Поверка медицинских весов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет

имени И.Н. Ульянова»

«Поверка медицинских весов»

Выпускная квалификационная работа

Выполнил:

А. И. Синюшкин

27.03.2015

Руководитель: доцент

В.А. Гартфельдер

Чебоксары 2015 г.



Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова»

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу

Слушателю___________________________________________________

1. Тема работы:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Утверждена приказом по университету № 2015 г.

2. Срок сдачи работы___________________________________________

3. Исходные данные к работе:

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих к разработке вопросов)

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Тема углубленной проработки _________________________________

_____________________________________________________________

6. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Консультанты по разделам работы:

нормконтроль _________________________________ ______________

8. Календарный график выполнения работы

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Рекомендуемая литература

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выдачи задания

«_____» _________________ 2015 г.

Руководитель__________________________________

Задание принял к исполнению (дата) _____________________________

Подпись слушателя _________________________________

Примечание. Задание прилагается к пояснительной записке выпускной работы



Реферат

Выпускная квалификационная работа содержит 30 страницу, 20 источников,

1 рисунок, 1 приложение.

Цель работы - изучение и методика поверки ознакомление с конструкцией, назначением медицинских весов; применение основных принципов Федерального закона «Об обеспечении единства измерений»; рассмотрение нормативных документов, методик, стандартов, инструкций.



Содержание

Введение

1. Сущность и назначение поверки средств измерения

1.1 Требования и порядок поверки

1.2 Виды поверок

2. Организация и порядок проведения поверок

2.1 Эталоны, их классификация и виды

2.2 Содержание и построение поверочных схем

2.3 Требования к методикам поверки

3. Операции и средства поверки

3.1 Проведение поверки

3.2 Перечень требований по аккредитации на право поверки

Заключение

Библиографический список

Приложение А

Доклад



Введение

Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций. Для полноценного функционирования любого предприятия требуется соответствующее его профилю деятельности метрологическое обеспечение.

Весы являются едва ли не самыми древними и распространенными средствами измерения. В огромной номенклатуре средств измерения массы важное место принадлежит лабораторным весам и гирям, с помощью которых выполняются наиболее точные измерения при проведении физико-химических исследований, взвешивания драгоценных металлов и камней, в фармацевтике, аттестации гирь высоких классов точности. Лабораторные весы обладают наиболее высокими значениями точности и выполняются на основе самых последних достижений теории вероятности и высоких технологий производства.

Начиная с середины 1980-х годов на смену коромысловым (рычажным) весам приходят электронные весы, основанные на применении электронных компонентов для преобразования значений измеряемой массы в электрические величины (ток, напряжение), удобные для согласования с другими измерительными, вычислительными и управляющими системами. Электронные весы характеризуются высокой степенью автоматизации процессов измерения и существенным расширением функциональных возможностей.

Принцип действия электронных весов сводится к измерению силы, возникающей при нагружении платформы массой. Эта сила воздействует на первичный датчик, состоящий из упругого элемента и механически связанного с ним преобразователя деформации в электрический сигнал. За последние десятилетия доминирующее положение в весовой технике заняли следующие типы преобразователей:

Виброчастотный (струнный). Его действие основано на изменении частоты натянутой металлической струны, установленной на упругом элементе, в зависимости от величины силы, приложенной к нему. Влияние внешних факторов (влажность, температура, атмосферное давление, вибрации), а также сложность изготовления привели к тому, что данный тип датчиков не нашел широкого применения. Однако при налаженном производстве виброчастотные датчики оказываются весьма недорогими. Как следствие, оборудованные ими весы стоят очень дешево. Виброчастотные датчики применяются в электронных весах завода «ТВЕС» (Тулиновка) - традиционно самых недорогих в России.

Пьезокварцевый. Такой датчик действует по принципу изменения частоты кварцевого кристалла, механически связанного с упругим элементом, под воздействием приложенной к нему силы. В этом принципе есть и изъян - изменение параметров кристалла может происходить под влиянием внешней среды. Подобными устройствами оснащены весы московской фирмы «Мера». Кстати, в случае замены пьезокварцевого датчика (например, при ремонте весов) сервисной службе приходится настраивать прибор на различные температурные режимы, помещая весы то в камеру тепла, то в камеру холода. Далеко не все центры обслуживания оснащены такими камерами. Поэтому «Мера» планирует в ближайшее время серийно выпускать «интеллектуальные» датчики - пьезодатчики со встроенным микропроцессором.

Тензометрический. В переводе с латинского «тензо» - деформация. Действие такого датчика основано на преобразовании деформации упругих элементов в изменение электрического сопротивления. В качестве упругого элемента выступают металлические изделия специальной конструкции - пластины, столбики, кольца и др. Преобразователем же служит высокочувствительная спираль из специального сплава, которая особым способом приклеивается к упругому элементу. Измеряемое усилие с помощью упругого элемента преобразуется в деформацию и т.д.

