Метрология. Стандартизация. Сертификация

Нулевой метод ? метод сравнения с мерой, при котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.

Примером нулевого метода является взвешивание грузов на рычажных весах, измерение электрического сопротивления мостом с полным его уравновешиванием.

Метод совпадений ? метод сравнения с мерой, в котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют по совпадению отметок шкал или периодических сигналов.

Принцип совпадений заложен в основу построения нониуса штангенциркуля. Метод совпадений применяется при приеме сигналов времени, при использовании биения, интерференции, стробоскопического эффекта.

Метод замещения ? это метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой (метод взвешивания на одном плече).

Качество результата измерения. Основными характеристиками качества результата измерения являются:

- точность;

- достоверность;

- правильность;

- сходимость;

- воспроизводимость результатов измерений.

Точность ? это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений характеризуется малыми систематическими и случайными погрешностями. Точность оценивается обратной величиной модуля относительной погрешности.

Если погрешность измерения 10³, то его точность будет равна 10³.

Пути повышения точности очень сложны, дорогостоящи, трудоемки. Но зачастую высокая точность нецелесообразна. В каждом конкретном случае необходимо разбираться в требуемой точности измерений.

Достоверность результата измерений ? это степень доверия к результату измерений. Как бы тщательно ни проводились измерения, какие бы высокоточные средства и методы ни использовались, никогда нельзя узнать истинного значения измеряемой величины. При проведении повторных измерений одной и той же величины мы получаем, как правило, различные результаты.

Каждый результат содержит какую-то погрешность _i = Х_i ? С, где _i ? погрешность i-ro результата измерений; Х_i ? i-ый результат измерений; С ? истинное значение измеряемой величины.

Под правильностью измерений понимается качество измерений, отражающее близость к нулю систематической составляющей погрешности измерений.

Сходимость ? это качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, полученных в одинаковых условиях. Сходимость характеризуется случайной составляющей погрешности результата измерений.

Воспроизводимость ? это такое качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, полученных в различных условиях (разными методами и средствами измерений, в разных местах, в разное время).

Погрешность измерения ? это отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.

Погрешности результатов измерений могут быть следствием многих причин, таких, как:

- несовершенство средств измерений;

- несовершенство методов измерений;

- недостаточная тщательность подготовки, проведения измерений и обработки результатов измерений оператором;

- воздействие внешних факторов (магнитные и электромагнитные поля, вибрация, изменение напряжения в сети, изменение температуры, влажности, атмосферного давления и т.д.).

Виды погрешностей и способы их исключения

В зависимости от способа выражения различают абсолютную и относительную погрешности результата измерений.

Абсолютной погрешностью называют погрешность, выраженную в единицах измеряемой величины и определяемую по формуле:

,

где X ? результат измерения;

С ? истинное значение измеряемой величины;

? действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность () представляет собой отношение абсолютной погрешности измерения к истинному (действительному) значению измеряемой величины и выражается в процентах или долях измеряемой величины.

Относительную погрешность определяют по формулам:

;

.

По характеру проявления и способам обнаружения погрешности подразделяются на систематические и случайные.

Систематической погрешностью называют составляющую погрешности измерений, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при повторных измерениях одной и той же величины.

Это вызвано тем, что остаются постоянными или изменяются определенным образом причины, вызывающие систематическую погрешность.

Примером систематической погрешности может быть погрешность градуировки, в частности, погрешность показаний прибора с круговой шкалой и стрелкой, если ось последней смещена на некоторую величину относительно центра шкалы.

Систематические погрешности по причине их возникновения можно подразделить на следующие группы:

- инструментальные погрешности;

- погрешности от неправильной установки средства измерений;

- погрешности, возникающие вследствие внешних влияний;

- погрешности метода измерений (теоретические погрешности);

- субъективные погрешности.

По характеру проявления систематические погрешности подразделяются на постоянные, не изменяющие в течение всего времени ни значение, ни знак, и переменные, изменяющие в течение времени значение и (или) знак.

Переменные погрешности могут быть:

- прогрессивными ? постоянно или возрастающими, или убывающими;

- периодическими ? изменяющими периодически знак и значение (секундомеры, индикаторы часового типа и т.д. из-за несовпадения оси вращения стрелки с центром окружности шкалы);

- погрешностями, изменяющимися по сложному закону.

Случайная погрешность ? составляющая погрешности измерений, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях одной и той же величины.

Случайные погрешности обусловливаются как случайным характером проявления физических процессов, происходящих в работающем приборе (трение, шум), так и случайными изменениями условий измерений, учет которых практически невозможен.

В отличие от систематических погрешностей случайные погрешности нельзя исключить из результатов измерений путем введения поправок, даже если известны причины и источники, их вызывающие. Однако их влияние на результаты измерений может быть уменьшено увеличением числа измерений.

Случайные величины и их вероятности изучают статистическим методом, проводя для этой цели большое число наблюдений.

Литература: 3 (с. 216-241), 4 (с. 172-183), 6 (с. 214-259).

