Метрологическое обеспечение производства

23. Виды и требования к объектам государственного метрологического надзора

Государственный метрологический надзор (ГМКиН) обеспечивается Государственной метрологической службой для проверки соответствия нормам законодательной метрологии, утвержденным Законом РФ «Об обеспечении единства измерений», государственными стандартами и другими нормативными документами.

Необходимо отметить, что неточность и недостоверность измерений в непроизводственных сферах, таких как здравоохранение, могут повлечь за собой серьезные последствия и угрозу безопасности. Неточность и недостоверность измерений в сфере торговых и банковских операций, например, могут вызвать огромные финансовые потери как отдельных граждан, так и государства.

Объектами Государственного метрологического надзора могут являться, например, следующие средства измерений:

1) приборы для измерения кровяного давления;

2) медицинские термометры;

3) приборы для определения уровня радиации;

4) устройства для определения концентрации окиси углерода в выхлопных газах автомобилей;

5) средства измерений, предназначенные для контроля качества товара.

В Законе установлено три вида государственного метрологического надзора: 1) за изготовлением, состоянием и эксплуатацией средств измерений, аттестованными методами выполнения измерений, эталонами единиц физических величин, выполнением метрологических правил и норм;

2) за количеством товаров, которые отчуждаются в процессе торговых операций;

3) за количеством товаров, расфасованных в упаковки любого вида, в процессе их фасовки и продажи.

24. Допуски и посадки гладких цилиндрических соединений

Допуск разность м\у наибольшим и наименьшим предел. размерами или абсолютная величина разности м\у верхнам и нижнем отклонениями. Поле допуска -- поле ограниченная верхнем и нижнем отклонением. Посадка -- характер. соединен. деталей, опред. величиной получающ. в нем засоров или натягов. Допуск посадки -- разность м\у наибольшим и наимен. допусками. зазорами, или наибольш. и наименьш. допускам. натягами. Размеры деталей изгот. в соответс. с ESDP в первую очередь стандарт. базовые элементы необ. для получения различных полей допусков. Каждая поле допуска представ. сочетание 2 характер. имеющих самостоят. значений. - величина допуска и его положение относит. минимального размера.

25. Законодательная метрология

Раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и необходимости точности измерений в интересах общества. (РМГ 29-99)

Наличие в метрологии большого числа принципиальных положений, устанавливаемых по соглашению, отличает ее от других естественных наук.

Законодательная метрология как раздел метрологии включает комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных общих правил, требований и норм, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразия средств измерений.

Законодательная метрология является нормативно-правовой основой метрологической деятельности. Современное состояние законодательной метрологии и перспективы ее развития связаны с отказом от всеобъемлющей нормативной регламентации, развитием самостоятельности, предприимчивости и инициативы, использованием высокоэффективных экономических методов управления в условиях перехода к рыночным отношениям.

Законодательная метрология охватывает все стороны метрологической деятельности: от международного уровня до уровня руководства отдельными предприятиями и их подразделениям

Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ):

Международная Организация Законодательной Метрологии(МОЗМ) была создана в Париже 12 октября 1955 года. На сегодняшний день в составе МОЗМ насчитывается 59 стран - полноправных членов и 50 стран - членов-корреспондентов.

26. Метрологический надзор за средствами измерений

Под системой метрологического надзора понимают широкий комплекс правил, положений и требований технического, финансово-экономического и правового характера, которые определяют методику, организацию и порядок проведения всех работ по поверке средств измерений, в том числе весоизмерительных приборов. Метрологический надзор за средствами измерений осуществляют для обеспечения единства и обязательной достоверности измерений в стране, постоянного совершенствования имеющегося в обращении парка средств измерений путем систематического вскрытия недостатков, технических и конструктивных недоработок и внедрения новой измерительной техники, разработан на основе последних достижений научно-технического прогресса, поддержания средств измерений в постоянной готовности к выполнению измерений. К использованию допускают только весовое оборудование, признанное пригодным к применению соответствующей формой метрологического надзора. В соответствии с ГОСТ 8.002--86 государственный метрологический надзор и ведомственный контроль за весовым оборудованием осуществляют с применением следующих основных форм: проведения государственной и ведомственной поверки средств измерения,

государственных испытаний средств измерений,

государственной и ведомственной аттестации,

проверок состояния и использования средств измерений на предприятиях;

соблюдения метрологических правил в соответствии с порядком, устанавливаемым Гостандартом СССР;

регистрации предприятий и учреждений, изготовляющих, ремонтирующих и поверяющих весовые приборы;

аттестации испытательных и аналитических лабораторий на предприятиях системы.

27. Международная организация мер и весов

Старейшая и наиболее представительная международная метрологическая организация - Международная организация мер и весов (МОМВ) - основана в 1875 году, когда была подписана метрическая конвенция. Цель конвенции - унификация национальных систем единиц измерений и установление единых фактических эталонов длины и массы (метра и килограмма).

