормируемых МХ делится на шесть основных групп:

1. характеристики, предназначенные для определения результатов измерений:

2. характеристики погрешностей средств измерений:

3. Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам:

4. Динамические характеристики средств измерений.

5. Характеристики средств измерений, позволяющие учесть их взаимодействие с объектом измерений цифропечатающим устройством и др.

6. Значения неинформативных параметров выходного сигнала средств измерений. К неинформативным параметрам выходного сигнала относятся параметры, не связанные с измеряемой величиной.

На практике наиболее распространены следующие МХ СИ: диапазон измерений; предел измерения; цена деления; чувствительность; порог чувствительности; вариация; функция преобразования; погрешность СИ.

Строгое нормирование метрологических характеристик используется при высокоточных лабораторных измерениях и метрологической аттестации других средств измерений. При технических измерениях, когда не предусмотрено выделение случайных и систематических составляющих, можно пользоваться более грубым нормированием – присвоением СИ определенного класса точности по ГОСТ 8.401-80.

Классом точности называется обобщенная метрологическая характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также другими характеристиками, влияющими на точность, значения которых устанавливают в стандартах на отдельные виды средств измерений.

3. Основы метрологического обеспечения [1, с.230 – 273]

Понятие метрологического обеспечения единства измерений. Научные, организационные и технические основы метрологического обеспечения контроля качества. Правовые основы обеспечения единства измерений. Основные положения закона РФ об обеспечении единства измерений. Структура и функции метрологической службы предприятия, организации, учреждения, являющихся юридическими лицами.

Метрологическое обеспечение (МО) – это комплекс организационно-технических мероприятий, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений характеристик изделий, технологических процессов и оборудования, необходимых в производстве данного вида.

Основной тенденцией в развитии МО является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задаче обеспечения качества измерений. Метрологическое обеспечение осуществляется практически на всех стадиях создания и изменения состояния продукции или услуги. Так на стадии разработки продукции производится выбор контролируемых параметров, норм точности, допусков, средств измерения, контроля и испытания. При этом МО представляет собой совокупность взаимосвязанных процессов, необходимых для достижения требуемого качества измерений. Такими процессами являются:

• установление рациональной номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерений при контроле качества продукции и управления процессами;

• технико-экономическое обоснование и выбор СИ, испытаний и контроля и установление их рациональной номенклатуры;

• стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники;

• разработка, внедрение и аттестация современных методик выполнения измерения, испытаний и контроля (МВИ);

• поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольно-измерительного и испытательного оборудования (КИО), применяемого на предприятии;

• контроль за производством, состоянием, применением и ремонтом КИО, а также за соблюдением метрологических правил и норм на предприятии;

• внедрение международных, государственных и отраслевых стандартов, а также иных нормативных документов Госстандарта;

• проведение метрологической экспертизы проектов нормативной, конструкторской и технологической документации;

• проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и осуществление мероприятий по совершенствованию МО;

• обеспечение подготовки работников соответствующих служб и подразделений предприятия к выполнению контрольно-измерительных операций.

Метрологическое обеспечение имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую. Научной основой МО является метрология. Организационной основой метрологического обеспечения является Государственная метрологическая служба РФ (ГМС), включающая сеть учреждений и организаций, возглавляемых Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандарт России), деятельность которых направлена на метрологическое обеспечение. Правовую основу метрологического обеспечения составляет Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), представляющая собой комплекс нормативно-технических документов, устанавливающих единую номенклатуру стандартных взаимоувязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации и методике оценивания и обеспечения точности измерений. Техническую основу МО обеспечивают системы:

• государственных эталонов единиц ФВ;

• передачи размеров единиц ФВ от эталонов к рабочим СИ;

• разработки, постановки на производство и выпуска рабочих СИ;

• государственных испытаний СИ;

• государственной поверки и калибровки СИ;

• стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;

• стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Госстандарт осуществляет свою деятельность непосредственно и через находящиеся в его ведении территориальные центры СМ, а также через государственных инспекторов по надзору за государственными стандартами и обеспечению единства измерений.

В ведении Госстандарта России находятся: Государственная метрологическая служба (ГМС), Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ); Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО); Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД).

В государственных органах управления созданы метрологические службы, которые организуют свою деятельность на основе положений Закона «Об обеспечении единства измерений», а также постановлений Правительства РФ, административных актов субъектов федерации, областей и городов, нормативных документов Государственной системы обеспечения единства измерений и постановлений Госстандарта РФ.

Метрологическая служба создается для научно-технического и организационно-методического руководства работами по МО в соответствии с Положением о МС, которое разрабатывается по правилам, изложенным в ПР 50-732-93. Этот документ определяет структуру МС и ее звеньев, их задачи, обязанности и права.

Метрологическая служба юридических лиц – самостоятельные структурные подразделения, в состав которых могут входить калибровочные и поверочные лаборатории, а также подразделения по ремонту СИ. МС должны быть аккредитованы органами Госстандарта в соответствии с ПР 50.2.013-97.

В соответствии с Законом РФ "Об обеспечении единства измерений" для проверки соблюдения метрологических норм и правил органом ГМС (государственный контроль и надзор) осуществляется государственный метрологический контроль и надзор.

Закон “Об обеспечении единства измерений” устанавливает следующие виды государственного метрологического контроля:

утверждение типа средства измерений;

поверка средств измерений, в том числе эталонов;

лицензирование деятельности юридических и физических лиц на право изготовления, ремонта, продажи и проката средств измерений.

Основными задачами надзора является определение соответствия выпускаемых СИ утвержденному типу; состояния и правильности применения СИ; наличия и правильности применения аттестованных МВИ, а также контроль соблюдения метрологических правил и норм в соответствии с действующими нормативными документами.

В тех сферах деятельности, где государственный метрологический надзор и контроль не являются обязательными, для обеспечения метрологической исправности СИ применяется калибровка.

Метрологическая аттестация – это признание средства измерений (испытаний) узаконенным для применения (с указанием его метрологического назначения и МХ) на основании тщательных исследований метрологических свойств этого средства.

Метрологической аттестации могут подвергаться СИ, не подлежащие государственным испытаниям или утверждению типа органами ГМС, опытные образцы СИ, измерительные приборы, выпускаемые или ввозимые из-за границы в единичных экземплярах или мелкими партиями, измерительные системы и их каналы.

Основными задачами аттестации СИ являются:

определение МХ и установление их соответствия требованиям нормативной документации;

установление перечня МХ, подлежащих контролю при поверке;

опробование методики поверки.