Тема 3 Методы обработки результатов измерений

При обработке группы результатов измерений выполняются следующие операции:

- из результатов измерений исключаются известные систематические погрешности;

- вычисляется среднее арифметическое исправленных результатов измерений, принимаемое за результат измерения;

- вычисляется среднее квадратическое отклонение результата измерения;

- проверяется гипотеза о том, что результаты измерений принадлежат нормальному распределению (при n < 15 не проверяется принадлежность нормальному распределению);

- вычисляются доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения;

- вычисляются границы неисключенных остатков систематической погрешности результата измерения;

- вычисляются доверительные границы погрешности результата измерения.

Для определения доверительных границ погрешности результата измерения доверительная вероятность Р принимается равной 0,95.

В тех случаях, когда измерения нельзя повторить, кроме Р = 0,95, допускается указывать границы для доверительной вероятности Р = 0,99.

Если результаты измерения имеют большое значение для здоровья людей, то выбирается еще более высокая доверительная вероятность.

При статистической обработке результатов прямых измерений с многократными наблюдениями:

- вычисляют среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений по формуле (1);

- вычисляют среднее квадратическое отклонение результатов наблюдений по формуле (6);

- проверяют аномальные результаты в зависимости от объема выборки: при m 25 ? по критерию Диксона, при m > 25 - по критерию Смирнова-Груббса.

Показатели точности измерений и формы представления результатов измерений

Устанавливаются следующие показатели точности измерений:

- интервал, в котором погрешность измерений находится с заданной вероятностью;

- интервал, в котором систематическая составляющая погрешности измерений находится с заданной вероятностью;

- числовые характеристики систематической составляющей погрешности измерений;

- числовые характеристики случайной составляющей погрешности измерений;

- функция распределения систематической составляющей погрешности измерений;

- функция распределения случайной составляющей погрешности измерений.

Техническая основа обеспечения единства измерений

Техническую основу обеспечения единства измерений составляют:

- государственные эталоны единиц величин и эталоны единиц величин, применяемые метрологическими службами Республики Казахстан;

- средства измерений, в том числе стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов, применяемые на территории Республики Казахстан.

Средство измерений предназначено для измерений, имеет нормированные метрологические характеристики, воспроизводит и (или) хранит единицу величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Эталон единицы величины ? средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы величины (кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины, утвержденное в порядке, установленном уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации.

Классификация эталонов приведена на рисунке 2.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2 - Эталоны единиц величин. Классификация эталонов

По международной и национальной принадлежности эталоны подразделяют на международные, межгосударственные и национальные эталоны.

Международный эталон ? эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы сличения с ним по размеру единиц национальных эталонов.

Международные эталоны хранит и поддерживает Международное бюро мер и весов (МБМВ).

Межгосударственный эталон ? межгосударственный эталон СНГ, утвержденный в установленном порядке, обеспечивающий воспроизведение и хранение единицы физической величины с точностью, удовлетворяющей потребностям стран-членов СНГ, предназначенный и применяемый для передачи размеров единицы эталонам заинтересованных государств Содружества.

Межгосударственные эталоны воспроизводят единицы СИ. В необходимых случаях межгосударственные эталоны воспроизводят единицы величин, не входящие в СИ, но допускаемые к применению по международным Соглашениям.

Межгосударственные эталоны создают с целью обеспечения единства измерений как при осуществлении межгосударственных связей в процессе экономического и научно-технического сотрудничества, так и при метрологическом обеспечении народного хозяйства государств-участников Соглашения.

Межгосударственные эталоны единиц величин хранятся в России. Основу эталонной базы России составляют государственные первичные эталоны основных единиц физических величин: метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и кандела.

Национальный эталон ? эталон, признанный официальным решением в качестве исходного для государства.

Национальная система обеспечения единства измерений в любой промышленно развитой стране основывается на принятой в законодательном порядке национальной системе единиц измерений и государственных (национальных) эталонах.

Государственные эталоны являются национальным достоянием, определяют уровень научного, технического и культурного развития страны.

Эталонная база Республики Казахстан

Эталонная база Республики Казахстан является важнейшим элементом обеспечения единства измерений в стране. Ее уровень определяет уровень измерений в стране.

Основным направлением деятельности по обеспечению единства измерений в Республике Казахстан как суверенном государстве является развитие и совершенствование эталонной базы.

Для обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений, метрологического обслуживания более 10 млн. средств измерений, в том числе стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, в республике созданы эталонная база и служба стандартных образцов, аккредитуются метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц на право поверки и калибровки средств измерений.

На январь 2003 года эталонная база республики состояла из 20 государственных эталонов, в том числе:

- эталон массы КГЭ (1 кг);

- эталон массы ГЭ-1-1110 (от 0 до 500 г);

- эталон единицы длины (от 0,1 до 100 мм);

- эталон единицы длины в области измерений отклонений от прямолинейности и плоскостности;

- шесть эталонов единицы давления (от 0,04 до 0,6 МПа; от 0,1 до 6 МПа; от 1 до 60 МПа; от 100 до 4·10³ Па);

- эталон единицы напряжения переменного тока (от 0,6 до 300 В) и др.

Эталоны единиц величин применяются только для работ, связанных с передачей размеров (поверки, калибровки, сличения).

Государственные эталоны хранят, исследуют и применяют в соответствии с утвержденными правилами проведения этих работ, а также в соответствии с требованиями государственных поверочных схем.

