Тема 3 1 Забезпечення державної дисципліни і нагляд за дотриманням метрологічних правил

Повірку ЗВТ виконують завжди згідно з методикою повірки, яка є або окремим документом або відповідним розділом експлуатаційної документації.

Всі витрати, пов'язані з повіркою (виклик державних повірників, транспортування зразкових засобів, огляд приладу, визначення його МХ і т.д.), оплачують замовники, тобто підприємства, організації та громадяни суб'єкти підприємницької діяльності згідно тарифів встановлених Держспоживстандартом за винятком інспекційної повірки, яка фінансується з державного бюджету.

ЗВТ, які використовуються як індикатори, а також ЗВТ, що застосовуються з навчальною метою, повинні мати нанесені відповідні позначки "І" або "У". Придатність до застосування таких ЗВТ контролює підприємство згідно власного розпорядку або технічної документації на ЗВТ.

ЗВТ, які використовуються у вимірювальних каналах вимірювальноінформаційних систем (ВІС) та автоматизованих систем керування (АСК), можуть окремо не повірятися, якщо це передбачено НТД. Тоді ЗВТ перевіряється як складові ВІС або АСК під час повірки цілих систем.

ЗВТ, які знаходяться у власності громадян і не використовуються при здійсненні підприємницької діяльності, не підлягають під обов'язкову повірку однак можуть бути повірені за заявою власника.

6. КАЛІБРУВАННЯ ЗАСОБІВ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

Калібрування засобів вимірювальної техніки це процедура за своєю суттю аналогічна до повірки ЗВТ, однак, її мета полягає у визначенні в певних умовах або контролі МХ ЗВТ. Калібрування застосовується до ЗВТ, на які не поширюється ДМН. Висновки про придатність ЗВТ після калібрування приймаються самими користувачами на підставі отриманих результатів контролю МХ.

Якщо МХ ЗВТ перебувають в межах нормованих допусків то це є підставою для висновку про придатність ЗВТ до експлуатації протягом певного періоду, що називається між калібрувальний інтервал.

Основним документом, який встановлює організацію і порядок виконання калібрування ЗВТ, є ДСТУ 3989-2000 Метрологія. Калібрування засобів вимірювальної техніки. Основні положення, організація, порядок проведення та оформлення результатів.

Калібрування ЗВТ провадять в трьох ситуаціях – під час їх випуску з виробництва, після ремонту та під час експлуатації.

Калібрування є обов’язковим по відношенню до ЗВТ, які випускаються з виробництва і підлягають під державні випробування, але на які не поширюється ДМН. Це можуть бути, наприклад ЗВТ, тип яких занесений до Державного реєстру, але які будуть використовуватися громадянами для власних потреб. Калібрування не провадять під час випуску з виробництва, якщо ці ЗВТ підлягають під МА.

Калібрування після ремонту та під час експлуатації ЗВТ, які використовують для власних потреб підприємства, організації та громадяни-суб’єкти підприємницької діяльності, провадять за бажанням користувачів цих ЗВТ.

Калібрування ЗВТ можуть провадити державні наукові метрологічні центри та територіальні органи Держспоживстандарту, метрологічні служби центральних органів виконавчої влади, підприємств, організацій, що акредитовані на право виконання повірки, а також акредитовані калібрувальні лабораторії.

Особами, що виконують калібрування можуть бути вчені зберігачі державних та вторинних еталонів, державні повірники і фахівці калібрувальних лабораторій.

Калібрування виконують відповідно до методик калібрування. При їх відсутності можна використовувати методики повірки.

Для ЗВТ встановлено три види калібрування: первинне, періодичне та позачергове.

Первинне калібрування ЗВТ провадять під час випуску з виробництва та ремонту.

Періодичне калібрування застосовують до ЗВТ, які перебувають в експлуатації або призначені для продажу. Міжкалібрувальний інтервал визначається самим користувачем з врахуванням рекомендованого значення, отриманого під час затвердження типу ЗВТ чи його МА. Визначені чи проконтрольовані МХ ЗВТ повинні зберігатися в межах норми до наступного калібрування.

