Метрология, стандартизация и сертификация

• выбор нужных средств измерений по точности и другим характеристикам;

• определение погрешностей измерительных систем и установок;

• оценку технического состояния средств измерений при их поверке.

Метрологические характеристики, установленные документами, считаются действительными. На практике наиболее распространены следующие метрологические характеристики средств измерений:

• диапазон измерений — область значений измеряемой величины, для которой нормированы допускаемые пределы погрешности СИ;

• предел измерения — наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения. Для мер — это номинальное значение воспроизводимой величины.

Например, у шкалы (рис. 1.5) начальный участок (-20 %) сжат и производить отсчеты на нем неудобно. Поэтому предел измерения по шкале составляет 50 ед., а диапазон измерения— 10 — 50 ед.

Шкала измерительного прибора градуированная совокупность  ток и цифр на отсчетном устройстве  средства измерения, соответствующих ряду последовательных значений измеряемой величины. Различают равномерные и неравномерные шкалы.

Цена деления шкалы — разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы. Приборы с равномерной шкалой имеют постоянную цену деления, а с неравномерной — переменную. В этом случае нормируется минимальная цена деления.

Чувствительность — отношение изменения сигнала Л на выход средства измерения к вызвавшему его изменению сигнала на входе:

Например, для стрелочных средств измерений это отношение перемещения д1 конца стрелки к вызвавшему его изменению измеряемой величины.

Параметры х и у, как правило, выражены в различных единицах, например, миллиметрах и амперах, градусах и вольтах. Поэтому величина S может иметь, например, размерность [мм/А], ['/В], [мм/В] и т. д.

Чувствительность нельзя отождествлять с порогом чувствительности — наименьшим значением измеряемой величины, способным вызвать заметное изменение показаний прибора.

Величину, обратную чувствительности, называют постоянной 1

прибора: C =. S

Как правило, выходным сигналом средства измерения является отсчет (показание) в единицах величины. В этом случае постоянная прибора С равна цене деления. Поэтому для СИ с не равномерной шкалой чувствительность величина переменная.

Основная нормируемая метрологическая характеристика средств измерений — это погрешность, т. е. разность между показаниями средств измерений и истинными (действительными) значениями физических величин.

1.7.       Классы точности средств измерений

Класс точности средств измерений - обобщенная характеристика средств измерений, определяемые пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на их точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Классы точности присваиваются средствам измерений при их разработке с учетом результатов государственных приемочных испытаний.
Класс точности хотя и характеризует совокупность метрологических свойств данного средства измерений, однако не определяет однозначно точность измерений, так как последняя зависит от метода измерений и условий их выполнения.

Средствам измерений с двумя или более диапазонами измерений одной и той же физической величены допускается присваивать два или более класса точности. Средствам измерений, предназначенным для измерений двух или более физических величин, допускается присваивать различные классы точности для каждой измеряемой величины. С целью ограничения номенклатуры средтсв измерений по точности для СИ конкретного вида устанавливают ограниченное число классов точности, определяемое технико-экономическими обоснованиями.

Классы точности цифровых измерительных приборов со встроенными вычислительными устройствами для дополнительной обработки результатов измерений устанавливают без учета режима обработки.

Расшифровка обозначений классов точности на средствах измерений

1.8.       Эталоны

Эталон единицы физической величины - это средство измерения или комплекс средств измерения, предназначенные для воспроизведения и хранения единиц и передачи её размера ниже стоящим по поверочной схеме средством измерения и утвержденном в качестве эталона в установленном порядке.
Первичный эталон - это эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц с наивысшей в стране точностью.

Специальный эталон - это эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц в особых условиях и служащий для этих условий первичным эталоном.
Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны называется государственным.
Вторичный эталон - это эталон, полученный размер единиц сличением с первичным.
При большом объеме поверочных работ создаются эталоны копии имеющий ранг
вторичных.
Вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом, называется эталоном сравнения.
Вторичный эталон, применяемый для непосредственной передачи размера образцовым средствам измерения и в отдельных случаях наиболее точным рабочим средством измерения, называется рабочим.
Наиболее точный эталон или образцовое средство измерения в данном конкретном органе метрологической службы называется исходным.
По степени международного признания различаются международные и национальные эталоны.

1.9.       Поверка средств измерений

Средства измерения, используемые в сферах государственного метрологического контроля, подлежат поверке при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации и продаже.
Поверкой называется установление пригодности средств измерения применению на основании экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля их соответствия установленным требованиям.
Различают государственную и ведомственную поверку, а также первичную(при выпуске из производства, после ремонта, при ввозе из - за границы) и периодически проводимую через установленные промежутки времени. Периодические поверки устанавливают из расчета исправности СИ между поверкой. Возможно проведение внеочередной и инспекционной поверки.
Внеочередная поверка проводится, не зависимо от срока периодической поверки, когда необходимо убедиться в исправности СИ. Внеочередную поверку проводят при контроле поверочного процесса, при повреждении поверочного клейма.
Инспекционная поверка проводится при метрологической ревизии. Проверка осуществляется метрологической службой. Поверочные измерения выполняются при нормальных условиях, которые регламентируются ГОСТ 8.395-80 - Нормальные условия при поверки. Общие требования. Поверка является одним из звеньев передачи размера единицы от эталона к рабочим средствам измерения.
Органом государственной метрологической службы проводится аккредитация на право проведения поверки. По решению государственного стандарта право поверки может быть предоставлено другим организациям при условии их аккредитации на право поверки. Порядок аккредитации устанавливает государственный стандарт. Поверку проводят лица, аттестованные в качестве поверителей в органе государственной метрологической службы.
Поверка подразделяется на 3 части: метрологическую, техническую и административную. При метрологической поверке устанавливают:

• основную погрешность прибора;
• стабильность, повторяемость и дрейф;
• чувствительность к электромагнитным помехам, разрешающим способность считывающих устройств и т. д.

