Метрологическое обеспечение производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Метрологические обеспечения производства (МОП)

1. Предмет, задачи и содержание МОП

С течением мировой истории человеку приходилось измерять различные вещи, взвешивать продукты, отсчитывать время. Для этой цели понадобилось создать целую систему различных измерений, необходимую для вычисления объема, веса, длины, времени и т. п. Данные подобных измерений помогают освоить количественную характеристику окружающего мира. Крайне важна роль подобных измерений при развитии цивилизации. Ведь именно с помощью этих измерений происходит формирование и управление различными технологическими процессами, а также контролирование качества выпускаемой продукции. Подобные измерения нужны для самых различных потребностей в процессе развития научно--технического прогресса: и для учета материальных ресурсов и планирования, и для нужд внутренней и внешней торговли, и для проверки качества выпускаемой продукции, и для повышения уровня защиты труда любого работающего человека. Несмотря на многообразие природных явлений и продуктов материального мира, для их измерения существует такая же многообразная система измерений, основанных на очень существенном моменте - сравнении полученной величины с другой, ей подобной, которая однажды была принята за единицу. При таком подходе физическая величина расценивается как некоторое число принятых для нее единиц, или, говоря иначе, таким образом получается ее значение. Существует наука, систематизирующая и изучающая подобные единицы измерения, - метрология. Как правило, под метрологией подразумевается наука об измерениях, о существующих средствах и методах, помогающих соблюсти принцип их единства, а также о способах достижения требуемой точности. Следует различать также объекты метрологии:

1) единицы измерения величин;

2) средства измерений;

3) методики, используемые для выполнения измерений и т. д.

Метрология включает в себя: во--первых, общие правила, нормы и требования, во--вторых, вопросы, нуждающиеся в государственном регламентировании и контроле. И здесь речь идет о:

1) физических величинах, их единицах, а также об их измерениях;

2) принципах и методах измерений и о средствах измерительной техники;

3) погрешностях средств измерений, методах и средствах обработки результатов измерений с целью исключения погрешностей;

4) обеспечении единства измерений, эталонах, образцах;

5) государственной метрологической службе;

6) методике поверочных схем;

7) рабочих средствах измерений.

В связи с этим задачами метрологии становятся: усовершенствование эталонов, разработка новых методов точных измерений, обеспечение единства и необходимой точности измерений.

2. Научные основы метрол.обеспечения

Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерении. Основной тенденцией в развитии метрологического обеспечения является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задаче обеспечения качества измерений.

Качество измерений понятие более широкое, чем точность измерений. Оно характеризует совокупность свойств СИ, обеспечивающих получение в установленный срок результатов измерений с требуемыми точностью (размером допускаемых погрешностей), достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью. Понятие "метрологическое обеспечение" применяется, как правило, по отношению к измерениям (испытанию, контролю) в целом. В то же время допускают использование термина "метрологическое обеспечение технологического процесса (производства, организации)", подразумевая при этом МО измерений (испытаний или контроля) в данном процессе, производстве, организации. Объектом метрологического обеспечения являются все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги. Под ЖЦ понимается совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания и изменения состояния продукции от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления.

Метрологическое обеспечение имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую. Отдельные аспекты МО рассмотрены в рекомендации МИ 2500-98 по метрологическому обеспечению малых предприятий. Разработка и проведение мероприятий МО возложено на метрологические службы (МС). Метрологическая служба - служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и осуществления метрологического контроля и надзора.

3. Метрологическое обеспечение при сертификации продукции и услуг

Сертификация продукции - это деятельность по подтверждению соответствия продукции установленным требованиям. Сертификат соответствия - документ, выданный по правилам системы сертификации для подтверждения соответствия сертифицированной продукции установленным требованиям.

Сертификация, преследует несколько целей:

1. Создание условий для деятельности предприятий и организаций на

едином товарном рынке и участия в международной торговле.

2. Содействие потребителям в компетентном выборе продукции.

3. Защита потребителя от недобросовестного поставщика.

4. Контроль безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества.

5. Подтверждение показателей качества продукции, заявленных изготовителем.

Принципиальная сущность сертификации и услуг заключается в том, что кто-то третий, находящийся между изготовителем и потребителем, независимый от того и другого, делает заключение о том, что производимая продукция или услуга действительно соответствуют требованиям к этой продукции или услуге, указанным в конкретной нормативной документации. И чем выше авторитет организации, выдавшей сертификат, тем больше доверие к продукции, на которую этот сертификат выдан от 10 июня 1993 года «О сертификации продукции и услуг» установлена обязательная и добровольная сертификация. Обязательная сертификация осуществляется в случаях, предусмотренных законодательством. В основном, это относится к контролю безопасности продукции для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества. В частности, в стандартах должны учитываться требования к продукции, в отношении которой изготовитель продукции при выпуске должен иметь сертификат.

Добровольная сертификация проводится по инициативе предприятий и организаций, а также отдельных граждан. Это делается для повышения престижа выпускаемой продукции или оказываемых услуг. Организация и проведение работ по сертификации возлагается Госстандартом, который формирует и реализует государственную политику по сертификации, устанавливает общие правила и рекомендации по проведению сертификации, проводит регистрацию систем сертификации, публикует данные о действующих системах.

