11. Единство измерений. Поверочные схемы. Понятие о поверке и калибровке Единство измерений

Единство измерений – такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величины (система СИ), а погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Научной основой обеспечения единства измерений является наука метрология.

Правовой основой обеспечения единства измерений служит законодательная метрология, представляющая собой государственные законы (в первую очередь закон «Об обеспечении единства измерений» и акты, нормативно-технические документы, регламентирующие метрологические правила и нормы.

Организационной основой обеспечения единства измерений является государственная метрологическая служба (ГМС).

Технические основы единства измерений включают:

1. Систему государственных эталонов единиц и шкал физических величин (эталонную базу страны).

2. Систему передачи размеров физических величин и шкал физических величин от эталонов к другим средствам измерений.

3. Систему производства и выпуска рабочих средств измерений, обеспечивающих исследование с требуемой точностью характеристик продукции, процессов и т.д.

4. Систему испытаний средств измерений (утверждение типа средств измерений), предназначенных для серийного производства и ввоза из-за границы партиями.

5. Систему государственной и ведомственной поверки и метрологической аттестации средств измерений.

6. Систему стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

7. Систему стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Воспроизведение единицы физической величины может быть централизованным и децентрализованным.

Основные единицы физической величины воспроизводятся централизованно, информация о единицах передается с места их централизованного хранения и воспроизведения.

При децентрализованном воспроизведении единицы физических величин воспроизводятся там, где выполняются измерения.

Согласно закону РФ «Об обеспечении единства измерений» Государственная метрологическая служба (ГМС) находится в ведении Ростехрегулирования. В нее входят метрологическая служба государственного органа управления, государственные научные метрологические центры и территориальные органы Государственной метрологической службы .

Под эгидой Ростехрегулирования работают службы:

- 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).

Ответственность за создание, совершенствование, хранение и применение государственных эталонных единиц физических величин и за разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений несут государственные научные метрологические центры. Государственный метрологический контроль и надзор (ГМК и Н) осуществляют органы Государственной Метрологической службы (ГМС).

Эталон единицы физической величины – средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы физической величины (либо кратных или дольных значений единицы ФВ) с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины. Эталон должен обладать неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью.

Эталоны классифицируются на первичные, вторичные и рабочие эталоны.

Первичный эталон – эталон, воспроизводящий единицу физической величины с наивысшей точностью, возможной на современном уровне научно-технического развития. Первичный эталон может быть национальным или международным. Первичный эталон, утвержденный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного для страны, является государственным эталоном.

Международные эталоны хранит и поддерживает международное бюро мер и весов (МБМВ). Периодически эта организация производит сличение национальных эталонов с международными эталонами, и национальных эталонов разных стран между собой, поскольку единство измерений – одно из важнейших условий международных экономических связей. Сличению подлежат эталоны основных величин системы СИ и некоторых производных величин. Периоды сличения различны для различных величин. Эталоны метра и килограмма сличают каждые 25 лет, эталоны электрических и световых величин – каждые 3 года. С первичным (государственным) эталоном сличают вторичные эталоны.

Вторичные эталоны соподчинены первичным эталонам физических величин, то есть значения единиц физических величин вторичных эталонов устанавливают по первичным (государственным) либо специальным эталонам.

К вторичным эталонам относят эталоны-свидетели, эталоны сравнения и эталоны-копии. Для проверки сохранности государственного (первичного) эталона и замены его в случае утраты используется эталон-свидетель. Для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть сличены между собой непосредственно, используют эталон сравнения (эти эталоны перевозят на большие расстояния ).

Эталоны- копии – вторичные эталоны, которые воспринимают информацию о размере единицы физической величины непосредственно от первичных эталонов и используются для передачи информации о размере единицы ФВ рабочим эталоном.

Рабочие эталоны – эталоны, которые воспринимают размер единицы ФВ от вторичных эталонов и используются для передачи информации эталонам, нижестоящим по поверочной схеме (старое название – разрядные эталоны) и/или рабочим средствам измерения.

Рабочие средства измерения – хранят размер единицы ФВ, но не используются для передачи размера единицы ФВ другим средствам измерений. Для рабочих средств измерений существует пять уровней точности: наивысшей точности, высшей точности, высокой, средней и низшей точности. Схемы передачи информации о размере единиц физических величин при их централизованном воспроизведении называются поверочными схемами. На каждой ступени передачи информации (ступени поверки) точность теряется в 3 – 5 раз (максимум в 10 раз).