Brjuhovets_A._Osnovy_zakonodatelnoj_metrologii

32

В ГОСТ Р 8.563-96 дается следующее определение: «Аттестация методик выполнения измерений – это процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям».

«Порядок аттестации методик (методов) измерений и их применения устанавливается федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений» (Ст.5,п.4 Закона «Об обеспечении единства измерений»).

Основная цель аттестации МВИ – поддержание возможности измерений по данной МВИ с погрешностью измерений, не превышающей указанную в документе, рекомендующем МВИ.

Право аттестации МВИ, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений предоставлено аккредитованным в установленном порядке юридическим лицам и индивидуальным предпринимателям. Аттестацию МВИ осуществляют метрологические службы и иные организационные структуры по обеспечению единства измерений предприятий (организаций), разрабатывающих или применяющих МВИ. Метрологическая служба предприятия, осуществляющая аттестацию МВИ, применяемую в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора (ГМКиН), должна быть аккредитована на право выполнения аттестации МВИ в соответствии с правилами ПР 50.2.013-97 «ГСИ. Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право аттестации методик выполнения измерений и проведения метрологической экспертизы документов».

Аттестацию МВИ могут осуществлять и метрологические службы других предприятий, аккредитованные на право проведения аттестации МВИ в соответствии с выше указанными правилами, а также государственные научные метрологические центры.

Аттестацию МВИ осуществляют на основе результатов метрологической экспертизы материалов разработки МВИ и документа, регламентирующего МВИ, или теоретического и экспериментального исследования МВИ.

На аттестацию МВИ необходимо представить следующие документы:

-исходные требования на разработку МВИ;

-документ или проект документа, регламентирующий МВИ;

-программу и результаты экспериментального или расчетного оценивания характеристик погрешности МВИ.

При проведении метрологической экспертизы материалов МВИ инженер метролог в общем случае оценивает и проверяет:

-адекватность величины, для измерений которой разработана данная МВИ, величине, которая в действительности подлежит измерениям в соответствии с измерительной задачей;

-выявление источников отдельных составляющих погрешности измерений;

-правильность выбора средств измерений и вспомогательного оборудования для проведения измерений;

33

- правильность процедуры расчетного или экспериментально-расчетного оценивания погрешности измерений.

При экспериментальном исследовании МВИ погрешность алгоритма преобразования результатов наблюдений в значения измеряемой величины может быть определена в соответствии с рекомендациями МИ 2174-91 «ГСИ. Аттестация алгоритмов и программ обработки данных при измерениях. Основные положения».

При положительных результатах аттестации документ, регламентирующий МВИ, утверждают в установленном порядке.

В документе (кроме государственного стандарта) должна быть запись «МВИ аттестована» с обозначением предприятия (организации), метрологическая служба которого осуществляла аттестацию либо государственного научного метрологического центра либо органа Государственной метрологической службы, выполнявшего аттестацию МВИ. Для МВИ, применяемой в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора оформляют свидетельство об аттестации МВИ, а для других МВИ оформляют свидетельство их аттестации по требованию заказчика.

4.4.Единицы величин и средства измерений

4.4.1.Единицы величин

Вкачестве основы для национальных правил, касающихся узаконенных единиц измерений используются официально допущенные к применению единицы измерений принятые Генеральной Конференцией по Мерам и Весам (ГКМВ) и Приказом от 27 апреля 2009 г. За № 323 Министерства промышленности и торговли Российской Федерации «Об утверждении порядка отнесения технических средств к средствам измерений».

Узаконенными единицами являются:

-единицы СИ, принадлежащие Международной Системе Единиц и имеют международную аббревиатуру СИ (SI);

-десятичные кратные и дольные единицы СИ (определение кратных и дольных значений единиц СИ и их обозначение должно соответствовать Рекомендациям Метрической Конвенции и международным стандартам (нормам);

-другие единицы. Это те единицы, которые продолжают использоваться

впрактических целях хотя и не входят в Международную Систему Единиц, но признаны МКМВ. Перечень их не является стандартизованным на международном уровне;

-составные единицы, образованные путем комбинации единиц из выше перечисленных пунктов.

Критерием отнесения технических средств к средствам измерений могут

быть:

34

-техническое средство, которое представляет собой механическое, электрическое, оптическое, электронное или работающее на каком-либо ином принципе техническое устройство;

-измерения, которые выполняются рассматриваемыми техническими средствами, характеризуются или могут быть характеризованы показателями точности измерений.

Узаконенные единицы могут выражаться только ее узаконенным наименованием или ее узаконенным обозначением и подлежат обязательному применению для используемых средств измерений, результатов выполненных измерений и обозначения величин, которые выражаются в единицах измерений, применяемые в различных сферах экономики, образования, здравоохранения и т.д.

