Организация испытаний. Учебное пособие

гического мышления», понимания необходимости участия в проведении сравнительных испытаний, внутреннего контроля работы испытательной лаборатории. Такая работа проводится УНИИМ, учебной Академией Росстандарта России. Повышение квалификации ведется по разным специализациям: это испытатели, метрологи, юристы, эксперты по сертификации. Разработаны специальные программы для подготовки экспертов по испытаниям.

6. Нормативно-методическую основу процесса испытаний со-

ставляют:

–комплекс стандартов, регламентирующих организационнометодические и нормативно-технические основы испытаний;

–комплекс стандартов системы разработки и постановки продукции на производство;

–комплекс стандартов государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ);

–нормативные документы, регламентирующие требования к средствам испытаний и порядок их использования;

–нормативные и технические документы, регламентирующие требования к продукции и методам ее испытаний.

7 . 3 . М е т о д и к и и с п ы т а н и й

Для оценки соответствия используются методы измерений, испытаний и контроля. Все эти методы должны быть стандартизованы, т. е. общепризнанны.

Если при оценке соответствия применяют нестандартный метод, то это должно быть согласовано между органом по сертификации или испытательной лабораторией, заявителем и органом по аккредитации.

На основании методов измерений, испытаний и контроля разрабатываются методики. Они представляют собой подробное описание практических действий, осуществляемых при проведении измерений, испытаний и контроля по определенному методу.

Согласно ГОСТ Р 8.563 методика измерений (МИ) определяется как совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности. Таким образом, методика измерений – это документированная измерительная процедура.

31

Общее содержание методики измерений излагается в 12 разделах:

1.Назначение МИ.

2.Нормы погрешности измерений, которым соответствует данная методика.

3.Требования к применяемым средствам измерений и вспомогательному оборудованию.

4.Описание применяемого метода измерения.

5.Требования к безопасности измерений.

6.Требования к квалификации персонала, реализующего на практике данную МИ.

7.Условия измерений.

8.Порядок подготовки к выполнению измерений.

9.Описание процесса выполнения измерений.

10.Порядок обработки результатов измерений.

11.Требования к оформлению результатов измерений.

12.Требования и порядок контроля погрешности МИ. Методики измерений составляют техническую основу методики

испытаний в части применения измерительной техники для определения значений параметров продукции.

Методика испытаний – это технологический процесс проведения испытаний.

Согласно ГОСТ 16504-81 методика испытаний это организаци- онно-методический документ, обязательный для выполнения, включающий метод испытаний, средства и условия испытаний, отбор проб, алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

Методики испытаний могут быть типовыми и рабочими. Типовая методика предназначается для групп однородных из-

делий и содержит общие для них требования к проведению испытаний. Например, типовые методики испытаний бытовых холодильников компрессионного типа или испытаний силовых трансформаторов и т. д. Типовые методики могут относиться и к разнотипным изделиям, если методика не зависит от свойств объекта испытаний.

Рабочая методика разрабатывается для испытаний конкретных изделий или для проведения конкретных видов испытаний, независящих от свойств испытуемого объекта. Примером рабочих методик могут служить многие методики химического анализа, отдельные виды

32

электрических испытаний аппаратуры (сопротивление изоляции, электрическая прочность), методы климатических испытаний различных изделий и т. п. В стандартах и ТУ на конкретные виды продукции содержатся описания именно рабочих методик.

Втиповой методике излагается, прежде всего, совокупность требований к рабочим методикам, которые должны разрабатываться для испытаний конкретных видов изделий.

Методика включает в себя правила применения определенных принципов и средств испытаний (методов испытаний), а также условия их осуществления.

Всодержание методики испытаний входит рассмотрение следующих основных положений.

Основные положения методики испытаний.

1. Наименование методики испытаний.

2. Цели испытаний. Формируются цели испытаний, данные по назначению изделия, области его применения, значения параметров с указанием допустимых значений точности. Дается ссылка на НД на испытуемое изделие.

3. Средства испытаний. Приводятся требования к средствам испытаний. Средства испытаний должны обеспечивать их проведение в соответствии с требованиями ТУ и программой испытаний. Испытательное оборудование должно давать возможность установления заданных испытательных режимов, их ручное и автоматическое регулирование, должно позволять вести автоматическую запись и программное управление режимами испытаний.

