151908 (Метрологическое обеспечение измерений)

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Наука начинается тогда, когда начинают измерять. Точная наука немыслима без меры.

Д.И. Менделеев.

Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

С развитием науки в современности, измерения затрагивают все большее количество физических величин, расширяются диапазоны измерений. С каждым годом растут требования к точности измерений. В наши дни метрология и измерения пронизывают все сферы жизни. Обыденная жизнь ежеминутно сталкивает нас с количественными оценками, деятельность любого человека на предприятии напрямую связана с измерениями. Измерения являются основой научных знаний, они количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности.

Информация, связанная с измерениями является основой при принятии решений о качестве продукции, при внедрении систем качества, в научных экспериментах, при проектировании и строительстве сооружений т.д. И только достоверность и соответствующая точность результатов измерений обеспечивает правильность принимаемых решений на всех уровнях: управление, разработка, организация, исполнение. Получение недостоверной информации приводит к неверным решениям, снижению качества продукции, возможным авариям. Для реализации положений большинства Законов РФ ( например, "О защите прав потребителя", "О стандартизации", "О сертификации продукции и услуг", "Об энергосбережении" и др.) необходимо использование достоверной, и сопоставимой информации.

Без сомнений, огромную роль во всем этом играет метрологическое обеспечение измерений.

Наверное, стоит сказать, что вся метрологическая деятельность основывается на конституционной норме, которая утверждает, что федеральном ведении находятся стандарты, эталоны, метрическая система и система исчисления времени.

Под метрологическим обеспечением измерений понимается деятельность метрологических и других служб, направленная:

- на создание в стране необходимых эталонов, образцовых и рабочих средств измерений;

- на их правильный выбор и применение;

- на разработку и применение метрологических правил и норм;

- на выполнение других метрологических работ, необходимых для обеспечения требуемого качества измерений на рабочем месте, предприятии, в отрасли и национальной экономике¹.

Метрологическое обеспечение измерений имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую.

1. Научная и техническая основы

Научная и техническая основы обеспечения единства измерений очень тесно связаны. Это объясняется тем, что все разработки и открытия совершенные в научной области метрологии составляют базис технической основы обеспечения единства измерений.

Научной основой метрологического обеспечения измерений является сама метрология, как наука.Сюда можно отнести научные основы выборасредств измерений и контроля, методик измерений и поверки средств измерений, оценки качества измерений и контроля и его влияния на качествопродукции.

Техническую основу обеспечения единства измерений составляет ряд систем. К этим системам относятся система государственных эталонов единиц физических величин; система передачи размеров единиц ФВ от эталонов рабочим системам единиц; система государственной поверки и калибровки систем измерения; система разработки, постановки на производство и выпуска рабочих средств измерения; система государственных испытаний и аттестации средств измерений; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Основным понятием в метрологии является понятие «эталон».Эталон единицы физической величины - это средство измерения или комплекс средств измерения, предназначенные для воспроизведения и хранения единиц и передачи её размера ниже стоящим по поверочной схеме средством измерения и утвержденном в качестве эталона в установленном порядке². Эталон, воспроизводящий единицу с наивысшей в стране точностью, называется первичным эталоном. Примером первичного эталона является комплекс средств измерений для воспроизведения килограмма с помощью платино-иридиевого прототипа и эталонных весов.

Для отображения единиц в особых условиях, где прямая передача размера единицы от эталонов технически невозможна с требуемой точностью, создаются специальные эталоны. Таким образом, специальный эталон – это эталон воспроизводящий единицу в особых условиях и заменяющий в этих условиях первичный эталон. Примером специального эталона может послужить эталон мощности электромагнитных волн при частоте 2,59;…; 3,75 ГГц в волноводных трактах.

В метрологической практике широко применяются вторичные эталоны, значение которых установлено по первичным эталонам. В качестве примеров вторичного эталона можно привести эталон-копию единицы массы (килограмма) в виде платино-иридиевой гири №26 и рабочий эталон из нержавеющей стали.

Передача размеров единиц от эталонов рабочим мерам и измерительным приборам осуществляется посредством образцовых средств измерения. Образцовые средства измерения представляют собой меры, предназначенные для поверки подчиненных образцовых средств измерения и рабочих средств измерения и утвержденные в качестве образцового в установленном порядке. Образцовые средства измерений хранят и применяют органы Государственной метрологической службы и органы отраслевых метрологических служб. На образцовые средства измерений выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда по общероссийской поверочной схеме. На приведенном ниже рисунке показана цепь передачи размеров от первичных эталонов рабочим эталонам, от них – разрядным образцовым средствам измерений и далее – рабочим мерам и измерительным приборам.

В рамках данной контрольной работы я не смогу рассказать обо всех методиках измерений и методах поверки средств измерений, поэтому я затрону лишь основные понятия.