Литература: 10 (с. 114-210), 3 (с. 157-170), 12 (с. 214-241).

Тема 4 Средства измерений

Классификация и метрологические характеристики средств измерений

Средства измерительной техники ? это обобщающее понятие, включающее технические средства, специально предназначенные для измерений.

К средствам измерительной техники относятся средства измерений и их совокупности (измерительные системы, измерительные установки), измерительные принадлежности, измерительные устройства.

Средство измерений ? техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

Средство измерений, во-первых, должно иметь нормированные метрологические характеристики ? совокупность метрологических характеристик данного типа средств измерений, устанавливаемую нормативными документами на средство измерений.

Во-вторых, согласно определению, средство измерений «умеет» хранить или воспроизводить единицу величины. В-третьих, хранимая единица величины не изменяет размер.

Эти факторы и обусловливают возможность выполнения измерений, т.е. делают техническое средство средством измерений.

Обычно метрологические характеристики средств измерений нормируются для нормальных и рабочих условий применения средств измерений.

Нормальные условия измерений ? это условия измерений, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результатов измерений (погрешностью измерений) можно пренебречь из-за его малости.

Средства измерений подразделяются на стандартизованные и нестандартизованные средства измерений.

Стандартизованные средства измерений ? это средства измерений, изготовленные и применяемые в соответствии с требованиями стандартов.

Нестандартизованные средства измерений ? это средства измерений, стандартизация требований к которым признается нецелесообразной.

По принципу действия средства измерений делятся на:

- механические;

- физико-химические;

- электрические;

- оптические.

По видам средства измерений подразделяются на:

- меры;

- измерительные приборы;

- измерительные установки;

- измерительные машины;

- измерительные системы;

- измерительные преобразователи;

- стандартные образцы.

Мера ? это средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.

Меры подразделяются на однозначные меры, воспроизводящие физическую величину одного размера, и многозначные, воспроизводящие физическую величину разных размеров.

Измерительным прибором является средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в определенном диапазоне.

Измерительные приборы по степени индикации значений подразделяются на показывающие и регистрирующие, по действию ? на интегрирующие и суммирующие.

Кроме того, измерительные приборы подразделяются на приборы прямого действия, приборы сравнения, аналоговые, цифровые, самопишущие и печатающие.

Измерительная установка представляет собой совокупность функционально объединенных в одном месте мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств и предназначена для измерений одной или нескольких физических величин.

Измерительная машина ? это измерительная установка крупных размеров, предназначенная для точных измерений физических величин, которыми характеризуется изделие (силоизмерительная машина, делительная машина, машина для измерений больших длин и т.д.).

Измерительная система представляет собой функционально объединенные меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, ЭВМ и другие технические средства, размещенные в различных точках контролируемого объекта, с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому пространству, и выработки измерительных сигналов в различных целях.

Стандартные образцы (СО) ? образцы веществ (материалов) с установленными в результате метрологической аттестации значениями одной или нескольких величин, характеризующими свойства или состав этих веществ (материалов).

Различают стандартные образцы свойств и стандартные образцы состава.

Стандартные образцы свойств веществ и материалов по метрологическому назначению выполняют роль однозначных мер. Они могут применяться в качестве эталонов. Например, стандартный образец относительной диэлектрической проницаемости может использоваться как эталон (при аттестации в качестве эталона ему присваивается разряд по государственной поверочной схеме) при метрологической аттестации установки для измерения электромагнитных характеристик диэлектриков. Стандартный образец высокочистой бензойной кислоты используют как меру удельной теплотворной способности топлива и применяют для поверки калориметров.

Средства измерений характеризуются нормируемыми метрологическими характеристиками, такими, как:

- длина шкалы;

- цена деления шкалы;

- вариация показаний измерительного прибора;

- диапазон измерений;

- номинальное значение меры;

- чувствительность средства измерений;

- порог чувствительности средства измерений;

- погрешность средства измерений;

- стабильность средства измерений.

Чем более высокоточное средство измерений, тем больше для него нормируется метрологических характеристик.

Длина шкалы определяется длиной линии, проходящей через центры всех самых коротких отметок шкалы средства измерений и ограниченной начальной и конечной отметками. Длину шкалы выражают в единицах длины независимо от единиц, указанных на шкале.

Цена деления шкалы ? это разность значений величины, соответствующих двум соседним отметкам шкалы средства измерений.

Вариация показаний характеризуется разностью показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.

Диапазон измерений средства измерений ? область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средств измерений.

Нижний и верхний пределы измерений ограничивают диапазон измерений.

Во многих приборах используются переключатели, которые позволяют изменить диапазон измерений, и в этом случае говорят об общем диапазоне измерений физической величины данным прибором и об отдельных его диапазонах.

Номинальное значение меры ? значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении. Зачастую номинальное значение указывается на мере.

Чувствительность средства измерений (S) характеризуется отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины, т.е.:

,

где ? изменение сигнала на выходе;

х ? изменения измеряемой величины.

Порог чувствительности средства измерений ? это наименьшее значение изменения физической величины, начиная с которого может осуществляться ее измерение данным средством.