В соответствии с Конвенцией было создано Международное бюро мер и весов (МБМВ) - первая международная научно-исследовательская лаборатория, которая хранит и поддерживает международные эталоны: прототипы метра и килограмма, единицы ионизирующих излучений, электрического сопротивления и др.Главная задача МБМВ - сличение национальных эталонов с международными эталонами различных единиц измерений. Фактически МБМВ координирует деятельность метрологических организаций более чем 100 государств. Научное направление МОМВ - совершенствование метрической системы измерений (международных эталонов, методов и средств измерений). Высшим международным органом по вопросам установления единиц, их определений и методов воспроизведения является Генеральная конференция по мерам и весам, которая собирается не реже 1 раза в 4 года. В промежутках между конференциями работой МОМВ руководит избираемый на конференции Международный комитет мер и весов, в составе которого работают 8 Консультативных комитетов.

Научные разработки МОМВ имеют большое практическое значение (например, принятие Международной Системы Единиц СИ). Важным следствием участия в работе МОЗМ является синхронный переход стран на новые единицы измерений или новые эталоны основных единиц. Это создаёт основу для взаимного признания результатов испытаний и измерений, позволяет устранить технические затруднения в международной торговле, обмен научно-технической информацией.

28. Международная организация законодательной метрологии

Была создана в Париже 12 октября 1955 года, когда 24 страны подписали учредительный документ Конвенцию МОЗМ. На сегодняшний день в составе МОЗМ насчитывается 58 стран - полноправных членов и 56 страны - члены-корреспонденты. Основная цель деятельности МОЗМ - международное сотрудничество в разрешении технических и административных проблем, возникающих в связи с применением средств измерений и осуществлением государственного контроля в области обеспечения единства измерений.

Основные задачи: - определение общих принципов законодательной метрологии;

-изучение международно-значимых вопросов законодательной метрологии с целью их унификации;

-определение необходимых характеристик и требований к средствам измерений для признания государствами-членами и применения в международной практике;

-разработка типовых законов и правил, связанных с применением и контролем средств измерений;

-перевод и издание нормативных документов о средствах измерений и их применении, действующих в различных государствах, с разъяснениями, необходимыми для их полного понимания.

В структуру МОЗМ входят:

-Международная Конференция Законодательной Метрологии,

-Международный Комитет по Законодательной Метрологии (МКЗМ),

-Международное Бюро Законодательной Метрологии (МБЗМ) - рабочий орган МОЗМ, (г. Париж, Франция).

Участие Республики Казахстан Республика Казахстан является полноправным членом МОЗМ с 1994 года (Постановление Кабинета Министров от 19 апреля 1994 года «О вступлении в международную организацию по законодательной метрологии»). Членом Комитета МОЗМ от Республики Казахстан является руководитель уполномоченного органа по техническому регулированию и метрологии.

Членство в МОЗМ позволяет:

-участвовать в заседаниях Международной конференции законодательной метрологии и МКЗМ, с правом голоса при принятии решений;

-рассматривать проекты международных рекомендаций, документов и других видов публикаций МОЗМ, представлять свои замечания и предложения, голосовать по принятию, внесению изменений или отмене МР и МД МОЗМ;

-использовать международные публикации МОЗМ в качестве основы для гармонизации национальных нормативных документов по метрологии с международными требованиями; -участвовать в семинарах, проектах и исследованиях, проводимых в рамках этой организации.

29. Классификация средств измерений и контроля

Средства измерения принято классифицировать по виду, принципу действия и метрологическому назначению.

Различают следующие виды средств измерений: меры, измерительные устройства, которые подразделяются на измерительные приборы и измерительные преобразователи; измерительные установки и измерительные системы.

Мера - это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.

Измерительный прибор - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Измерительный преобразователь - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.

Измерительная установка - совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенная на одном месте.

Измерительная система - совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических сигналах управления.

30. Методы измерений и контроля

Под методом измерения понимается совокупность используемых измерительных средств и условий их применения. Методы измерений весьма разнообразны. Их появление обусловлено научно-техническим прогрессом. Методы измерения можно классифицировать по различным признакам. По физическому принципу, положенному в основу измерения: электрические; магнитные; акустические; оптические; механические и т. д. По режиму взаимодействия средства и объекта измерений: статические; динамические. По применяемому в СИ виду измерительных сигналов: аналоговые; цифровые. Если метод измерений предусматривает разработку основных приёмов применения средств измерений, то методика измерений - это по сути дела технология выполнения измерений с целью наилучшей реализации выбранного метода измерений.

Методика измерений предопределяет требования к выбору средств измерений, порядок выполнения операций, необходимость соблюдения установленных условий измерений, числа измерений, способов обработки их результатов. В нашей стране разрабатываются нормативно-технические документы, устанавливающие конкретные методики измерений. Вместе с тем, хотя понятие «методика измерений» и используется в метрологической практике, оно не стандартизировано в рамках ГСИ. Учитывая имеющийся опыт разработки методик измерений, можно сформулировать следующее определение этого понятия: методика измерений - это установленная совокупность операций и правил, выполнение которых при измерении обеспечивает получение результатов измерений в соответствии с данным методом.