Тензометрическими датчиками оснащены весы фирм CAS Corp., «Масса-К» (Санкт-Петербург), «Тензо-М» (Люберцы) и многих других.

Поэтому с 2002 года нормативным документом, определяющим требования к лабораторным весам и гирям является ГОСТ 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования», ГОСТ 8.021-2005 «Государственная поверочная схема для средств измерения массы» и ГОСТ 7328-2001 «Гири. Общие технические условия» и ГОСТ 29329-92 «Весы статического взвешивания»



1. Сущность и назначение поверки средств измерения

Поверка средств измерений (СИ) - это 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.[9]

Закона «О единстве измерений» так и называется - "Поверка средств измерений".

В ней сказано:

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. 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.

Поверку средств измерений имеют право производить как индивидуальные предприниматели, так и юридические лица. Но все они обязательно должны пройти в утвержденном порядке аккредитацию в области обеспечения единства измерений.

Существуют средства измерений поверку которых будут производить исключительно региональные метрологические центры (ЦСМ), которые также проходят аккредитацию в утвержденном порядке. Для этого Правительством Российской Федерации будет разработан специальный перечень средств измерений.

После проведения поверки средств измерений на них выписывается свидетельство о поверке или наносится поверительный знак (клеймо). На средстве измерений должно предусматриваться место доступное для обзора для нанесения поверочного клейма. Но если конструкция СИ не позволяет наносить поверительные клейма, то выписывается свидетельство о поверке СИ и поверительное клеймо наносится на свидетельство.

Специальный орган исполнительной власти, который осуществляет функции по нормативно-правовому регулированию и определению государственной политики в сфере обеспечения единства измерений разрабатывает поверочные знаки и содержание свидетельства о поверке СИ.

Создан специальный Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Этот фонд будет собирать все результаты поверки средств измерений, которые применяются в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.

В добровольном порядке на поверку можно предъявлять и средства измерений, не предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. Определить на производстве к какой номенклатуре нужно отнести СИ часто бывает совсем не просто. Ни сложность СИ, ни его тип, ни его необходимость для производства не являются необходимым основанием для отнесения СИ к группе СИ подлежащих поверке или калибровке. Закон "О единстве измерений" в статье 1 установил, что необходимость поверки нужно определять оценивая попадает СИ в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений или нет.

Казалось бы, что вопрос поверки СИ решен четко и однозначно, но в реальности постоянно возникают вопросы по поверке конкретных СИ на предприятиях. И решают эти вопросы по разному. Часто на предприятиях одинаковые СИ могут использоваться как в технологическом процессе так и при измерениях в сфере государственного регулирования.

Помощь в принятии решения о предоставлении СИ в поверку может оказать следующий документ МИ 2273-93 «ГСИ. Области использования средств измерений, подлежащих поверке»[10].

При составлении перечня средств измерений подлежащих поверке, как того требуют правила, предприятие самостоятельно утверждает перечень СИ подлежащих поверке. Однако при этом средства измерений находящиеся в перечне попадают под государственный метрологический надзор и контроль. И инспектор по обеспечению единства измерений вправе высказать сомнение о полноте данного перечня средств измерений подлежащих поверке. Поэтому будет правильно сначала согласовать перечень средств измерений подлежащих поверке в территориальном ЦСМ, а затем утверждать его. Наиболее правильно использовать рекомендованный вид перечня средств измерений подлежащих поверке. Но разумнее будет указать тип СИ и заводской номер средства измерений. Если средства измерений однотипные и их много, то можно указать только их количество, но это нужно обязательно согласовать с ЦСМ. Все эти рекомендации нацелены на облегчение планирования работ по поверке средств измерений и предупреждают возможные разногласия по отнесению средств измерений в разряд поверяемых или калибруемых.

Первичная поверка средств измерений при выпуске из производства на рынок - один из самых важных вопросов. Конечно первичная поверка нужна только для средств измерений используемых в сферах ГМКиН, в остальных случаях вполне допускается первичная калибровка СИ. Но вполне логично когда предприятие-производитель приборов организуя серийное производство, производит испытания СИ с целью утверждения типа, вносит его в Госреестр СИ и производит первичную поверку. Это значительно расширяет круг потребителей, так как теперь средство измерения может использоваться во всех сферах. В дальнейшем потребитель сам определит, будет он калибровать или поверять средство измерений.

В Российской Федерации используется более миллиарда СИ, силами одной Государственной метрологической службы такой объем не поверить. Поэтому поверку средств измерений допускается производить в установленном порядке аккредитованным в области обеспечения единства измерений юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям. Для организации этой работы имеется документ ПР 50-2.014-2002 «ГСИ. Аккредитация метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений».[11]

Для проведения поверки необходимо иметь специалистов, осуществляющих поверку - ПР 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений». [12]Обязательно нужно обучить поверителя в специализированном учебном заведении.