Одним из основных участников работ по сертификации являются испытательные лаборатории (центры), которые непосредственно проводят испытания конкретной продукции и выдают протокол испытаний для целей сертификации.

Одним из требований, предъявляемых к производству, снабжаемому обязательным или добровольным сертификатом, является наличие внедренной системы качества. Наиболее полной формой сертификации является сертификация производства. Имеется в виду получение сертификата не на продукцию или услуги, а сертификата- документа, подтверждающего, что имеющиеся производства обеспечивают выпуск продукции, соответствующей определенному нормативному документу, например, отечественному или международному стандарту.

4. Калибровка и градуировка средств измерения

Калибровка средств измерений - это комплекс действий и операций, определяющих и подтверждающих настоящие (действительные) значения метрологических характеристик и (или) пригодность средств измерений, не подвергающихся государственному метрологическому контролю.

Калибровка сменила поверку и метрологическую аттестацию средств измерений, которые проводились только органами государственной метрологической службы. Калибровка, в отличие от поверки и метрологической аттестации средств измерений, может осуществляться любой метрологической службой при условии, что у нее есть возможность обеспечить соответствующие условия для проведения калибровки. Калибровка осуществляется на добровольной основе и может быть проведена даже метрологической службой предприятия.

Выделяют четыре метода поверки (калибровки) средств измерений:

1) метод непосредственного сравнения с эталоном;

2) метод сличения при помощи компьютера;

3) метод прямых измерений величины;

4) метод косвенных измерений величины.

Градуировкой называется процесс нанесения отметок на шкалы средств измерений, а также определение значений измеряемой величины, соответствующих уже нанесенным отметкам для составления градуировочных кривых или таблиц.

Различают следующие способы градуировки.

1. Использование типовых шкал. Для подавляющего большинства рабочих и многих образцовых приборов используют типовые шкалы, которые изготовляются заранее в соответствии с уравнением статической характеристики идеального прибора. Если статическая характеристика линейна, то шкала оказывается равномерной.

2. Индивидуальная градуировка шкал. Индивидуальную градуировку шкал осуществляют в тех случаях, когда статическая характеристика прибора нелинейна или близка к линейной, но характер изменения систематической погрешности в диапазоне измерения случайным образом меняется от прибора к прибору данного типа (например, вследствие разброса нелинейности характеристик чувствительного элемента) так, что регулировка не позволяет уменьшить основную погрешность до пределов ее допускаемых значений.

3. Градуировка условной шкалы. Условной называется шкала, снабженная некоторыми условными равномерно нанесенными делениями, например, через миллиметр или угловой градус. Градуировка шкалы состоит в определении при помощи образцовых мер или измерительных приборов значений измеряемой величины. В результате определяют зависимость числа делений шкалы, пройденных указателем от значений измеряемой величины. Эту зависимость представляют в виде таблицы или графика. Если необходимо избавиться и от погрешности обратного хода, градуировку осуществляют раздельно при прямом и обратном ходе.

4. Классы точности средств измерений. Метрологическая надежность средств измерений. - Класс точности средства измерений -- обобщенная характеристика прибора, характеризующая допустимые по стандарту значения основных и дополнительных погрешностей, влияющих на точность измерения.

Из-за разнообразия измеряемых величин и средств измерений нельзя ввести единый способ выражения пределов допускаемых погрешностей и единые обозначения К. Под классом точности средств измерений понимают их обобщённые характеристики, определяемые пределами допускаемых основной и дополнительной погрешности, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на их точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений.

Средствам измерений с двумя или более диапазонами измерений одной и той же физической величины допускается присваивать два или более класса точности. Средствам измерений, предназначенным для измерений двух или более физических величин, допускается присваивать

различные классы точности для каждой измеряемой величины. Например, электроизмерительному прибору, предназначенному для измерений электрического напряжения и сопротивления, могут быть присвоены два класса точности: один как вольтметру, другой - как омметру.

Средства измерений должны удовлетворять требованиям к метрологическим характеристикам, установленным для присвоения класса точности как при выпуске их из производства, так и в ходе эксплуатации.

Средствам измерений при их разработке присваивают классы точности с учётом результатов государственных приемочных испытаний. Если в стандарте или технических условиях установлено несколько классов точности, то допускается присваивать класс точности при выпуске из производства, а также понижать класс точности по результатам поверки. Например, класс точности для концевых мер длины может быть присвоен при выпуске мер из производства или изменен в процессе эксплуатации, если в ходе её отклонение длины меры от номинального значения превысило предел допускаемых отклонений для класса точности, присвоенного ранее.

5. Государственные службы обеспечения единства измерений, времени и частоты

Стандарты Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) - это система стандартов, регламентирующих требования, правила, положения и нормы, а также деятельность органов метрологической службы.

Развитие измерительной техники, усложнение как самих средств измерений, так и условий их применения, широкое использование косвенных измерений, необходимость измерений быстроизменяющихся величин, привели к тому, что возникла потребность расширения метрологической деятельности, особенно в области технических измерений, в том числе и по оценке погрешностей измерений.

Одной из важнейших задач метрологического обеспечения является достижение единства измерений.

