Brjuhovets_A._Osnovy_zakonodatelnoj_metrologii

22

измерения, к которым согласно закону «Об обеспечении единства измерений» установлены обязательные требования при осуществлении деятельности в области здравоохранения, в области охраны окружающей среды; выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда и т.д. (всего 17 видов измерений, на которые законом установлены обязательные требования).

При этом следует отметить, что обязательные требования к измерениям, эталонам величин, стандартным образцам и средствам измерения устанавливаются законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений и законодательством Российской Федерации о техническом регулировании. К единицам величин, выполнению работ и оказанию услуг по обеспечению единства измерений обязательные требования устанавливаются законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДСИСТЕМА. Ее основу составляют государственные эталоны, эталоны единиц величин, стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов, рабочие эталоны всех разрядов, средства измерений и испытательное оборудование, необходимое для осуществления метрологического контроля и надзора, установки высшей точности, испытательные, поверочные, калибровочные и измерительные лаборатории и их оборудование. При этом первостепенная задача подсистемы – совершенствование массива государственных эталонов, установок высшей точности и создание государственных эталонов, которые остались за рубежом после распада СССР.

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ПОДСИСТЕМА ГСИ представлена метрологическими службами:

-Государственной метрологической службой,

-Метрологическими службами федеральных органов исполнительной

власти,

-иными государственными службами обеспечения единства измерений. Все эти органы осуществляют свою деятельность, основываясь на

законодательство Российской Федерации по обеспечению единства измерений. Эффективность функционирования перечисленных подсистем может быть повышена путем укрупнения их взаимосвязей, а в дальнейшей перспективе – путем объединения подсистем в государственную систему управления деятельностью по обеспечению единства измерений. Дальнейшее развитие ГСИ должно идти в направлении приближения деятельности метрологической службы к задаче получения объективной информации о конечных результатах деятельности действующих предприятий, рационального и продуманного отказа от административного управления, введения в

метрологическую практику норм и требований, учитывающих рыночную экономику, максимальное сближение принципов проведения деятельности по обеспечению единства измерений в России с передовыми международными организациями, работающими в области Законодательной метрологии. Еще одной важной проблемой в дальнейшем развитии ГСИ является ее ресурсное обеспечение. Это связано с тем, что значительная часть системы не производит

23

рыночного товара, а поэтому только достаточное финансирование системы и своевременная, достоверная информация и анализ состояния ГСИ могут служить основой для принятия стратегически правильных управленческих решений по ее поддержанию и развитию.

3.2.Нормативная база ГСИ

Кнормативным документам (НД) входящим в Государственную систему обеспечения единства измерений можно отнести все документы, которые устанавливают те или иные метрологические требования, положения, нормы или рекомендации.

В 1983 году было принято Постановление Совета Министров СССР, которое представляло собой первый в нашей стране законодательный акт, установивший в области метрологии функции Госстандарта и других министерств и ведомств, принципы метрологических работ. До принятия постановления нормативные документы в области метрологии разрабатывались в инициативном порядке только учеными и специалистами метрологических институтов Госстандарта. Постановление явилось действенным стимулом разработки НД ГСИ организациями и предприятиями, министерствами и ведомствами. За сравнительно короткий срок (около пяти лет) нормативная база ГСИ возросла более чем вдвое.

База нормативных документов ГСИ – в настоящее время самая мощная и по количеству и по качеству из всех действующих в стране систем общетехнических и организационно методических стандартов. Она насчитывает более 2800 нормативных документов.

База нормативных документов ГСИ по самой своей сути является документальным отображением немалых научных и творческих достижений в области метрологии, т.е. узаконенной формой как любых аспектов метрологической деятельности (поверки, испытаний, сертификации, калибровки, лицензирования, аккредитации и т.д.), так и материальных метрологических объектов (государственных и рабочих эталонов, стандартных образцов и т.п.).

Деятельность по обеспечению единства измерений осуществляется в соответствии ГОСТ Р 8.000-2000 «Государственная система обеспечения единства измерений» и другими стандартами ГСИ, принимаемыми и утверждаемыми агентством Ростехрегулирования.

Кобъектам документирования отнесены:

-ОНП – общие (основополагающие) нормы и правила;

-ГПС – государственные поверочные схемы;

-МП – методы поверки средств измерений;

-МВИ – методики выполнения измерений.

В число видов нормативных документов включены: ГОСТ – государственные стандарты,

ГОСТ Р – государственный стандарт Российской Федерации,

24

ПМГ – межгосударственные правила по метрологии, ПР –правила по метрологии, ПР РСК – правила Российской системы калибровки, РД – руководящие документы, МУ – методические указания, И – инструкции,

РМГ – межгосударственные рекомендации, Р – рекомендации Госстандарта России,

МИ – рекомендации метрологических НИИ Госстандарта России, РРСК – рекомендации Российской системы калибровки.