Поверка СИ - поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

1.1 Требования и порядок поверки

Средства измерений, предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, до ввода в эксплуатацию, а также после ремонта подлежат первичной поверке, а в процессе эксплуатации - периодической поверке. Применяющие средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели обязаны своевременно представлять эти средства измерений на поверку.

Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

Правительством Российской Федерации устанавливается перечень средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии.

Результаты поверки средств измерений удостоверяются знаком поверки и (или) свидетельством о поверке. Конструкция средства измерений должна обеспечивать возможность нанесения знака поверки в месте, доступном для просмотра. Если особенности конструкции или условия эксплуатации средства измерений не позволяют нанести знак поверки непосредственно на средство измерений, он наносится на свидетельство о поверке.

Порядок проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке устанавливаются федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений.

Сведения о результатах поверки средств измерений, предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, передаются в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений проводящими поверку средств измерений юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями.

Средства измерений, не предназначенные для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, могут подвергаться поверке в добровольном порядке.

Требования к организации и порядку проведения поверки СИ установлены правилами по метрологии ПР 50.2.006-99 «ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений».[13]

СИ, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Конкретные перечни СИ, подлежащих поверке, составляют юридические и физические лица - владельцы СИ. Эти перечни направляют в органы ГМС, которые в процессе осуществления ГМН за соблюдением метрологических правил и норм контролируют правильность составления перечней СИ, подлежащих поверке. Методические материалы по составлению перечней СИ, а также комментарии к областям использования СИ, подлежащих поверке, изложены в рекомендации МИ 2273-93 «ГСИ. Области использования средств измерений, подлежащих поверке».[10]

Органы ГМС осуществляют поверку СИ на основании графиков поверки, составляемых юридическими и физическими лицами. Графики поверки составляют по видам измерений по установленной форме и направляют (в 3-х экземплярах) в орган ГМС. В течение 10 дней с момента поступления орган ГМС рассматривает и согласовывает графики поверки СИ. Первый экземпляр согласованных и подписанных руководителем органа ГМС графиков поверки направляется заявителю.

По решению Госстандарта право поверки СИ может быть предоставлено метрологическим службам (МС) юридических лиц независимо от их отраслевой принадлежности и форм собственности. Требования к МС юридических лиц, аккредитуемых на право поверки СИ, и порядок проведения их аккредитации установлены правилами ПР 50.2.014-96 «ГСИ. Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений». Рекомендации по построению и содержанию документов МС, аккредитуемых на право поверки СИ, приведены в МИ 2284-94 «ГСИ. Документы поверочных лабораторий».[14]

Поверочная деятельность, осуществляемая аккредитованными МС юридических лиц, контролируется органами ГМС по месту расположения этих юридических лиц.

Поверка СИ осуществляется физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя в соответствии с правилами ПР 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений».[15]

Поверка производится в соответствии с нормативными документами, утверждаемыми по результатам испытаний СИ.

Результатом поверки является подтверждение пригодности СИ к применению или признание его непригодным к применению.

Если СИ по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма, соответствующего требованиям документа ПР 50.2.007-94 «ГСИ. Поверительные клейма»[16], и (или) выдается «Свидетельство о поверке» установленной формы.

Если СИ по результатам поверки признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) «Свидетельство о поверке» аннулируется и выписывается «Извещение о непригодности» установленной формы или делаются соответствующие записи в технической документации.



1.2 Виды поверок

СИ подвергаются первичной, периодической, внеочередной, инспекционной и экспертной поверке.

Первичной поверке подлежат СИ при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту. Первичной поверке могут не подвергаться СИ при ввозе по импорту на основании заключенных Госстандартом России соглашений или договоров о признании результатов поверки, произведенной в зарубежных странах. Первичной поверке подлежит, как правило, каждый экземпляр СИ, но допускается и проведение выборочной поверки.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенный межповерочный интервал. Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр СИ.

Периодическую поверку СИ, предназначенных для измерения (воспроизведения) нескольких величин или имеющих несколько диапазонов измерений, но используемых для измерения (воспроизведения) меньшего числа величин или на меньшем числе диапазонов измерений допускается на основании решения главного метролога или руководителя юридического лица производить только по тем требованиям нормативных документов по поверке, которые определяют пригодность СИ для применяемого числа величин и применяемых диапазонов измерений. Соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах.

Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа СИ. Органы ГМС и юридические лица обязаны вести учет результатов периодической поверки и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочных интервалов. Корректировка межповерочных интервалов проводится органом ГМС по согласованию с МС юридического лица.