Это требует соблюдения правил, норм установленных в стандартах и нормативных документах, составляющих нормативную основу метрологического обеспечения.

Стандарты государственной системы обеспечения единства измерений предназначены для решения таких задач, как установление единых терминов и обозначений, единых правил выполнения всех работ по обеспечению единства измерений, создание и совершенствование государственных эталонов единиц физических величин, методов и средств измерений высшей точности, постоянный контроль за соблюдением метрологических правил и норм.

Нормативная база Государственной системы обеспечения единства измерений в период существования СССР насчитывала более 1800 документов, в том числе 545 ГОСТов, около 1100 методических указаний метрологических институтов, 119 -руководящих документов и 60 инструкций и правил.

Основополагающим базовым стандартом в области измерений является ГОСТ 8.417-81

6. Назначение и функции метрологической службы органов государственного управления физических и юридических лиц

В настоящее время любая сфера жизнедеятельности человека немыслима без измерений, единиц величин и эталонов этих единиц, а обеспечение единства измерений, как национального, так и международного, - без специально установленной службы по обеспечению единства измерений, невозможно. В нашем государстве данную службу представляют государственная метрологическая служба и метрологические службы юридических лиц. Метрологическая служба АО «НаЦЭкС» образована в 1923 году и является не только старейшей, но и самой крупной в Республике Казахстан.

На сегодня эталонная база метрологической службы АО «НаЦЭкС» насчитывает более 2000 исходных средств измерений и более 20000 подчиненных средств измерений и измерительных принадлежностей.

Основными задачами метрологической службы АО «НаЦЭкС» на период 2010 - 2011 годы являются: Развитие поверочной базы с целью сокращения вывозимых на поверку исходных эталонных средств измерений

Расширение области аккредитации путем освоения новых видов поверок. Развитие метрологического обеспечения теплоэнергетического комплекса, средств измерений медицинского назначения, средств измерений для контроля допустимых отклонений частоты и мощности, радиопередающих устройств

Обновление эталонной базы современным высокотехнологичным оборудованием. Развитие и совершенствование приборо-ремонтной базы для улучшения метрологического обслуживания СИ в городах: Актау, Атырау, Талдыкорган, Кокшетау, Костанай, Усть-Каменогорск

В соответствии с задачами основной круг обязанностей метрологических служб юридических лиц включает:

проведение систематического анализа состояния измерений, контроля и испытаний на всех стадиях разработки, производства и эксплуатации отдельных видов продукции;

изучение потребности в средствах измерений, контроля и испытаний эталонов, исходных образцовых средств измерений для поверки средств измерений, стандартных образцов;

участие в разработке средств и методов измерений и их внедрении;

участие в создании эталонов, других средств поверки, необходимых для метрологического обслуживания создаваемых и выпускаемых средств измерений;

участие в аттестации средств испытаний и контроля, в разработке программ и методик их аттестаций;

контроль за своевременным представлением средств измерений на испытание в целях утверждения типа средств измерений;

подготовка материалов и участие в согласовании заявок на импорт средств измерений;

Руководитель предприятия или физическое лицо обеспечивает:

условия, необходимые для проведения проверки;

свободный доступ в помещение, где хранятся и эксплуатируются средства измерений и к необходимой документации.

При осуществлении государственного надзора за деятельностью МС проверяется:

наличие Положения о МС и соответствие его структуры утвержденному Положению, выполнение возложенных функций;

наличие лицензии и соответствие выполняемых работ области деятельности, указанной в лицензии;

проведение систематического анализа состояния измерений на всех стадиях разработки, производства и эксплуатации отдельных видов продукции и определение приоритетов решения отдельных задач метрологического обеспечения;

7. Порядок осуществления госнадзора

Государственный надзор за деятельностью метрологических служб (МС) осуществляется в соответствии с ежегодным планом-графиком государственного надзора не реже одного раза в два года.

Государственный надзор за деятельностью МС осуществляется с целью проверки соответствия работ, выполняемых МС, утвержденному положению и установленным метрологическим правилам и нормам.

Основными задачами государственного надзора являются:

исполнение закона РК «Об обеспечении единства измерений»;

повышение ответственности хозяйствующих субъектов за обеспечение единства измерений;

своевременное внедрение и соблюдение метрологических правил и норм.

Нормативной базой проведения госнадзора служат правила - ПР РК 50.2.24-96 «Организация и порядок проведения государственного надзора за деятельностью метрологических служб юридических и физических лиц».

Государственный надзор осуществляет государственный инспектор территориального подразделения Госстандарта РК.

Для проведения проверки могут привлекаться другие специалисты подразделения, других метрологических служб и контролирующих органов.

При подготовке к проверке изучаются материалы, подготовленные к лицензированию, материалы предыдущих проверок, другие необходимые материалы.

8. Государственная система обеспечения единства измерений

Стандарты Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) - это система стандартов, регламентирующих требования, правила, положения и нормы, а также деятельность органов метрологической службы.В условиях перехода к рыночной экономике в Республике Казахстан разрабатывается собственная нормативная база национальной системы обеспечения единства измерений, комплекс взаимосвязанных правил, положений и требований в соответствии с международными требованиями.

