Методы и средства измерений, испытаний и контроля

Рис.1 Общий вид государственной поверочной схемы

Не допускается использование  рабочих средств измерений для передачи информации о размере единицы другим средствам измерений.

Количество ступеней от рабочего эталона до средства измерений  зависит от требуемой точности передачи размера единицы и особенностей данной единицы. Известно, что на каждой ступени передачи информации точность теряется в 3-5 раз (иногда в 1,25-10 раз).

Таким образом, при многоступенчатой передаче эталонная точность не доходит  до потребителя. Поэтому для высокоточных средств измерений число ступеней может быть сокращено вплоть до передачи им информации о размере единицы непосредственно от эталона-коппи.

2. Проверка средств измерений

Проверка средств  измерений - совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерения установленным требованиям. Цель поверки — выяснить, соответствуют ли характеристики средства измерения регламентированным значениям и пригодно ли оно к применению по прямому назначению.

Средства измерений, подлежащие метрологическому контролю и надзору, подвергаются проверке при выпуске  из производства или ремонта, при  ввозе по импорту, при продаже  и выдачи на прокат ,а также при  эксплуатации.

Поверку проводят аккредитованные на право поверки метрологические службы. Специалисты, проводящие поверку средств измерений, должны быть обучены и аттестованы. Порядок аккредитации метрологических служб описан в правилах ПР 50.2.014-2002, порядок аттестации поверителей средств измерений описан в ПР 50.2.012-94. Результаты поверки средств измерения, признанных годными к применению, оформляют выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.

Другими официально уполномоченными  органами, которым может быть предоставлено  право проведения поверки средств  измерения, являются аккредитованные  метрологические службы юридических  лиц. Аккредитация на право поверки  проводится уполномоченным на то органом государственного управления. Конкретные перечни средств измерения, подлежащих поверке, составляют юридические и физические лица — владельцы этих средств и направляют составленные перечни в органы Государственной метрологической службы. Последние в процессе осуществления государственного надзора за соблюдением метрологических правил и норм контролируют правильность составления перечней.

Технически процедура  поверки представляет собой сравнение  числового значения физической величины, измеренной поверяемым средством измерения, со значением, измеренным средством измерения более высокой точности — эталоном. При этом погрешность эталона должна быть в три раза меньше погрешности поверяемого средства измерения.

В соответствии с документом ПР 50.2.006-94 «Порядок проведения поверки средств измерений» эти средства могут быть подвергнуты первичной, периодической, внеочередной, экспертной и инспекционной поверке.

Первичной поверке подлежат средства измерения утвержденных типов (только в течение срока действия свидетельства об утверждении типа) при выпуске из производства и ремонта, а также при ввозе по импорту. Как правило, поверке подлежит каждый экземпляр средства измерения, но в обоснованных случаях допускается выборочная поверка. Первичной поверке могут не подвергаться средства измерения при ввозе по импорту на основании заключенных международных соглашений о признании результатов поверки, проведенной в зарубежных странах. Первичную поверку органы Государственной метрологической службы могут проводить на контрольно-поверочных пунктах, организуемых юридическими лицами, выпускающими и ремонтирующими средства измерения. Результаты первичной поверки действительны в течение межповерочного интервала.

Периодическая поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, проводится через, установленные при утверждении типа, межповерочные интервалы. Средства измерения, находящиеся на длительном хранении, периодической поверке могут не подвергаться. Пользователь должен представить средство измерения на поверку расконсервированным, с техническим описанием, инструкцией по эксплуатации, методикой поверки, паспортом или свидетельством о последней поверке и необходимыми комплектующими устройствами.

Органы Государственной  метрологической службы и юридические  лица обязаны вести учет результатов периодических поверок. По его результатам эти органы по согласованию с метрологической службой юридического лица могут корректировать межповерочный интервал с учетом специфики применения средства измерения.

Периодическая поверка может проводиться на территории пользователя средством измерения, органа Государственной метрологической службы или юридического лица, аккредитованного на право поверки. Место поверки выбирает пользователь, исходя из экономических соображений и возможности транспортировки поверяемых средств измерения и эталонов.

Внеочередная поверка средств измерения (СИ) выполняется в процессе их эксплуатации (хранения) в следующих случаях:

• при повреждении поверительного клейма;
• при утрате свидетельства о поверке;
• при вводе в эксплуатацию после длительного хранения (более одного межповерочного интервала);
• при проведении повторной юстировки или настройки;
• при известном или предполагаемом ударном воздействии или неудовлетворительной работе.

Экспертная поверка проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению.

Инспекционная поверка проводится для выявления пригодности средств измерения к применению при осуществлении государственного метрологического надзора. Она выполняется в присутствии представителя проверяемого юридического или физического лица. Результаты поверки отражают в акте. Инспекционную поверку можно проводить не в полном объеме, предусмотренном методикой поверки.

Межповерочный интервал для каждого типа СИ устанавливает  ГЦИ СИ при испытаниях с целью  утверждения типа. Данные о межповерочном  интервале содержится в описании типа СИ.