Внеочередную поверку производят в процессе эксплуатации (хранения) СИ при:

· повреждении знака поверительного клейма, а также в случае утраты свидетельства о поверке;

· вводе в эксплуатацию СИ после длительного хранения (более одного межповерочного интервала);

· проведении повторной юстировки или настройки, известном или предполагаемом ударном воздействии на СИ или неудовлетворительной его работе;

· продаже (отправке) потребителю СИ, не реализованных по истечении срока, равного половине их межповерочных интервалов;

· применении СИ в качестве комплектующих по истечении срока, равного половине межповерочных интервалов.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении государственного метрологического надзора. Такую поверку можно производить не в полном объеме, предусмотренном методикой поверки. Результаты инспекционной поверки отражают в акте проверки. Инспекционную поверку производят в присутствии представителя проверяемого юридического или физического лица.

Экспертную поверку производят при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам СИ и их пригодности к применению. Такую поверку производят органы ГМС по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры, милиции, государственного арбитража, по письменному заявлению юридических и физических лиц при возникновении спорных вопросов. В заявлении должны быть указаны предмет, цель экспертной поверки и причина, вызвавшая ее необходимость. При осуществлении экспертной поверки СИ в необходимых случаях могут присутствовать заявитель и представители заинтересованной стороны. По результатам экспертной поверки составляют заключение, которое утверждает руководитель органа ГМС, и направляют его заявителю. Один экземпляр заключения должен храниться в органе ГМС, проводившем экспертную поверку.

2. Организация и порядок проведения поверок

Различают следующие виды поверок:

· первичная поверка;

· периодическая поверка;

· внеочередная поверка;

· инспекционная поверка;

· экспертная поверка.

Первичная поверка СИ производится при выпуске СИ в обращение из производства, ремонта и при ввозе из-за рубежа.

Периодическая поверка СИ производится через определенные промежутки времени, называемые межповерочным интервалом.

Внеочередная поверка проводится вне зависимости от срока периодической поверки:

при вводе в эксплуатацию СИ после длительного хранения (более одного межповерочного интервала);

в случае повреждения клейма или утери свидетельства о поверке.

Инспекционная поверка производится для выявления пригодности к применению средств измерений при осуществлении государственного метрологического надзора.

Экспертная поверка проводится при возникновении разногласия по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам СИ.

Экспертная поверка проводится, как правило, по требованию суда, прокуратуры и по письмам потребителей.

Периодическая поверка производится органами государственной метрологической службы по утвержденным графикам. Графики периодической поверки составляются метрологическими службами предприятий и организаций, согласовываются с территориальными органами Госстандарта, утверждаются руководителем предприятия.

До выхода закона «Об обеспечении единства измерений» обязательной поверке подлежал весь парк СИ, находящийся на балансе предприятия и организации, кроме индикаторов и СИ, используемых для учебных целей.

Законом «Об обеспечении единства измерений» установлена сфера действия государственного метрологического контроля и надзора, согласно которому средства измерений, эксплуатируемые в сферах действия государственного метрологического контроля и надзора, подлежат обязательной поверке.

Средства измерения, не подлежащие обязательной поверке, подвергаются калибровке.

Поверка СИ может проводиться органами государственной метрологической службы и аттестованными метрологическими службами юридического лица.

Аттестацию территориальных органов Росстандарта (ЦСМ) и метрологических служб юридических лиц проводит Федеральная служба по аккредитации (Росаккредитация).

2.1 Эталоны, их классификация и виды

Эталоны создаются для воспроизведения и хранения единиц физических величин и передачи их размера средствам измерений, применяемым в стране с целью обеспечения единства измерений.

Эталоны по подчиненности подразделяются на первичные (исходные) и вторичные (подчиненные). Первичные эталоны могут иметь разновидность специальные первичные эталоны.

Первичные эталоны воспроизводят и хранят единицу величины и передают их размеры с наибольшей точностью, достигнутой в данной области измерения.

Специальные эталоны воспроизводят единицы в условиях, когда прямая передача размера единицы от первичного эталона с требуемой точностью технически не осуществима (высокие и сверхвысокие частоты, малые и большие энергии, давление или температуры, особые состояния вещества и т. п.).

Первичные и специальные эталоны являются исходными для страны, и им присваивают наименования «Государственный первичный эталон» и «Государственный специальный эталон».

К вторичным относят эталоны-копии, эталон сравнения и рабочие эталоны. Эталоны-копии предназначены для передачи размера единицы рабочим эталонам. Эталоны сравнения предназначены для взаимного сличения эталонов, которые по тем или иным причинам нельзя непосредственно сличать друг с другом.

Рабочие эталоны - для поверки наиболее точных рабочих средств измерений.

По количеству входящих в состав эталона средств измерений эталоны подразделяются на одиночные и групповые, а также на эталонные наборы.

Одиночный эталон состоит из одного средства измерения или одной измерительной установки, обеспечивающих воспроизведение и хранение самостоятельно, без участия других средств того же типа.

К групповому эталону относится совокупность однотипных средств измерений, применяемых как одно целое для повышения точности его метрологической надежности.

Групповые эталоны создаются как постоянного, так и переменного состава. В групповые эталоны переменного состава входят средства измерений, периодически заменяемые новыми.

