Метрологическое обеспечение измерений

Введение

Наука начинается тогда, когда начинают измерять. Точная наука немыслима без меры.

Д.И. Менделеев.

Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

С развитием науки в современности, измерения затрагивают все большее количество физических величин, расширяются диапазоны измерений. С каждым годом растут требования к точности измерений. В наши дни метрология и измерения пронизывают все сферы жизни. Обыденная жизнь ежеминутно сталкивает нас с количественными оценками, деятельность любого человека на предприятии напрямую связана с измерениями. Измерения являются основой научных знаний, они количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности.

Информация, связанная с измерениями является основой при принятии решений о качестве продукции, при внедрении систем качества, в научных экспериментах, при проектировании и строительстве сооружений т.д. И только достоверность и соответствующая точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений на всех уровнях: управление, разработка, организация, исполнение. Получение недостоверной информации приводит к неверным решениям, снижению качества продукции, возможным авариям. Для реализации положений большинства Законов РФ ( например, "О защите прав потребителя", "О стандартизации", "О сертификации продукции и услуг", "Об энергосбережении" и др.) необходимо использование достоверной, и сопоставимой информации.

Без сомнений, огромную роль во всем этом играет метрологическое обеспечение измерений.

Наверное, стоит сказать, что вся метрологическая деятельность основывается на конституционной норме, которая утверждает, что федеральном ведении находятся стандарты, эталоны, метрическая система и система исчисления времени.

Под метрологическим обеспечением измерений понимается деятельность метрологических и других служб, направленная:

- на создание в стране необходимых эталонов, образцовых и рабочих средств измерений;

- на их правильный выбор и применение;

- на разработку и применение метрологических правил и норм;

- на выполнение других метрологических работ, необходимых для обеспечения требуемого качества измерений на рабочем месте, предприятии, в отрасли и национальной экономике[1].

Метрологическое обеспечение измерений имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую.

1. Научная и техническая основы

Научная и техническая основы обеспечения единства измерений очень тесно связаны. Это объясняется тем, что все разработки и открытия совершенные в научной области метрологии составляют базис технической основы обеспечения единства измерений.

Научной основой метрологического обеспечения измерений является сама метрология, как наука.Сюда можно отнести научные основы выборасредств измерений и контроля, методик измерений и поверки средств измерений, оценки качества измерений и контроля и его влияния на качествопродукции.

Техническую основу обеспечения единства измерений составляет ряд систем. К этим системам относятся система государственных эталонов единиц физических величин; система передачи размеров единиц ФВ от эталонов рабочим системам единиц; система государственной поверки и калибровки систем измерения; система разработки, постановки на производство и выпуска рабочих средств измерения; система государственных испытаний и аттестации средств измерений; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Основным понятием в метрологии является понятие «эталон».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[2]. Эталон, воспроизводящий единицу с наивысшей в стране точностью, называется первичным эталоном. Примером первичного эталона является комплекс средств измерений для воспроизведения килограмма с помощью платино-иридиевого прототипа и эталонных весов.

Для отображения единиц в особых условиях, где прямая передача размера единицы от эталонов технически невозможна с требуемой точностью, создаются специальные эталоны. Таким образом, специальный эталон – это эталон воспроизводящий единицу в особых условиях и заменяющий в этих условиях первичный эталон. Примером специального эталона может послужить эталон мощности электромагнитных волн при частоте 2,59;…; 3,75 ГГц в волноводных трактах.

В метрологической практике широко применяются вторичные эталоны, значение которых установлено по первичным эталонам. В качестве примеров вторичного эталона можно привести эталон-копию единицы массы (килограмма) в виде платино-иридиевой гири №26 и рабочий эталон из нержавеющей стали.

Передача размеров единиц от эталонов рабочим мерам и измерительным приборам осуществляется посредством образцовых средств измерения. Образцовые средства измерения представляют собой меры, предназначенные для поверки подчиненных образцовых средств измерения и рабочих средств измерения и утвержденные в качестве образцового в установленном порядке. Образцовые средства измерений хранят и применяют органы Государственной метрологической службы и органы отраслевых метрологических служб. На образцовые средства измерений выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда по общероссийской поверочной схеме. На приведенном ниже рисунке показана цепь передачи размеров от первичных эталонов рабочим эталонам, от них – разрядным образцовым средствам измерений и далее – рабочим мерам и измерительным приборам.

