Метрология Стандартизация Сертификация Выполнили студенты группы 41 -П

Метрология. Стандартизация. Сертификация. Выполнили студенты группы 41 -П: Борщик Елизавета Кепко Тимур

Тема: Метрология.

Содержание: Основные принципы измерения; Поверка, калибровка и аттестация; Что представляют собой метрологические службы государственных органов управления РФ и юридических лиц; Определение погрешности измерений; Методы поверки средств измерений; Чем отличаются требования аккредитации Государственных центров испытаний и метрологических служб юридических лиц; Какие требования предъявляют к аккредитуемым метрологическим службам

Что такое стандартные образцы ? Сферы обязанного государственного надзора и контроля метрологических служб предприятий. Что представляет собой государственная метрологическая служба РФ ? Что такое средство измерения ? Чем отличаются прямые измерения от косвенных ? С какой целью производится утверждение типа и регистрации средств измерений.

Основные принципы измерения Метод непосредственной оценки Метод сравнения с мерой Метод противопоставления Дифференциальный (разностный) метод Нулевой метод Метод совпадения Косвенный метод измерения Метод замещения

Метод непосредственной оценки – значение измеряемой величины снимается непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Преимущество – быстрота измерений, обусловливающая незаменимость для практического применения. Недостаток – ограниченная точность.

Метод сравнения с мерой измеряемая величина сравнивается с величиной, воспроизводимой мерой. Пример: измерение длины линейкой. Преимущество – большая точность измерения, чем при методе непосредственной оценки. Недостаток – большие затраты времени на подбор мер.

Метод противопоставления измеряемая величина и величина, воспроизводимая мерой, единовременно действует на прибор сравнения, с помощью которого устанавливают соотношение между этими величинами. Например, взвешивание на равноплечных весах, при котором измеряется масса, определяется как сумма массы гирь, ее уравновешивающих, и показаний по шкале весов.

Преимущество – уменьшение воздействия на результаты измерения факторов, влияющих на искажение сигналов измерительной информации. Недостаток – увеличение времени взвешивания.

Дифференциальный (разностный) метод – характеризуется разностью измеряемой и известной (воспроизводимой мерой) величинами. Например, измерение путем сравнения с рабочим эталоном на компьютере, выполняемые при поверке мер длины. Преимущество получение результатов с высокой точностью, даже применении относительно грубых средств для измерения разности.

Метод совпадения метод сравнения с мерой, в которой разность между значениями искомой и воспроизводимой мерой величин измеряют, используя совпадение отметок шкал или периодических сигналов. Преимущество – метод позволяет существенно увеличить точность сравнения с мерой. Недостаток – затраты на приобретение более сложных Ср. Изм, необходимость наличия профессиональных навыков у оператора.

Метод замещения основан на сравнении с мерой, при котором измеряемую величину замещают известной величиной, воспроизводимой мерой, сохраняя все условия неизменными. Например, взвешивание с поочередным помещением измеряемой массы и гирь на одну и ту же чашку весов.

Преимущества – погрешность измерений мала, так как определяется в основном погрешностью меры и зоной нечувствительности прибора (ноль – индикатор). Недостаток – необходимость применения многозначных мер.

Косвенный метод измерения измерение физической величины одного наименования, связанной с другой искомой величиной, определенной функциональной зависимостью, с последующим расчетом путем решения управления. Косвенные методы широко применяются при химических методах испытания. Преимущества – возможность измерения величин, для которых отсутствуют методы непосредственной оценки или они не дают достоверных результатов или связаны со значительными затратами. Недостатки – повышенные затраты времени и средств на измерение.

Поверка, калибровка и аттестация

Основные понятия Поверка и калибровка – два понятия, тесно связанных с испытаниями различных средств измерения. Практика показывает, что поверка – это совокупность операций и процедур, направленных на определение и подтверждение соответствия средств измерения и приборов установленным законодательством требованиям. В свою очередь, калибровка представляет собой установление зависимости между размерами измеряемых величин и показаниями приборов.