Эталонный набор представляет собой набор средств измерений, позволяющих хранить и измерять единицу величины в определенном диапазоне, в котором отдельные средства измерений имеют различные номинальные значения и диапазоны измерений.

Государственные эталоны создает, утверждает, хранит и применяет Госстандарт.

В состав государственных эталонов включают средства измерений, при помощи которых:

· хранят и воспроизводят единицу;

· контролируют условия измерений, неизменность воспроизводимого и хранимого размера единицы;

· осуществляют передачу размера единицы.

Вторичные эталоны создают, хранят и применяют министерства (ведомства). Утверждают вторичные эталоны центры эталонов.

В состав вторичных центров включают средства измерений, при помощи которых хранят и контролируют условия хранения, передают размер единицы. Государственные эталоны подлежат международным сличениям. Для наблюдения за правильным хранением, сличением и исследованием эталонов назначаются ученые хранители эталонов. Ученых хранителей государственных эталонов утверждает Госстандарт по представлению директоров центров эталонов из числа ведущих специалистов-метрологов в данной области.

Классификация, назначение и общие требования к созданию, хранению и применению эталонов установлены в ГОСТ 8.057-80 «Эталоны единиц физических величин. Основные положения».[17] Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранении и применения установлены в ГОСТ 8.372-80.[17]

Технической основой обеспечения единства измерений являются:

· воспроизведение единиц физических величин;

· передача информации о размере единицы от эталонов рабочим средствам измерений;

· метрологическая аттестация и поверка средств измерений.

Различают централизованное и децентрализованное воспроизведения единиц.

При централизованном воспроизведении единица физической величины воспроизводится государственным эталоном. Информация о размере единицы физической величины передается всем средствам измерений в стране.

При децентрализованном воспроизведении единица физической величины воспроизводится там, где выполняются измерения.

Схемы передачи информации о размерах единиц при их централизованном воспроизведении называют поверочными.

Поверочная схема - это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона рабочим средствам измерений.

Поверочные схемы в зависимости от области распространения подразделяются на следующие виды:

· государственные поверочные

· ведомственные поверочные

· локальные.

Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной физической величины, применяемые в стране, т. е. устанавливают порядок передачи информации о размере единицы в масштабе страны.

Государственные поверочные схемы разрабатываются метрологическими институтами. Они возглавляются первичными и специальными эталонами.

Ведомственная поверочная схема распространяется на средства измерений, подлежащие поверке внутри ведомства. Ведомственные поверочные схемы согласовываются с главным центром государственных эталонов и утверждаются руководством ведомства.

Локальная поверочная схема распространяется на средства измерений, подлежащие поверке в данном органе государственной метрологической службы или в органе метрологической службы юридического лица. Локальная схема разрабатывается метрологической службой юридического лица, согласовывается с территориальным органом Госстандарта.

2.2 Содержание и построение поверочных схем

Содержание и построение поверочных схем устанавливает ГОСТ 8.061-80.[18]

На чертеже поверочной схемы указывается:

наименования СИ и методов поверки;

номинальные значения или диапазон значений физических величин;

допускаемые значения погрешностей СИ;

допускаемые значения погрешностей методов поверки.

Чертеж поверочной схемы состоит из полей, расположенных друг над другом и разделенных штриховыми линиями. Поля должны иметь наименование: «Государственный эталон» или «Эталон» (вторичный эталон); «Рабочие эталоны», «Рабочие СИ».

Содержание и построение поверочных схем установлены ГОСТ 8.061-80 «Поверочные схемы. Содержание и построение».[18]

Составление государственной поверочной схемы

Во ВНИИМ им. Д.И. Менделеева разработана поверочная схема для мер измерения массы.

Государственный первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единицы массы, размер которой получен в результате сличения с Международным прототипом килограмма, и передачи размера единицы массы с помощью вторичных эталонов и ОСИ рабочим средствам измерений с целью обеспечения единства измерений в стране.

Государственный первичный эталон включает в себя комплекс следующих средств измерений:

национальный прототип килограмма - копия N 12 Международного прототипа килограмма - гиря из платиноиридиевого сплава;

копия N 26 Международного прототипа килограмма - гиря из платиноиридиевого сплава, служащая для проверки неизменности размера единицы массы, воспроизводимой национальным прототипом килограмма, и для замены последнего в период его сличений в Международном бюро мер и весов;

гиря и набор гирь, изготовленные из платиноиридиевого сплава;

компараторы массы.

Номинальное значение массы, при котором воспроизводится единица, составляет 1 кг.

Среднее квадратическое отклонение (далее - СКО) суммарной погрешности результата измерений при сличении государственного первичного эталона с Международным прототипом килограмма не превышает 2,3·10 мг. Суммарная стандартная неопределенность не превышает 2,3·10 мг.

Нестабильность эталона за 1 год составляет 3·10 мг.

