Метрология, стандартизация и сертификация

Утверждение типа - это первая составляющая государственного метрологического контроля. Утверждение типа средств измерений проводится в целях обеспечения единства измере-ний в стране и постановки на производство и выпуск в обращение средств измерений, соответствующих требованиям, установленным в нормативных документах.

Правила ПР 50-006-94 "ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения" устанавливают, что фактически разделение всех средств измерений на две группы возможно только в процессе их использования в той или иной сфере, что определяет юридическое (физическое) лицо, применяющее конкретное средство измерения.

Структурная схема утверждения типа и поверки средств измерений как вида государственного метрологического контроля:

Изготовители средств измерений Средства измерений

Испытания для утверждения типа Гос.центр испытаний средств измерений

Утверждение типа Госстандарт РФ

Средства измерений серийного производства Средства измерений единичных экземпляров

Первичная поверка Периодическая поверка Органы ГМС Аккредитованные метрологические службы Органы ГМС Аккредитованные метрологические службы

1.11.  Испытания и утверждение средств измерений

Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений регламентирован правилами по метрологии ПР 50. 2. 009-94.

Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений включает:

- испытания средств измерений для целей утверждения их типа;

- принятие решения об утверждении типа, его государственную регистрацию и выдачу сертификата об утверждении типа;

- испытания средств измерений на соответствие утвержденному типу при контроле соответствия средств измерений утвержденному типу;

- признание утверждения типа или результатов испытаний типа средств измерений, проведенных компетентными организациями зарубежных стран;

- информационное обслуживание потребителей измерительной техники.

Утверждение типа средств измерений является видом государственного метрологического контроля и проводится в целях обеспечения единства измерений в стране и постановки на производство и выпуск в обращение средств измерений, соответствующих требованиям конструкторской документации.

При испытаниях средств измерений (СИ) для утверждения типа проверяют соответствие технической документации и технических характеристик средств измерений требованиям технического задания, проекта технических условий и распространяющихся на них нормативных и эксплуатационных документов, а также обеспеченности средств измерений методами и средствами поверки.

При положительных результатах испытаний Госстандарт Российской Федерации принимает решение об утверждении типа средств измерений и выдает сертификат об утверждении типа средств измерений. Срок действия сертификата устанавливает Госстандарт России при его выдаче.

Средства измерений, на которые выданы сертификаты об утверждении типа средств измерений, регистрируются в Государственном реестре в разделе «Средства измерений утвержденных типов». Заявитель наносит на средства измерений, тип которых утвержден, и на эксплуатационную документацию, сопровождающую каждый экземпляр средств измерений Знак утверждения типа средств измерений. Если из-за особенностей конструкции нецелесообразно наносить Знак утверждения типа на средство измерений, допускается его нанесение только на эксплуатационные документы.

Заявки на проведение испытаний средств измерений для утверждения типа направляют в Управление Госстандарта Российской Федерации. Последнее принимает решение по заявке и направляет поручение государственным центрам испытаний средств измерений (ГЦИ СИ) на проведение испытаний средств измерений для утверждения типа.

В соответствии с международными соглашениями, заключенными Россией с другими странами, Госстандартом России может быть принято решение о признании результатов испытаний или утверждения типа, что является основанием для внесения типа импортируемых средств измерений в Государственный реестр и их применения в Российской Федерации.

Возмещение расходов, связанных с проведением испытаний средств измерений для целей утверждения их типа, рассмотрением их материалов и оказанием других услуг, производится в соответствии с условиями договора, заключаемого между заявителем, представляющим средства измерений на испытания, и исполнителями этих работ.

1.12.  Погрешности средств измерения

По форме представления

        Абсолютная погрешность — ΔX является оценкой абсолютной ошибки измерения. Величина этой погрешности зависит от способа её вычисления, который, в свою очередь, определяется распределением случайной величины Xmeas. При этом неравенство:

ΔX > | Xmeas − Xtrue | ,

где Xtrue — истинное значение, а Xmeas — измеренное значение, должно выполняться с некоторой вероятностью близкой к 1. Если случайная величина Xmeas распределена по нормальному закону, то, обычно, за абсолютную погрешность принимают её среднеквадратичное отклонение. Абсолютная погрешность измеряется в тех же единицах измерения, что и сама величина.

        Относительная погрешность — погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины (РМГ 29-99):

, .

Относительная погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

        Приведённая погрешность — погрешность, выраженная отношением абсолютной погрешности средства измерений к условно принятому значению величины, постоянному во всем диапазоне измерений или в части диапазона. Вычисляется по формуле

,*100 %

где Xn — нормирующее значение, которое зависит от типа шкалы измерительного прибора и определяется по его градуировке:

— если шкала прибора односторонняя, то есть нижний предел измерений равен нулю, то Xn определяется равным верхнему пределу измерений;

— если шкала прибора двухсторонняя, то нормирующее значение равно ширине диапазона измерений прибора.