Осуществление поверки и калибровки на территории Российской Федерации регламентируется законом «Об обеспечении единства измерений» . Как правило, сами процедуры проводятся преимущественно аккредитованными метрологическими службами тех или иных юридических лиц. Существует также отдельный перечень средств измерения, поверку которых могут производить исключительно аккредитованные государственные региональные службы метрологии (в том числе ВНИИМС). В то время как калибровка может выполняться любыми, как аккредитованными, так и не аккредитованными организациями.

Исходя из данных определений и другой информации, можно утверждать, что отличие калибровки от поверки состоит в том, что калибровка – процедура необязательная, добровольная и осуществить ее могут даже неаккредитованные организации. В случае с поверкой ситуация противоположна. Метрологическая аттестация — это признание средства измерений (испытаний) узаконенным для применения (с указанием его метрологического назначения и МХ) на основании тщательных исследований метрологических свойств этого средства, проводится в соответствии с ГОСТ 8. 326— 89.

Метрологическая аттестация проводится органами государственной или ведомственной МС по специально разработанной и утвержденной программе. Результаты оформляются в виде протокола определенной формы. При положительных результатах выдается Свидетельство о метрологической аттестации установленной формы, где указывают его установленные МХ. Основная цель аттестации испытательного оборудования — подтверждение возможности воспроизведения условий испыта ний в пределах допустимых отклонений и установление пригод ности использования данного оборудования в соответствии с его назначением.

Метрологическая служба — это совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений. В настоящее время метрологическая служба России состоит из Государственной метрологической службы, руководство которой осуществляется Росстандартом, а также из метрологических служб органов государственного управления и юридических лиц.

Государственная метрологическая служба включает государственные научные метрологические центры (ГНМЦ) и территориальные органы, расположенные в субъектах Российской Федерации, (республиках, автономных областях, автономных округах, областях, городах Москве и Санкт Петербурге). ГНМЦ

Основные задачи метрологических служб • калибровка средств измерения; • надзор за состоянием и применением средств измерения, за аттестованными методиками выполнения измерений и эталонами единиц величин, применяемыми для калибровки средств измерения, за соблюдением метрологических правил и нормативных документов по обеспечению единства измерений; • выдача обязательных предписаний, направленных на предотвращение, прекращение или устранение нарушений метрологических правил и норм; • проверка своевременности представления средств измерения на испытания для утверждения типа, а также на поверку и калибровку; анализ состояния измерений, испытаний и контроля на предприятии

Погрешность измерения — оценка отклонения измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. В 2004 году на международном уровне был принят новый документ, диктующий условия проведения измерений и установивший новые правила сличения государственных эталонов. Понятие «погрешность» стало устаревать, вместо него было введено понятие «неопределённость измерений» , однако ГОСТ Р 50. 2. 038 2004 допускает использовать термин погрешность для документов, использующихся в России.

Допускается применение четырех методов поверки (калибровки) средств измерений: • непосредственное сличение с эталоном; • сличение с помощью компаратора; • метод прямых измерений; • метод косвенных измерений.

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.

Для второго метода необходим компаратор — прибор 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.

Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом принцип этого метода аналогичен методу непосредственного сличения, но методом прямых измерений производится сличение на всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений применяют, например, для поверки или калибровки вольтметров постоянного электрического тока.

Метод косвенных измерений применяется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями либо когда косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Этим методом определяют вначале не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при поверке (калибровке) вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого (поверяемого) вольтметра. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки (калибровки).

Аккредитация Государственных центров испытаний средств измерений (ГЦИ СИ) является официальным признанием полномочия в проведении работ, связанных с испытанием средств измерений. При аккредитации испытательных центров СИ и измерительных лабораторий (ИЛ) СИ выдается аттестат аккредитации с приложением к нему, устанавливающим область аккредитации. Аттестат аккредитации выдается сроком не более 5 лет.

Требования к аккредитуемым государственным центрам испытаний средств измерений Государственный испытательный центр СИ должен иметь: − структуру; − персонал; − испытательное оборудование; − средства измерений и прочие условия, обеспечивающие проведение испытаний средств измерений.