Основополагающие нормативные документы ГСИ охватывают полную сферу метрологической деятельности и устанавливают совокупность узаконенных единиц величин и шкал измерений, терминологию в области метрологии.

Данные о единицах физических величин: их основные положения, порядок разработки и утверждения, требования к их воспроизведению, передаче размеров единиц величин, шкал измерений, а также способы и формы представления результатов измерений и их погрешности, даются в следующих нормативных документах ГСИ:

-ГОСТ 8.4172002 «ГСИ. Единицы физических величин»;

-ГОСТ 8.057-80 «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения»;

-ГОСТ 8.372-80 «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения»;

-ГОСТ 8.381-80 «ГСИ. Эталоны. Способы выражения погрешностей». Группа основополагающих стандартов устанавливает порядок

нормирования метрологических характеристик средств измерений. Это ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений», ГОСТ 8.401-80 «ГСИ. Классы точности средств измерений. Общие требования», ГОСТ 8.256-77 «ГСИ. Нормирование и определение динамических характеристик аналоговых средств измерений. Основные положения».

Правила выполнения и оформления результатов измерений регламентированы стандартом ГОСТ 8.207-76 «ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения».

Для дальнейшего развития метрологии, повышение эффективности научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работ, экономии материалов и природных ресурсов важное значение имеют достоверные данные о физических константах и свойств веществ и материалов, в этой области действуют основополагающие ГОСТ 8.310-90 «ГСИ. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения» и ГОСТ 8.315-97 «ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения».

25

Нормативные документы на государственные поверочные схемы (ГПС) устанавливают состав и метрологические характеристики государственных эталонов и установок высшей точности, а также методы и средства (вторичные и рабочие эталоны) передачи размера единиц величин, с указанием их кратких метрологических характеристик, рабочим средствам измерений. Нормативные документы на ГПС определяют порядок передачи размера единиц.

Передача информации о размере единицы от эталонов средствам измерений регламентирована основополагающим стандартом ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы, содержание и построение», который устанавливает разделение поверочных схем:

-на государственные, возглавляемые государственным эталоном и охватывающий все средства измерений данной физической величины в стране;

-ведомственные, возглавляемые рабочим эталоном и распространяющиеся на средства измерений, находящиеся в обращении внутри министерства (ведомства);

-локальные, предназначенные для средств измерений, подлежащих поверке государственной или ведомственной метрологической службе.

Внормативных документах на методы поверки (МП) средств измерений дается описание методов и средств поверки, условий и алгоритмов ее проведения, обработки результатов измерений, способов оформления результатов поверки. Массив таких нормативных документов наиболее объемен (более 70% от общего количества НД по обеспечению единства измерений). Поверка средств измерений и НД на МП есть государственная функция и обязательная цель поверки, т.е. оценка соответствия заданных метрологических характеристик прибора определяется их действительными значениями. Обязательность поверки и общие правила ее проведения установлены законом, а легитимность (законность) действительных метрологических характеристик определена либо стандартом технических требований, либо техническими условиями, либо результатом испытаний с целью утверждения типа средств измерений. Сам же нормативный документ на методы поверки средств измерений не устанавливает ни первое, ни второе, а описывает алгоритм достижения поставленной цели.

Рекомендации метрологических НИИ Госстандарта России (МИ) – это методические указания научных институтов, утверждаемые самими институтами и определяющие качество МИ. Ценность и необходимость работать с этими документами определяются тем, что основные этапы МИ (разработка, рассмотрение, согласование, научная экспертиза, утверждение), характеризующие качество этих МИ, осуществляется профессионалами в этой области, так же как и для любых других нормативных документов. А стоимость разработки и сроки внедрения в практику для МИ по сравнению с другими видами нормативных документов (ГОСТ, ПР, Р) сокращается в 3 – 4 раза.

Рекомендации Госстандарта России разрабатываются в соответствии с ГОСТ’ами и могут либо не могут быть приняты той или иной организацией. Однако, если конкретные рекомендации приняты организацией для применения, то установленные в них положения и правила должны выполнятся

26

этой организацией безукоснительно. Иными словами добровольность заканчивается после принятия решения о применении.

27

Глава 4 ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРЕНИЯМ

4.1.Методики выполнения измерений

Всоответствии со статьей 5-ой Федерального Закона «Об обеспечении единства измерений» федеральные органы исполнительной власти, осуществляющие функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений представили единый перечень измерений, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, определили измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и установили к ним обязательные метрологические требования и показатели точности.

Вэтой же статье указано, что измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений.