Погрешность средств измерений. Погрешность средств измерений ? это одна из важнейших метрологических характеристик. Она отражает несовершенство средств измерений и возникает вследствие несовершенства конструкции и (или) технологии изготовления, из-за неудовлетворительного качества сборки измерительных приборов, из-за старения и износа материалов, из которых сделаны средства измерений.

Средства измерений характеризуются такими погрешностями, как:

- абсолютная;

- относительная;

- приведенная;

- основная;

- дополнительная;

- статическая;

- динамическая.

Абсолютная погрешность средства измерений выражается в единицах измеряемой физической величины:

, (1)

где X_n ? показание прибора;

Х_д ? действительное значение измеряемой величины.

Относительная погрешность средства измерений выражается отношением абсолютной погрешности средства измерений к действительному значению измеряемой физической величины:

. (2)

Приведенная погрешность выражается отношением абсолютной погрешности средств измерений к условно принятому значению величины (нормирующему значению), постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. За нормирующее значение принимают или верхний предел измерений, или диапазон измерений:

, (3)

где X_N ? нормирующее значение.

Основная погрешность средства измерений характеризует погрешность средства измерений, применяемого в нормальных условиях.

Дополнительная погрешность средства измерений является составляющей погрешности средства измерений и возникает дополнительно к основной погрешности вследствие отклонения какой-либо из влияющих величин от нормального ее значения. Предел допускаемой погрешности средств измерений характеризуется наибольшим значением погрешности средства измерений, устанавливаемым нормативным документом, при котором оно еще признается годным к применению.

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

Класс точности средств измерений характеризует их свойства в отношении точности, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств.

Общие положения о делении средств измерений на классы точности и способы нормирования метрологических характеристик регламентированы ГОСТ 8.401-80.

Классы точности предложено обозначать числом, представляющим собой предел допускаемой относительной приведенной основной погрешности. Например, класс 1,5; допускаемая погрешность равна ±1,5%. Этот способ обозначения применяется для средств измерений с равномерной шкалой, и если погрешность определяется по формуле:

,

где Р выбирается из ряда 1·10ⁿ; 1,5·10ⁿ; 2·10ⁿ; 2,5·10ⁿ; 4·10ⁿ; 5·10ⁿ; 6·10ⁿ (n = 1,0; -1; -2 и т.д.), на циферблате таких приборов наносится число 1,5.

Если шкала прибора неравномерная, погрешность определяется по формуле (17), но за нормирующее значение принимается длина шкалы, класс точности обозначается также 1,5, а на циферблате наносится 1,5. В тех случаях, когда для нормирования используется допускаемая относительная основная погрешность, определяемая по формуле:

( = 1,5%),

класс точности на циферблате прибора обозначается числом, помещенным в кружок 1,5 .

Если пределы допускаемой относительной погрешности устанавливаются по формуле:

,

где Х_к ? больший (по модулю) из пределов измерений;

X ? значение измеряемой величины на входе (выходе) средств измерений;

с и d ? положительные числа, выбираемые из ряда 1·10ⁿ; 1,5·10ⁿ; 2·10ⁿ; 2,5·10ⁿ; 4·10ⁿ; 5·10ⁿ (n = 1,0; -1; -2 и т.д.), то в документации обозначается «Класс точности c/d», а на циферблате прибора ? c/d.

Единообразие средств измерений достигается путем:

- государственных испытаний;

- поверки;

- метрологической аттестации;

- калибровки средств измерений.

Испытание средств измерений

Средства измерений, которые предназначены для серийного производства или ввоза на территорию Республики Казахстан партиями и на которые распространяется государственный метрологический надзор, подлежат испытаниям с последующим утверждением типа этих средств измерений.

Испытания средств измерений ? это совокупность операций, проводимых для определения степени соответствия средств измерений установленным нормам с применением к объектам испытаний различных испытательных воздействий (воздействий, которым они подвергаются в процессе эксплуатации, и воздействий, которым они подвергаются при транспортировке).

Испытания средств измерений проводятся государственным научным метрологическим центром и другими юридическими лицами, аккредитованными уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации в качестве центров испытаний средств измерений.

Аккредитация ? официальное признание уполномоченным органом компетентности и правомочий юридического лица осуществлять конкретные виды метрологических работ.

Аккредитованным центрам испытаний выдается аттестат аккредитации, срок действия которого не должен превышать пяти лет. Свою деятельность центры испытаний осуществляют согласно области аккредитации.

Результаты испытаний представляются в уполномоченный орган по стандартизации, метрологии и сертификации, который принимает решение об утверждении или отказе в утверждении типа средств измерений.

При положительном решении об утверждении типа средств измерений оформляется сертификат об утверждении типа, срок действия которого устанавливается при его выдаче. Тип средств измерений регистрируется в реестре ГСИ РК, согласовываются методика поверки и описание типа.

Заявитель наносит на средства измерений, тип которых утвержден, и на эксплуатационную документацию Знак утверждения типа средств измерений (рисунок 3).



Рисунок 3 ? Знак утверждения типа средств измерений

Производство средств измерений, в том числе производство стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, может осуществляться физическими и юридическими лицами после получения соответствующей лицензии, выдаваемой уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации, при соответствии заявителя квалификационному уровню.