В рамках данной контрольной работы я не смогу рассказать обо всех методиках измерений и методах поверки средств измерений, поэтому я затрону лишь основные понятия.

Методика выполнения измерений — это совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов с известной погрешностью. Обычно методика измерений регламентируется каким-либо нормативно-техническим документом. Поскольку погрешность определяется не только метрологическими характеристиками средств измерений, но и погрешностью отбора и приготовления проб, условиями проведения измерений, ошибкой оператора и другими причинами, это определение означает, что методики выполнения измерений могут разрабатываться и быть аттестованными только применительно к конкретным условиям проведения измерения с использованием конкретных средств.

Данное утверждение не означает, что для каждой измерительной или испытательной лаборатории должны разрабатываться собственные методики. Но если лаборатория использует тип средства измерения, приведенный в аттестованной методике, влияющие факторы (температура и влажность окружающего воздуха и измеряемой среды, напряжение и частота электрической сети, вибрация, внешнее магнитное поле и др.) находятся в определенном данной методикой диапазоне, а оператор соответствует установленной в ней квалификации , то физические величины будут измеряться в этой лаборатории с известной погрешностью.

Стоит упомянуть несколько слов о поверке средств измерения. Для начала необходимо дать определение понятию «поверка СИ».Поверка средств измерений — это совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям. Различают несколько видов поверки.

Первичная поверка средств измерений (приборов) — поверка, которая выполняется при выпуске средства измерений из производства или после выполненного ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы партиями.

метрология измерение эталон надзор

Обязательная поверка средств измерений (приборов) — поверка средства измерений, без выполнения которой эксплуатация любых СИ не допускается.

Внеочередная поверка средств измерений (приборов) — поверка средства измерений, которая выполняется до момента наступления очередного срока его периодической проверки.

Инспекционная поверка средств измерений (приборов) — поверка, проводимая органами метрологической службы при осуществлении государственного надзора или ведомственного контроля за состоянием и применением средств измерений.

Государственная поверка средств измерений (приборов) — поверка, которую проводят органы государственной метрологической службы[3]

Основными методами поверки СИ являются:

-Метод непосредственного сличения

-С помощью приборов сравнения

-Поверка СИ по образцовым мерам

-Поэлементная поверка СИ

-Поверка измерительных приборов сравнения

В операцию поверки входит такие элементы как предварительный внешний осмотр и проверка комплектности прибора. Поверка производится по поверочной схеме, составленной соответствующей метрологической организацией. Сроки и методы поверки регламентируются нормативной документацией. Результаты поверки оформляются в виде протокола и по окончании поверки делается вывод про пригодность данного прибора к эксплуатации.

2. Организационно – нормативная основа

Организационно – нормативную основу обеспечения единства измерений составляет Федеральный закон Российской Федерации от 26 июня 2008 года N 102-ФЗ Об обеспечении единства измерений

Управление системой обеспечения единства измерений – это сфера государственного управления и является одной из важнейших государственных задач.[4]Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений осуществляется в следующих формах:

1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;

2) поверка средств измерений;

3) метрологическая экспертиза;

4) государственный метрологический надзор;

5) аттестация методик (методов) измерений;

6) аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений.

В свою очередь Государственный метрологический надзор осуществляется за:

1) соблюдением обязательных требований в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений к измерениям, единицам величин, а также к эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений при их выпуске из производства, ввозе на территорию Российской Федерации, продаже и применении на территории Российской Федерации;

2) наличием и соблюдением аттестованных методик (методов) измерений;

3) соблюдением обязательных требований к отклонениям количества фасованных товаров в упаковках от заявленного значения.

Государственный метрологический надзор распространяется на деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих:

1) измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;

2) выпуск из производства предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений эталонов единиц величин, стандартных образцов и средств измерений, а также их ввоз на территорию Российской Федерации, продажу и применение на территории Российской Федерации;

3) расфасовку товаров[5].

Нормативная база обеспечения единства измерений устанавливается в законодательном порядке комплексом нормативных и правовых актов и положений.

Схематически ее можно отобразить следующим образом:

[6]

Нормативную основу обеспечения единства измерений обеспечивает Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

ГСИ – это государственное управление нормами, субъектами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране.