Позачергове калібрування може здійснюють до закінчення міжкалібрувального інтервалу за рішенням користувача, якщо є необхідність упевнитись і придатності ЗВТ. Або, якщо пошкоджене калібрувальне тавро, загублене свідоцтво, ЗТВ вводиться в експлуатацію після тривалого зберігання чи минула більш як половина між калібрувального інтервалу і ЗВТ використовують як комплектувальний виріб.

Взагалі необхідність калібрування ЗВТ перед його введенням в

експлуатацію визначає користувач.

У разі контролю позитивні результати калібрування засвідчують відбитком калібрувального тавра або свідоцтвом про калібрування, та записом у відповідному розділі експлуатаційних документів.

Місце нанесення відбитку повинно бути визначене методикою калібрування. Коли МХ контролюють, то їх значення можуть бути подані в додатку чи на звороті свідоцтва. Якщо ж МХ визначають, то результати визначення повинні бути зафіксовані обов’язково.

За результатами калібрування ЗВТ можуть бути визнаними непридатними. В цьому випадку свідоцтво анулюють і гаситься відбиток попереднього тавра. Також на вимогу користувача може бути видана відповідна довідка.

Організація та порядок калібрування подібно є такими ж, як і при повірці. ЗВТ подають укомплектованими, разом з необхідними пристроями, експлуатаційними документами, свідоцтвами про останнє калібрування або МА та, за необхідності, з іншими документами. Калібрування відбувається в стаціонарних та пересувних повірювальних і калібрувальних лабораторіях, а також на місці виготовлення, ремонту чи експлуатації.

Первинному калібруванню підлягає кожний екземпляр, що виходить з виробництва. Необхідність інших первинних калібрувань визначає користувач.

За згодою користувача є допустимим вибіркове калібрування.

На підставі аналізу результатів калібрувальна лабораторія може запропонувати змінити міжкалібрувальний інтервал.

Допускається перевіряти ЗВТ стосовно тільки тих фізичних величин і діапазонів, які визначаються користувачем. При цьому повинно бути зроблено відповідні позначення на ЗВТ, в експлуатаційній документації та у свідоцтві.

8. ОСОБЛИВОСТІ МЕТРОЛОГІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ГЕОДЕЗИЧНИХ ПРИЛАДІВ

Геодезичні прилади як засоби метрологічного контролю

По свої метрологічним властивостям геодезичні прилади відносяться до багатозначних засобів вимірювання, які застосовуються для роботи у відносно широкому діапазоні простору.

До особливостей геодезичні приладів варто віднести наявність вбудованих елементів біжучого контролю формального стану і правильності проведення технологічних операцій. Ці елементи дозволяють проведення метрових обслуговувань геодезичні приладів як в стаціонарних так і в польових умовах.

Зазначимо також специфіку використання геодезичні приладів, що регламентує діючи нормативно-технічними документами . В геодезії безконтрольні виміри не допускаються всі ці особливості геодезичні. Приладів надають широкі можливості їх метролог обслуговування при цьому перевірку можна проводити різними відомими методами.

1.Порівняння з еталонними при проведенні прямих або посередніх вимірів фізичних величини.

2.Комбінування ЗВТ, Порівняння ЗВТ. З точки зору періодичності метрологічного

обслуговування варто виділити декілька рівнів перевірок в експлуатації. 1.рівень.Міжсезонна перевірка-вона проводиться в профілактичних цілях

в міжсезонним період.

2.рівень.Біжуча періодична перевірка-проводиться перед виїздом на польові роботи її результати передаються додаються документально до матері польових робіт і здаються в відділ технічного контролю.

3.рівень.Позачергова перевірка - проводиться тривалого транспортування або в інших не властивих експлуатаційних навантаженнях.

4.рівень.Часткова технологічна перевірка-контроль збереження основних геометричних умов, що проводиться на кожному об’єкті спостережень, а також щоденно перед початком спостережень.