Лицензия выдается без ограничения срока действия. Лицензии, выдаваемые лицензиатам, неотчуждаемы, не передаются другим лицам.

Литература: 3 (с. 249-258), 6 (с. 450-478), 6 (с. 176-212).

Тема 5 Поверка средств измерений

Поверка осуществляется как государственной метрологической службой, так и метрологическими службами юридических лиц, которые аккредитованы уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации в установленном порядке.

Поверка средств измерений ? это совокупность операций, проводимых с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

По результатам поверки средства измерений признаются или пригодными к применению, или бракуются.

Пригодными к применению в течение межповерочного интервала признаются средства измерений, поверка которых, выполненная в соответствии с требованиями нормативных документов по поверке, подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному средству измерений. Поверка является одним из звеньев процесса передачи размера единицы от эталона до рабочего средства измерений.

Связь с эталоном является необходимым условием единства измерений. Эта связь осуществляется ступенями, и от ступени к ступени, если идти к рабочим средствам измерений, снижается точность.

При выборе эталонов для поверки того или иного средства измерений необходимо решить, во сколько раз погрешность эталона должна быть меньше, чем допускаемые погрешности рабочего средства измерений. Точный ответ дать невозможно по многим причинам.

При выборе эталонов следует учитывать степень достоверности определения погрешностей поверяемого средства измерений и эталона.

Для сложных средств измерений различают комплектную и поэлементную поверки.

Поверка мер с помощью приборов сравнения заключается в сличении мер с эталоном при помощи компарирующего устройства.

Компаратор ? это средство сравнения, предназначенное для сличения мер однородных величин.

Точность поверки зависит от метрологических характеристик приборов сравнения:

- весов эталонных различных разрядов (при поверке гирь);

- мостов постоянного и переменного тока (при сличении мер сопротивления, индуктивности, емкости);

- потенциометров (при сличении мер сопротивления, ЭДС нормальных элементов) и т.д.

Одна из основных метрологических характеристик приборов сравнения ? это их чувствительность.

Компаратор должен быть настолько чувствительным, чтобы с его помощью можно было обнаружить изменение измеряемой величины, не превышающее значения погрешности эталонной меры.

Например, у поверяемой гири в 1 кг допускаемая погрешность 100 мг. Для ее поверки используется эталонная гиря, погрешность которой не должна превышать 20 мг. От весов, с помощью которых производится сличение мер, требуется, чтобы при изменении нагрузки на 20 мг указатель отклонялся бы не менее чем на одно деление.

Во-вторых, элементы конструкции приборов сравнения должны быть стабильными (например, у весов должна быть устойчивость их равноплечести).

Добиться равноплечести у весов невозможно, поэтому применяются разные методы измерений (метод Менделеева, Борда), позволяющие исключить влияние неравноплечести.

Поверка средств измерений по эталонной мере заключается в измерении поверяемым средством измерений величины, воспроизводимой эталонной мерой (поверка циферблатных весов при помощи эталонных гирь).

Все вышеуказанные способы поверки являются комплектными, т.е. средства измерений поверяются в полном комплекте всех его составных частей. Точность поверки в этом случае не вызывает сомнений.

В процессе эксплуатации средства измерений подлежат периодической поверке через определенные межповерочные интервалы, установленные с расчетом обеспечения пригодности к применению средств измерений на период между поверками.

Внеочередная поверка проводится до наступления сроков периодической поверки в следующих случаях:

- при корректировке межповерочных интервалов;

- при необходимости подтверждения межповерочного интервала;

- при повреждении пломбы с рисунком поверительного клейма или утере документа о поверке;

- при отправке потребителю средств измерений, не реализованных изготовителем по истечении половины межповерочного интервала на них.

Инспекционная поверка проводится при осуществлении государственного метрологического надзора и метрологического контроля для установления их исправности, правильности результатов последней поверки, оценки правильности принятых межповерочных интервалов и установления правильности эксплуатации средств измерений.

Экспертную поверку проводят при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению, а также по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры, органов исполнительной власти, юридических и физических лиц. По результатам экспертной поверки составляют заключение, которое направляется заявителю.

Поверку проводит физическое лицо, прошедшее подготовку по поверке средств измерений соответствующих величин и аттестованное в качестве поверителя в установленном порядке.

Оформление результатов поверки средств измерений. Во многих случаях в процессе поверки ведут протокол, форма которого указана в нормативном документе на поверку.

По окончании поверки и после анализа протокола делают вывод о пригодности или непригодности средства измерений к применению и в протокол вносят соответствующую запись об этом.

Если необходимо исключить доступ к узлам регулировки, то на средство измерений навешиваются номерные пломбы или же наносятся номерные наклейки с рисунком поверительного клейма так, чтобы нельзя было открыть механизм измерительного устройства без их повреждения.

Рисунок поверительного клейма должен содержать две последние цифры действия клейма, знак реестра ГСИ, шифр предприятия, квартал (при необходимости), индивидуальный знак поверителя (при наличии более одного).

Кроме клеймения средства измерений, при положительных результатах поверки выдается сертификат о поверке установленного образца, в котором дается информация о соответствии средства измерений требованиям того или иного нормативного документа или указываются поправки к показаниям средства измерений.

