1.3.4. Основы метрологического обеспечения

Развитие науки и техники неразрывно связано с возрастанием роли измерений. Автоматизация управления производственными процессами, техническими объектами и исследованиями ставит перед измерительной техникой новые и ответственные задачи, связанные с усложнением измерительных процедур, повышением точности, быстродействия и т.п. Многообразие видов измерений и средств измерений неуклонно возрастает, причем это качественное и количественное развитие измерений должно идти в рамках обеспечения единства измерений, под которым понимается выражение результата измерения в указанных единицах с указанием значений характеристик погрешностей.

Возникло новое понятие - метрологическое обеспечение, под которым понимают установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

Научной основой метрологического обеспечения является метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности измерений.

Организационной основной метрологического обеспечения является метрологическая служба России, состоящая из государственной и ведомственной служб. Под метрологической службой подразумевается сеть учреждений и организаций, возглавляемых Госстандартом России, деятельность которых направлена на метрологическое обеспечение.

Техническую основу метрологического обеспечения составляют: система государственных эталонов единиц физических величин; система передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и средств поверки; система государственных испытаний средств измерений, обеспечивающая единообразие средств измерений при разработке и выпуске их в обращение; система обязательной поверки или метрологической аттестации средств измерений; система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Правовую основу метрологического обеспечения составляет Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), представляющая собой комплекс нормативно - технических документов, устанавливающих единую номенклатуру стандартных взаимосвязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации и методике оценивания и обеспечения точности измерений.

Основными объектами стандартизации ГСИ являются: единицы физических величин; государственные эталоны и общесоюзные поверочные схемы; методы и средства поверки средств измерений; номенклатура нормируемых метрологических характеристик средств измерений; нормы точности измерений; способы выражения и формы представления результатов измерения и показателей точности измерений; методики выполнения измерений; организация и порядок проведения государственных испытаний, поверки, метрологической аттестации средств измерений; термины и определения в области метрологии и т. д.

Для обеспечения единства измерений ГСИ требует выполнения следующих положений. Результаты измерений должны выражаться в единицах физических величин, допущенных к применению в России по ГОСТу 8.417-81 (СТ СЭВ 1052-78) “ГСИ. Единицы физических величин”. В соответствии с этим стандартом основными единицами являются : метр (м) - единица длины; килограмм (кг) - единица массы; секунда (с) - единица времени; ампер (А) - единица силы тока; кельвин (К) - единица термодинамической температуры; моль (моль) - единица количества вещества; кандела (кд) - единица силы света.

К дополнительным единицам относят радиан (рад) - единица плоского угла и стерадиан (ср) - единица телесного угла. Кроме основных и дополнительных, система единиц предусматривает производные единицы , образуемые из основных и дополнительных при помощи определяющих уравнений. Угловые единицы не могут быть введены в число основных, так как это вызвало бы затруднение в трактовке размерностей величин, связанных с вращением (дуги окружности, площади круга, работа пары сил и т. п.). Вместе с тем они не являются и производными единицами, так как не зависят от выбора основных единиц. Допускаются к применению также внесистемные единицы.

Средства измерений, предназначенные к серийному выпуску, подлежат государственным испытаниям. Основными целями государственных (приемочных и контрольных) испытаний является установление соответствия выпускаемых в стране серийно и закупаемых за границей средств измерений требованиям стандартов и техническим заданиям.

Средства измерений, находящиеся в пользовании, должны периодически подвергаться государственной поверке, ревизии, экспертизе. Поверка средств измерений производится для установления пригодности их к применению. Ревизия средств измерений производится для установления соответствия средств и методик измерений необходимому уровню метрологического обеспечения производства. Экспертиза производится в тех случаях, когда возникают вопросы о соответствии средств измерений и методик их применения техническим условиям.

Метрологические характеристики средств измерений, подлежащие нормированию, должны соответствовать государственным стандартам, которые устанавливают номенклатуру метрологических характеристик, средств измерений, а также способы их представления в нормативно - технической документации.

Форма представления результатов измерений должна соответствовать стандартам. В номенклатуру устанавливаемых стандартом показателей входят функции распределения вероятности систематической и случайной погрешностей результатов измерений, числовые характеристики систематической и случайной погрешностей, а также интервалы, в которых погрешности результатов измерений находятся с заданной вероятностью.

Измерения, нормы точности которых регламентированы стандартами или нормативно - техническими документами, должны выполняться по стандартным или аттестованным методикам выполнения измерений.