Файл: Конспект лекций. Часть2.doc

2.1.2 Метрологическая цепь передачи размера физической величины

В соответствии с Законом республики Беларусь «Об обеспечении единства измерений» технической основой обеспечения единства измерений являются эталоны единиц физических величин, предназначенные для воспроизводства и (или) хранения единицы с целью передачи ее размера другим СИ. В области измерения состава и свойств веществ и материалов такую функцию осуществляют стандартные образцы.

Эталон — это высокоточная мера, предназначенная для воспроизведения и хранения единицы физической величины для передачи ее размера другим средствам измерения. От эталона единица физической величины передается разрядным эталонам, а от них – к рабочим средствам измерения.

Метрологическая цепь передачи размеров единиц физических величин включает: национальный (первичный эталон), вторичные эталоны, образцовые меры и измерительные приборы, рабочие меры и измерительные приборы.

Первичный эталон единицы величины — это эталон единицы величины, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории своего государства. Первичные эталоны обеспечивают воспроизведение единиц с наивысшей в стране точностью.

В состав национального эталона включают средства измерения, при помощи которых:

-воспроизводят и хранят единицы физических величин;

-контролируют условия измерений и неизменность размера хранимой единицы;

-осуществляют передачу размера единицы.

Главное требование при работе с такими эталонами – обеспечить их максимальную сохранность и способность передавать значение единицы измерения с необходимой точностью.

Вторичные эталоны предназначены для передачи единиц от первичного эталона к образцовым СИ. Значения вторичных эталонов определяются по первичному, поэтому их точность всегда ниже точности первичного эталона. В зависимости от метрологического назначения вторичные эталоны подразделяются на эталоны-копии, эталоны-свидетели и рабочие эталоны.

Эталоны-копии заменяют первичные эталоны при передаче размера единиц другим вторичным эталонам. Эти эталоны не обязательно являются физическими копиями первичных эталонов, они копируют первичный эталон только по метрологическому назначению.

Эталоны-свидетели предназначены для проверки сохранности первичного эталона и для замены его в случае порчи или утраты. Эти эталоны не применяют для текущих метрологических работ. Как правило, группу эталонов-свидетелей хранят в тех же условиях, что и первичный эталон, периодически сличают между собой. При отклонении значений одного из эталонов-свидетелей выявляют причину. Если окажется, что такие же причины могли воздействовать на первичный эталон, то и первичный эталон сличают с группой эталонов-свидетелей. Для передачи единиц эталоны-свидетели применяют только тогда, когда государственный первичный эталон является невоспроизводимым.

Рабочие эталоны предназначены для текущих метрологических работ по передаче единиц измерения образцовым средствам измерения, а также наиболее точным рабочим СИ.

Образцовые СИ служат для хранения единиц измерения и передачи их как рабочим СИ, так и образцовым СИ менее высокой точности. Другими словами, образцовое средство измерений – это мера, измерительный прибор или измерительный преобразователь, служащие для поверки других средств измерений.

Рабочие меры и измерительные приборы предназначены для практических измерений.

Документ, устанавливающий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от эталона рабочим средствам измерений, называется поверочной схемой. Поверочная схема одновременно представляет собой иерархическую систему соподчиненных по точности средств измерений – метрологическую цепь передачи размера единицы физической величины.

После распада СССР вся его эталонная база осталась за границами РБ. Потребность обращения к ней, сопряженная со значительными финансовыми затратами, поставила РБ в зависимость от других государств по получению ряда единиц величин высшей точности.

Но уже в период 1993-1996гг. были созданы: эталон времени и частоты, эталон единицы температуры, эталон напряжения переменного тока, эталон электрического сопротивления и другие, что позволило обеспечить требуемое единство измерений

2.1.3 Виды метрологической деятельности

К основным видам метрологической деятельности относятся:

-государственные испытания средств измерений;

-метрологическая аттестация методик выполнения измерений и средств измерений;

-поверка средств измерения;

-метрологическая экспертиза нормативной документации и объектов;

-анализ состояния измерений;

-метрологическое обеспечение подготовки производства.