Гармонизация необходима для создания и поддержания условий интеграции метрологической деятельности Казахстана в мировое сообщество.

В 2000 году принят Закон РК «Об обеспечении единства измерений», который устанавливает правовые и организационные основы обеспечения единства измерений в РК, регулирует отношения между государственными органами управления, физическими и юридическими лицами в сфере метрологической деятельности и направлен на защиту прав и законных интересов граждан и экономики РК от последствии недостоверных результатов измерений.

9. Государственные и отраслевые поверочные схемы

Важнейшим видом метрологической деятельности по обеспечению единства измерений в стране является передача информации о размерах единиц физических величин средствам измерений. Ввиду чрезвычайной важности правильной передачи размера единиц и во избежание потерь точности измерений порядок передачи строго регламентирован и закреплен в, так называемых, поверочных схемах. Поверочнаясхема - это нормативный или технический документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона (или исходного образцового средства измерения) рабочим средствам измерений с указанием методов и погрешности при передаче, утвержденный в установленном порядке. Как правило, поверочные схемы составляют отдельно по каждому виду средств измерений. Иногда одна схема охватывает целую область измерений, а в других случаях на один вид измерений разрабатывается несколько поверочных схем.

Форма представления поверочных схем не регламентируется. Состоят они из текстовой части и собственно схемы. Схема может быть представлена в виде чертежа, плаката-схемы, таблицы, ведомости или другой форме. На схеме указываются наименования средств измерений, диапазоны значений физических величин, обозначения и оценки погрешностей, наименование методов поверки. В текстовой части даётся комментарий к звеньям поверочной схемы. Согласно стандарта поверочные схемы подразделяются на государственные, ведомственные и локальные.

Государственными называют поверочные схемы, распространяющиеся на все средства измерений данной физической величины, имеющиеся в стране. Государственную поверочную схему разрабатывают в качестве государственного стандарта. Ведомственную поверочную схему разрабатывают в качестве нормативного документа предприятия (организации) после её согласования с органом государственной метрологической службы.

Ведомственные поверочные схемы разрабатывают ведомственные метрологические службы. Локальные - подразделения метрологической службы, проводящие поверку. В ведомственных и локальных поверочных схемах допускается указывать обозначения конкретных средств измерений.

Поверочную схему для средств измерений одной и той же величины, существенно отличающихся по диапазонам, условиям применения и методам поверки, а также для средств измерений нескольких физических величин допускается подразделять на части.

10. Виды поверок и способы их выполнения

Одной из главных форм государственного метрологического надзора и ведомственного контроля, направленных на обеспечение единства измерений в стране, как указывалось ранее, является поверка СИ. Поверке подвергаются СИ, выпускаемые из производства и ремонта, получаемые из-за рубежа, а также находящиеся в эксплуатации и хранении. Основные требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены ГОСТ “ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения”. Термин “поверка” введен ГОСТ “ГСИ. Метрология. Термины и определения” как “определение метрологическим органом погрешностей средства измерений и установление его пригодности к применению”.

В отдельных случаях при поверке вместо определения значений погрешностей проверяют, находится ли погрешность в допустимых пределах. Таким образом, поверку СИ проводят для установления их пригодности к применению. Пригодным к применению в течение определенного межповерочного интервала времени признают те СИ, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному СИ. Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверкам. Первичной поверке подвергаются СИ при выпуске из производства или ремонта, а также СИ, поступающие по импорту. Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении через определенные межповерочные интервалы, установленные с расчетом обеспечения пригодности к применению СИ на период между поверками.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении госнадзора и ведомственного метрологического контроля за состоянием и применением СИ.

Экспертную поверку выполняют при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам (MX), исправности СИ и пригодности их к применению.

метрологический сертификация погрешность поверка измерение

11. История развития метрологии

Метрология как наука и область практической деятельности имеет древние корни. На протяжении развития человеческого общества измерения были основой взаимоотношений людей между собой, с окружающими предметами, природой. При этом вырабатывались определенные представления о размерах, формах, свойствах предметов и явлений, а также правила и способы их сопоставления. Раздробленность территорий и населяющих их народов обуславливала индивидуальность этих правил и способов. Поэтому появлялось множество единиц для измерения одних и тех же величин. В начале ХVШ в. появились книги, в которых содержалось описание действующей русской метрологической системы: Л.Ф.Магницкого "Арифметика" (1703г.), "Роспись полевой книги" (1709г.). Позже, в 1849г. была издана первая научно-учебная книга Ф.И. Петрушевского "Общая метрология" (в двух частях), по которой учились первые поколения русских метрологов.

Важным этапом в развитии русской метрологии явилось подписание Россией метрической конвенции 20 мая 1875г. В этом же году была создана Международная организация мер и весов (МОМВ). Место пребывания этой организации- Франция (Севр). Ученые России принимали и принимают активное участие в работе МОМВ. В 1889г. в Депо образцовых мер и весов поступили эталоны килограмма и метра.

