Метрология и метрологическое обеспечение. Основные понятия, цели, исполняемые функции. Место ИИТ в поведенческих структурах

Поверочная схема измерения массы

Для взвешивания массы 0,1г с погрешностью +/- 0,001г используем весы специального класса точности; весоизмерительные датчики класса точности А, используем метод прямых измерений, применяем рабочие эталоны 1*10^-6..20кг, S_∑= 2*10^-4.. 1,0мг, V=1,5*10^-3.. 6,0мг, сличаем при помощи компаратора, применяем эталоны – копии 1кг, сличаем при помощи компаратора, в итоге применяется государственный первичный эталон единицы массы 1кг S= 0,0023мг, и_с = 0,0023мг.

1.1. Метрология и метрологическое обеспечение

Величина - свойство (атрибут) физического объекта (явления, вещества, изделия, биологического объекта), которое может определяться количественно.

Размер величины - количественное содержание в данном объекте свойства, соответствующего понятию “величина”.

Значение величины - выражение размера величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц.

Единица величины - величина фиксированного размера, которой условно присвоено числовое значение, равное единице.

Измерение - познавательный процесс, заключающийся в нахождении численного значения измеряемой величины опытным путем с помощью специальных технических средств, называемых средствами измерений.

Измеряемая величина - величина, подлежащая измерению.

Средство измерений – техническое средство, предназначенное для выполнения измерений и имеющее нормированные метрологические характеристики.

Метрологическая характеристика – характеристика метрологических свойств средства измерений.

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

Единство измерений (traceability of a measurement) - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Соблюдение единства измерений обеспечивает взаимное доверие к результатам измерений, где бы они не проводились.

Исключительная важность обеспечения единства измерений следует из того, что в подавляющем большинстве случаев результаты измерений являются исходной информацией для принятия решений. В самом деле, любой организм в неизвестной окружающей среде, системы управления технологическими процессами, органы управления социумом или армией действуют по одинаковой общей схеме, представленной на рис. 1. Неверная или ложная информация, полученная на первой стадии, неизбежно приведет к неправильным действиям и, возможно, к катастрофическим последствиям. В технической, научной и других сферах первая стадия с частичным участием второй – это измерения.

Современные процессы измерений, доставляющие первичную информацию об объекте, входят в круг информационных технологий, а потому эти процессы мы будем впредь называть измерительными информационными технологиями (ИИТ).

Достижение единства измерений приводит к обеспечению взаимного доверия к результатам измерений вне зависимости от места их выполнения. Подобное состояние измерений приобретает особое значение для научного, технического и экономического сотрудничества и торговли, при разрешении спорных вопросов и претензий как внутри стран, так и на межгосударственном уровне. Не случайно поэтому первым межгосударственным соглашением в истории нашей планеты, подписанным 20 мая 1875 года, явилась Метрическая Конвенция, а первой межправительственной организацией - Международное Бюро Мер и Весов (МБМВ или в латинской аббревиатуре французского происхождения - BIMP).

Требования к обеспечению единства измерений, или иначе, требования к обеспечению взаимного доверия к результатам измерений должны быть едиными во всем мире и поддерживаться не только правительствами стран, но и предпринимателями, заинтересованными в распространении своей продукции на мировом рынке. Эти вопросы решаются государственными метрологическими службами и координируются международными метрологическими организациями. Разнообразные функции, выполняемые для обеспечения единства измерений, в совокупности являются особой областью деятельности, именуемой метрологическим обеспечением.

Метрологическое обеспечение (metrological assurance) - установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений, которые выполняются во всех без исключения сферах деятельности человека.

Метрологическое обеспечение отраслей науки и промышленности, экологического мониторинга, здравоохранения, торговли, контроля безопасности, вооружений и судебного производства заключается в выполнении следующих основных функций:

- разработка, изготовление и хранение государственных эталонов, воспроизводящих единицы измеряемых величин,

- осуществление международных сличений государственных эталонов, передача размеров единиц величин от государственных эталонов рабочим средствам измерений в соответствии с поверочной схемой (traceability chart),

- разработка законодательных актов и нормативных документов в области метрологии и практических измерений, контроль за их исполнением,

- разработка и промышленный выпуск рабочих средств измерений,

- контроль за состоянием и сохранностью декларированных производителем метрологических свойств средств измерений, выпускаемых из производства, а также находящихся в эксплуатации или на хранении,

- разработка методик выполнения измерений, включающих в себя методики оценки характеристик погрешностей результатов измерений, выполнение измерений, контроль за исполнением методик выполнения измерений,

- выполнение рабочих измерений во всех сферах деятельности и в отраслях народного хозяйства.

В настоящем курсе основное внимание уделяется последним четырем функциям, с которыми тесно связана будущая профессиональная деятельность учащихся. Точность результатов конкретных измерений определяется, во-первых, метрологическими свойствами средств измерений и, во-вторых, методикой измерений, которые выполняются в реальных условиях (normal conditions), оказывающих влияние на конечный результат.

Основным методом контроля сохранности метрологических свойств средств измерений является их поверка или калибровка.

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (или другими уполномоченными на то органами) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Обязательной поверке подвергаются средства измерений, подлежащие обязательному государственному метрологическому контролю и надзору, а также средства измерений, подлежащие утверждению типа и занесению в государственный реестр средств измерений.

Калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и(или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего обязательному государственному метрологическому контролю и надзору.

Калибровка выполняется метрологическими службами юридических лиц для собственных нужд. В частности, средства измерений, прошедшие калибровку, но не поверку, не могут быть применены при поверке или калибровке в качестве образцовых средств (рабочих эталонов).

Поверка и калибровка средств измерений производится в жестко ограниченных нормированных условиях, именуемых нормальными условиями применения (reference conditions).

Основным методом контроля за корректностью методик выполнения измерений являются метрологическая экспертиза этих методик.

Основные работы по метрологическому обеспечению, выполняемые в интересах государства, а именно, разработка и хранение государственных эталонов, фундаментальные исследования в области метрологии, разработка государственных нормативных документов, государственный метрологический надзор подлежат обязательному государственному финансированию. При разработке федеральных и иных государственных программ, в том числе, программ создания и развития производства оборонной техники в них должны быть предусмотрены разделы метрологического обеспечения.

К подобным программам относятся программы обеспечения всех видов безопасности населения по отношению к причинам техногенного, экологического, медицинского, криминального и иного характера.

Дата добавления: 2015-04-30