Періодичність перевірки геодезичних приладів встановлюють діючими інструкціями по проведенню топографо-геодезичних робіт.

Вимірювальні прилади на підприємствах повіряють орган відомчої метрологічної служби у відповідності до повір очних схем, стандартів, методик або інструкцій на методи і засоби повірок. Періодична перевірка 3ВТ повинна проводитись згідно календарного графіку складеного на підприємстві. На кожний прилад, що пройшов періодичну перевірку видається документ(паспорт або атестат) В паспорті відображаються дані про стан приладу в експлуатації,

результати перевірок і ремонту. Атестат-це разовий документ, що містить технічні дані за результатами перевірки приладу.

Деякі питання організації повір очних робіт.

Для збереження нормальних умов необхідне дотримання цілого роду вимог по обмеженню зовнішніх впливів в робочому просторі метрологічної лабораторії.

Необхідно створити в лабораторії необхідні умови:

1.Температура повітря в межах 20 градусів Цельсія. 2.Відносна вологість повітря - 60%. 3.Атмосферний тиск760 мм.ст.

4.Швидкість руху повітряне більше-0,2 м/с 5.Вібрації не більше -30герц 6.Рівень освітлення від150-750 люксів 7.Рівень шуму не більше 80 децибел.

Прилад ,що підлягає перевірці повинен бути розміщеним в робочому прим в лабораторії за 2год до початку вимірювань, а взірцеві ЗВТ за добу.

При підготовці і проведенні вимірювань рекомендується дотримання наступних правил

1.Встановлення монтаж та розміщення обладнання повинно проводитись так щоб було виключено їх взаємний вплив, а також вплив оточуючих об’єктів.

2.Контрольно-вимірювальні прилади розташовують з врахуванням зручності управління ними, що забезпечує високу продуктивність праці запобігає їх зміщенню збереження режиму виміру.

3.Повинні бути передбачені заходи по техніці безпеки і виробничій санітарії.

4.Вимірювання проводять по заздалегідь розробленій програмі, суворо дотриманню порядку виконання виміряних операцій.

5.Необхідно уникати перерв під час серій вимірювань, оскільки від регулярності відліків залежить виключення деяких метрологічних помилок, що діють пропорційно часу.

6.У всіх випадках виникнення сумніви в правильності одержаних вимірювань, виміри необхідно повторити з занесенням в журнал пояснюючого запису.

Відліки доцільно записувати у вигляді таблиць, так щоб було чітко видно їх послідовність.

Оформлювати обчислення рекомендується проводити в процесі вимірювань для безпосереднього судження про хід вимірювань і необхідності виконання додаткових вимірів.

9 ГЕОДЕЗИЧНІ ПРИЛАДИ ЗАГАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ.

На сучасній етапі розвитку геодезії до основних задач геодезичної метрології слід віднести:

вдосконалення технології передачі розмірів одиниць геодезичних величин від робочих еталонів до робочих засобів геодезичних вимірювань;

розробка та впровадження в контрольній практиці сучасних контрольновимірювальних засобів та контрольного обладнання;

формування та вдосконалення нормативної бази метрологічного забезпечення виробництва;

зберігання та підтримка в стані метрологічної готовності стандартів та всіх застосовуваних робітників СІ;

розробка та впровадження засобів геодезичних вимірів на рівні сучасних вимог;

розроблення та метрологічне атестація МВІ геодезичного призначення; розробка досконалих методів перевірки СІ-Г.

Термін «геодезична метрологія», був відомий давно і використовувався спеціалістами для позначення проблем, пов'язаних з дослідженням вимірювальних характеристик геодезичних приладів.

Класифікація геодезичних приладів.

Геодезичні прилади можна класифікувати за різноманітними ознаками:

1.за призначенням

2.за точністю

3.за конструктивними особливостями

4.за ступенем автоматизації будь-якої операції або комплексу операцій.

5.за характером інформації, яка одержується.