В годы советской власти метрология получила дальнейшее развитие. В 1918г.В 1930г. произошло объединение метрологии и стандартизации. Была проведена большая работа по изучению состояния метрологической деятельности. Опыт, полученный в эти годы, оказался полезным во время Великой Отечественной войны, когда потребовалось быстрое восстановление измерительного хозяйства на эвакуированных предприятиях и приспособление его к задачам военного производства. После окончания войны сеть поверочных и метрологических организаций начала быстро восстанавливаться. Были созданы новые метрологические институты.

В 1954г. был образован Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при СМ СССР (в дальнейшем Госстандарт СССР). После распада СССР управление метрологической службой России осуществляет Государственный комитет РФ по стандартизации и метрологии (Госстандарт России).В отличие от зарубежных стран управление метрологической службой в РФ осуществляется в рамках единой сферы управления, включающей и стандартизацию. Однако между этими видами деятельности существуют различия, которые углубляются по мере развития рыночных отношений. Если руководство метрологией и государственный метрологический надзор сохраняется в качестве важнейшей функции государственного управления, то стандартизация, в основу которой, судя по опыту стран с рыночной экономикой, положен диктат производителя, может претерпеть существенные изменения.

12. Значения систем физических величин

Физическая величина является понятием как минимум двух наук: физики и метрологии. По определению физическая величина представляет собой некое свойство объекта, процесса, общее для целого ряда объектов по качественным параметрам, отличающееся, однако, в количественном отношении (индивидуальная для каждого объекта). Классическим примером иллюстрации этого определения служит тот факт, что, обладая собственной массой и температурой, все тела имеют индивидуальные числовые значения этих параметров. Соответственно размер физической величины считается ее количественным наполнением, содержанием, а в свою очередь значение физической величины представляет собой числовую оценку ее размеров. В связи с этим существует понятие однородной физической величины, когда она является носителем аналогичного свойства в качественном смысле Таким образом, получение информации о значениях физической величины как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. Вообще же все значения физических величин традиционно делят на: истинные и действительные. Первые представляет собой значения, идеальным образом отражающие в качественном и количественном отношении соответствующие свойства объекта, а вторые - значения, найденные экспериментальным путем и настолько приближенные к истине, что могут быть приняты вместо нее.

13. Эталоны и образцовые средства измерений

Все вопросы, связанные с хранением, применением и созданием эталонов, а также контроль за их состоянием, решаются по единым правилам, установленным ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения» и ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Порядок разработки и утверждения, регистрации, хранения и применения». Классифицируются эталоны по принципу подчиненности. По этому параметру эталоны бывают первичные и вторичные.

Первичный эталон должен служить целям обеспечения воспроизведения, хранения единицы и передачи размеров с максимальной точностью, которую можно получить в данной сфере измерений. В свою очередь, первичные могут быть специальными первичными эталонами, которые предназначены для воспроизведения единицы в условиях, когда непосредственная передача размера единицы с необходимой достоверностью практически не может быть осуществлена например для малых и больших напряжений, СВЧ и ВЧ. Их утверждают в виде государственных эталонов. Поскольку налицо особая значимость государственных эталонов, на любой государственный эталон утверждается ГОСТом. Другой задачей этого утверждения становится придание данным эталонам силы закона. На Государственный комитет по стандартам возложена обязанность создавать, утверждать, хранить и применять государственные эталоны.

Вторичный эталон воспроизводит единицу при особенных условиях, заменяя при этих условиях первичный эталон. Он создается и утверждается для целей обеспечения минимального износа государственного эталона. Вторичные эталоны могут делиться по признаку назначения. Так, выделяют:

1) эталоны--копии, предназначенные для передачи размеров единиц рабочим эталонам;

2) эталоны--сравнения, предназначенных для проверки невредимости государственного эталона, а также для целей его заменяя при условии его порчи или утраты;

3) эталоны--свидетели, предназначенные для сличения эталонов, которые по ряду различных причин не подлежат непосредственному сличению друг с другом;

4) рабочие эталоны, которые воспроизводят единицу от вторичных эталонов и служат для передачи размера эталону более низкого разряда. Вторичные эталоны создают, утверждают, хранят и применяют министерства и ведомства.

Существует также понятие «эталон единицы», под которым подразумевают одно средство или комплекс средств измерений, направленных на воспроизведение и хранение единицы для последующей трансляции ее размера нижестоящим средствам измерений, выполненных по особой спецификации и официально утвержденных в установленном порядке в качестве эталона. Есть два способа воспроизведения единиц по признаку зависимости от технико-экономических требований:

1) централизованный способ - с помощью единого для целой страны или же группы стран государственного эталона. Централизованно воспроизводятся все основные единицы и большая часть производных;

2) децентрализованный способ воспроизведения - применим к производным единицам, сведения о размере которых не передаются непосредственным сравнением с эталоном.

14 Поверка средств измерений

Поверка СИ - поверка средств измерений - выполнение определенных операций, которые необходимо выполнить в целях определения - соответствуют средства измерений заявленным метрологическим требованиям или нет.

Средства измерений, которые будут применяться в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, перед началом эксплуатации и в случае ремонта, по его окончании должны проходить первичную поверку, а в период эксплуатации - должны проходить периодическую поверку.

Те лица кто использует средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а это могут быть как индивидуальные предприниматели так и юридические лица, однозначно должны вовремя проводить поверку данных средств измерений.