При отрицательных результатах поверки поверитель выписывает извещение о непригодности средства измерений к применению.

Средства измерений, не подлежащие поверке, калибруются.

Калибровка средств измерений

Средства измерений, не подлежащие поверке, калибруются при выпуске из производства, ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации в порядке, определяемом изготовителем, владельцем или потребителем этих средств измерений.

Система калибровки средств измерений Республики Казахстан является составной частью Государственной системы обеспечения единства измерений.

Система калибровки ? совокупность субъектов деятельности и калибровочных работ, направленных на обеспечение единства измерений и действующих на основе установленных системой требований к организации и проведению калибровки средств измерений.

Основная деятельность в рамках системы калибровки Республики Казахстан заключается:

- в аккредитации метрологических служб юридических лиц с целью оценки их компетентности в области калибровки;

- в калибровке средств измерений;

- в контроле деятельности калибровочных лабораторий;

- в установлении основных принципов и правил системы калибровки РК;

- в организационном, методическом и информационном обеспечении деятельности системы калибровки РК.

Калибровка средств измерений ? это совокупность операций, устанавливающих соотношения между значением величины, полученным с помощью данного средства измерения, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью установления действительных метрологических характеристик и (или) пригодности средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому надзору.

Калибровочная лаборатория должна иметь или статус юридического лица, или быть подразделением юридического лица и отвечать следующим требованиям:

- иметь соответствующие права на принятие самостоятельного решения при калибровке средств измерений;

- иметь метрологическую службу, обеспечивающую выполнение соответствующих обязанностей;

- иметь помещение, соответствующее условиям калибровки;

- иметь соответствующую техническую базу, необходимую для калибровки средств измерений;

- иметь нормативные документы, регламентирующие организацию и порядок проведения калибровки;

- иметь документированную систему качества калибровочных работ.

Если по результатам калибровки средство измерений признается пригодным к применению, то на него наносится калибровочный знак или оформляется сертификат о калибровке.

Правовая основа обеспечения единства измерений

Обеспечение единства измерений в стране и на международном уровне является одной из главных задач государства.

Для реализации вышеуказанных задач 18 января 1993 года был принят Закон Республики Казахстан «О единстве измерений», позволивший перевести управление метрологической инфраструкуры республики на законодательные принципы и устанавливающий следующие формы государственного надзора:

- государственные испытания и утверждение типа средств измерений;

- государственную метрологическую аттестацию средств измерений;

- государственную поверку средств измерений;

- лицензирование деятельности по изготовлению, поверке, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

- государственный надзор за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их продаже и расфасовке;

- государственный надзор за выпуском в обращение, состоянием и применением средств измерений, методиками выполнения измерений, соблюдением метрологических правил и норм.

Указом Президента Республики Казахстан Н.А. Назарбаева 7 июня 2000 года был принят Закон Республики Казахстан «Об обеспечении единства измерений», разработанный на основе модельного закона «Об обеспечении единства измерений» уполномоченным органом по стандартизации, метрологии и сертификации Республики Казахстан.

Настоящий закон устанавливает правовые, экономические и организационные основы обеспечения единства измерений в Республике Казахстан, регулирует отношения между органами государственного управления, физическими и юридическими лицами в сфере метрологической деятельности и направлен на защиту прав и законных интересов граждан и экономики Республики Казахстан от последствий недостоверных результатов измерений.

Сфера действия закона распространяется на органы государственного управления, а также на физические и юридические лица, осуществляющие деятельность, связанную с обеспечением единства измерений на территории Республики Казахстан.

Закон Республики Казахстан «Об обеспечении единства измерений» включает 7 глав и 31 статью.

Глава 1. Общие положения.

Статья 1. Основные понятия, используемые в настоящем законе.

Статья 2. Законодательство об обеспечении единства измерений.

Статья 3. Сфера действия настоящего закона.

Статья 4. Цели обеспечения единства измерений.

Статья 5. Государственное управление обеспечением единства измерений.

Глава 2. Государственная система обеспечения единства измерений.

Статья 6. Структура Государственной системы обеспечения единства измерений.

Статья 7. Объекты Государственной системы обеспечения единства измерений.

Статья 8. Нормативные документы по обеспечению единства измерений.

Статья 9. Единицы величин.

Статья 10. Государственные эталоны единиц величин.

Статья 11. Средства измерений.

Статья 12. Методики выполнения измерений.

Глава 3. Метрологическая служба.

Статья 13. Структура метрологической службы.

Статья 14. Государственная метрологическая служба.

Статья 15. Государственные службы обеспечения единства измерений.

Статья 16. Метрологические службы органов государственного управления, физических и юридических лиц.

Глава 4. Утверждение типа, производство, ремонт, поверка и калибровка средств измерений.

Статья 17. Утверждение типа средств измерений.

Статья 18. Лицензирование деятельности физических и юридических лиц.

Статья 19. Поверка средств измерений.

Статья 20. Калибровка средств измерений.

Глава 5. Государственный метрологический надзор.

Статья 21. Цель государственного метрологического надзора.

Статья 22. Объекты государственного метрологического надзора.

Статья 23. Сфера государственного метрологического надзора.