Воборудовании необходимо предусмотреть световую и звуковую сигнализацию его исправности.

Все средства испытаний должны быть аттестованы. Если предполагается расходование материалов, то должны быть указаны нормы расхода.

Все средства испытаний должны быть снабжены следующей технической документацией:

– техническим описанием;

– инструкцией по эксплуатации;

– формуляром;

– паспортом;

– монтажными и сборочными чертежами. 4. Процесс проведения испытаний.

Он должен предусматривать:

1) порядок отбора, подготовки и хранения изделий;

33

2)совокупность технических характеристик режимов испытаний;

3)допустимые пределы значений характеристик свойств изделий;

4)последовательность операций и их описание;

5)критерии прекращения испытаний.

5. Заключение. Приводится правило принятия выводов и заключений по результатам испытаний, даются рекомендации по разработке алгоритмов обработки данных.

Разделы методики испытаний.

Область применения – указываются цель испытаний и система сертификации, в которой может использоваться методика испытаний.

Объект испытаний – указывается вид испытываемой продукции, объем выборки, требования к образцам, правила их отбора, транспортирования и хранения, способы идентификации образцов.

Определяемые характеристики – приводятся показатели, значения которых следует определить, и требуемая точность, а также признаки продукции, не заданные численными значениями.

Условия испытаний – приводятся требования к окружающей среде (время года и суток, температура, влажность и т. п.), совокупность характеристик внешнего воздействия и режимы функционирования, допустимые пределы значений характеристик и погрешности их воспроизведения.

Средства испытаний.

1) перечисляются требования:

– к средствам испытаний, обеспечивающие возможность их взаимодействия с объектом испытаний;

– к условиям испытаний;

– к точности результатов испытаний. 2) указываются:

–диапазоны измерений;

–погрешности средств измерений;

–порядок подготовки и оценки состояния средств испытаний. 3) в приложении приводится перечень конкретных средств ис-

пытаний; 4) иногда дается перечень норм расходования материалов для

испытаний с указанием НД или технических характеристик на них. Порядок проведения испытаний – излагаются правила подготовки

образцов продукции к испытаниям и порядок выполнения всех операций по определению каждой характеристики испытываемого образца.

Обработка данных и оформление результатов испытаний:

34

1)указывается способ фиксации данных испытаний (машинный носитель, таблица, журнал и т. д.);

2)приводятся НД на продукцию или методы испытания, по которым проводят обработку данных;

3)приводятся расчетные формулы, алгоритмы и программы обработки и оценки точности данных испытаний (если необходимые методы обработки не регламентированы в НД);

4)указывается, в какой форме полученные результаты заносятся

впротокол испытания (в виде таблиц, графиков, аналитических зависимостей и т. д.).

Требования безопасности и охраны окружающей среды – приводятся требования, необходимые и достаточные для обеспечения безопасности персонала и охраны окружающей среды при выполнении подготовительных работ и проведении испытаний.

Методика испытаний – основной документ, определяющий качество испытаний. Соблюдение методики должно гарантировать достижение установленной точности и достоверности результатов испытаний. Поэтому содержанию методики испытаний, порядку ее разработки и аттестации в последнее время уделяется много внимания.

Можно заметить, что перечисленные элементы методики испытаний вполне аналогичны типовым элементам любого технологического процесса, где также фиксируются:

– метод обработки;

– средства обработки;

– требования точности;

– условия и последовательность выполнения всех операций;

– методы контроля;

– требуемая квалификация работников и т. д.

Тщательно разработанная технология при неукоснительном ее соблюдении гарантирует стабильность качества продукции. Также тщательно разработанная и аттестованная методика испытаний при ее соблюдении гарантирует достижение требуемой точности результатов испытаний и их воспроизводимости при повторных испытаниях.

Технологический процесс фиксируется в маршрутной карте, технологической инструкции и т. п.