Методика выполнения измерений (МВИ) – совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.

При этом, если выполняются прямые измерения, при которых искомое значение величины получают непосредственно от средства измерений, то не требуется специально разработанного документа, регламентирующего МВИ. Поэтому процедура измерений может быть описана в проектной, технологической или конструкторской документации и должна вноситься в эксплуатационную документацию на средства измерений.

Подтверждение соответствия методик (методов) измерений обязательным метрологическим требованиям к измерениям осуществляется в процессе утверждения типов данного средства измерений. Результаты измерений должны быть выражены в единицах величин допущенные к применению в Российской Федерации.

Вслучае косвенных измерений, результаты которых определяют по известным параметрам на основании прямых измерений величин и, используя при этом функциональную зависимость, появляются методические погрешности измерений. Эти погрешности измерений определяют необходимость применения методик выполнения измерений, в которых должны быть определены требования к точности измерений (нормы).

Механизм реализации статьи 5-ой закона «Об обеспечении единства измерений» представлен в ГОСТ Р 8.56396 «ГСИ. Методики выполнения измерений» и стандартами ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений», в которых речь идет о стандартных методах измерений.

28

В соответствии с утвержденным Порядком основные положения стандартов ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 (а их шесть стандартов) вводятся в

действие при разработке новых или при пересмотре действующих методик выполнения измерений состава и свойств веществ и материалов. К их числу относятся методики подлежащие стандартизации и предназначенные для испытаний продукции при разработке предлагаемых к стандартизации методов контроля; а также в испытательных лабораториях, проводящих испытание продукции для целей обязательной сертификации и других сферах распространения государственного контроля и надзора.

Внедрение стандартов ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 направлено на более эффективную реализацию требований Государственной системы стандартизации (ГСС) при разработке стандартов на методы контроля (измерений, испытаний, анализа) продукции сырьевых и перерабатывающих отраслей промышленности в соответствии с ГОСТ Р 1.5-2004.

Что же понимается под МВИ?

По ИСО 5725-1-2002 и ИСО/МЭК 17025 – это измерительная процедура, т.е. совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленной точностью и это понятие метод измерений адекватно понятию МВИ по ГОСТ Р 8.563-96.

С принятием стандартов ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 в Российской Федерации стандартизованы термины «повторяемость (сходимость) результатов измерений» и показатели их характеризующие – «предел повторяемости», «предел воспроизводимости».

Средства измерений и методики выполнения измерений являются совершенно равноправными объектами, на которые надо распространять аналогичные нормы, продиктованные требованиями обеспечения единства измерений. При использовании и средств измерений и методики выполнения измерений возникает в законодательном плане одна и та же проблема – проблема знания погрешности результатов измерений.

Методики выполнения измерений разрабатывают и применяют для обеспечения выполнения измерений с погрешностью не превышающую требуемую или погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики.

Погрешности измерений сделали возможным проводить следующие действия:

-выбирать средства измерений и методику измерений для решения измерительных задач;

-согласно метрологическому критерию (а это точность измерений) сопоставлять средства измерений и методики выполнения измерений;

-осуществлять сопоставление результатов измерений, полученных в разных условиях;

-оценивать достоверность результатов испытаний продукции, контроля

еекачества и другие действия.

Когда речь идет о погрешностях, то существует много понятий: это абсолютная и относительная погрешность, приведенная погрешность средств

29

измерений, среднее квадратичное отклонение погрешности, которую часто называют доверительной вероятностью. Термин «погрешность измерений» отражает обобщенное понятие. В практической работе специалисты используют разные характеристики погрешности измерений из числа тех, которые рекомендованы к использованию МИ 1317-86 «ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров».

В виде чего можно представить погрешность измерений?

Погрешность измерений может указываться в виде норм погрешности, в виде приписных характеристик и в виде статистических оценок.

Нормы погрешности измерений устанавливают требования к точности измерений исходя при этом из:

-допустимых вероятностей брака контроля (при измерительном контроле),

-допускаемой вероятности неверного срабатывания аварийной защиты и блокировки из-за погрешности измерений,

-допускаемых размеров потерь, вызванных не оптимальностью режима из-за погрешности измерений при управлении технологическим процессом,

-допускаемых неувязок в балансе энергетических и материальных потоков в системе и других негативных последствий.

Приписанные характеристики погрешности измерений характеризуют погрешность любого результата измерений, полученного по определенной методике выполнения измерений, т.е. это могут быть определенные типы или экземпляры средств измерений по определенному алгоритму в оговоренных условиях и т.п.