Статья 24. Виды государственного метрологического надзора.

Статья 25. Государственный метрологический надзор за выпуском, состоянием и применением средств измерений, применением методик выполнения измерений, за эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм.

Статья 26. Государственный метрологический надзор за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций.

Статья 27. Государственный метрологический надзор за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке, продаже и импорте.

Статья 28. Права должностных лиц, осуществляющих государственный метрологический надзор.

Глава 6. Ответственность за нарушение законодательства об обеспечении единства измерений и разрешение споров.

Статья 29. Ответственность за нарушение законодательства об обеспечении единства измерений.

Статья 30. Разрешение споров в отношении нарушения норм настоящего закона.

Глава 7. Финансирование работ по обеспечению единства измерений.

Статья 31. Финансирование работ по обеспечению единства измерений и государственному метрологическому надзору.

Законодательство об обеспечении единства измерений основывается на Конституции Республики Казахстан и состоит из Закона «Об обеспечении единства измерений» и иных нормативных правовых актов, определяющих организацию и порядок проведения различных видов работ, обеспечивающих единство измерений (порядок внесения средств измерений в реестр Государственной системы обеспечения единства измерений, порядок проведения метрологической аттестации, поверки и калибровки средств измерений, требования к разработке, аттестации и применению методик выполнения измерений, к единицам физических величин, допускаемых к применению в Республике Казахстан и т.д.).

Нормативная база обеспечения единства измерений

Нормативная основа Государственной системы обеспечения единства измерений Республики Казахстан представляет собой комплекс нормативных документов, устанавливающих единые правила, положения и нормы, регламентирующие организацию и порядок проведения работ по обеспечению единства и требуемой точности измерений в Республике Казахстан.

Нормативные документы ГСИ РК подразделяются на:

- основополагающие, т.е. устанавливающие общие требования, правила и нормы;

- регламентирующие требования, правила и нормы в каком-либо виде измерений.

К нормативным документам ГСИ РК относятся государственные стандарты, применяемые в установленном порядке, международные (региональные) стандарты, положения, инструкции и иные нормативные и методические документы, определяющие требования и порядок проведения работ по обеспечению единства измерений.

Ниже приведен перечень действующих нормативных документов ГСИ РК:

1. СТ РК 2.0-2000 «ГСИ РК. Основные положения».

2. СТ РК 2.1-2000 «ГСИ РК. Термины и определения».

3. СТ РК 2.2-97 «ГСИ РК. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений и соблюдением метрологических правил».

4. СТ РК 2.3-97 «ГСИ РК. Эталоны единиц физических величин. Основные положения. Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения» (введен впервые).

5. СТ РК 2.4-2000 «ГСИ РК. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения».

6. СТ РК 2.5-98 «ГСИ РК. Требования к экспертам-аудиторам и порядок их аттестации» (введен впервые).

7. СТ РК 2.6-99 «ГСИ РК. Типовые программы государственных испытаний для целей утверждения типа средств измерений. Порядок разработки, оформления, утверждения и регистрации».

8. СТ РК 2.7-99 «ГСИ РК. Порядок ведения Государственного реестра средств измерений и объектов аккредитации».

9. СТ РК 2.8-99 «ГСИ РК. Порядок перевода средств измерений в разряд индикаторов».

10. СТ РК 2.9-2000 «ГСИ РК. Порядок лицензирования деятельности по производству, поверке и ремонту средств измерений».

11. СТ РК 2.10-2000 «ГСИ РК. Смеси аттестованные. Порядок разработки, аттестации и применения».

12. СТ РК 2.11-2000 «ГСИ РК. Система калибровки Республики Казахстан. Основные положения».

13. СТ РК 2.12-2000 «ГСИ РК. Система калибровки Республики Казахстан. Калибровка средств измерений. Организация и порядок проведения».

14. СТ РК 2.13-2000 «ГСИ РК. Счетчики газа бытовые. Методы и средства поверки».

15. СТ РК 2.14-2000 «ГСИ РК. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством товаров, отчуждаемых при совершенствовании торговых операций» (введен впервые; разработан с учетом ПР 50.2.003-94).

16. СТ РК 2.15-2000 «ГСИ РК. Государственный метрологический надзор и метрологический контроль. Общие положения» (введен впервые).

17. СТ РК 2.18-2001 «ГСИ РК. Методика выполнения измерений. Порядок разработки, аттестации и применения»

18. СТ РК 2.20-2001 «ГСИ РК. Поверительные клейма. Порядок изготовления, хранения и применения».

19. СТ РК 2.21-2000 «ГСИ РК. Порядок проведения государственных испытаний и утверждения типа средств измерений».

20. СТ РК 2.30-2001 «ГСИ РК. Порядок проведения метрологической аттестации средств измерений».

21. СТ РК 2.38-2002 «ГСИ РК. Аттестация рабочих мест поверителей».

22. СТ РК 2.39-2002 «ГСИ РК. Поверочные схемы. Содержание и построение».

23. ПР РК 50.24-96 «Правила по метрологии. Организация и порядок проведения государственного надзора за деятельностью метрологических служб юридического лица».

24. ПР РК 50.2.26-96 «Правила по метрологии. ГСИ РК. Порядок проведения сличений средств измерений».