В технике наряду с понятием «измерение» широко применяется понятие «контроль». Организация контроля зависит от технических требований и производственных условий. Различают следующие формы контроля: 100 % готовых изделий; выборочный готовых изделий; статистический (инженерные обоснования и расчётная система выборочного контроля). Основные виды контроля: комплексный и дифференциальный; активный и пассивный; автоматический и неавтоматический. Активным контролем называют такой контроль, по результатам которого осуществляется воздействие на технологический процесс с целью обеспечения заданного качества. Пассивный контроль- контроль при котором результаты измерения параметров детали не используются для непосредственного воздействия на технологический процесс. Активный контроль классифицируется: дообработки; в процессе обработки; после обработки. Как активный, так и пассивный контроль могут быть автоматическими или не автоматическим.

31. Основные метрологические характеристики средств измерения

Все средства измерений, независимо от их конкретного исполнения, обладают рядом общих свойств, необходимых для выполнения ими их функционального назначения. Метрологические характеристики средств измерений -- это характеристики, оказывающие влияние на результаты измерений (номинальное значение меры, номинальная функция преобразования измерительного преобразователя, цена деления шкалы измерительного прибораидр.) и на погрешности измерений (характеристики систематической и случайной составляющих погрешности, чувствительности к влияющим величинам.

Перечень важнейших из них регламентируется ГОСТ “Нормируемые метрологические характеристики средств измерений”. Комплекс нормируемых метрологических характеристик устанавливается таким образом, чтобы с их помощью можно было оценить погрешность измерений, осуществляемых в известных рабочих условиях эксплуатации посредством отдельных средств измерений или совокупности средств измерений, например автоматических измерительных систем. Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является Статическая характеристика преобразования.

Погрешности измерительных средств принято подразделять на Статические, имеющие место при измерении постоянных величин после завершения переходных процессов в элементах приборов и преобразователей, и динамические, появляющиеся при измерении переменных величин и обусловленные инерционными свойствами средств измерений. Согласно общей классификации, статические погрешности измерительных средств делятся на Систематические и Случайные. Систематические погрешности являются в общем случае функцией измеряемой величины, влияющих величин (температуры, влажности, напряжения питания и пр.) и времени. В функции измеряемой величины систематические погрешности находят при поверке и аттестации образцовых приборов, например, измерением наперед заданных значений измеряемой величины в нескольких точках шкалы.

В результате строится кривая или создается таблица погрешностей, которая используется для определения поправок. Поправка в каждой точке шкалы численно равна систематической погрешности и обратно ей по знаку, поэтому при определении действительного значения измеряемой величины поправку следует прибавить к показанию прибора.

32. Эталоны единиц физических величин

Эталон -- средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме СИ и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.

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.

33. Классификация погрешностей измерения

Вследствие погрешностей, присущих средству измерений, выбранному методу и методике измерений, отличия внешних условий, в которых выполняется измерений, от установленных, а также из за других причин результат практически каждого измерения отягощен погрешностью. Эта погрешность вычисляется или оценивается и приписывается полученному результату. Погрешность результата измерений - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Пределы допускаемых погрешностей измерений регламентируют ГОСТ8.051-81 ГСИ «Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм» Погрешности разделяются на абсолютные, относительные и приведенные. Абсолютная погрешность ? измерений, выражаемая в единицах измеряемой величины, представляется разностью между измеренным и истинным значениями измеряемой величины. Абсолютная погрешность средства измерений соответствует указанному определению, но для меры и измерительного прибора имеет не одинаковый смысл. Абсолютная погрешность меры - разность между номинальным значением меры и истинным значением воспроизводимой ею величины. Абсолютная погрешность измерительного прибора представляется разностью между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины.

Показание прибора - значение измеряемой величины, определяемое по отсчётному устройству. Относительная погрешность представляется отношением абсолютной погрешности к истинному (действительному) значению измеряемой величины и выражается в процентах или долях измеряемой величины. Приведённая погрешность (измерительного прибора) - отношение абсолютной погрешности к нормирующему значению.

Нормирующее значение в зависимости от типа измерительного прибора принимается равному пределу измерений (в случае, если нижний предел - нулевое значение односторонней шкалы прибора). В случае двузначного отсчётного устройства (в узком смысле - шкалы) прибора нормирующее значение отнесено к диапазону измерений.

В зависимости от условий и режимов измерения различают статическую и динамическую погрешности. Статической называют погрешность, не зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени. Статическая погрешность средства измерения возникает при измерении с его помощью постоянной величины. Если в паспорте на средство измерения указывают предельные погрешности измерений, определенные в статических условиях, то они не могут характеризовать точность его работы в динамических условиях. Динамической называют погрешность, зависящую от скорости изменения измеряемой величины во времени. Возникновение динамической погрешности обусловлено инерционностью элементов измерительной цепи средства измерений, т. е. тем, что преобразования в измерительной цепи не происходят мгновенно, а требуют некоторого времени. Динамической погрешностью средства измерений является разность между погрешностью средства измерений в динамических условиях и его статической погрешностью, соответствующей значению величины в данный момент времени. При разработке или проектировании средств измерений следует учитывать, что увеличение погрешности измерений и запаздывание появления выходного сигнала связаны с изменением условий.