При технической поверке осуществляют: поверку общего состояния средств измерения, обнаружение грязи, износа, правильность установки средств измерения, оценку возможности получения неправильных измерений вследствие умышленного неправильного использования.
При административной поверке поверяют наличие знака поверительного клейма или сертификата о поверке, даты предыдущей поверки, целостность клейм, замков и других устройств, наличие документов (протоколов поверки, ремонтов).
Первичная поверка проводится с целью обеспечения соответствия вводимых в действие СИ утвержденному типу. Последующая поверка проводится с целью установления пригодности к применению СИ находящихся в эксплуатации и подтверждение или снятие этого статуса. Первичная поверка может проводиться на территории изготовителя, пользователя, органа государственной метрологической службы или независимой организации. Место проведения поверки устанавливает изготовитель, торгующая организация или пользователь.
Первичная поверка может проводиться поэтапно, например: часть поверки может проводиться перед установкой, а часть после установки СИ на месте эксплуатации. Первичной поверке, как правило, подлежит каждый экземпляр СИ. Для простейших средств измерения, выпускаемых массовым терражем, допускается выборочная поверка. При положительных результатах выборочной поверки на все средства измерения из поверяемой партии наносится знак поверителыюго клейма. Последующую поверку должен проходить каждый образец СИ или соответствующий образец данной совокупности СИ. Периодической поверке подвергается каждое СИ после определенного числа измерений со времени последней поверки или через определенные временные интервалы. Органы государственной метрологической службы обязаны учитывать результаты последующих поверок и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочного интервала. Результатом является подтверждение пригодности СИ к применению в сферах подлежащих государственному метрологическому контролю, или признание СИ не пригодными. При положительных результатах поверки на СИ наносится знак поверительного клейма и (или) выдается свидетельство - сертификат о поверке. У не пригодных СИ аннулируется сертификат и оттиск поверителыюго клейма и выписывается свидетельство о не пригодности. Органы государственной метрологической службы должны обеспечивать контроль поверочного процесса. При контроле проверяют правила и методику поведения поверки, персонал проводящий поверку, эталоны и вспомогательное оборудование, межповерочные интервалы, время и место проведения поверки и т.д.

1.10.  Государственный контроль за средствами измерений

Закон "Об обеспечении единства измерений" устанавливает следующие виды государственного метрологического контроля:

        утверждение типа средств измерений;

        поверка средств измерений, в том числе эталонов;

        лицензирование деятельности юридических и физических лиц на право изготовления, ремонта, продажи и проката средств измерений.

Государственный метрологический контроль и надзор (ГМК и Н) осуществляются только в сферах, установленных Законом. Поэтому разрабатываемые, производимые, поступающие по импорту и находящиеся в эксплуатации средства измерений делятся на две группы:

        предназначенные для применения и применяемые в сферах распространения ГМК и Н. Эти средства измерений признаются годными для применения после их испытаний и утверждения типа и последующих первичной и периодической поверок;

        не предназначенные для применения и не применяемые в сферах распространения ГМК и Н. За этими средствами измерений надзор со стороны государства (Госстандарта России) не проводится.

ГМК и Н распространяются на:

        здравоохранение, ветеринарию, охрану окружающей среды, обеспечение безопасности труда; торговые операции и взаимные расчеты; обеспечение обороны государства;

        производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации;

        испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации; * обязательную сертификацию продукции, услуг и тд.

ГМК и Н в сфере обеспечения обороны страны предполага-ет проведение поверки средств измерений, применяемых при разработке, производстве и испытаниях оружия и военной тех-ники, а также средств измерений военного назначения при их выпуске из производства.

В соответствии с Законом Российской Федерации "О стандартизации", обязательными являются требования государственных стандартов по обеспечению безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды, жизни, здоровья и имущества граждан, для обеспечения технической и информационной совместимости, взаимозаменяемости продукции, единства методов их контроля и маркировки, а также иные требования, установленные законодательством Российской Федерации.

Для всех сфер измерений, предназначенных для серийного производства, целесообразно проводить испытания с целью утверждения типа. Надо также учесть, что предприятию-изготовителю практически неизвестно, где будут использоваться выпускаемые им средства измерений. Априори можно гово-рить о большой вероятности применения их в тех случаях, на которые распространяется государственный метрологический контроль. В связи с чем предприятиям-изготовителям целесообразно проводить первичную поверку, если они имеют надлежащие условия.