Государственные испытания – это экспертиза технической документации на СИ и их экспериментальные исследования, проводимые органами государственной метрологической службы для определения степени соответствия установленным нормам, потребностям народного хозяйства, современному техническому уровню и для определения целесообразности их производства.

Государственные испытания СИ бывают двух видов: приемочные и контрольные. Государственные испытания проводятся метрологическими организациями Госстандарта в соответствии с их специализацией.

Приемочные испытания выполняются для серийного выпуска СИ новых типов и для средств измерений, ввозимых из-за границы. Такие испытания проводят метрологические институты, центры стандартизации и метрологии, лаборатории государственного надзора за стандартами и измерительной техникой, организации ведомственных метрологических служб и т. д. Положительные результаты государственных приемочных испытаний являются основанием для утверждения типа средств измерений и внесения их в Государственный реестр средств измерений.

Контрольные испытания образцов средств измерений проводятся периодически с целью контроля качества серийно выпускаемых или ввозимых из-за границы партиями средств измерений на соответствие утвержденному типу. При проведении таких испытаний проверяют средства измерений на соответствие требованиям документов на их изготовление, проверяют уровень метрологического обеспечения производства и эксплуатации средств измерений и т. д. При положительных результатах испытаний производство средств измерений продолжается, при отрицательных – прекращается. Государственные контрольные испытания проводят территориальные органы Госстандарта.

Средства измерений, не подлежащие государственным испытаниям, подвергаются индивидуально метрологической аттестации.

Метрологическая аттестация – это признание методик выполнения измерений либо средств измерений узаконенными для применения на основании тщательных исследований метрологических свойств средства измерения (методики).

Метрологическая аттестация проводится с целью установления трех взаимосвязанных факторов:

-погрешности;

-диапазона значений измеряемой величины;

-условий выполнения измерений, при которых гарантируется заданная погрешность.

Наличие аттестованных МВИ позволяет не производить при каждом индивидуальном измерении исследований по оценке погрешности. На основании метрологической аттестации средства измерения (МВИ) выдают свидетельство, в котором, наряду с признанием средства измерений законным, указывают его назначение и метрологические характеристики.

Метрологическая аттестация выполняется органами государственной метрологической службы или ведомственными метрологическими службами.

Государственные испытания и метрологическая аттестация обеспечивают единство измерений вновь создаваемых СИ. Контролируют сохранность этого состояния с помощью поверки.

Поверка СИ – установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом) пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и на основании подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям. Поверке подвергают СИ, подлежащие государственному метрологическому надзору и контролю

Метрологическая экспертиза – анализ и оценивание экспертами-метрологами правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь связанных с единством и точностью измерений

Различают метрологическую экспертизу документации (технических заданий, конструкторских, технологических документов) и метрологическую экспертизу объектов (моделей сложных СИ и так далее). Чаще всего метрологическая экспертиза документации проводится при разработке нормативных документов на новую продукцию работниками метрологической службы предприятий.

Содержание метрологической экспертизы зависит от вида документа, но включаются и общие вопросы:

-определение оптимальности номенклатуры измеряемых параметров для контроля качества сырья и готовой продукции, для контроля режимов технологических процессов;

-установление наличия технически и экономически обоснованных норм точности измерений;

-оценка обеспечения возможности измерений с требуемой точностью;

-установление полноты и правильности требований к СИ и МВИ и правильности применении аттестованных методик;

-оценка правильности выбора СИ;

-установление обеспеченности СИ;

-установление правильности наименований и обозначений физических величин и их единиц, правильности применения метрологических терминов и определений.

Анализ состояния измерений проводится для определения соответствия современным требованиям средств и методов измерений, применяемых в различных отраслях промышленности, и для разработки на этой основе мероприятий по совершенствованию метрологического обеспечения.