Методика испытаний может оформляться:

– в виде самостоятельного НД (ГОСТ, ОСТ, СТО, ТУ и т. д.) на методы испытаний выпускаемой продукции;

35

–в виде организационно-методического документа «Программа и методика испытаний», который входит в комплект конструкторской документации. Он служит основой проведения приемочных испытаний;

–входить в раздел «Методы испытаний» стандарта или ТУ на изделия.

Методика испытаний должна быть аттестована. Под аттестацией методики понимается определение обеспечиваемых методикой значений показателей точности, достоверности и воспроизводимости результатов испытаний и их соответствия заданным требованиям.

Аттестации подлежат любые методики испытаний, как рабочие, так и типовые, с учетом конкретных условий испытаний, применения конкретных средств испытаний.

Любая методика, подлежащая стандартизации, должна быть предварительно аттестована в виде примера с применением конкретных средств испытаний и в конкретных условиях испытаний.

Результаты аттестации оформляются отчетом. Он содержит все необходимые материалы для обоснования принятых методов и средств испытаний, процедуры их проведения, алгоритмов обработки данных, требований к точности и достоверности результатов испытаний.

Основой аттестации методики могут являться межлабораторные сличения, широко используемые и в нашей стране и за рубежом для определения и подтверждения воспроизводимости результатов испытаний, проведенных по этой методике.

При аттестации методик испытаний оценивают:

−соответствие методов испытаний стандартам или приравненным к ним документам;

−правильность выбора метода испытаний;

−правильность назначения допустимых отклонений характеристик условий испытаний;

−правильность выбора средств испытаний для воспроизведения условий испытаний с заданной погрешностью;

−возможность определения с помощью примененных средств измерений характеристик объекта с заданной точностью;

−правильность назначения объема выборки и порядка отбора образцов, в соответствии с целями испытаний (схемами сертификации).

Анализ методики проводится комиссией с учетом предоставленных разработчиком результатов исследований и расчетов. Главное внимание должно уделяться факторам, характеризующим точность полученных результатов исследований. При недостаточности данных

36

для оценки методики должен проводиться эксперимент по отдельным требованиям методики или пробные испытания объекта по всей программе. В процессе эксперимента определяются значения показателей повторяемости и воспроизводимости. Получение значений указанных показателей вписывается в методику.

Аттестат методики испытаний является удостоверением ее оформления и должен включать:

–назначение и область применения методики;

–характеристики условий испытаний;

–процедуру испытаний;

–типы и номера конкретных средств испытаний, используемых для проведения испытаний по данной методике;

–численные значения показателей точности и достоверности результатов испытаний, оформленных по ГОСТ;

–ссылку на отчет об аттестации и наименование организации, выполнявшей аттестацию.

Аттестат методики испытаний согласовывается с метрологической службой той организации, которая проводила аттестацию методики, и утверждается руководителем этой организации. Сама же методика согласовывается с заказчиком или основным потребителем испытываемой продукции и утверждается техническим руководителем организации, в которой она разработана только после аттестации.

Предусмотрена повторная аттестация методики в следующих случаях:

–при пересмотре включающих эту методику стандартов или ТУ;

–при замене или модернизации предусмотренных ею средств испытаний;

–при изменении условий или процедуры испытаний;

–при изменении существенных характеристик объекта испытаний. Разработка методик испытаний возлагается на разработчиков

продукции (как составная часть разрабатываемой ими технической документации) или на специализированные испытательные организации. Методики приемо-сдаточных и периодических испытаний, которые проводят предприятия-изготовители, ими же уточняются.

Органы Росстандарта, осуществляя госнадзор за внедрением и соблюдением стандартов, ТУ и качеством продукции, ведут надзор за внедрением и соблюдением аттестованных методик испытаний.

37

8 . М Е Т Р О Л О Г И Ч Е С К О Е О Б Е С П Е Ч Е Н И Е И С П Ы Т А Н И Й

Метрологическое обеспечение устанавливает правила и нормы, направленные на достижение единства и точности измерений. Метрологическое обеспечение касается разработки, производства, испытаний продукции, научных исследований и других видов деятельности.

8 . 1 . Т е р м и н ы и о п р е д е л е н и я

Требования к метрологическому обеспечению испытаний должны соответствовать Закону РФ «Об обеспечении единства измерений»

иГОСТ Р 51672 «Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения».