Государственный первичный эталон используют для передачи размера единицы массы эталонам-копиям сличением с помощью компаратора.

СКО результатов единичных измерений с помощью компараторов массы с наибольшими пределами измерений от 5·10 до 1 кг составляет от 5·10 до 2·10 мг. Дискретность компараторов массы составляет от 1·10 до 1·10 мг.

Вторичные эталоны

1 Эталоны-копии

В качестве эталонов-копий используют гири номинальным значением массы 1 кг, изготовленные из платиноиридиевого сплава или немагнитной нержавеющей стали, и компараторы массы.

СКО суммарной погрешности результатов сличений эталонов-копий с государственным первичным эталоном и их нестабильность за межповерочный интервал .

Эталоны-копии используют для передачи размера единицы массы рабочим эталонам (далее - РЭ) сличением с помощью компаратора.

СКО результатов единичных измерений с помощью компараторов массы (далее - СКО компараторов), применяемых для передачи размера единицы массы РЭ,

Дискретность компараторов, применяемых для передачи размера единицы массы РЭ, должна быть не более СКО компараторов.

Рабочие эталоны

В качестве рабочих эталонов используют отдельные гири номинальным значением массы 1 кг, наборы гирь номинальными значениями массы от 1 до 500 мг, от 1 до 500 г, от 1 до 20 кг, соответствующие классу точности по ГОСТ 7328, и компараторы массы.[19]

В качестве рабочих эталонов допускается использовать гири, соответствующие классу точности по ГОСТ 7328 в части требований, предъявляемых к пределам допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального. При этом параметры шероховатости поверхности гири, относительная магнитная проницаемость материала гирь должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к гирям класса точности по ГОСТ 7328.

СКО суммарной погрешности результатов сличений рабочих эталонов с эталонами-копиями и их нестабильность за межповерочный интервал.

Рабочие эталоны используют для поверки:

образцовых гирь 1-го разряда (эталонных гирь 1-го разряда), гирь классов точности F₁, по ГОСТ 7328 сличением с помощью компаратора;

лабораторных весов специального класса точности по ГОСТ 24104, весоизмерительных тензорезисторных датчиков класса точности А и В методом прямых измерений.

СКО компараторов массы, применяемых для поверки гирь, должно быть не более:

1/5 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь класса точности по ГОСТ 7328

1/6 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь класса точности по ГОСТ 7328

Дискретность электронных компараторов массы, применяемых для поверки гирь, должна быть не более нормируемых значений СКО компараторов.

Образцовые средства измерений 1, 2, 3, 4-го разрядов (рабочие эталоны 1, 2, 3, 4-го разрядов)

Образцовые средства измерений 1-го разряда (рабочие эталоны 1-го разряда).

В качестве ОСИ 1-го разряда (рабочих эталонов 1-го разряда) используют гири номинальными значениями массы от 1·10 до 20 кг, соответствующие классу точности по ГОСТ 7328, весы диапазонами измерений от 1,0·10 до 0,6 кг, соответствующие специальному классу точности по ГОСТ 24104.[20]

Доверительные границы абсолютной погрешности определения массы образцовых гирь 1-го разряда (эталонных гирь 1-го разряда) при доверительной вероятности 0,95 должны быть не более указанных в таблице 1.

Образцовые гири 1-го разряда (эталонные гири 1-го разряда) применяют для поверки:

образцовых гирь 2-го разряда (эталонных гирь 2-го разряда), гирь класса точности по ГОСТ 7328 сличением с помощью компаратора;

образцовых весов 1-го разряда (эталонных весов 1-го разряда), лабораторных весов специального и высокого классов точности по ГОСТ 24104, весоизмерительных тензорезисторных датчиков классов точности А и В и методом прямых измерений.

Образцовые весы 1-го разряда (эталонные весы 1-го разряда) применяют для поверки весовых дозаторов дискретного действия непосредственным сличением.

СКО компараторов массы, применяемых для поверки гирь, должно быть не более 1/6 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь класса точности по ГОСТ 7328

Образцовые средства измерений 2-го разряда (рабочие эталоны 2-го разряда)

В качестве ОСИ 2-го разряда (рабочих эталонов 2-го разряда) используют гири номинальными значениями массы от 1·10 до 20 кг,соответствующие классу точности F₂ по ГОСТ 7328; гири номинальным значением массы 500 кг; весы диапазонами измерений от 2·10 до 5 кг, соответствующие специальному или высокому классу точности по ГОСТ 24104.

Образцовые гири 2-го разряда (эталонные гири 2-го разряда) применяют для поверки:

образцовых гирь 3-го разряда (эталонных гирь 3-го разряда) и гирь класса точности F₂ по ГОСТ 7328 сличением с помощью компаратора;

образцовых весов 2-го разряда (эталонных весов 2-го разряда), лабораторных весов специального и высокого классов точности A и В по ГОСТ 24104, весоизмерительных тензорезисторных датчиков классов точности А и В, и весов специального назначения методом прямых измерений.