34. Погрешность измерения из-за воздействия внешней среды

Требования к точности, правильности и сходимости средств измерений постоянно возрастают. Повышение требований обычно проводилось путем перехода от используемого к новому физическому принципу измерения, который и обеспечивал более высокие качества измерений. Одновременно совершенствовались методика и техника проведения измерений, ужесточались требования к комплексу нормальных условий, сопровождающих процесс измерений.

Любые измерительные прибор, система, канал «реагируют» не только на измеряемую величину, но и на внешнюю среду, т.к. неизбежно связаны с нею. Хорошей иллюстрацией этого теоретического тезиса может быть влияние приливных волн, вызванных Луной в земной коре, на изменение энергии заряженных частиц, полученных на большом кольцевом ускорителе в Центре европейских ядерных исследований. Метрологическое обеспечение радиоэлектронных измерений может быть охарактеризовано следующей типичной проблематикой. Использование теоретических методов анализа влияния факторов внешней среды на погрешности средств измерений затруднительно. Характер влияния сложен, нестабилен, трудно интерпретируем с позиций логически-профессионального анализа специалистом; изменчив при переходе от экземпляра к экземпляру одного и того же типа средств измерений.

Отмечается методологическая сложность получения зависимостей неизвестного вида от нескольких переменных что «...возможности исследования зависимостей погрешности от факторов внешней среды весьма ограничены и мало достоверны, особенно в отношении совместных влияний факторов и динамических изменений их значений».

В результате приведенных причин и значительного разнообразия их проявления делается вывод, что для группы средств измерений одного типа наиболее адекватным описанием погрешностей средств измерений от влияющих факторов внешней среды следует признать зону неопределенности, границы которой определяются крайними зависимостями экземпляров. Указанные трудности в решении проблемы уменьшения погрешностей средств измерений есть следствие системных свойств этих средств: эмергентности, целостности, неопределенности, сложности, стохастичности и др. Попытки теоретического описания на уровне номографических наук в рассматриваемых ситуациях часто не эффективны.

Для дальнейшего повышения качества проводимых измерений необходимо использовать не только физические - конструкторские, технологические, эксплуатационные - возможности, но и информационные. Они заключаются в реализации системного подхода в получении информации о всех видах погрешностей: инструментальных, методических, дополнительных, систематических, прогрессирующих, модельных.

35. Международная концепция представления результатов измерений

Разделение погрешности измерения на случайную и систематическую и построенные на таком разделении методы ее описания к началу 80-х годов стали подвергаться определенной критике: эти представления перестали удовлетворять требованиям, предъявляемым решаемым и в метрологии задачами. Сложившаяся ситуация затрудняла развитие отдельных теоретических и прикладных вопросов метрологии, что привело к возникновению различных инициатив, направленных на разрешение возникшей проблемы. Одной из них была новая концепция представления результатов измерений, развиваемая по инициативе международных метрологических организаций. Ее суть в следующем. Обработка результатов измерений во всех странах проводится с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики. Практически везде погрешности разделяются на случайные и систематические. Однако модели погрешностей, значения доверительных вероятностей и формирование доверительных интервалов в разных странах мира отличаются друг от друга. Это приводит к определенным трудностям пере числичение результатов измерений, полученных в лабораториях разных стран. Для устранения этих сложностей к началу 90-хгодов с участием ряда международных организаций - международной организации законодательной метрологии (ОЗ), международного комитета мер и весов (КМВ), международного бюро мер и весов (БМВ), между народной организации по стандартизации (ИСО) и международной электротехнической комиссии (ЭК) - был разработан документ, содержащий новую концепцию описания результатов измерений. Документ, названный “Руководством для выражения неопределенности в измерении” (Guide to the expression of uncertainty in measurement, ISO/TAG -/WG3, Geneva, June, 1992), содержит правила для стандартизации, калибровки, аккредитации лабораторий метрологических служб. Эти нововведения должны быть, по мнению БМВ, распространены на практическую деятельность метрологов. Единое мнение метрологов на этот документ к настоящему времени еще не сформировано.

36. Средства и методы измерения.

Измерить какой-либо размер -- значит сравнить его с другим определенным размером, принятым за единицу измерения. В процессе измерения мы узнаем, во сколько раз измеряемая величина больше (или меньше) соответствующей величины, принятой за единицу. Средства измерения, дающие численную величину размера, носят название измерительных инструментов и приборов. Все средства измерения и контроля можно разделить на три основные группы: меры; калибры; универсальные инструменты и приборы. Мерами называются инструменты, при помощи которых воспроизводят единицы измерения либо их кратные значения. К мерам относятся концевые и угловые плитки, образцовые штриховые меры, рулетки, масштабные линейки, метры-компараторы, лимбы и пр.