Единицами СИ являются основные единицы, наименование и обозначение которых можно найти в литературе по метрологии и физике.

Производные единицы выражаются алгебраически в обозначениях основных единиц посредством математических символов путем умножения и деления.

Правительство Российской Федерации допускает к применению в России наравне с единицами величин Международной Системы Единиц внесистемные единицы величин. Их обозначения, правила написания и правила их применения устанавливаются Правительством Российской Федерации. Внесистемные единицы величин могут включать специальные единицы особого применения, необходимые, например, для воздушной и морской навигации, либо в военных целях, в здравоохранении, либо по соображениям безопасности.

4.4.2.Эталоны

Система национальных эталонов создается для поддержания и распространения допускаемых к применению единиц величин. Любая страна должна создавать национальные эталоны в соответствии с ее потребностями. Государственные эталоны единиц величин Российской Федерации образуют ее эталонную базу.

Законом Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» вводиться порядок установления обязательных требований к эталонам единиц величин, используемых для обеспечения единства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а также порядок оценки соответствия этим требованиям и порядок их применения.

Эталон – это мера или измерительный прибор, служащие для воспроизведения, хранения и передачи единиц какой-либо величины. Эталон утвержденный в качестве исходного для страны называется государственным эталоном.

Воспроизведение единиц осуществляют двумя способами: централизованным – с помощью единого для всей страны государственного

35

эталона и децентрализованным – точность воспроизведения обеспечивается посредством косвенных измерений, выполняемых в органах метрологической службы с помощью образцовых средств измерений.

Централизованным способом воспроизводят все основные единицы Международной Системы Единиц (СИ) и большую часть производных.

Децентрализованный способ применяется к производным единицам, размер которых не может передаваться прямым сравнением с эталоном или если поверка мер посредством косвенных измерений проще, чем их сравнение с эталоном и обеспечивает необходимую точность.

Эталон должен быть выполнен по особой спецификации на эталонной установке и официально утвержден в установленном порядке в качестве эталона. Важнейшим и непременным условием при этом становится повышение точности и достоверной измерительной информации.

Помимо государственных эталонов существуют еще первичные и вторичные эталоны, специальные, а также эталоны копии, эталоны сравнения и рабочие эталоны.

Первичный эталон обеспечивает воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью (по сравнению с другими эталонами той же единицы).

Вторичный эталон – это эталон, значение которого устанавливают по первичному.

Специальный эталон обеспечивает воспроизведение единицы в особых условиях и заменяет для этих условий первичный эталон.

Государственный эталон – это первичный или специальный эталон, специально утвержденный в качестве исходного для страны.

Эталон сравнения – это вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам нельзя сличать друг с другом.

Эталон копия – это вторичные эталоны, предназначенные для передачи размеров единиц рабочим эталонам.

Рабочий эталон предназначен для передачи размера единицы образцовым средствам измерений высшей точности и в отдельных случаях – наиболее точным рабочим средствам измерений.

Согласно закону Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» первичные эталоны единиц величин в Российской Федерации содержатся и применяются в Государственных научных метрологических институтах (ГНМИ), подлежат сличению с эталонами единиц величин Международного Бюро Мер и Весов и национальными эталонами единиц величин иностранных государств.

Ответственность за представление государственного первичного эталона единицы величины на своевременное сличение несет Государственный научный метрологический институт.

Сведения о государственных эталонах единиц величин в Российской Федерации вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Этот процесс осуществляет Федеральный орган исполнительной власти, выполняющий функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения

36

единства измерений. В случае, когда эталоны являются первичными эталонами, реализующими узаконенные единицы независимо от других эталонов, они должны регулярно сличаться с другими национальными первичными эталонами. Если страна не имеет первичных эталонов во всех областях измерений, национальные эталоны должны быть прослеживаемыми к реализации определения единиц через первичные эталоны другой страны.

Степень эквивалентности национальных эталонов определяется на основе результатов их международных сличений друг с другом. Юридической основой признания эквивалентности сличаемых эталонов и соответственно правильности измерений и сертифицированных испытаний в странах проводится под эгидой Международного Комитета по Мерам и Весам, Международного Бюро Мер и Весов и Консультативного Комитета МКМВ по измерениям физических величин. (Рис. 1).

МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОМИТЕТ ПО МЕРАМ И ВЕСАМ

МЕТРИЧЕСКАЯ КОНВЕНЦИЯ 1875 г.