Образцовые весы 2-го разряда (эталонные весы 2-го разряда) применяют для поверки весовых дозаторов дискретного действия непосредственным сличением.

СКО компараторов массы, применяемых для поверки гирь, не должно превышать 1/9 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь класса точности по ГОСТ 7328

Образцовые средства измерений 3-го разряда (рабочие эталоны 3-го разряда)

В качестве ОСИ 3-го разряда (рабочих эталонов 3-го разряда) используют гири номинальными значениями массы от 1·10 до 20 кг, соответствующие классу точности F₂ по ГОСТ 7328; гири номинальным значением массы 500 кг; весы диапазонами измерений от 2·10 до 1·10 кг, соответствующие высокому классу точности по ГОСТ 24104.

Доверительные границы абсолютной погрешности определения массы образцовых гирь 3-го разряда (эталонных гирь 3-го разряда) при доверительной вероятности 0,95

Образцовые гири 3-го разряда (эталонные гири 3-го разряда) применяют для поверки:

образцовых гирь 4-го разряда (эталонных гирь 4-го разряда) и гирь класса точности M₁ по ГОСТ 7328 сличением с помощью компаратора;

образцовых весов 3-го разряда (эталонных весов 3-го разряда), лабораторных весов высокого класса точности по ГОСТ 24104, весоизмерительных тензорезисторных датчиков класса точности В и весов специального назначения методом прямых измерений.

Образцовые весы 3-го разряда (эталонные весы 3-го разряда) применяют для поверки весовых дозаторов дискретного действия непосредственным сличением.

СКО компараторов массы, применяемых для поверки гирь, не должно превышать 1/9 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь класса точности по ГОСТ 7328.

Образцовые средства измерений 4-го разряда (рабочие эталоны 4-го разряда)

В качестве ОСИ 4-го разряда (рабочих эталонов 4-го разряда) используют гири номинальными значениями массы от 1·10 до 5·10 кг, соответствующие классу точности М₁ по ГОСТ 7328; весы диапазонами измерений от 2·10 до 2·10 кг, соответствующие среднему классу точности по ГОСТ 24104 или по ГОСТ 29329 или обычному классу точности по ГОСТ 29329.

Образцовые гири 4-го разряда (эталонные гири 4-го разряда) применяют для поверки:

гирь классов точности М₂ и М₃ и по ГОСТ 7328 сличением с помощью компаратора;

лабораторных весов среднего класса точности по ГОСТ 24104, весов для статического взвешивания среднего и обычного классов точности по ГОСТ29329, весоизмерительных тензорезисторных датчиков классов точности С и D , весов специального назначения, весов для взвешивания транспортных средств в движении, весовых дозаторов дискретного действия методом прямых измерений.

Образцовые весы 4-го разряда (эталонные весы 4-го разряда) применяют для поверки весов и весовых дозаторов непрерывного действия, весовых дозаторов дискретного действия, весов для взвешивания транспортных средств в движении непосредственным сличением.

СКО компараторов массы, применяемых для поверки гирь, не должно превышать 1/9 пределов допускаемых отклонений действительного значения массы гири от номинального значения для гирь классов точности и по ГОСТ.

В качестве рабочих средств измерений используют: гири классов точности Е₁,Е₂ ,F₁ , F₂, M₁,M₂ ,M₃ по ГОСТ 7328; лабораторные весы специального, высокого и среднего классов точности A, B, C, D по ГОСТ 24104; весы для статического взвешивания среднего и обычного классов точности по ГОСТ29329; весы специального назначения; весовые дозаторы дискретного действия, весы и весовые дозаторы непрерывного действия; весы для взвешивания транспортных средств в движении; весоизмерительные тензорезисторные датчики классов точности A, B, C, D по ГОСТ 30129.

Доверительные границы абсолютной погрешности определения массы гирь классов точности Е₁,Е₂ ,F₁ , F₂, при доверительной вероятности 0,95 составляют от 6·10 до 100 мг.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности гирь классов точности M₁,M₂ ,M₃ составляют от 0,2 до 5·10 мг.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности лабораторных весов в интервалах взвешивания устанавливают в соответствии с ГОСТ 24104.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весов специального назначения устанавливают в соответствии с техническими документами.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весов для статического взвешивания в интервалах взвешивания устанавливают в соответствии с ГОСТ 29329.[7]

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весоизмерительных тензорезисторных датчиков классов точности A, B, C, D и устанавливают в соответствии с ГОСТ 30129.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весов и весовых дозаторов непрерывного действия устанавливают в соответствии с ГОСТ 30124.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весовых дозаторов дискретного действия в зависимости от класса точности устанавливают в соответствии с ГОСТ 10223.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности весов для взвешивания транспортных средств в движении в зависимости от класса точности устанавливают в соответствии с ГОСТ 30414.