Калибры -- бесшкальные измерительные инструменты, предназначенные для контроля размеров, форм и взаимного расположения частей изделия. В основу конструирования калибров положен принцип подобия, согласно которому калибры должны быть прототипом сопрорягаемой детали.

Универсальные измерительные средства по конструктивным признакам делятся на: штриховые инструменты, оснащенные нониусом (штанген инструменты, универсальные угломеры и т. д.); микрометрические инструменты и приборы; рычажно-механические приборы (миниметры, индикаторы часового типа, рычажные микрометры и т.д.) и некоторые другие. Метод измерения определяется совокупностью используемых измерительных средств и условий измерения. Различают следующие методы измерения: абсолютный -- определение измеряемой величины (ее оценка) с помощью мерительного инструмента, например измерение размеров изделия с помощью штангенциркуля; относительный (сравнительный) -- определение величины (ее оценка) отклонения замеряемого размера от требуемой установленной меры или образца.

Приборы для измерения относительным методом не так удобны, потому что их необходимо предварительно настраивать, но они дают высокую точность измерения. Как правило, каждое измерение может быть произведено как абсолютным, так и относительным методом; прямой -- непосредственная оценка значения искомой величины или отклонений от нее путем прикладывания специальных измерительных приспособлений или приборов.

Прямой метод измерения наиболее удобен среди других, поэтому на производстве предпочитают там, где это возможно, пользоваться им; косвенный -- оценка искомой величины или отклонений от нее по результатам измерения другой величины, связанной с искомой определенной зависимостью. Примерами косвенного метода измерения могут служить определение величины дуги по результатам измерения длины хорды, определение диаметра малого отверстия в труднодоступном для измерения месте замером диаметра цилиндрического пальца (втулки), входящего в данное отверстие.

На практике часто приходится сопоставлять точность прямых и косвенных измерений. Следует сказать, что в некоторых случаях косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Например, в случае измерения межцентрового расстояния отверстий замеряют кратчайшее расстояние между отверстиями по их образующим, а затем к этому числовому значению добавляют величины радиусов одного и другого отверстий.

37. Метрологическая экспертиза и метрологическая проработка технической документации

Метрологическая экспертиза технической документации - это анализ и оценивание технических решений в части метрологического обеспечения (технических решений по выбору измеряемых параметров, установлению требований к точности измерений, выбору методов и средств измерений, их метрологическому обслуживанию).

При метрологической экспертизе выявляются ошибочные или недостаточно обоснованные решения, вырабатываются рекомендуемые, наиболее рациональные решения по конкретным вопросам метрологического обеспечения. Не следует считать метрологическую экспертизу только контрольной операцией. В современных условиях метрологическая экспертиза решает технико-экономические задачи. Часто реализация тех или иных компонентов метрологического обеспечения может быть осуществлена несколькими вариантами. Рациональный выбор из них, а также ряд других оценок может потребовать научного подхода и выполнения небольшой исследовательской работы.

Метрологическая экспертиза - часть комплекса работ по метрологическому обеспечению и может быть частью технической экспертизы нормативной, конструкторской, технологической и проектной документации. Необходимость в метрологической экспертизе может отпасть, если в процессе разработки технической документации осуществлялась ее метрологическая проработка силами привлекаемых специалистов метрологической службы.

Конкретные цели метрологической экспертизы определяются назначением и содержанием технической документации. Наиболее простой формой фиксации результатов метрологической экспертизы могут быть замечания эксперта в виде пометок на полях документа. После учета разработчиком таких замечаний эксперт визирует оригиналы или подлинники документов. Метрологическая проработка (МП) - это поиск технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлением етрологически обеспеченных норм точности на эти параметры и выбор методов и средств измерений для обеспечения процессов разработки, производства, испытаний и эксплуатации изделий. Из сопоставления понятий МЭ и МП следует, что принципиальная разница заключается, прежде всего, во времени проведения работ. Если Мэ проводится после окончания разработки документации, то МП проводится в процессе разработки документации.

Имеется в виду, что в разработке документации участвуют одновременно специалисты по объекту создаваемой продукции и специалисты по измерениям- метрологи, которые в месте решают какие параметры и какие значения назначить при нормировании точности в документации, чтобы их можно было измерить на том производстве, для которого эта документация разрабатывается. Экспертное заключение составляется экспертом и утверждается главным метрологом, в конфликтных случаях - главным инженером (техническим руководителем) предприятия. В ряде случаев результат метрологической экспертизы может быть изложен в перечне замечаний и предложений, который подписывается экспертом и главным метрологом предприятия.

38. Конструкторская документация на средства измерений, подлежащая метрологической проработке и метрологической экспертизе

Чертеж планируемого к выпуску изделия является основным исходным документом, на базе которого осуществляется весь комплекс работ по подготовке производства. Все остальные работы, в том числе и разработка технологического процесса, основываются натребованиях чертежей, поэтому метрологическое обеспечение чертежей является исходным этапом по метрологическому обеспечению всей подготовки производства.