Основная цель поверки средств измерений это - в строгом соответствии с разработанным и утвержденным порядком осуществить передачу рабочим средствам измерений (РСИ) размер единиц величин от исходных эталонных средств.

При реализации этого установленного порядка поверки в наличии должны быть необходимые государственные первичные эталоны единиц величин, поверочные схемы, соответствующее техническое оснащение, разработанные методики поверки, необходимое нормативное обеспечение, обученные специалисты - поверители, а также -- необходимые измерительные системы. На основании Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» - поверка средств измерений (СИ) является обязательной.

15. Метрологические показатели и характеристики средств измерений

Метрологические свойства средств измерения - это свойства, оказывающие непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений и на погрешность этих измерений.

Количественно-метрологические свойства характеризуются показателями метрологических свойств, которые являются их метрологическими характеристиками.

Утвержденные НД метрологические характеристики являются нормируемыми метрологическими характеристиками Метрологические свойства средств измерения подразделяются на:

1) свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения:

2) свойства, определяющие прецизионность и правильность полученных результатов измерения.

Свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

1) диапазоном измерений;

2) порогом чувствительности.

Диапазон измерений - это диапазон значений величины, в котором нормированы предельные значения погрешностей. Нижнюю и верхнюю (правую и левую) границу измерений называют нижним и верхним пределом измерений.

Порог чувствительности - это минимальное значение измеряемой величины, способное стать причиной заметного искажения получаемого сигнала.

Свойства, определяющие прецизионность и правильность полученных результатов измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

1) правильность результатов;

2) прецизионность результатов.

Точность результатов, полученных некими средствами измерения, определяется их погрешностью.

Погрешность средств измерения - это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Для рабочего средства измерения настоящим (действительным) значением измеряемой величины считается показание рабочего эталона более низкого разряда. Таким образом, базой сравнения является значение, показанное средством измерения, стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое средство измерения.

Значения метрологических характеристик регламентируются соответствующими стандартами средств измерения. Причем метрологические характеристики нормируются раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерения. Нормальные условия применения - это условия, в которых изменениями метрологических характеристик, обусловленными воздействием внешних факторов (внешние магнитные поля, влажность, температура), можно пренебречь. Рабочие условия - это условия, в которых изменение влияющих величин имеет более широкий диапазон.

16. Погрешности измерений

В практике использования измерений очень важным показателем становится их точность, которая представляет собой ту степень близости итогов измерения к некоторому действительному значению, которая используется для качественного сравнения измерительных операций. А в качестве количественной оценки, как правило, используется погрешность измерений. Причем чем погрешность меньше, тем считается выше точность.

Согласно закону теории погрешностей, если необходимо повысить точность результата (при исключенной систематической погрешности) в 2 раза, то число измерений необходимо увеличить в 4 раза; если требуется увеличить точность в 3 раза, то число измерений увеличивают в 9 раз и т. д.

Процесс оценки погрешности измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе обеспечения единства измерений.

Систематическая погрешность, и в этом ее особенность, если сравнивать ее со случайной погрешностью, которая выявляется вне зависимости от своих источников, рассматривается по составляющим в связи с источниками возникновения.

Составляющие погрешности могут также делиться на: методическую, инструментальную и субъективную. Субъективные систематические погрешности связаны с индивидуальными особенностями оператора. Такая погрешность может возникать из-за ошибок в отсчете показаний или неопытности оператора. В основном же систематические погрешности возникают из-за методической и инструментальной составляющих. Методическая составляющая погрешности определяется несовершенством метода измерения, приемами использования СИ, некорректностью расчетных формул и округления результатов. Инструментальная составляющая появляется из-за собственной погрешности СИ, определяемой классом точности, влиянием СИ на итог и разрешающей способности СИ. Есть также такое понятие, как «грубые погрешности или промахи», которые могут появляться из-за ошибочных действий оператора, неисправности СИ или непредвиденных изменений ситуации измерений. Такие погрешности, как правило, обнаруживаются в процессе рассмотрения результатов измерений с помощью специальных критериев. Важным элементом данной классификации является профилактика погрешности, понимаемая как наиболее рациональный способ снижения погрешности, заключается в устранении влияния какого-либо фактора.

17 Метрологическое обеспечение измерительных систем

Метрологическое обеспечение, или сокращенно МО, представляет собой такое установление и использование научных и организационных основ, а также ряда технических средств, норм и правил, нужных для соблюдения принципа единства и требуемой точности измерений. На сегодняшний день развитие МО движется в направлении перехода от существовавшей узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к новой задаче обеспечения качества измерений Смысл понятия «метрологическое обеспечение» расшифровывается по отношению к измерениям (испытанию, контролю) в целом. Однако данный термин применим и в виде понятия «метрологическое обеспечение технологического процесса (производства, организации)», которое подразумевает МО измерений (испытаний или контроля) в данном процессе, производстве, организации. Объектом МО можно считать все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги, где жизненный цикл воспринимается как некая совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания и изменения состояния продукции от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления. Нередко на этапе разработки продукции для достижения высокого качества изделия производится выбор контролируемых параметров, норм точности, допусков, средств измерения, контроля и испытания. А в процессе разработки МО желательно использовать системный подход, при котором указанное обеспечение рассматривается как некая совокупности взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью.