2.3 Требования к методикам поверки

К числу основных задач метрологической аттестации относят установление номенклатуры метрологических характеристик средств измерений, подлежащих контролю при поверке, проверку обеспеченности средств измерений методиками и средствами поверки, апробирование документа на методику поверки, в соответствии с которой будет осуществляться периодическая поверка нестандартизованных средств измерений, и установление межповерочного интервала.

В этой связи на метрологическую аттестацию представляют проект документа на методику поверки, разработанный в установленном соответствующим министерством (ведомством) порядке в соответствии с требованиями РМГ 51-2002 который должен быть утвержден организацией, проводящей аттестацию.

При наличии действующего документа на методику поверки, распространяющегося на аналогичные средства измерений, организация, проводящая метрологическую аттестацию, может разрешить его использование при периодической поверке. Следует учитывать, что в последнее время среди действующих документов на методику поверки все больший удельный вес имеют методические документы метрологических институтов Госстандарта рекомендательного характера. После того как организация, проводящая аттестацию, примет решение о проведении периодической поверки аттестованных средств измерений по такому методическому документу, он становится обязательным.

Постоянное увеличение измерительного парка всех отраслей народного хозяйства требует отвлечения больших трудовых и финансовых средств. В связи с этим весьма актуальной становится задача минимизации объемов поверки. Отметим, что пока нет узаконенного определения понятия «объем поверки». Поэтому в дальнейшем изложении под объемом поверки подразумевается совокупное число основных поверочных операций (без подготовительных), в результате выполнения которых можно сделать вывод о пригодности средства измерений. В свою очередь под пригодностью средства измерений к применению понимается способность средства измерений измерять с требуемой точностью в реальных условиях эксплуатации, погрешность средств измерений в реальных условиях применения определяется всем комплексом нормированных метрологических характеристик для данного средства измерений. Средство измерений только тогда признается пригодным, когда весь комплекс его метрологических характеристик удовлетворяет предъявленным к ним требованиям. Это положение является основным ограничением при минимизации объемов поверки.

Объем поверки зависит от количества контролируемых метрологических характеристик и количества поверяемых точек по диапазону измерений, а также от числа измерений в каждой поверяемой точке.

Количество поверяемых точек определяется характером изменения контролируемой метрологической характеристики. Например, если изменение линейное, то количество поверяемых точек может быть установлено минимальным, равным 2. Допустимое число измерений в каждой поверяемой точке диапазона измерений средства измерений определяется только возможным разбросом случайной составляющей погрешности прибора.

Так как характер изменения метрологических характеристик средств измерений, их стабильность в реальных условиях применения, уровень случайной составляющей погрешности зависит, в основном, от конструктивных решений разработчика и качества изготовления средств измерений, представляется необходимым:

Устанавливать комплекс нормированных метрологических характеристик средства измерений, которые должны контролироваться при периодической поверке.

Внедрять только такие проектные решения, которые обеспечивали бы вид изменения метрологических характеристик, позволяющий выбирать минимально допустимое количество поверяемых точек.

Внедрять технологические процессы, позволяющие получить стабильные во времени метрологические характеристики средств измерений.

При разработке методик поверки устанавливать требования, обеспечивающие выбор минимально допустимого количества поверяемых точек и минимально допустимого числа измерений в каждой поверяемой точке данного средства измерений, а также определять возможность проведения поверки по сокращенной программе с обеспечением достоверности результатов поверки не хуже заданной.

Ключ к кардинальному решению задачи уменьшения объемов поверки находится в руках разработчиков и изготовителей средств измерений. Однако при использовании любого из способов уменьшения объемов поверки всегда должна гарантироваться установленная достоверность ее результатов.

При разработке методик поверки следует определять ее допускаемую погрешность, для чего используют критерии, приведенные в МИ 187-79 («Методика. Критерии качества поверки средств измерений»).

Снижению затрат на выполнение поверочных работ способствует также установление оптимального межповерочного интервала. Очевидно, что с увеличением этого интервала затраты на поверку уменьшаются, но увеличивается риск использования средств измерений с погрешностью, превышающей допустимую (при уменьшении межповерочного интервала соответственно растут затраты на поверку и возникает необходимость в увеличении подменного фонда измерительных приборов на время их изъятия из производства для проведения поверки).

Задача оптимизации межповерочных интервалов формируется как минимизация затрат на поверку средств измерений при максимально допустимой вероятности выхода значений контролируемых метрологических характеристик за пределы допуска. Множество факторов, влияющих на выборы частоты поверки, и неоднозначность подходов к удовлетворению требований двух противоположных критериев задачи оптимизации обусловливают сложность ее решения, особенно для нестандартизованных средств измерений. Это объясняется ограниченным числом образцов, которые можно подвергнуть экспериментальным исследованиям для этой цели, а также ограниченной возможностью проведения длительных экспериментов единичных экземпляров, исходя из экономических соображений.