Методика выполнения измерений — это совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов с известной погрешностью. Обычно методика измерений регламентируется каким-либо нормативно-техническим документом. Поскольку погрешность определяется не только метрологическими характеристиками средств измерений, но и погрешностью отбора и приготовления проб, условиями проведения измерений, ошибкой оператора и другими причинами, это определение означает, что методики выполнения измерений могут разрабатываться и быть аттестованными только применительно к конкретным условиям проведения измерения с использованием конкретных средств.

Данное утверждение не означает, что для каждой измерительной или испытательной лаборатории должны разрабатываться собственные методики. Но если лаборатория использует тип средства измерения, приведенный в аттестованной методике, влияющие факторы (температура и влажность окружающего воздуха и измеряемой среды, напряжение и частота электрической сети, вибрация, внешнее магнитное поле и др.) находятся в определенном данной методикой диапазоне, а оператор соответствует установленной в ней квалификации , то физические величины будут измеряться в этой лаборатории с известной погрешностью.

Стоит упомянуть несколько слов о поверке средств измерения. Для начала необходимо дать определение понятию «поверка СИ».Поверка средств измерений — это совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям. Различают несколько видов поверки.

Первичная поверка средств измерений (приборов) — поверка, которая выполняется при выпуске средства измерений из производства или после выполненного ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы партиями.

метрология измерение эталон надзор

Обязательная поверка средств измерений (приборов) — поверка средства измерений, без выполнения которой эксплуатация любых СИ не допускается.

Внеочередная поверка средств измерений (приборов) — поверка средства измерений, которая выполняется до момента наступления очередного срока его периодической проверки.

Инспекционная поверка средств измерений (приборов) — поверка, проводимая органами метрологической службы при осуществлении государственного надзора или ведомственного контроля за состоянием и применением средств измерений.

Государственная поверка средств измерений (приборов) — поверка, которую проводят органы государственной метрологической службы³

Основными методами поверки СИ являются:

-Метод непосредственного сличения

-С помощью приборов сравнения

-Поверка СИ по образцовым мерам

-Поэлементная поверка СИ

-Поверка измерительных приборов сравнения

В операцию поверки входит такие элементы как предварительный внешний осмотр и проверка комплектности прибора. Поверка производится по поверочной схеме, составленной соответствующей метрологической организацией. Сроки и методы поверки регламентируются нормативной документацией. Результаты поверки оформляются в виде протокола и по окончании поверки делается вывод про пригодность данного прибора к эксплуатации.

2. Организационно – нормативная основа

Организационно – нормативную основу обеспечения единства измерений составляет Федеральный закон Российской Федерации от 26 июня 2008 года N 102-ФЗ Об обеспечении единства измерений

Управление системой обеспечения единства измерений – это сфера государственного управления и является одной из важнейших государственных задач.⁴Государственное регулирование в области обеспечения единства измерений осуществляется в следующих формах:

1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;

2) поверка средств измерений;

3) метрологическая экспертиза;

4) государственный метрологический надзор;

5) аттестация методик (методов) измерений;

6) аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений.

В свою очередь Государственный метрологический надзор осуществляется за:

1) соблюдением обязательных требований в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений к измерениям, единицам величин, а также к эталонам единиц величин, стандартным образцам, средствам измерений при их выпуске из производства, ввозе на территорию Российской Федерации, продаже и применении на территории Российской Федерации;

2) наличием и соблюдением аттестованных методик (методов) измерений;

3) соблюдением обязательных требований к отклонениям количества фасованных товаров в упаковках от заявленного значения.

Государственный метрологический надзор распространяется на деятельность юридических лиц и индивидуальных предпринимателей, осуществляющих:

1) измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений;

2) выпуск из производства предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений эталонов единиц величин, стандартных образцов и средств измерений, а также их ввоз на территорию Российской Федерации, продажу и применение на территории Российской Федерации;

3) расфасовку товаров⁵.

Нормативная база обеспечения единства измерений устанавливается в законодательном порядке комплексом нормативных и правовых актов и положений.

Схематически ее можно отобразить следующим образом:

⁶

Нормативную основу обеспечения единства измерений обеспечивает Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ).

ГСИ – это государственное управление нормами, субъектами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране.

Деятельность, направленная на обеспечение единства измерений осуществляется на нескольких уровнях. А именно:

-на государственном уровне

- на уровне федеральных органов исполнительной власти

-на уровне юридического лица⁷

Основной целью ГСИ является разработка и внедрение общегосударственных нормативных, правовых, технических, экономических и организационных условий для решения вопросов, связанных с обеспечением единства измерений.

Основными задачами ГСИ являются:

− разработка оптимальных принципов управления деятельностью по обеспечению единства измерений;

− организация и проведение фундаментальных научных исследований с целью создания более совершенных и точных методов и средств воспроизведения единиц и передачи их размеров;

− установление системы единиц величин и шкал измерений, допускаемых к применению;