25. ПР РК 50.2.27-96 «Правила по метрологии. Типовое положение о базовых организациях по стандартным образцам».

26. СТ РК 7.0-99 «Система аккредитации Республики Казахстан. Основные положения. Изменение № 1».

27. СТ РК 7.2-2000 «Система аккредитации Республики Казахстан. Требования к органам по сертификации» (взамен СТ РК 3.2-94 с 01.04.2000).

28. СТ РК 7.3-2000 «Система аккредитации Республики Казахстан. Требования к испытательным лабораториям (центрам)» (взамен 3.2-94 с 01.04.2000).

29. СТ РК 7.4-2000 «Система аккредитации Республики Казахстан. Требования к калибровочным лабораториям».

30. СТ РК 7.5-2000 «Система аккредитации Республики Казахстан. Основные требования к поверочным лабораториям».

31. СТ РК 7.8-2002 «Система аккредитации Республики Казахстан. Порядок аккредитации испытательных поверочных и калибровочных лабораторий (центров)».

32. ГОСТ 8.009-84 «ГСИ РК. Нормируемые метрологические характеристики».

33. ГОСТ 8.010-99 «ГСИ РК. Методики выполнения измерений».

34. ГОСТ 8.207-79 «ГСИ РК. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов измерений. Основные положения».

35. ГОСТ 8.395-80 «ГСИ РК. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования».

36. ГОСТ 8.401-80 «ГСИ РК. Классы точности средств измерений. Общие требования».

37. ГОСТ 8.417-81 «ГСИ РК. Единицы физических величин».

38. МИ 1317-86 «ГСИ РК. Результаты измерений и характеристики погрешности измерений. Формы представления».

39. МИ 1552-86 «ГСИ РК. Измерения прямые, однократные. Оценивание погрешностей результатов измерений».

40. ГОСТ 24555-81 «ГСИ РК. Порядок аттестации испытательного оборудования».

41. Р РК. 50.2.3-2001 «ГСИ РК. Система калибровки. Калибровочные знаки. Общие требования».

42. Р РК 50.2.4-2002 «ГСИ РК. Типовое положение о метрологической службе органов государственного управления и юридических лиц».

Организационная основа обеспечения единства измерений

Организационной основой обеспечения единства измерений является метрологическая служба Республики Казахстан, которая состоит из:

- государственной метрологической службы;

- государственной службы времени и частоты;

- государственной службы стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;

- государственной службы стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;

- метрологических служб органов государственного управления, физических и юридических лиц.

Государственный метрологический надзор и метрологический контроль

За соблюдением метрологических правил и норм осуществляется государственный метрологический надзор и метрологический контроль.

Государственный метрологический надзор ? это деятельность государственных инспекторов по надзору за выпуском, состоянием и применением средств измерений, применением методик выполнения измерений, соблюдением метрологических правил и норм, за количеством товаров при продаже, а также за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке, продаже и импорте.

Государственный метрологический надзор и метрологический контроль осуществляется в форме проверок, которые могут быть плановыми (периодическими), внеплановыми (внеочередными) и повторными.

При государственном метрологическом надзоре:

- плановые проверки проводятся не реже одного раза в три года в соответствии с графиком проведения проверок;

- внеплановые проверки проводятся по жалобам органов государственного управления, физических и юридических лиц о нарушении метрологических правил и норм;

- повторные проверки проводятся в целях контроля выполнения предписаний.

Литература: 5 (с. 145-148), 19 (с. 523-602), 3 (с. 249-258)

МОДУЛЬ 3

Тема 1 Сущность и основные понятия сертификации

Сертификация в переводе с латыни означает «сделано верно». Для того чтобы убедиться в том, что продукция «сделана верно», надо знать, каким требованиям она должна соответствовать и каким образом возможно получить достоверные доказательства этого соответствия. В международной практике общепризнанным способом такого доказательства служит сертификация.

Известно, что продукция создаётся для дальнейшего её использования или потребления. В общей цепочке жизненного цикла продукции изготовитель является «первой стороной». И он, конечно, считает, что произвел хорошую продукцию, которая удовлетворит потребителя.

«Второй стороной» в этой цепочке является потребитель, желающий приобрести качественную продукцию. От оценки потребителя зависит дальнейшая судьба продукции.

«Третьей стороной», т.е. арбитром, является независимый от изготовителя и потребителя орган или лицо. В международной практике в оценке соответствия наиболее объективными и достоверными считаются результаты испытаний, проведенные третьей стороной.

В соответствии с Законом Республики Казахстан «О сертификации» термин «сертификация» означает письменное подтверждение органом, независимым от изготовителя (продавца, исполнителя) и потребителя (покупателя), соответствия продукции, процесса, работы, услуги требованиям, установленным в нормативных документах.

Сертификация продукции (работы, услуги) представляет собой комплекс мероприятий, проводимых с целью подтверждения соответствия продукции (работы, услуги) требованиям, установленным в нормативных документах.

Объектами сертификации являются продукция, услуги, процессы, работы и системы качества (производства).

Декларация о соответствии ? документ поставщика (изготовителя, продавца) установленной Государственной системой сертификации формы, удостоверяющий соответствие продукции установленным требованиям.