В отношении документации, подвергаемой МП (МЭ) можно сказать, что этим процедурам должна подвергаться вся документация, в которой должны устанавливаться требования к точности каких-либо параметров или должны приводиться сведения об использовании методов и средств измерений. МП должна проводиться на всех этапах разработки документации, и эту работу можно разделить на три этапа: подготовка и разработка технического задания; разработка технического предложения или технического проекта; разработка рабочей документации.

На этапе разработке документации для изготовления средств измерений обязательной МП (МЭ) должны подвергаться следующие документы:

1. На этапе подготовки и разработки технического задания: заявка на разработку; техническое задание; рабочие чертежи детали или изделия, для которых должно быть разработано средство измерений или нормативный документ, в котором указаны точностные требования к объекту, для которого должно быть разработано средство измерений.

2. На этапе технического предложения (технического проекта) МП (МЭ) должны подвергаться непосредственно предложения как реализации требований в соответствии с техническим заданием. Если техническое предложение (проект) непредусматривается как этап создания документации, то те задачи по МП (МЭ), которые должны быть проведены на этом этапе, должны быть проведены при МП (МЭ) рабочего проекта.

3. На этапе разработки рабочей документации: чертежи установочной меры, если она предусмотрена методикой измерений; технические условия; программа и методика испытаний на утверждение типа средств измерений или аттестаций; методика поверки (калибровки) и других эксплуатационных документов.

39. Цели и содержание метрологической проработки (метрологической экспертизы) конструкторской документации при разработке средств измерений

Цель МП (МЭ) конструкторской документации заключается в обеспечении контроле пригодности точностных требований, установленных в документации. Под контроле пригодностью понимается возможность измерений нормируемых параметров с допускаемой погрешностью в конкретных условиях производства, т.е. если специалист-метролог провел МЭ какого-то документа с положительным результатом, то он дает заключение, что все требования к точности, указанные в этом документе могут быть выполнены на конкретном производстве. В этом заключается основная сущность МП (МЭ) для всех видов технической документации в машиностроении.

Необходимость проведения такой работы вызвана тем, что в настоящее время постоянно усложняются объемы требований, предъявляемых к точностным показателям деталей, узлов и изделий, появляются новые параметры и средства измерений, о которых разработчики документации могут еще не знать, но о которых должен знать специалист метролог, т. е. специалист в области измерений. Вот эти его знания и должны быть использованы при разработке документации.

При проведении МП (МЭ) должны решаться специфические задачи зависимости от вида рассматриваемого документа:

1. Метрологическая проработка (экспертиза) рабочего чертежа объекта измерений или заменяющего его нормативного документа. МП этого документа производится в тех случаях, если в него можно внести изменения, а если этого делать нельзя, то производится МЭ. При отрицательных результатах МЭ следует рассмотреть вопрос о целесообразности создания средства измерений. Целью проведения работы является определение возможности измерений с необходимой точностью по установленным требованиям. При проведении МП (МЭ) документа на объект измерений рассматриваются следующие данные: правильность терминологии и обозначений; правильность взаимной увязки требований к точности размеров, отклонений формы и расположения, шероховатости и других требований.

2. Метрологическая проработка (экспертиза) технического предложения (проекта). Целью проведения работы является выявление работоспособности и предпочтительность выбранной схемы измерений, достаточности выдвинутых требований к средству измерений и установочным мерам. При МП (МЭ) технического предложения (проекта) анализируются следующие данные: выполнение рекомендаций, данных при ранее проведенных работах по МП (МЭ), в том числе правильность терминологии; проверка работоспособности схемы измерений; проверка соблюдения принципа единства баз; проверка соотношений между значениями допусков на измеряемые параметры и допускаемых погрешностей измерений, допускаемой погрешности разрабатываемого прибора и погрешностью установочных мер; достоверность методики аттестации установочной меры; возможность обеспечения условий измерений, требуемых при эксплуатации разрабатываемого средства измерений.

40. Международное сотрудничество в области метрологии

Необходимость международного сотрудничества в области метрологии стала очевидной с развитием научного, культурного и торгового обмена между странами. В 1875 г. по инициативе петербургских академиков Б. С. Якоби, О. В. Струве и Г. И. Вильда в Париже "для обеспечения международного единства и усовершенствования метрической системы" была подписана Метрическая конвенция, в соответствии с которой международное сотрудничество подписавших ее государств устанавливалось путем:

а) создания первого международного метрологического научного учреждения - Международного бюро мер и весов (МБМВ), содержащегося на взносы стран, подписавших конвенцию, и ведущего исследования по совместно вырабатываемым программам;

б) учреждения Международного комитета мер и весов (МКМВ) из наиболее авторитетных ученых - метрологов стран-членов конвенции для руководства МБМВ;

в) созыва не реже одного раза в шесть лет Генеральных конференций по мерам и весам "для обсуждения и принятия необходимых мер по распространению и усовершенствованию метрической системы".

МБМВ, находящееся в Севре (близ Парижа), занимается:

созданием международных эталонов* и шкал для основных физических величин; хранением международных эталонов;

сличением национальных эталонов с международными;

согласованием методик, выполняемых при этом измерений;

определением и согласованием значений фундаментальных физических констант.