Приведённая погрешность является безразмерной величиной, либо измеряется в процентах.

По причине возникновения

        Инструментальные / приборные погрешности — погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы, ненаглядностью прибора.

        Методические погрешности — погрешности, обусловленные несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики.

        Субъективные / операторные / личные погрешности — погрешности, обусловленные степенью внимательности, сосредоточенности, подготовленности и другими качествами оператора.

В технике применяют приборы для измерения лишь с определённой заранее заданной точностью — основной погрешностью, допускаемой в нормальных условиях эксплуатации для данного прибора.

Если прибор работает в условиях, отличных от нормальных, то возникает дополнительная погрешность, увеличивающая общую погрешность прибора. К дополнительным погрешностям относятся: температурная, вызванная отклонением температуры окружающей среды от нормальной, установочная, обусловленная отклонением положения прибора от нормального рабочего положения, и т. п. За нормальную температуру окружающего воздуха принимают 20 °C, за нормальное атмосферное давление 101,325 кПа.

Обобщённой характеристикой средств измерения является класс точности, определяемый предельными значениями допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими параметрами, влияющими на точность средств измерения; значение параметров установлено стандартами на отдельные виды средств измерений. Класс точности средств измерений характеризует их точностные свойства, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью этих средств, так как точность зависит также от метода измерений и условий их выполнения. Измерительным приборам, пределы допускаемой основной погрешности которых заданы в виде приведённых основных (относительных) погрешностей, присваивают классы точности, выбираемые из ряда следующих чисел: (1; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0)*10n, где показатель степени n = 1; 0; −1; −2 и т. д.

По характеру проявления

        Случайная погрешность — погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т. п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений (например, при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (например при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера).

        Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.

        Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Она представляет собой нестационарный случайный процесс.

        Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).

По способу измерения

        Погрешность прямых измерений - вычисляются по формуле

где : t = Sxαs - Sx - средняя квадратическая погрешность, а αs - коэффициент Стьюдента, а А - число, численно равное половине цены деления измерительного прибора.

        Погрешность косвенных воспроизводимых измерений — погрешность вычисляемой (не измеряемой непосредственно) величины:

Если F = F(x1,x2...xn), где xi — непосредственно измеряемые независимые величины, имеющие погрешность Δxi, тогда:

        Погрешность косвенных невоспроизводимых измерений - вычисляется по принципу прямой погрешности, но вместо xi ставится значение полученное в процессе расчётов.

2.          Стандартизация

2.1.         Перечень нормативных документов по стандартизации, виды стандартов

Совокупность нормативных документов по cтандартизации, регламентирующих параметры продукции и условия ее производства, недаром иногда называют технической конституцией страны. Такой статус предопределяет обязательность совершенства системы нормативных документов.

Правовые основы стандартизации и виды ее нормативных документов оп- ределены Федеральным законом "О стандартизации" (введен с 10 июля 1993 г.)

Государственная система стандартизации (ГСС), изложенная в ГОСТ Р 1-92, введена с 1 января 1993 г. Система нормативных документов в строительстве (СНДС) регламентирована СНиП 10-01-94, базируется на принципах ГСС и действует с 1 января 1995 г. Следовательно, ГСС введена до принятия федерального закона, а СНДС в своей основе имеет систему стандартизации, неоткорректированную в соответствии с этим законом. Свои системы нормативных документов существуют и в других федеральных структурах (Минздрав России, МВД России и др.). Наибольшей документоемкостью и влиянием на производство продукции отличаются две системы - ГСС и СНДС.

Федеральный закон определяет четыре основных вида нормативных документов: государственные стандарты (ГОСТ), отраслевые стандарты (ОСТ), стандарты предприятия (СТП), стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений (СТО). ГСС несколько расширяет этот перечень, в частности за счет технических условий (ТУ). СНДС исключает из законодательного перечня нормативных документов отраслевые стандарты (ОСТ) и, со странной ссылкой на ГСС, вводит (п. 5.1) другую классификацию и номенклатуру нормативных документов.

К федеральным нормативным документам по СНДС относятся: строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандарты, своды правил по проектированию и строительству (СП) и руководящие документы системы (РДС). Для субъектов Российской Федерации СНДС вводит новый нормативный документ - территориальные строительные нормы (ТСН), а СТП и СТО относит к производственно-отраслевым нормативным документам. Получилась система нормативных документов, практически полностью отличающаяся от принятой на федеральном уровне.

Нормативные документы предлагается разделить по видам на нормативно-технические, регламентирующие параметры продукции, общетехнические и нормативно-технологические, определяющие общие требования к продукции и к условиям ее производства, нормативно-методические, устанавливающие положения и нормы общеметодического характера.