Деятельность, направленная на обеспечение единства измерений осуществляется на нескольких уровнях. А именно:

-на государственном уровне

- на уровне федеральных органов исполнительной власти

-на уровне юридического лица[7]

Основной целью ГСИ является разработка и внедрение общегосударственных нормативных, правовых, технических, экономических и организационных условий для решения вопросов, связанных с обеспечением единства измерений.

Основными задачами ГСИ являются:

− разработка оптимальных принципов управления деятельностью по обеспечению единства измерений;

− организация и проведение фундаментальных научных исследований с целью создания более совершенных и точных методов и средств воспроизведения единиц и передачи их размеров;

− установление системы единиц величин и шкал измерений, допускаемых к применению;

− установление основных понятий в метрологии, унификация их терминов и определений;

− установление экономически рациональной системы государственных эталонов, их создание, утверждение, применение и совершенствование;

− установление систем передачи размеров единиц величин от государственных эталонов средствам измерений, применяемым в стране;

− создание и совершенствование вторичных и рабочих эталонов, комплектных поверочных установок и лабораторий;

− установление общих метрологических требований к эталонам, средствам измерений, методикам выполнения измерений, методикам поверки (калибровки) средств измерений и всех других требований, соблюдение которых является необходимым условием обеспечения единства измерений;

− разработка и экспертиза разделов метрологического обеспечения федеральных и иных государственных программ, в том числе программ создания и развития производства оборонной техники; осуществление государственного метрологического контроля: поверка средств измерений;

- испытания с целью утверждения типа средств измерений, лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

− осуществление государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц физических величин, соблюдением метрологических норм и правил; разработка принципов оптимизации материально-технической и кадровой базы органов государственной метрологической службы;

− аттестация методик выполнения измерений;

− калибровка и сертификация средств измерений, не входящих в сферы государственного метрологического контроля и надзора;

− аккредитация метрологических служб и иных юридических и физических лиц по различным видам метрологической деятельности;

− аккредитация поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных и аналитических лабораторий, лабораторий неразрушающего и радиационного контроля в составе действующих в Российской Федерации систем аккредитации;

− участие в работе международных организаций, деятельность которых связана с обеспечением единства измерений;

− разработка совместно с уполномоченными федеральными органами исполнительной власти порядка определения стоимости метрологических работ и регулирование тарифов на эти работы;

− организация подготовки и переподготовка кадров метрологов;

− информационное обеспечение по вопросам обеспечения единства измерений;

− совершенствование и развитие ГСИ[8].

Заключение

В заключении хотелось бы сказать несколько слов о новом законе «Об обеспечении единства измерений». Это обусловлено тем, что Федеральный закон от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ “Об обеспечении единстваизмерений” является основным правовым актом, регулирующим все вопросы, связанные с метрологией вообще и с метрологическим обеспечением единства измерений в частности.

В принципе новый закон стал продолжением закона «Об обеспечении единства измерений» от 1993 года, который доказал свою эффективность. Однако в законе от 29 июня 2008 года более детально освящены некоторые аспекты, касающиеся форм государственного регулирования обеспечения единства измерений. Значительно расширен круг основных понятий, что позволяет более конкретно описывать, а затем и трактовать формы государственного регулирования, принятые в законе.Роли, развитию и месту эталонной базы в РФ в новом законе уделено значительно больше внимания.

Конечно, же принятие закона «Об обеспечении единства измерений» является значимым событием для Российской метрологии. Но принятие этого закона вовсе не означает сворачивание работпо нормативно – правовому обеспечению единства измерений в Российской Федирации.

Список используемой литературы

1.                Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие/ А.Г. Сергеев. – М.: Логос, 2003. – 536 с.: ил.

2.                Сергеев А.Г., Метрология. Учебник/ А.Г. Сергеев. – Логос, 2005. – 272 с.: ил.

3.                Фридман А.Э., Основы метрологии. Современный курс/ А.Э. Фридман. – С Пб.: НПО «Профессионал», 2008. – 284 с.: ил.

4.                Глоcсарий.ru : Метрологические службы /#"#">#"#">#"#">#"#_ftnref1" name="_ftn1" title="">[1]Глоcсарий.ru : Метрологические службы /

[2]Метрология/#"#_ftnref3" name="_ftn3" title="">[3]#"#_ftnref4" name="_ftn4" title="">[4]Фридман А.Э. Основы метрологии. Современный курс -  СПб.: НПО «Профессионал», 2008 – 284с.:ил – стр205.