Статистические оценки погрешности обычно получают в результате экспериментального оценивания погрешности измерений. Эти оценки относятся только к тем конкретным объектам, условиям и экспериментам, которые получают при выполнении исследований. Обычно статистические оценки доверительных границ погрешности (или ее характеристик) сопровождаются значениями доверительных вероятностей и других статистических показателей.

Таким образом, в документах на методики выполнения измерений указывают либо нормы погрешности измерений, либо приписанные характеристики погрешности измерений, которые относятся к любому результату измерений, получаемому по данной методике.

Почему так нужно делать? Потому, что:

-во-первых, оно (выполнение измерений) для специалистов наглядно представлено и легче представить некоторую регламентированность последовательности действий, выполняемых при измерениях;

-во-вторых, термин «процедура» широко используется в нормативных и технических документах, в международных стандартах по управлению качеством;

30

- в-третьих – использование термина «измерительная процедура» указывает на последовательность определенных действий, выполняемых при измерении, а не с методом измерений, как физическим принципом измерений.

Однако следует знать и помнить о том, что под действие ГОСТ Р 8.563-96 попадают не все многочисленные измерительные процедуры, регламентируемые в нормативных документах и технической документации, а лишь те, в которых погрешность измерений сводится только к погрешности применяемых средств измерений.

Второй вариант определения понятия «методика выполнения измерений»

– это документированная измерительная процедура, которой приписаны определенные числовые значения выбранной характеристики погрешности. А это значит, что далеко не каждую измерительную процедуру можно назвать методикой выполнения измерений.

ГОСТ Р 8.563-96 направлен на то, чтобы по возможности большая часть измерительных процедур, используемых на практике, превратилась в полноценные МВИ, не забывая о том, что в некоторых ситуациях отпадает необходимость превращать измерительные процедуры в методики выполнения измерений. И этот порядок в области измерительных процедур хорошо «стыкуется» с работой по управлению качеством, основные положения которой сформулированы в стандартах ИСО серии 9000.

До недавнего времени Европа не признавала термин «погрешность», потому что был введен термин «неопределенность», как и не признавался термин «единство измерений». Однако практика показала, что имеют «право на жизнь» термины и «погрешность» и «неопределенность» и «единство измерений». Подтверждением этому является стандарт ГОСТ Р ИСО 5725-1- 2002, направленный на разработку МВИ как основного нормативного документа обеспечивающего единство измерений и что погрешность применяется в тех случаях, когда она точно известна ( точное числовое выражение ± 0,01 мкм), а неопределенность не имеющая точного числового выражения, задается интервалом, которое и отражается в МВИ.

Итак, разработка МВИ в общем случае включает в себя:

-требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, их характеристикам и документам, где приведены требования к средствам измерений;

-операции: а) при подготовке к выполнению измерений, б) при выполнении измерений, в) при обработке и вычислении результатов измерений;

-нормативы, процедуры и периодичность контроля погрешности результатов выполняемых измерений;

-требования: а) к оформлению результатов измерений, б) к квалификации операторов, в) к обеспечению безопасности выполнения работ, г) к обеспечению экологической безопасности;

-другие требования и операции при необходимости.

31

4.2.Построение документов на МВИ

Всоответствии с ГОСТ Р 1.5-2004 документ на МВИ должен содержать вводную часть и несколько разделов, а наименование самого документа должно соответствовать требованиям установленным этим же стандартом.

Ввводной части указывается конкретный вид документа МВИ, устанавливается методика выполнения измерений, указывается наименование измеряемой величины. При ссылке на конкретную продукцию указывается обозначение нормативного документа, распространяющегося на эту продукцию.

Разделы документа на МВИ должны содержать:

-требования к погрешности измерений или приписанные характеристики погрешности измерений; требования безопасности, охраны окружающей среды; требования к квалификации операторов;

-средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы;

-метод (методы) измерений, условия измерений, подготовка к выполнению измерений, выполнение измерений;

-обработка (вычисление) результатов измерений и оформление этих результатов;

-контроль точности результатов измерений;

-метрологическая экспертиза материалов по разработке МВИ и проекта документа на МВИ.

Допускается исключать, разделять и объединять указанные разделы или их наименование, а также включать дополнительные разделы с учетом специфики измерений.

Документы на МВИ, не используемые в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, подвергают метрологической экспертизе в порядке, установленном в отрасли или на предприятии.

Документы на МВИ, применяемые в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора, подвергают метрологической экспертизе в государственных научных метрологических центрах. Необходимость и порядок проведения такой экспертизы устанавливают по согласованию между Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии и ведомствами либо предприятием и государственным научным метрологическим центром.

Как самостоятельные работы могут выполнятся аттестация и стандартизация.

4.3.Аттестация МВИ

Подтверждение соответствия методик (методов) измерений осуществляется путем аттестации методик (методов) измерений.