При установлении интервала  поверки, его выбирают таким образом, что бы новое подтверждение соответствия характеристик СИ установленным для него требованиям проводилось до появления любого измерения в точности, имеющего существенное значение для целей оборудования. В зависимости  от результатов поверкок при предыдущих проверках состояния средств измерений, интервалы между ними, при необходимости, должны быть сокращены, чтобы гарантировать сохранение точности. Однако у поверяющей организации отсутствуют какие либо законные основания для единоличного принятия решения о сокращении МПИ, поэтому сокращать межповерочный интервал следует только при согласовании с владельцем этого СИ.

Так же владелец средств  измерений может и должен сам  поставить вопрос о сокращении межповерочных  интервалов, если метрологическая надежность средств измерений оказывается недостаточной, исходя из установленных им критериев. Так как цель периодически повторяющегося контроля состояния измерительного оборудования - гарантировать невозможность ухудшения точности оборудования и предотвратить использование его, если существует значительная вероятность получения ошибочных результатов измерений.

3. Калибровка средств измерений

В настоящее время  в Российской Федерации с переходом  к рынку возникла необходимость  поиска новых форм организации метрологической  деятельности, которые соответствовали бы рыночным отношениям в экономике. Одной из таких форм является организация Российской системы калибровки (РСК), схема которой приведена на рис 2.

Рис. 2 Схема Российской службы калибровки

Контроль средств измерений  на предмет их пригодности к применению в мировой практике осуществляется двумя основными видами: поверкой и калибровкой.

Калибровка средства измерений — это совокупность операций, выполняемых калибровочной лабораторией с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности средства измерений к применению в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору в соответствии с установленными требованиями.

Результаты калибровки средств  измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.

Поверку (обязательная госповерка) может  выполнять, как правило, орган государственной  метрологической службы, а калибровку — любая аккредитованная и не аккредитованная организация.

Поверка обязательна для средств  измерений, применяемых в сферах, подлежащих Государственному метрологическому контролю (ГМК), калибровка же — процедура  добровольная, поскольку относится  к средствам измерений, не подлежащим ГМК. Предприятие вправе самостоятельно решать вопрос о выборе форм и режимов контроля состояния средств измерений, за исключением тех областей применения средств измерений, за которыми государства всего мира устанавливают свой контроль — это здравоохранение, безопасность труда, экология и др.

Освободившись от государственного контроля, предприятия попадают под не менее  жесткий контроль рынка. Это означает, что свобода выбора предприятия  по «метрологическому поведению» является относительной, все равно необходимо соблюдать метрологические правила.

В развитых странах устанавливает  и контролирует исполнение этих правил негосударственная организация, именуемая  «национальной калибровочной службой». Эта служба берет на себя функции регулирования и разрешения вопросов, связанных со средствами измерений, не подпадающими под контроль государственных метрологических служб.

Желание иметь конкурентоспособную  продукцию побуждает предприятия  иметь измерительные средства, дающие достоверные результаты.

Внедрение системы сертификации продукции дополнительно стимулирует поддержание измерительных средств на соответствующем уровне. Это согласуется с требованиями систем качества, регламентируемыми стандартами ИСО серии 9000.

Построение Российской системы калибровки (РСК) основывается на следующих принципах: добровольность вступления; обязательность получения  размеров единиц от государственных эталонов; профессионализм и компетентность персонала; самоокупаемость и самофинансирование.

Основное звено РСК  — калибровочная лаборатория. Она  представляет собой самостоятельное  предприятие или подразделение  в составе метрологической службы предприятия, которое может осуществлять калибровку средств измерений для собственных нужд или для сторонних организаций. Если калибровка проводится для сторонних организаций, то калибровочная лаборатория должна быть аккредитована органом РСК. Аккредитацию осуществляют государственные научные метрологические центры или органы Государственной метрологической службы в соответствии со своей компетенцией и требованиями, установленными в ГОСТ 51000.2-95 «Общие требования к аккредитующему органу».

Порядок аккредитации метрологической службы утвержден постановлением Госстандарта РФ от 28 декабря 1995 г. № 95 «Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ».

4. Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы

Допускается применение четырех методов поверки (калибровки) средств измерений: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью компаратора; прямые измерения величины; косвенные измерения величины.

Метод непосредственного  сличения поверяемого (калибруемого) средства измерения с эталоном соответствующего разряда широко применяется для различных средств измерений в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения напряжения, частоты и силы тока. В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной и той же физической величины поверяемым (калибруемым) и эталонным приборами. При этом определяют погрешность как разницу показаний поверяемого и эталонного средств измерений, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого метода в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки (калибровки), отсутствии потребности в сложном оборудовании.

Метод сличения с помощью  компаратора основан на использовании прибора сравнения, с помощью которого сличаются поверяемое (калибруемое) и эталонное средства измерения. Потребность в компараторе возникает при невозможности сравнения показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину, например, двух вольтметров, один из которых пригоден для постоянного тока, а другой — переменного. В подобных ситуациях в схему поверки (калибровки) вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется потенциометр, который и будет компаратором. На практике компаратором может служить любое средство измерения, если оно одинаково реагирует на сигналы как поверяемого (калибруемого), так и эталонного измерительного прибора. Достоинством данного метода специалисты считают последовательное во времени сравнение двух величин.