- •Метрологическое обеспечение производства
- •1.Основные термины и определения в области метрологического обеспечения
- •1.2. Функции и задачи метрологического обеспечения производства
- •2.Основы метрологического обеспечения
- •2.1. Научная основа метрологического обеспечения
- •2.2. Метрологическая служба – организационная основа метрологического обеспечения.
- •2.3.Техническая основа обеспечения единства измерений
- •2.4. Нормативные основы метрологического обеспечения
- •2.5. Некоторые аспекты Федерального Закона № 102 «Об обеспечении единства измерений»
- •Глава 4 «Калибровка средств измерений» отражает добровольность процедуры калибровки си, хотя технически операции поверки и калибровки тождественны.
- •3. Государственный метрологический контроль и надзор
- •4. Сисиемы поверки и калибровки средств измерений
- •5. Физические величины как объект измерения и их классификация
- •6. Шкалы измерений и их характеристика
- •6. Виды, методы и средства измерений
- •5.2. Единицы и эталоны физических величин
- •5.2.1. Единицы величин и правила их написания
- •Основные единицы международной системы единиц си
- •Производные единицы си, имеющие специальные наименования и обозначения (сокращенный список)
- •Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами си
- •Внесистемные единицы, временно допущенные к применению
- •Правила написания и обозначения единиц:
- •Относительные и логарифмические величины и их единицы
- •5.2.2. Эталоны физических величин как техническая основа обеспечения единства измерений
- •5.2.3. Поверка средств измерений как форма их обязательной сертификации
- •Виды поверок си
- •Государственный эталон
- •Методы поверки:
- •5.3. Погрешности измерений. Математическая обработка результатов измерений
- •5.3.1. Погрешности измерений и их классификация
- •5.3.2. Источники возникновения погрешностей измерений геометрических параметров
- •3.8. Статистические методы управления качеством
- •5.3.3. Законы математической статистики, используемые при обработке результатов измерений
- •Аксиомы теории вероятности
- •Коэффициент Стъюдента ts для различных значений доверительной вероятности Ps и числа измерений n
- •5.3.4. Метрологические характеристики и классы точности средств измерений
- •5.4. Выбор средств измерений и обработка результатов измерений
- •5.4.1.. Выбор си и необходимого числа измерений
- •Факторы, определяющие выбор средств измерений.
- •5.4.2. Обработка результатов прямых, равноточных многократных измерений
- •Особенности обработки результатов неравноточных измерений
- •5.4.3. Особенности обработки результатов косвенных измерений
- •3.10. Проектирование калибров расположения и пневматических измерительных систем
- •3.11. Проектирование контрольно-измерительных приспособлений
- •Типовые схемы базирования (на плоскость, по внутреннему отверстию, по наружной цилиндрической поверхности) рассмотрены в пособии [1].
- •3.12. Автоматизация процессов измерений
- •3.13. Координатно-измерительные машины и области их применения
2.Основы метрологического обеспечения
2.1. Научная основа метрологического обеспечения
Метрологическое обеспечение имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую.
Научной основой МО является метрология.
Метрология имеет три направления:
• теоретическое. Это фундаментальная метрология, занимающаяся изучением научных основ теории измерений. Научно-методические основы обеспечения единства измерений в РФ разрабатываются Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы (ВНИИМС);
• законодательное. Это метрология, регулирующая правовые отношения как внутри страны, так и на международном уровне, которая включает комплекс взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил требований и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений единообразия СИ (ГОСТ 16263-70).;
• практическое. Это прикладная метрология, решающая вопросы метрологического обеспечения производства на всех этапах жизненного цикла изделия. Одним из важных направлений прикладной метрологии является поверка и калибровка средств измерений.
2.2. Метрологическая служба – организационная основа метрологического обеспечения.
Организационной основой МО служит Государственная метрологическая служба.
Основная деятельность метрологических служб направлена на обеспечение единства и достоверности измерений.
Метрологические службы юридических лиц (Отдел главного метролога) создаются для выполнения работ по обеспечению единства измерений на своих предприятиях. Главный метролог предприятия подчиняется главному инженеру предприятия.
Задачи и полномочия Государственной метрологической службы определены в законе «Об обеспечении единства измерений».