МКМВ на своих ежегодных заседаниях рассматривает текущие вопросы деятельности МБМВ. Структура МОЗМ аналогична структуре Международной организации стран, подписавших Метрическую конвенцию. Международное бюро законодательной метрологии (МБЗМ) находится в Париже. Его деятельностью руководит Международный комитет законодательной метрологии (МКЗМ), собирающийся ежегодно. Раз в 4...6 лет созываются Международные конференции по законодательной метрологии, в которых участвуют полномочные представители всех стран-членов организации. Разработкой конкретных рекомендаций занимаются секретариаты-докладчики (СД) по планам и под контролем секретариатов-пилотов (СП), согласовывающих эти рекомендации со всеми странами-членами МОЗМ. Согласованные рекомендации представляются в МОЗМ и затем утверждаются Международной конференцией. Под стандартизацией согласно определению, принятому ИСО в 1962 г., понимается работа по установлению и применению правил с целью упорядочения деятельности в данной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и, в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии, принимая во внимание рабочие условия и требования техники безопасности.

Основным видом работы технических комитетов является разработка, согласование и представление на утверждение Совета проектов международных стандартов, которые имеют рекомендательный характер. В настоящее время их насчитывается несколько десятков тысяч. Для непосредственной разработки проекта международного стандарта в ТК создаются подкомитеты и рабочие группы.

Необходимо подчеркнуть, что хотя международные стандарты не являются обязательными, они отражают интересы большинства стран и поэтому принимаются за основу при разработке национальных стандартов, обеспечивая тем самым конкурентоспособность товаров на мировом рынке. Промышленно развитые страны прилагают значительные усилия к тому, чтобы использовать международную стандартизацию для получения преимуществ в торговле. Если той или иной стране удается в основу международного стандарта положить свой национальный стандарт, она освобождается от необходимости перестраивать производство в соответствии с рекомендациями международного стандарта, что неизбежно связано с дополнительными капиталовложениями и повышением себестоимости продукции.

Стандартизация в области метрологии должна обеспечить создание научно обоснованной системы нормативно-технических документов, являющейся частью общей системы нормативно-технической документации СЭВ по стандартизации. В то же время между Секретариатом СЭВ и центральным секретариатом ИСО достигнута договоренность о взаимовыгодном сотрудничестве. Это открывает возможность международной гармонизации стандартов, рекомендованной Заключительным актом Совещания по безопасности и сотрудничеству в Европе, подписанным в Хельсинки 1 августа 1975 г. Работа в этом направлении активно ведется всеми международными, региональными и национальными организациями по стандартизации.

41. Утверждение типа средств измерений

В Порядке утверждения типа стандартных образцов или типа средств измерений:

слово "Ростехрегулирование" в соответствующем падеже заменить словом "Росстандарт" в соответствующем падеже;

В Порядке выдачи свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений, установления и изменения срока действия указанных свидетельств и интервала между поверками средств измерений: слово "Ростехрегулирование" в соответствующем падеже заменить словом "Росстандарт" в соответствующем падеже;

Свидетельство оформляется Росстандартом на основании принятого им решения без проведения испытаний в целях утверждения типа стандартного образца или типа средства измерений на основании заявки держателя сертификата с приложением подлинника имеющегося сертификата (с приложением описания типа средства измерений), а также заключения обязательной метрологической экспертизы конструкторской и (или) технологической документации на стандартный образец или средство измерений, подтверждающего отсутствие изменений, влияющих на метрологические характеристики стандартного образца или средства измерений, при отсутствии нарушений, выявленных органами федерального государственного метрологического надзора, а также при отсутствии обращений потребителей с претензиями к качеству данного типа стандартного образца или типа средства измерений за предыдущие 5 лет.";

Внесение изменений в описание типа стандартного образца или типа средства измерений, не влияющих на метрологические характеристики стандартного образца или средства измерений, в том числе показатели точности, не требует замены бланка свидетельства и осуществляется по заявлению держателя свидетельства на основании оформленного принятого решения Росстандарта при положительных результатах обязательной метрологической экспертизы конструкторской и (или) технологической документации на стандартный образец или средство измерений.

Сведения о внесении изменений в описание типа стандартного образца или типа средства измерений передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.";

"Срок действия свидетельств об утверждении типа стандартных образцов или типа средств измерений серийного производства может быть продлен без проведения испытаний на последующие 5 лет решением Росстандарта на основании письменного заявления держателя свидетельства с представлением заключения обязательной метрологической экспертизы конструкторской и (или) технологической документации на стандартный образец или средство измерений, подтверждающего отсутствие изменений, влияющих на метрологические характеристики стандартного образца или средства измерений, при отсутствии нарушений, выявленных органами федерального государственного метрологического надзора, а также при отсутствии обращений потребителей с претензиями к качеству данного типа стандартного образца или типа средства измерений за предыдущие 5 лет.".