Що покладено в основу такої класифікації залежить від поставленої задачі метрологічного забезпечення.

Зточки зору метрології серед геодезичних приладів можна виділити ЗВТ

іприлади які не є вимірювальними.

Вимірювальні геодезичні прилади характеристики підлягають повірці і метрологічної атестації.

Класифікація геодезичних приладів за призначенням.

1.Кутомірні прилади: теодоліти вони бувають різні по типу оптичні, кодові, гідротеодоліти, екери, бусолі, екліметри, транспортири.

2.Прилади для вимірювання перевищень: нівеліри, мікронівеліри, гідростатичні і гідродинамічні системи прилади для задання площини.

3.Прилади для вимірювання ліній:далекоміри(оптичні далекоміри), електронні(світловіддалеміри і радіовіддалеміри), рулетки, стрічки мірні. Підвісні мірні прилади, найточніші-кінцеві міри.

4.Комбіновані:GPSсистемими, тахеометри, кіпригелі, мензули. 5.Допоміжні прилади: центрири ( оптичні, лазерні рейки)

По своїми метрологічним властивостям геодезичні прилади відносяться до багатозначних засобів вимірювання, які застосовуються для роботи у відносно широкому діапазоні простору.

До особливостей геодезичні приладів варто віднести наявність вбудованих елементів біжучого контролю формального стану і правильності

проведення технологічних операцій. Ці елементи дозволяють проведення метрових обслуговувань геодезичні приладів як в стаціонарних так і в польових умовах.

Геодезичні вимірювання можна класифікувати за різними ознаками: призначенням; точності; обсягом одержуваної інформації; характером одержуваної інформації; інструментальної природі; за можливостями подальшої обробки результатів; взаємозалежності результатів вимірювань.

1) За призначенням вимірювання в геодезії поділяються на наступні: кутові; координатні; лінійні; довготні; висотні; гравіметричні.

Кут - це властивість, що характеризує поворот від початкового до кінцевого положення рухомого променя, який виходить з точки, що зветься вершиною.

Довжина - властивість відрізка прямої, ламаної або кривої лінії. При цьому за довжину ламаної приймають суму довжин відрізків окремих її ланцюгів, а за довжину кривої - межу, до якої наближається вписана в цю криву ламана лінія при необмеженому збільшенні числа її ланцюгів, коли довжина найбільшого ланцюга наближається до нуля. Під довжиною при топографо - геодезичних вимірюваннях розуміють горизонтальну або похилу довжину прямої, а також висоту або перевищення однієї точки над іншою.

Нівелірні вимірювання – польові вимірювальні роботи, в результаті яких визначають перевищення між окремими точками з наступним обчисленням.

Відомо кілька видів нівелювання: геометричне, тригонометричне, фізичне, механічне і фотограмметричне.

Геометричне нівелювання виконують горизонтальним променем зору. При цьому застосовують прилади - нівеліри і нівелірні рейки.

Тригонометричне нівелювання виконують похилим променем зору. При цьому визначають кут нахилу лінії і горизонтальну проекцію лінії перевищення обчислюють за тригонометричними формулами.

Фізичні види нівелювання включають барометричне, гідростатичне, радіота звукове нівелювання.

Барометричне нівелювання ґрунтується на відомому положенні про те, що із зміною висот точок земної поверхні змінюється атмосферний тиск. Вимірюючи в один і той же час за допомогою барометра-анероїда атмосферний тиск, за різницею його в різних точках визначають перевищення, а потім і висоти точок. При цьому застосовують спеціальні таблиці.

Гідростатичне нівелювання ґрунтується на властивостях рідини займати у сполучених посудинах однакову висоту.

Радіонівелювання пов'язане з відбиттям радіопроменя від поверхні, відстань до якої треба визначити. Знаючи швидкість і час проходження

радіопроменів, обчислюють відстань до даної поверхні (або точки). За допомогою цього методу в колишньому СРСР у 1961 р. вперше було визначено відстань від Землі до Венери.