Государственный испытательный центр СИ должен иметь испытательное оборудование и средства измерений, необходимые для проведения испытаний средств измерений в аккредитованной области. Все испытательное оборудование и средства измерений должны содержаться в условиях, обеспечивающих их сохранность и защиту от коррозии и преждевременного старения. Неисправное испытательное оборудование и средства измерений, а также испытательное оборудование и средства измерений с истекшими сроками аттестации, поверки или калибровки должны изыматься из эксплуатации. Каждая единица испытательного оборудования и средств измерений должна регистрироваться.

Метрологическая служба должна иметь положение, структуру, систему обеспечения качества, персонал, необходимые рабочие эталоны, помещения и условия, обеспечивающие проведение поверки СИ. Положение о МС должно быть утверждено в установленном порядке. Система обеспечения качества должна соответствовать деятельности и объему выполняемых МС работ. За обеспечение качества поверочных работ ответственность несет руководитель МС юридического лица (главный метролог).

Порядок проведения аккредитации: Юридическое лицо, заинтересованное в аккредитации МС, направляет заявку на проведение аккредитации в аккредитующую организацию. Заявка должна содержать: 1)виды или области измерений, методики, выполнения которых аттестуются МС; 2)назначение и область применения аттестуемых МВИ; 3)виды документов, метрологическая экспертиза которых проводится МС, их назначение и область применения; 4)заявление об ознакомлении с правилами ПР 50. 2. 013 97. К заявке прилагаются: а)Положение о МС юридического лица; б) стандарты предприятия, регламентирующие деятельность МС в заявленной области аккредитации; в) паспорт метрологического обеспечения предприятия.

Аккредитующие организации осуществляют инспекционный контроль за деятельностью аккредитованных ими МС юридических лиц.

1. МС должна иметь положение, структуру, систему обеспечения качества, персонал, необходимые рабочие эталоны, помещения и условия, обеспечивающие проведение поверки средств измерений. Положение о МС должно быть утверждено в установленном порядке. 2. Система обеспечения качества должна соответствовать деятельности и объему выполняемых МС работ. За обеспечение качества поверочных работ ответственность несет руководитель МС юридического лица (главный метролог). Документация на элементы системы обеспечения качества должна быть включена в Руководство по качеству.

3. Руководство по качеству должно содержать комплексное описание МС и организацию работ по поверке. 4. МС должна иметь эталоны, необходимые для проведения поверки, определенной областью аккредитации. Эталоны должны быть проверены в установленном порядке. 5. Персонал должен иметь профессиональную подготовку, технические знания и опыт, необходимый для проведения поверки в признанной области аккредитации.

6. Помещения для проведения поверки должны соответствовать по производственной площади, состоянию и обеспечиваемым в них условиям (температура, влажность, чистота воздуха, освещенность, звуко и виброизоляция, защита от излучений магнитного, электрического и других физических полей, снабжение электроэнергией, водой, воздухом, теплом, хладагентом и т. п. ), требованиям нормативно технических документов по поверке, санитарным нормам и правилам, требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды.

7. МС должна располагать соответствующей актуализированной документацией, включающей: методики поверки средств измерений, определенные областью аккредитации; документы, регламентирующие правила обеспечения поддержания в надлежащем состоянии эталонов (графики поверки, паспорта, эксплуатационная документация); документы, определяющие хранение информации и результатов поверки (протоколы, рабочие журналы и т. п. ).

Что такое стандартные образцы ? Стандартный образец - образец вещества или материала, химический состав или физические свойства которых: - типичны для конкретной группы веществ или материалов; - определены с необходимой точностью; - отличаются высоким постоянством; - удостоверены сертификатом.

Различают: - стандартные образцы состава; - стандартные образцы свойств, которые могут применяться в качестве образцовых средств измерений. Стандартные образцы используются для градуировки, поверки и калибровки химического состава и различных свойств материалов (механических, тепло - физических, оптических и др. ). Стандартные образцы как мера с установленной погрешностью (классом точности) применяются непосредственно для контроля качества сырья и промышленной продукции. По существу стандартные образцы служат для поддержания единства измерений, т. е. являются средствами измерений.