						КОНСУЛЬТАТИВНЫЕ
	МЕЖДУНАРОДНОЕ					КОМИТЕТЫ МКМВ
	БЮРО МЕР И ВЕСОВ					ПО ИЗМЕРЕНИЯМ
							ФИЗИЧЕСКИХ
				КЛЮЧЕВЫЕ			ВЕЛИЧИН
КЛЮЧЕВЫЕ				СЛИЧЕНИЯ
СЛИЧЕНИЯ							КЛЮЧЕВЫЕ
			ГОСУДАРСТВЕННЫЕ
				ЭТАЛОНЫ РОССИИ			СЛИЧЕНИЯ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛИЧЕНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ЭТАЛОНЫ СТРАН – ЧЛЕНОВ МЕЖДУНАРОДНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПО МЕРАМ И ВЕСАМ

Рис.1 Эквивалентность сличаемых эталонов

Результаты сличений используются для подтверждения соответствия международному уровню проводимых в стране измерений, испытаний, сертификации и качества продукции.

Эталоны одной и той же величины должны быть размещены по иерархии. Иными словами, неопределенность, а это характеристика разброса результатов измерений, определяемая пределами погрешности и относящаяся к эталонам,

37

должна быть определена так, чтобы каждый эталон был предназначен для конкретного метрологического применения. Такая иерархия представляет собой последовательность ступеней, используемых для связи метрологических характеристик любого средства измерений с первичными эталонами данной величины.

Иерархия средств измерений находит конкретное воплощение в калибровочной цепи. Цель этой цепи – обеспечить требуемую точность рабочих средств при эксплуатации. Форма калибровочной цепи может быть разнообразной. На Рис.2 приведен пример национальной иерархической схемы, представляющая теоретическую структуру иерархической схемы.

Теоретическая структура иерархической схемы должна описывать различные уровни, соответствующие эталонам и переход от одного уровня к другому, а также должна включать предложения относительно международной иерархической схемы. Схемы должны показывать взаимосвязь международного и национального эталонов, а предложения позволят странам – членам Международной Организации Законодательной Метрологии (МОЗМ) создавать национальные калибровочные цепи с учетом их потребностей и в соответствии с их возможностями. И тем не менее, к иерархическим схемам не следует устанавливать жестких рамок или приписывать эталонам обязательные определенные значения характеристик.

Важно знать, что целью всех иерархических схем для средств измерений

– это сокращение погрешностей измерений и обеспечение максимального доверия ко всем измерениям. Это достигается в первую очередь использованием классической схемы, которая основана на прямой калибровочной цепи. Хотя можно достигать цель и другими способами.

Схема является моделью и содержит наиболее рекомендованные данные, оставляя при этом свободу выбора в реализации эталонов на различных уровнях и в определении самих уровней (число, связь уровней, параллельные ветки и т.д.).

Уровень первый предназначен для первичного эталона и эталона копии или для эталона нужного для проверки правильности первичного эталона. Первичный эталон воспроизводит данную величину в данной области измерений с наивысшей точностью, определяя диапазон значений величин.

На уровне втором находятся вторичные эталоны, сличаемые с первичным эталоном при помощи методов и средств, меняющихся в зависимости от данных величин. Вторичный эталон может использоваться для калибровки эталонов более низкого порядка точности, которые потом служат в качестве опорных.

Третий уровень – это уровень для рабочих эталонов, получающие размер сличением с опорными эталонами.

Важным является при этом методы и средства, используемые для сличения вторичных и рабочих эталонов, так как эталоны не идентичны. Рабочий эталон применяется для проверки рабочих средств измерений и для их калибровки, рассматривая рабочие эталоны как эталоны с низкой степенью точности.

Воспроизводимость

единицы

УРОВЕНЬ 1

Пределы точности:

УРОВЕНЬ 2

Пределы точности:

УРОВЕНЬ 3

Пределы точности:

38

Международный эталон или физическое определение

Устройство сравнения

Национальный

эталон

Средства и методы сличения

Вторичные эталоны

Средства и методы сличения

Рабочие эталоны национальной службы законодательной метрологии

Средства и методы сличения

Рабочие средства измерений

Эталон-копия (при необходимости)

Примечание: во многих случаях эти средства могут быть теми же самыми (одинаковыми)

Рабочие эталоны, используемые как исходные других служб, ведомств, промышленности

и т.д.

Средства и методы сличения

Рабочие средства измерений

Рис2.Теоретическая структура иерархической схемы уровней эталонов

39

На уровне четвертом находятся рабочие эталоны, сличаемые с эталонами третьего порядка (рабочими), рассматриваемыми как опорные. На приведенной схеме четвертый уровень отсутствует.

Любая иерархическая схема должна содержать сведения о различных уровнях и находящихся на них эталонах. Сведения должны содержать:

-неопределенность относительно эталонов. Она должна быть превышена на каждом уровне, принимая во внимание состояние научно-технического прогресса в данной области измерений;

-области измерений, в которых эталоны имеют силу;

-устройства сравнения, рекомендуемые для различных уровней, с оценкой качества измерений, которые при этом могут выполняться;

-стабильность метрологических характеристик эталонов и

-воспроизводимость результатов измерений;

-периодичность калибровки;

-рекомендуемые правила хранения.