Різновидністю радіонівелювання є аерорадіонівелювання, що виконується за допомогою радіовисотомірів, які встановлюються на літаках.

Механічне нівелювання виконують за допомогою нівелірівавтоматів, які монтують на велосипеді або автомашині. Спеціальний прилад самописець одночасно з рухом велосипеда чи автомашини виписує на паперовій стрічці профіль пройденого шляху.

Фотограмметричне або стереофотограмметричне нівелювання

виконується за допомогою спеціальних приладів на стереоскопічних парах аерофотознімків.

З усіх названих вище видів нівелювання найбільш точним і найбільш розповсюдженим є геометричне нівелювання: при цьому виді нівелювання перевищення визначається з точністю до міліметрів. Інші види дають змогу визначити перевищення з точністю до сантиметрів (тригонометричне нівелювання), а відстані - з точністю до метрів і десятків метрів.

Гравіметрія (від лат. gravis – важкий і ...метрія – міряти), розділ науки про вимір величин, що характеризують гравітаційне поле Землі і про використання їх для визначення фігури Землі, вивчення її загальної внутрішньої будови, геологічної будови її верхніх частин, вирішення деяких завдань навігації і ін.

Зурахуванням різновидів геодезичних вимірів сформовані технологічні процеси топографо-геодезичних робіт: тріангуляція, трилатерація, полігонометрія, базисні виміри, астрономічні визначення, гравіметричні роботи, топографічні зйомки тощо.

Зурахуванням перерахованих видів вимірювань сформувалися

технологічні процеси топографо-геодезичних робіт: тріангуляція,

трилатерація, полігонометрія, базисні вимірювання, астрономічні визначення, гравіметричні роботи, топографічні зйомки, створні вимірювання, геодезичні роботи, визначення деформацій споруд і земної кори та ін.

2) За точністю геодезичні вимірювання різняться в досить широкому діапазоні: від 1-3 · 10-3 до 0,5-2 · 10-6.

У технологічних процесах топографо-геодезичного виробництва точність вимірювань визначають класом виконуваних робіт. наприклад:

- тріангуляція 1, 2, 3 і 4 класів; - трилатерації 1, 2, 3 і 4 класів;

- полігонометрія 1, 2, 3, 4 класів та 1, 2 розрядів; - нівелювання I, II, III, IV класів і технічне;

- теодолітних ходи 1, 2 розрядів і підвищеної точності.

Згідно з цією класифікацією прийнято також вимірювання ділити на: високоточні, точні (середньої точності), технічні (малу точність), що

пов'язано з типом застосовуваних засобів вимірювань.

Зкласифікацією вимірювань по точності тісно пов'язані поняття рівноточні і нерівноточні вимірювання.

3) За фізичною природою носіїв інформації вирізняють візуальні та невизуальні виміри.

При візуальних геодезичних вимірах передача інформації в систему «прилад - ціль» здійснюється з участю спостерігача (оператора).

Невизуальні геодезичні виміри в основному повністю або частково виключають участь спостерігача. При організації таких вимірювань використовуються засоби радіоелектроніки, телемеханіки, фотоелектроніки, мікропроцесорної техніки, квантової механіки.

Автоматизовані геодезичні вимірювання базуються на використанні засобів керування технічними системами, що передбачають реєстрацію вимірювальної та допоміжної інформації на спеціальні носії з подальшою обробкою їх на ЕОМ.

4) З точки зору взаємозв'язку результатів вимірювань можна виділити незалежні, залежні та корельовані виміри. Кваліфікація результатів вимірів по якомусь виду з названих визначає наступний метод їх обробки, а в деяких випадках - вимоги технічного проекту (або програми вимірів).

5) Залежно від кількості (обсягу) одержуваної інформації геодезичні вимірювання поділяють на необхідні і надлишкові.

При необхідних вимірах розташовують кількістю вимірів, достатнім для однозначного знаходження значення геодезичної величини. Надлишковими називають вимірювання, виконані понад необхідної їх кількості.