Государственная метрологическая служба представляет собой сеть государственных органов и предназначена для управления деятельностью метрологических органов по обеспечению единства измерений.
В состав ГМС входят:
- государственные научные метрологические центры (НМЦ): ВНИИ метрологии им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ) г. Санкт-Петербург- специализация- длина, масса, механические, теплофизические величины, давление, физико-химический состав и свойства веществ и др.; НПО «ВНИИ физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) пос. Менделеево Московской области (специализация - радиотехнические и магнитные величины, время и частота, акустические и гидроакустические величины, низкие температуры, ионизирующие излучения, давление, твердость, характеристика аэрозолей и др.); ВНИИ метрологической службы (ВНИИМС) г. Москва; Сибирский государственный НИИ метрологии (СНИИМ) г. Новосибирск (специализация – радиотехнические величины, электрические и магнитные величины); Уральский НИИ метрологии (УНИИМ) г. Екатеринбург (специализация – исследование, создание и применение стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; ВНИИ оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) г. Москва (специализация – оптические и оптико-физические величины, акустико-оптическая спектрорадиометрия, измерения в медицине, измерения параметров лазеров). Подавляющее большинство эталонов (из 120 государственных эталонов различных физических величин) хранят, эксплуатируют и совершенствуют в НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» и в НПО «ВНИИФТРИ».
- территориальные органы ГМС в республиках РФ, областях, автономных округах и в городах (Москва и Санкт-Петербург, а также Нижегородский центр стандартизации и метрологии – НЦСМ). Всего 102 территориальных центра
Составной частью ГМС являются:
ГСВЧ – Государственная служба времени и частоты;
ГССО – Государственная служба стандартных образцов (СО) состава и свойств веществ и материалов. Стандартные образцы широко используются для градуировки и поверки средств и методов измерений, а туже для контроля качества промышленной продукции методом непосредственного сличения.
Они применяются в важнейших отраслях промышленности и служат для контроля качества сырья по химическому составу, механическим, теплофизическим, оптическим, электрическим, магнитным, радиоактивным и другим свойствам.
Стандартные образцы используются в виде вещества (или тела), одно из свойств которого служит для воспроизведения при определенных условиях единицы измерения, коэффициентов или условной шкалы.
При аттестации СО точность определения СО свойства вещества устанавливается в зависимости от его назначения. Допускаемые погрешности аттестуемых СО свойства, а также разряд СО устанавливаются соответствующими нормативными документами.
Каждый образец, положительно аттестованный в качестве стандартного образца свойств веществ и материалов, регистрируется в Государственном реестре стандартных образцов РФ, являющемся составной частью Государственного реестра СИ.
СО аттестуют как в метрологических органах, так и в ведомственных организациях с последующей экспертизой метрологических органов ГМС.
Аттестованные СО снабжают соответствующим свидетельством или наносят на образец клеймо, содержащее значение аттестуемой величины.
Головной организацией по стандартным образцам, обеспечивающей проведение научных и методических работ в этой области, а также изучение общих вопросов измерений химического состава и свойств, контроль качества и метрологических аспектов свойств веществ и материалов, является Всероссийский научно-исследовательский центр Государственной службы стандартных образцов (ВНИЦ ГССО).
ГСССД – Государственная служба стандартных справочных данных о свойствах веществ и материалов является специализированной общегосударственной системой, обеспечивающей на основе единых научных методических и организационных положений определение, сбор, обработку, оценку, хранение и стандартизацию данных о физических константах и свойствах веществ и материалов и справочно-информационное обслуживание потребителей этими данными.
Основные цели ГСССД – обеспечение наиболее эффективного использования веществ и материалов благодаря исчерпывающей оперативной информации об их свойствах; ускорение получения новых веществ и материалов и определение новых необходимых данных о них путем координации соответствующих работ; повышение производительности научного и инженерного труда путем уменьшения затрат на поиск информации; обеспечение соответствующего уровня точности значений физических констант и справочных данных и развитие международного сотрудничества в данной области.
Для руководства работой ГСССД создан Всероссийский научно-исследовательский центр стандартных и справочных данных (ВНИИЦ ССД) при Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологической службы [Мельников В.П. и др. Управление качеством].