К настоящему времени опубликованы данные более чем о 3, 5 млн. веществ и материалов, что характеризует значимость такого средства измерений, как стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. В России действует Государственная служба стандартных образцов (ГССО). Главная цель этой службы — обеспечение любой организации, нуждающейся в проведении контроля качества своей продукции с помощью стандартных образцов, образцами и изготовление новых образцов по заявкам заинтересованных юридических лиц.

Сферы обязанного государственного надзора и контроля метрологических служб предприятий. Государственный метрологический контроль и надзор распространяются на: здравоохранение, ветеринарию, охрану окружающей среды, обеспечение безопасности труда; торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе на операции с применением игровых автоматов и устройств; государственные учетные операции; обеспечение обороны государства; геодезические и гидрометеорологические работы; банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;

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 и услуг; измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации; регистрацию национальных и международных спортивных рекордов.

Что представляет собой государственная метрологическая служба РФ ? Государственная метрологическая служба (ГМС) - несет ответственность за метрологическое обеспечение измерений в стране на межотраслевом уровне и осуществляет государственный метрологический контроль и надзор метрологических служб юридических лиц.

Основная деятельность органов государственной метрологической службы направлена на обеспечение единства измерений в стране. Она включает создание государственных и вторичных эталонов, разработку систем передачи размеров единиц ФВ (физ. величин) рабочим СИ, государственный надзор за производством, состоянием, применением, ремонтом СИ, метрологическую экспертизу документации и важнейших видов продукции, методическое руководство метрологическими службами юридических лиц. Руководство государственной метрологической службой осуществляет Госстандарт.

Что такое средство измерения ? Средствами измерений называют применяемые при измерениях технические средства, имеющие нормированные метрологические свойства. В этом определении основную смысловую нагрузку, вскрывающую метрологическую суть средств измерений (СИ), несут слова «нормированные метрологические свойства» .

Наличие нормированных метрологических свойств означает: во-первых, что средство измерений способно хранить или воспроизводить единицу (или шкалу) измеряемой величины, и во-вторых, размер этой единицы остается неизменным в течение определенного времени. Если бы размер единицы был нестабильным, нельзя было бы гарантировать требуемую точность результата измерений.

Отсюда следуют три вывода: • измерять можно лишь тогда, когда техническое средство, предназначенное для этой цели, способно хранить единицу, достаточно стабильную (неизменную во времени) по размеру; • техническое средство непосредственно после изготовления еще не является средством измерения; оно становится таковым только после передачи ему единицы от другого, более точного средства измерений (эта операция называется калибровкой); • необходимо периодически контролировать размер единицы, хранимый средством измерения, и при необходимости восстанавливать его прежнее значение путем проведения новой калибровки.

По назначению различают рабочие средства измерений, применяемые для проведения технических измерений, и метрологические, предназначенные для проведения метрологических измерений. Метрологические средства измерений называются эталонами.

Чем отличаются прямые измерения от косвенных ? В прямых измерениях физическая величина измеряется непосредственно (например, измерение длины предмета линейкой, штангенциркулем или микрометром, силы тока – амперметром и т. д. ).

При косвенных измерениях искомая величина не измеряется, а вычисляется по результатам измерений других величин (например, измеряя силу тока и напряжение на зажимах электроплитки, можно вычислить ее тепловую мощность и сопротивление).

В физическом эксперименте любое измерение (прямое или косвенное) дает лишь приблизительное значение данной физической величины. Физика – наука естественная, а абсолютная точность присуща лишь математике.

Действительно, при измерении длины полученный результат будет зависеть, по крайней мере: от точности выбранного нами прибора (штангенциркуль, например, позволяет измерять с точностью до 0, 1 мм, а линейка до 1 мм); от внешних условий: температуры, деформации, влажности и т. д.

С какой целью производится утверждение типа и регистрации средств измерений. 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.