4.4.3.Средства измерений

Присвоение средствам измерений статуса «законности» требует соблюдения установленных законодательством обязательных метрологических требований к измерениям, технических и административных требований, установленных в зависимости от класса конкретных приборов.

Метрологические требования определяют метрологические характеристики средств измерений и максимально допустимые погрешности, а также условия, при которых эти условия должны быть обеспечены.

Технические требования определяют существенные общие конструкторские характеристики средств измерений, не ограничивая возможности их технического усовершенствования. Направлено это в целях сохранения метрологических свойств в процессе эксплуатации средств измерений и достижения достоверности результатов измерений и исключения риска фальсификации результатов измерений.

Административные требования определяют характеристики средств измерений, их идентификацию и утилизацию на различных стадиях жизненного цикла продукции, соответствие их метрологическим и техническим положениям, критерии присвоения, подтверждения или аннулирования статуса «узаконенного средства измерений».

В состав обязательных требований к средствам измерений согласно закону «Об обеспечении единства измерений» включаются «в необходимых случаях также требования к их составным частям, программному обеспечению и условиям эксплуатации средств измерений». В целях предотвращения несанкционированных настройки и вмешательства, приводящие к искажениям результатов измерений, рекомендуется конструкцию средств измерений осуществлять с ограниченным доступом к определенным ее частям.

40

Все обязательные требования к техническим системам и устройствам, формы оценки их соответствия устанавливаются в нашей стране законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.

Статус «законности», присвоенный средствам измерений может иметь ограниченный или неограниченный срок действия. Сохранение статуса «законности» при неограниченном сроке действия последующая поверка не предусмотрена, но при этом во время эксплуатации средства измерений могут быть объектом общего надзора. Конструкция средства измерений должна быть такова, что случайная неправильная и незначительная регулировка может быть исправлена.

Вслучае когда статус «законности» устанавливается на определенный период времени, поверка этих средств измерений в течении указанного срока не предусматривается.

Всоответствии с национальными правилами определенный срок действия желательно устанавливать в случаях:

- средство измерений не подлежит дальнейшему применению (правило должно распространяться либо на любые измерения, либо на определенные виды измерений);

- средство измерений не может поддерживаться в состоянии готовности к применению;

- средство измерений подлежит изъятию из всех возможных мест эксплуатации.

Решение о «законности» средства измерений принимается по результатам поверки или надзора, в случае, когда средство измерений не соответствует установленным требованиям. Решение о прекращении состояния «законности» может быть аннулировано после восстановлении этого средства измерений.

Национальным законодательством, с учетом типа средств измерений, предусмотрено восстановление «законности» если средство измерений приобрело первоначальные характеристики, с которыми связаны пределы допускаемых погрешностей при восстановительной поверке и в процессе эксплуатации. Иными словами, восстановление статуса «законности» проводится путем последующей поверки или обычного осмотра, подтверждающего проведение необходимого ремонта или установки дополнительного устройства.

41

Глава 5 ИСПЫТАНИЯ И УТВЕРЖДЕНИЕ ТИПА

СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1.Организационная структура системы испытаний

Тип средства измерений – это совокупность средств измерений, применяемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и подлежащих обязательному утверждению. Термин – «тип» используют для обозначения определенной модели измерительного прибора и для средств измерений соответствующего класса. Процесс утверждения типа средств измерений является важным компонентом официальных мер для обеспечения необходимого качества измерений.

Согласно статьи 11-ой Закона «Об обеспечении единства измерений» утверждение типа стандартных образцов или средств измерений является одной из форм государственного регулирования в области обеспечения единства измерений.

Испытания и утверждение типов средств измерений являются составными частями системы законодательного метрологического контроля.

Испытания измерительного прибора являются объективным процессом определения всех данных о его типе.

Утверждение типа является решением, основанным на данных испытания.

Организационную структуру системы испытаний и утверждения типа средств измерений образуют:

-Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии,

-Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский

научно-исследовательский	институт	метрологической	службы»
(ФГУП «ВНИИМС»),

-Государственные центры испытаний средств измерений,

-органы Государственной метрологической службы.

Федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по оказанию государственных услуг и управлению государственным имуществом в области обеспечения единства измерений, на основании положительных результатов испытаний средств измерений в целях утверждения типа, устанавливает порядок проведения испытаний средств измерений с целью утверждения типа, порядок утверждения типа средств измерений и выдачу свидетельств об утверждении типа и установление и изменение срока действия свидетельств и интервалов между поверками средств измерений. При этом обязательно учитывается характер производства средств измерений – серийное или единичное производство.