18. Порядок подготовки и порядок проведения проверки госнадзора

Орган Государственной метрологической службы, осуществляющий проверку, не позднее чем за 5 дней до ее начала информирует предприятие, на котором предполагается осуществить проверку, и проводит подготовительные работы, включающие:

- составление технического задания на проведение проверки, в котором указываются: вид проверки, цель, задачи и обоснование ее проведения, участники, календарные сроки;

- изучение материалов предыдущих проверок;

- ознакомление участников проверки с ходом и результатами подготовки к проверке.

Руководитель проверки по прибытии на предприятие:

- предъявляет руководителю предприятия техническое задание на проведение;

- знакомит руководителя предприятия с целями и задачами проверки;

- уточняет перечень средств измерений, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору;

Участники проверки до ее начала:

- определяют конкретные объекты, подлежащие проверке;

- знакомятся с мерами, принятыми предприятием по результатам предыдущих проверок;

- выявляют наличие рекламаций на продукцию, поставляемую по контрактам для государственных нужд или подлежащую обязательной сертификации, а также рекламаций на продукцию, показатели качества которой должны соответствовать обязательным требованиям государственных стандартов;

- знакомятся с протоколами и результатами метрологического контроля и надзора, осуществляемого службами предприятия.

Проверка соблюдения метрологических правил и норм в сферах, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору, может быть полной, т.е. надзору подвергаются все средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору,

соответствующие методик выполнения измерений и иные метрологические правила и нормы, относящиеся к деятельности проверяемого предприятия. Также возможна выборочная проверка.

При обнаружении нарушений все результаты проверки оформляются протоколами, содержащими исчерпывающую информацию о характере нарушений.

При выявлении нарушений государственный инспектор имеет право:

- запретить применение и выпуск средств измерений неутвержденных типов или несоответствующих утвержденному типу, а также неповеренных;

- погасить поверительные клейма или аннулировать свидетельство о поверке в случаях, когда средство измерений дает неправильные показания или просрочен межповерочный интервал;

- при необходимости изъять средство измерений из эксплуатации;

- представить предложения по аннулированию лицензий на право изготовления, ремонта, продажи и проката средств измерений в случаях нарушения требований к этим видам деятельности.

19. Средства измерений и их характеристики

В научной литературе средства технических измерений делят на три большие группы. Это: меры, калибры и универсальные средства измерения, к которым относятся измерительные приборы, контрольно--измерительные приборы (КИП), и системы.

1. Мера представляет собой такое средство измерений, которое предназначается для воспроизведения физической величины положенного размера. К мерам относятся плоскопараллельные меры длины (плитка) и угловые меры.

2. Калибры представляют собой некие устройства, предназначение которых заключается в использовании для контролирования и поиска в нужных границах размеров, взаиморасположения поверхностей и формы деталей. Как правило, они подразделяются на: гладкие предельные калибры (скобы и пробки), а также резьбовые калибры, к которым относятся резьбовые кольца или скобы, резьбовые пробки и т. п.

3. Измерительный прибор, представленный в виде устройства, вырабатывающего сигнал измерительной информации в форме, понятной для восприятия наблюдателей.

4. Измерительная система, понимаемая как некая совокупность средств измерений и неких вспомогательных устройств, которые соединяются между собой каналами связи. Она предназначена для производства сигналов информации измерений в некой форме, которая подходит для автоматической обработки, а также для трансляции и применения в автоматических системах управления.

5. Универсальные средства измерения, предназначение которых находится в использовании для определения действительных размеров. Любое универсальное измерительное средство характеризуется назначением, принципом действия, т. е физическим принципом, положенным в основу его построения, особенностями конструкции и метрологическими характеристиками.

При контрольном измерении угловых и линейных показателей применяют прямые измерения, реже встречаются относительные, косвенные или совокупные измерения. В научной литературе среди прямых методов измерений выделяют, как правило, следующие:

1) метод непосредственной оценки, представляющий собой такой метод, при котором значение величины определяют по отсчетному устройству измерительного прибора;

2) метод сравнения с мерой, под которым понимается метод, при котором данную величину возможно сравнить с величиной, воспроизводимой мерой;

3) метод дополнения, под которым обычно подразумевается метод, когда значение полученной величины дополняется мерой этой же величины с тем, чтобы на используемый прибор для сравнения действовала их сумма, равная заранее заданному значению;

4) дифференциальный метод, который характеризуется измерением разности между данной величиной и известной величиной, воспроизводимой мерой. Метод дает результат с достаточно высоким показателем точности при применении грубых средств измерения;

5) нулевой метод, который, по сути, аналогичен дифференциальному, но разность между данной величиной и мерой сводится к нулю. Причем нулевой метод обладает определенным преимуществом, поскольку мера может быть во много раз меньше измеряемой величины;

6) метод замещения, представляющий собой сравнительный метод с мерой, в которой измеряемую величину заменяют известной величиной, которая воспроизводится мерой.