Этот стандарт устанавливает основные положения метрологического обеспечения испытаний продукции для целей подтверждения соответствия продукции и процессов установленным требованиям. Требования стандарта распространяются на деятельность по разработке нормативных документов, подготовке и проведению испытаний продукции и процессов. В стандарте применяются основные термины

иопределения понятий в области метрологического обеспечения, испытаний и оценки соответствия.

Согласно этому стандарту:

Метрологическое обеспечение испытаний – установление и применение научных и организационных основ, технических средств, метрологических правил и норм, необходимых для получения достоверной измерительной информации о значениях показателей качества

ибезопасности продукции и услуг, а также о значениях характеристик воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях, других условий испытаний.

Погрешность результатов испытаний – разность между ре-

зультатом испытаний характеристики объекта при фактических условиях испытаний и истинным (действительным) значением характеристики объекта при условиях испытаний, установленных в нормативном документе на методы испытаний объекта.

38

Воспроизводимость результатов испытаний – характеристика результатов испытаний, определяемая близостью результатов испытаний одного и того же объекта по единым методикам в соответствии с требованиями одного и того же нормативного документа с применением различных экземпляров оборудования разными операторами в разное время.

Повторяемость (сходимость) результатов испытаний – харак-

теристика результатов испытаний, определяемая близостью результатов испытаний одного и того же объекта по одной и той же методике в соответствии с требованиями одного и того же нормативного документа в одной и той же лаборатории одним и тем же оператором с использованием одного и того же экземпляра оборудования в течение короткого промежутка времени.

Соответствие (в области оценки соответствия) – соблюдение установленных требований к продукции, процессу или услуге.

Оценка соответствия – любая деятельность, связанная с прямым или косвенным определением того, что соответствующие требования выполняются.

Испытания на соответствие – процедура оценивания соответствия путем проведения испытаний.

8 . 2 . Ц е л и и з а д а ч и м е т р о л о г и ч е с к о г о о б е с п е ч е н и я и с п ы т а н и й

Основная цель метрологического обеспечения испытаний – получение достоверной измерительной информации о значениях показателей качества и безопасности продукции.

Основные задачи метрологического обеспечения испытаний:

–создание необходимых условий для получения достоверной информации о значениях показателей качества и безопасности продукции при испытаниях;

–разработка методик испытаний, обеспечивающих получение результатов испытаний с погрешностью и воспроизводимостью, не выходящих за пределы установленных норм;

39

–разработка программ испытаний, обеспечивающих получение достоверной информации о значениях показателей качества и безопасности продукции и их соответствие установленным требованиям;

–проведение метрологической экспертизы программ и методик испытаний;

–обеспечение поверки средств измерений, используемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора и применяемых для контроля параметров испытуемой продукции, характеристик условий испытаний, условий и параметров безопасности труда и состояния окружающей среды;

–обеспечение аттестации испытательного оборудования в соответствии с ГОСТ Р 8.568;

–обеспечение калибровки средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору;

–обеспечение аттестации методик выполнения измерений в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и методик испытаний;

–подготовка персонала испытательных подразделений к выполнению измерений и испытаний, техническому обслуживанию и аттестации испытательного оборудования.

Анализ деятельности метрологических институтов Росстандарта

показывает, что не менее 60−70 % всего объема проводимых ими работ относится именно к вопросам метрологического обеспечения испытаний продукции. Сюда относится весь круг вопросов метрологического обеспечения измерений химического состава, вся область метрологического обеспечения измерений вибраций, ударных ускорений, влажности; измерений характеристик качества поверхностей, характеристик магнитных и диэлектрических материалов, полупроводниковых материалов и интегральных схем.

Задачи метрологического обеспечения испытаний можно классифицировать в двух аспектах:

1.Метрологическое обеспечение измерений, необходимых для отдельных видов испытаний (механических, электрических, радиационных и т. д.). Эта классификация совпадает с классификацией видов измерений.

2.Классификация по видам продукции. Это метрологическое обеспечение испытаний полупроводниковых материалов, интегральных схем, нефти и нефтепродуктов, полимерных материалов, отдельных видов машин и оборудования.

40