Организации, предприятия, учреждения, фирмы создают в установленном порядке метрологические службы юридического лица (ведомственные метрологические службы), которые выполняют работы по обеспечению единства измерений выпускаемой продукции и включены в систему метрологической службы страны.
Они должны выполнять следующие функции.
1) Надзор за состоянием всех СИ как находящихся в применении, так и хранящихся в местах выдачи и на складах. В порядке надзора поверяют СИ силами и средствами, находящимся в распоряжении или под контролем органа ведомственной службы. СИ, подлежащие обязательной государственной поверке, предъявляют органам государственной службы. Сроки (периодичность) проверок СИ устанавливает ведомственная метрологическая служба на основе изучения динамики их качества в условиях эксплуатации. Си, подлежащие государственной поверке, подвергаются ведомственным поверкам, проводимым в периоды между установленными сроками государственных поверок.
2) Надзор за правильным применением измерительных и испытательных устройств, контроль соответствия применяемых методов и средств измерений и испытаний конечным целям и задачам проводимых измерений.
3) Надзор за всеми средствами поверки, которые в большинстве случаев находятся в непосредственном ведении органов ведомственной метрологической службы, особенно исходные образцовые меры, образцовые измерительные устройства и стандартные образцы. Именно эти меры и измерительные устройства являются связующим звеном в передаче правильных размеров единиц физических величин от эталонов к средствам измерений, применяемым на предприятии.
4) Разработка методов поверки СИ (особенно встроенных в оборудование) с максимальным приближением условий поверки к условиям эксплуатации.
5) Контроль над соблюдением стандартов на методы измерений и разработка этих стандартов. Разработка и четкая регламентация процессов измерений с учетом технологических и других производственных задач.
6) Активное участие в деятельности конструкторских и технологических служб предприятия, в работе по автоматизации измерений, разработке, испытанию и внедрению новой измерительной техники.
7) Метрологический контроль операций по испытанию готовой продукции и совершенствованию методов контроля и испытаний в целях обеспечения повышения качества продукции.
8) Руководство и контроль над ремонтом мер и измерительных устройств. Организация текущего ремонта на предприятиях, привлечение к ремонту сторонних организаций.
Большие предприятия со сложным и разветвленным измерительным хозяйством, как правило, имеют главного метролога и отдел главного метролога. В ведении главного метролога могут быть несколько лабораторий и другие органы метрологической службы, которые могут быть профилированы по видам измерений, по территориальному или другим признакам. Главный метролог пользуется правами, аналогичными правам главного технолога, главного энергетика. Более точно его права и обязанности регламентируются соответствующим положением.
Главный метролог и отдел главного метролога могут существовать и на небольших предприятиях. Численность аппарата, находящегося в распоряжении главного метролога, определяемая объемом работ предприятия и степенью ответственности проводимых измерений.
В ряде случаев отдел главного метролога отсутствует, а все необходимые функции по поверке и контролю выполняет центральная лаборатория измерительной техники (ЦЛИТ). На начальника ЦЛИТ возлагаются функции, аналогичные функциям главного метролога.
Важно, чтобы руководитель метрологической службы на предприятии имел право запретить выпуск продукции, если нарушаются требования стандартов и единство измерений.
Руководство Государственной метрологической службой (ГМС) осуществляет Федеральное агентство по техническому регулировании и метрологии (Ростехрегулирование).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии выполняет функции:
− по руководству деятельностью государственной метрологической службы;
− по участию в деятельности международных организаций по вопросам единства измерений;
− по осуществлению государственного метрологического надзора.
Основная деятельность метрологических служб направлена на обеспечение единства и достоверности измерений. Метрологические службы юридических лиц (Отдел главного метролога) создаются для выполнения работ по обеспечению единства измерений на своих предприятиях. Главный метролог предприятия подчиняется главному инженеру предприятия.
Международные организации по стандартизации ИСО (ИСА) объединяют 118 стран.
Международные метрологические организации:
- МБМВ - Международное бюро мер и весов;
- МОЗМ – Международная организация законодательной метрологии;
- МЭК – Международная электротехническая комиссия и др. [5].
Международные организации выполняют работы по устранению технических барьеров и созданию условий по гармонизации правил по метрологии и сертификации.