20. Системы единиц физических величин

Понятие о физической величине - одно из наиболее общих в физике и метрологии. Под физической величиной понимается свойство, общее в качественном отношении для многих физических объектов (физических систем, их состояний и происходящих в них процессов), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. Так, все тела обладают массой и температурой, но для каждого из них эти параметры различны. То же самое можно сказать и о других величинах - электрическом токе, вязкости жидкостей или потоке излучения. Исторически первой системой единиц физических величин была принятая в 1791 г. Национальным собранием Франции метрическая система мер. Она не являлась еще системой единиц в современном понимании, а включала в себя единицы длин, площадей, объемов, вместимостей и веса, в основу которых были положены две единицы: метр и килограмм.

В 1832 г. немецкий математик К. Гаусс предложил методику построения системы единиц как совокупности основных и производных. Он построил систему единиц, в которой за основу были приняты три произвольные, независимые друг от друга единицы - длины, массы и времени. Все остальные единицы можно было определить с помощью этих трех. Такую систему единиц, связанных определенным образом с тремя основными, Гаусс назвал абсолютной системой. За основные единицы он принял миллиметр, миллиграмм и секунду. Рассмотрим главнейшие системы единиц физических величин [2].

Система СГС. Система единиц физических величин СГС, в которой основными единицами являются сантиметр как единица длины, грамм как единица массы и секунда как единица времени, была установлена в 1881 г.Система МКГСС. Применение килограмма как единицы веса, а в последующем как единицы силы вообще, привело в конце XIX века к формированию системы единиц физических величин с тремя основными единицами: метр - единица длины, килограмм-сила - единица силы и секунда - единица времени. Система МКСА. Основы этой системы были предложены в 1901 г. итальянским ученым Джорджи. Основными единицами системы МКСА являются метр, килограмм, секунда и ампер.

21. Установление единой международной системы единиц (основные, дополнительные, производные, дольные и кратные единицы средств измерений)

Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовало унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал необходимость такой унификации в международном масштабе.

Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип Когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).В 1954 г. Х Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и свеча) практической системы единиц. Система, основанная на утвержденных в 1954 г. шести основных единицах, была названа Международной системой единиц, сокращенно СИ (SI - начальные буквы французского наименования Systeme International). Был утвержден перечень шести основных, двух дополнительных и первый список двадцати семи производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц.

Дополнительные единицы СИ использованы для образования единиц угловой скорости, углового ускорения и некоторых других величин. Сами по себе радиан и стерадиан применяются в основном для теоретических построений и расчетов, так как большинство важных для практики значений углов (полный угол, прямой угол и т. д.) в радианах выражаются трансцендентными числами. Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Так, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения.

Кратные и дольные единицы, наиболее прогрессивным способом образования является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами. Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости от того, куда добавляется приставка.

22. Характеристика видам проверок государственного метрологического надзора и контроля

1. Утверждение типа СИ.: Оно необходимо для новых марок СИ, предназначенных для выпуска из производства или ввоза по импорту. Указанная процедура предусматривает обязательные испытания СИ, принятые решения об утверждении типа, его государственную регистрацию, выдачу сертификата об утверждении типа. Испытание СИ проводится государственными научными метрол. центрами, аккредитованными в качестве гос. центров испытания СИ. Решением Госстандарта в качестве таких центров могут быть аккредитованы любые специализированные организации. Испытание проводят по утвержденной программе, которая может предусматривать определение метрол. характер. конкретных образцов СИ, экспериментальную апробацию методики и поверки.

Положительные результаты испытаний явл. основанием для Гостандарта решения об утверж. типа СИ, которое удостоверяются сертификатом. Утверж. тип СИ вносится в гос. реестр, кот. ведет гостандарт. На СИ утверж. типа и эксплуатац. документы, сопровождающие каждый экземпляр, наносится знак утверж. типа установленной формы. При истечении срока действия сертификата, проводятся новые испытания на соответствие СИ к утвержденному типу.

2. Поверка: В отличии от процедуры утвержд. типа, в кот. участвует типовой представитель СИ, поверке належит каждый экземпляр СИ. Согласна законод. РК допускается продажа и выдача на продажу только поверенных СИ. Перечни поверок СИ, подлежащих поверке, утверж. гостандартом. Развернутые перечни СИ, подлежащих поверке, составляют юр.и физ.лица -- владельцы СИ. Правильность составления перечней контролируется гос. органом метрол. службы. В настоящее время более 50% всех СИ должно подвергается поверке. 3. Лицензирование деятельности по изготов. и ремонту.: Лицензирование -- выполняемая в обязат. порядке процедура выдачи лицензии юр.или физ.лицу на осуществления им деятельности, не запрещенным законом. Лицензию на вышеуказанную деятельность выдают органы метрол. службы на территории. Основанием для выдачи лицензии явл. положит. результаты проверки компетентным органом условий осуществления деятельности. Лицензиаты, претендуемые на получение лицензии на ремонт СИ для сторонних орган. должен иметь: рабочее помещение, соответс. требованием к орган. ремонта СИ и условиям хранения СИ; необходимое технолог. оборудование и ремонтную документацию; квалифицированные кадры; аттестат акредитац. на право поверки СИ данного типа или договора с орган, обладающей этим правом. Лицензия выдается на срок не более 5 лет. Повторное лицензир. проводится по сокращенной или полной программе.