42. Содержание методики проведения измерений

Общие требования к методикам выполнения измерений указаны в ГОСТ8.010-72. Рассмотрим разделы, которые должны быть практически в каждой методике измерений. Назначение и область применения методик проведения измерений. В зависимости от требуемой точности измеряемого параметра или точностного состояния технологического процесса может оказаться, что для одного и того же вида измерений необходимо разрабатывать отличающиеся методики.

Поэтому, целесообразно создавать отдельные методики в зависимости от нормируемой точности, габаритных размеров, точности технологического процесса. Могут быть отдельные методики для приемочного и для технологического контроля, т. е. Область применения методик может быть различной даже для одного вида изделий, при измерении одного и того же параметра.

Таким образом, даже для одного вида измеряемых элементов детали, может быть несколько методик измерений.

Требования к средствам измерений и вспомогательным устройствам.

Средства, используемые для измерений, должны быть указаны с исчерпывающими подробностями. Если это универсальные средства измерений, то должен быть назван документ, в котором указаны точностные требования к этим средствам. Если используются специальные средства измерений, то должно быть указано полное наименование и условный шифр, под которым это средство измерений за регистрировано в каком-либо документе.

Если при разработке методики проведения измерений требуется средство измерений, которое еще отсутствует, то должны быть сформулированы основные требования, которым должно отвечать вновь разрабатываемое средство измерений, в том числе с указанием степени автоматизации. Отдельно в методике должны быть указаны используемые вспомогательные устройства, т. е. устройства для базирования измеряемой детали или установки отсчетного устройства первичного преобразователя, если оно не входит в конструкцию используемого средства измерений. Эти вспомогательные устройства, при некоторых измерениях могут оказать значительное влияние на погрешность измерений, даже больше, чем погрешность отсчетных устройств. Так, при измерении биения, отклонения формы недостаточная жесткость штативов и стоек может внести погрешность больше, чем погрешность от счетной системы при большом перепаде измерительного усилия. Если используются стандартизованные вспомогательные устройства, то необходимо указать модель (тип) этого устройства и полное наименование документа, в котором приведены технические требования. Требования к квалификации оператора.

При измерения оператор должен иметь навык работы с используемым средством, тогда можно оценить некоторые виды субъективных погрешностей. Если такого навыка у оператора нет, то погрешность, которую он может внести в результаты измерений, непредсказуема.

Требования к технике безопасности. В каждой методике должны быть указаны требования к приемам работы, при которых должна обеспечиваться безопасность оператора.

43. Методические основы разработки системы измерений

Для успешного метрологического обеспечения необходимо разрабатывать систему измерений на всех этапах технологического процесса от заготовки до готового изделия. Особенно важна и необходима разработка такой системы в условиях автоматизированного производства, в том числе и в условиях применения гибких производственных систем.

Единая система измерений для всех видов производств на данном этапе его развития ещё не создана, так как многие решения по метрологическому обеспечению и в частности, по выбору средств измерений, зависят то вида изготавливаемых деталей, требований к их точности, размеров деталей, точности и устойчивости технологических процессов.

Устойчивая работа по выпуску деталей не обходимой точности, особенно в условиях автоматизированного производства, может быть только тогда, когда технологический процесс имеет запас по точности в пределах 30…50 % от наименьшего значения допуска для элемента детали. При отсутствии запаса точности практически невозможно, особенно при автоматизированном производстве, обеспечить выпуск всей продукции как годной. Тогда, естественно, встает вопрос о необходимости 100 % измерений всех изделий, что экономически нецелесообразно, но иначе выпуск качественной продукции практически не может быть обеспечен.

44. Метрологическое обеспечение при сертификации и разработке систем качества

Система качества представляет собой организационную структуру распределения ответственности, процедур, процессов и ресурсов, необходимых для общего руководства качеством. Это определение приведено в выпущенном в 1987 году в стандарте международной Организации по стандартизации- ИСОи известном под названием серии 9000; т.е. ИСО 9001-87; ИСО9002-87; ИСО9003-87.

На базе этих стандартов было выпущено тоже три стандарта серии40: ГОСТ40.9001-88; ГОСТ40.9002-88; ГОСТ40.9003-88, которые являются, впринципе, официальными идентичными переводами соответствующих стандартов ИСО. Помимо основных стандартов, относящихся непосредственно к системе качества продукции, имеются методические и словарные материалы, которые в ИСО оформлены официально в виде стандартов (ИСО9000-87; ИСО9004-87; ИСО8402-86), а в системе ГОСТ в виде рекомендации по применению стандартов или в виде справочных приложений.

Обеспечение качества- совокупность планируемых и систематически проводимых мероприятий, необходимых для создания уверенности в том, что продукция или услуги удовлетворяют определенным требованиям к качеству.

Система обеспечения качества не может быть единой для всех производств, и она зависит от специфики производства, вида производимой продукции или услуги и накопленного производственного опыта. Серия международных стандартов не стандартизирует системы качества, а дает исходные материалы вместе с руководящими, для разработки систем обеспечения качества.