Наявність надлишкових вимірювань є принциповою особливістю геодезичних вимірювань, що виділяють їх серед інших технічних вимірювань. Це дозволяє не тільки підвищити надійність результатів вимірювань, але і оцінити їх точність.

6) За характером одержуваної інформації розрізняють прямі, непрямі,

спільні та сукупні вимірювання.

Найбільш характерним випадком для геодезичних робіт є виконання прямих вимірювань, при яких безпосередньо знаходять значення шуканої геодезичної величини.

Однак поширення набули і непрямі вимірювання, прикладами яких можуть служити:

-визначення горизонтального прокладання по виміряної похилої дальності і куту нахилу лінії (або різниці висот кінцевих точок лінії);

-отримання збільшень координат по виміряним безпосередньо дирекційного кутку і довжині лінії.

При спільних вимірах визначають залежність між двома і більше фізичними величинами, вимірюваними одночасно. Наприклад, залежність кута "i" нівеліра від температури навколишнього середовища.

При сукупних вимірюваннях в ряди спостережень включають різні поєднання визначених величин. Прикладами таких вимірювань в геодезії є: спосіб Шрейбера (у всіх комбінаціях) для вимірювання горизонтальних кутів на пунктах тріангуляції; визначення приладової поправки світловіддалеміра з вимірів ліній у всіляких комбінаціях.

Рівняння вимірювання для геодезичних приладів

В процесі вимірювань значення фізичної величини виражають деяким числовим значенням і встановленої одиницею вимірювання відповідно до основним рівнянням вимірювань.

В силу конструктивних особливостей геодезичних приладів поняття «свідчення» і «відлік» для них фактично збігаються.

Рівняння вимірювання для геодезичного приладу, що містить робочу міру, можна записати у вигляді:

Q = m (A + a) - де m - ціна ділення шкали приладу;

A - ціле число, яке залежить від конструктивних властивостей засобу вимірювань;

a - домер, що виражається в частках ділення шкали робочої заходи.

Для похибки вимірюваної геодезичної величини, нехтуючи похибкою шкали робочої заходи, можна вважати:

dQ = dA + da

Якщо в результаті вимірювань випадкової величини Q отримано значення Qj, можна вважати, що справжнє значення її лежить в інтервалі (Qj + Δ), де - гранична похибка засобу вимірювання.

Під результатом геодезичних вимірювань розуміється сукупність даних, отриманих після завершення вимірювань, наступної математичної обробки та оформлення у вигляді кінцевої

або проміжної продукції (інформації).

Результат вимірювань Q виходить після введення в показання поправки q, тобто:

Q = F (X, q)

Внесення поправки в показання засобу вимірювань може відбуватися на підставі такої інформації:

-відомостей про клас точності засобу вимірювань;

-даних про закон розподілу показань (відліків);

-за результатами визначення значення поправки зі спеціальних досліджень при зіставленні робочого засобу і еталона;

-з зрівнювання надлишкових вимірювань.

В геодезичній практиці вводяться поправки тільки за вплив факторів систематичного характеру. Поправки вносяться, як правило, на заключному етапі і враховують можливі впливають фактори, включаючи пов'язані з конструктивними особливостями засобів вимірювань.

У геодезії в обов'язковому порядку передбачаються багаторазові вимірювання, ідея яких полягає в переході від результату вимірів Q до його середньому арифметичному (рівняння) значенням.

Розглянемо алгоритм виконання одноразового вимірювання приладом, який до початку вимірювань пройшов метрологічний контроль і визнаний придатним для вирішення вимірювальної завдання (рис. 1).

Класифікація геодезичних засобів вимірювань

Геодезичні засоби вимірювань класифікують по ряду ознак: функціональним призначенням, місцем в перевірочній схемі, ступеня автоматизації, області застосування, фізичну природу носіїв інформації, точності, конструктивних особливостях.

Узагальнено класифікацію геодезичних засобів вимірювань можна представити в наступному вигляді: