Метрологические характеристики средств измерения

Какая вода нам нужна?

Чтобы из выпитой чашки чая или кофе получить воду, наш организм затрачивает огромное количество энергии, чтобы эти напитки пришли к такому состоянию, которое наша клетка сможет принять. В результате нам самим к концу дня не хватает энергии, появляется усталость, сонливость, вялость. Поэтому те люди, которые ежедневно употребляют негазированную воду между приемами пищи, делают большой вклад в свое здоровье. Теперь осталось только выяснить какая вода должна быть?

Ученые достаточно точно определяют, какой должна быть вода для нашего здоровья по следующим основным категориям:

· Чистота.

· Минерализация.

· Поверхностное натяжение.

· Кислотно-щелочной баланс.

· Окислительно-восстановительный потенциал.

· Удельная проводимость.

· Структура.

· Информационная память.

Метрологические свойства средств измерения – это свойства, оказывающие непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений и на погрешность этих измерений. Метрологические свойства средств измерения подразделяются на:

1) свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения:

2) свойства, определяющие прецизионность и правильность полученных результатов измерения.

Свойства, устанавливающие сферу применения средств измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

1) диапазоном измерений;

2) порогом чувствительности.

Диапазон измерений – это диапазон значений величины, в котором нормированы предельные значения погрешностей. Нижнюю и верхнюю (правую и левую) границу измерений называют нижним и верхним пределом измерений.

Порог чувствительности – это минимальное значение измеряемой величины, способное стать причиной заметного искажения получаемого сигнала.

Свойства, определяющие прецизионность и правильность полученных результатов измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

1) правильность результатов;

2) прецизионность результатов.

Точность результатов, полученных некими средствами измерения, определяется их погрешностью.

Погрешность средств измерения – это разность между результатом измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Для рабочего средства измерения настоящим (действительным) значением измеряемой величины считается показание рабочего эталона более низкого разряда. Таким образом, базой сравнения является значение, показанное средством измерения, стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое средство измерения.

Нормирование метрологических характеристик – это регламентирование пределов отклонений значений реальных метрологических характеристик средств измерений от их номинальных значений. Главная цель нормирования метрологических характеристик – это обеспечение их взаимозаменяемости и единства измерений. Значения реальных метрологических характеристик устанавливаются в процессе производства средств измерения, в дальнейшем во время эксплуатации средств измерения эти значения должны проверятся. В случае, если одна или несколько нормированных метрологических характеристик выходит из регламентированных пределов, средство измерения должно быть либо немедленно отрегулировано, либо изъято из эксплуатации.

Значения метрологических характеристик регламентируются соответствующими стандартами средств измерения. Причем метрологические характеристики нормируются раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерения. Нормальные условия применения – это условия, в которых изменениями метрологических характеристик, обусловленными воздействием внешних факторов (внешние магнитные поля, влажность, температура), можно пренебречь. Рабочие условия – это условия, в которых изменение влияющих величин имеет более широкий диапазон.

6. Погрешности средств измерений.

Процесс оценки погрешности измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе обеспечения единства измерений. Естественно, что факторов, оказывающих влияние на точность измерения, существует огромное множество. Следовательно, любая классификация погрешностей измерения достаточно условна, поскольку нередко в зависимости от условий измерительного процесса погрешности могут проявляться в различных группах. Выделяют следующие виды погрешностей:

1) абсолютная погрешность;

2) относительна погрешность;

3) приведенная погрешность;

4) основная погрешность;

5) дополнительная погрешность;

6) систематическая погрешность;

7) случайная погрешность;

8) инструментальная погрешность;

9) методическая погрешность;

10) личная погрешность;

11) статическая погрешность;

12) динамическая погрешность.

Погрешности измерений классифицируются по следующим признакам.

По способу математического выражения погрешности делятся на абсолютные погрешности и относительные погрешности.

По взаимодействию изменений во времени и входной величины погрешности делятся на статические погрешности и динамические погрешности.

По характеру появления погрешности делятся на систематические погрешности и случайные погрешности.

По характеру зависимости погрешности от влияющих величин погрешности делятся на основные и дополнительные.

По характеру зависимости погрешности от входной величины погрешности делятся на аддитивные и мультипликативные.

Абсолютная погрешность – это значение, вычисляемое как разность между значением величины, полученным в процессе измерений, и настоящим (действительным) значением данной величины.

Абсолютная погрешность меры – это значение, вычисляемое как разность между числом, являющимся номинальным значением меры, и настоящим (действительным) значением воспроизводимой мерой величины.

Относительная погрешность – это число, отражающее степень точности измерения.

Относительная погрешность выражается в процентах.

Приведенная погрешность – это значение, вычисляемое как отношение значения абсолютной погрешности к нормирующему значению.

Нормирующее значение определяется следующим образом:

1) для средств измерений, для которых утверждено номинальное значение, это номинальное значение принимается за нормирующее значение;

2) для средств измерений, у которых нулевое значение располагается на краю шкалы измерения или вне шкалы, нормирующее значение принимается равным конечному значению из диапазона измерений. Исключением являются средства измерений с существенно неравномерной шкалой измерения;

3) для средств измерений, у которых нулевая отметка располагается внутри диапазона измерений, нормирующее значение принимается равным сумме конечных численных значений диапазона измерений;

4) для средств измерения (измерительных приборов), у которых шкала неравномерна, нормирующее значение принимается равным целой длине шкалы измерения или длине той ее части, которая соответствует диапазону измерения. Абсолютная погрешность тогда выражается в единицах длины.

Погрешность измерения включает в себя инструментальную погрешность, методическую погрешность и погрешность отсчитывания. Причем погрешность отсчитывания возникает по причине неточности определения долей деления шкалы измерения.

Инструментальная погрешность – это погрешность, возникающая из—за допущенных в процессе изготовления функциональных частей средств измерения ошибок.

Методическая погрешность – это погрешность, возникающая по следующим причинам:

1) неточность построения модели физического процесса, на котором базируется средство измерения;

2) неверное применение средств измерений.

Субъективная погрешность – это погрешность возникающая из—за низкой степени квалификации оператора средства измерений, а также из—за погрешности зрительных органов человека, т. е. причиной возникновения субъективной погрешности является человеческий фактор.

Погрешности по взаимодействию изменений во времени и входной величины делятся на статические и динамические погрешности.

Статическая погрешность – это погрешность, которая возникает в процессе измерения постоянной (не изменяющейся во времени) величины.

Динамическая погрешность – это погрешность, численное значение которой вычисляется как разность между погрешностью, возникающей при измерении непостоянной (переменной во времени) величины, и статической погрешностью (погрешностью значения измеряемой величины в определенный момент времени).

7. Обеспечение единства измерений. Воспроизведение ЕФВ и их передача и хранение. Эталонная база РФ.

Обеспечение единства измерений осуществляется на нескольких уровнях:

− государственном;
− уровне федеральных органов исполнительной власти;
− уровне юридического лица.

Основной целью Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) является создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических и экономических условий для решения задач по обеспечению 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;
− установление основных понятий в метрологии, унификация их терминов и определений;
− установление экономически рациональной системы государственных эталонов, их создание, утверждение, применение и совершенствование;
− установление систем передачи размеров единиц величин от государственных эталонов средствам измерений, применяемым в стране;
− создание и совершенствование вторичных и рабочих эталонов, комплектных поверочных установок и лабораторий;
− установление общих метрологических требований к эталонам, средствам измерений, - испытания с целью утверждения типа средств измерений, лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;
− аттестация методик выполнения измерений;
− калибровка и сертификация средств измерений, не входящих в сферы государственного метрологического контроля и надзора;
− аккредитация метрологических служб и иных юридических и физических лиц по различным видам метрологической деятельности;
− аккредитация поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных и аналитических лабораторий, лабораторий неразрушающего и радиационного контроля в составе действующих в Российской Федерации систем аккредитации;
− участие в работе международных организаций, деятельность которых связана с обеспечением единства измерений;
− разработка совместно с уполномоченными федеральными органами исполнительной власти порядка определения стоимости метрологических работ и регулирование тарифов на эти работы;
− организация подготовки и переподготовка кадров метрологов;
− информационное обеспечение по вопросам обеспечения единства измерений;
− совершенствование и развитие ГСИ.

Государственная система обеспечения единства измерений состоит из следующих подсистем:

− правовой,
− организационной;
− технической.

Правовая подсистема – комплекс взаимосвязанных законодательных и подзаконных актов, объединенных общей целевой направленностью и устанавливающих согласованные требования к взаимосвязанным объектам деятельности по обеспечению единства измерений.

Объектами деятельности по обеспечению единства измерений являются:

− совокупность узаконенных единиц величин и шкал измерений;
− терминология в области метрологии;
− воспроизведение и передача размеров единиц величин и шкал измерений;
− способы и формы представления результатов измерений и характеристики погрешности;
− методы оценивания погрешности и неопределенности измерений;
− порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений;
− комплекс нормируемых метрологических характеристик средств измерений;
− методы установления и корректировки межповерочных интервалов;
− порядок проведения испытаний в целях утверждения типа средств измерений и сертификации средств измерений;
− термины и определения по видам измерений;
− государственные поверочные схемы;
− методики поверки (калибровки) средств измерений;
− методики выполнения измерений.

Техническую подсистему составляют:

− совокупность государственных эталонов, эталонов единиц величин и шкал измерений;
− совокупность военных эталонов – резерва государственных эталонов;
− совокупность стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;
− совокупность стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;
− средства измерений и испытательное оборудование, необходимы для осуществления метрологического контроля и надзора;
− совокупность специальных зданий и сооружений для проведения высокочастотных измерений в метрологических целях;
− совокупность научно-исследовательских, эталонных, испытательных поверочных, калибровочных и измерительных лабораторий и их оборудования.

Техническая основа состоит из 114 государственных эталонов, 76 установок высшей точности, около 15 млн. рабочих эталонов и средств испытаний, более 8000 типов стандартных образцов.

Организационная подсистема ГСИ – совокупность подразделений Госстандарта России, осуществляющих функции по обеспечению единства измерений.

Организационную подсистему ГСИ составляют следующие метрологические службы обеспечения единства измерений:

− Государственная метрологическая служба;
− иные государственные метрологические службы;
− метрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц.

В Государственную метрологическую службу входят:

− подразделения центрального аппарата Госстандарта России, осуществляющие функции планирования, управления, контроля деятельностью по обеспечению
единства измерений на межотраслевом уровне;− государственные научно-метрологические центры;
− органы Государственной метрологической службы на территории республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, округов и городов.

К иным государственным службам обеспечения единства измерений относятся:

− Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли;
− Государственная служба стандартных образцов состава веществ и материалов (ГССО);
− Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГССД).

Организационную, научную и практическую деятельность по обеспечению единства измерений осуществляют 11 научно-исследовательских метрологических институтов и центров, более 30 тыс. метрологических служб организаций и предприятий.

8. Испытания для утверждения типа средств измерения.

Испытания средств измерений в целях утверждения типа средств измерений проводят государственные центры испытаний средств измерений в соответствии с областью их аккредитации.

На испытание средств измерений для целей утверждения заявитель представляет:

− образцы средств измерений (не менее 3 экз.);

− проект технических условий, подписанный руководителем, а для средств измерений, подлежащих импорту,

– проспект фирмы-изготовителя средств измерений с переводом на русский язык;

− эксплуатационные документы по ГОСТ 2. 601-68, а для средств измерений, подлежащих импорту, – комплект документации фирмы-изготовителя к поставляемому средству измерений с переводом на русский язык;

− проект нормативного документа (НД) по поверке средств измерений при отсутствии раздела «Методика поверки» в эксплуатационной документации;

− проект описания типа средств измерений с фотографиями общего вида 13× 18 или 18× 24 в 3 экз.;

− акт экспертизы организации – разработчика о допустимости опубликования описания типа средств измерений в открытой печати;

Проект описания типа средств измерений включает:

− наименование средства измерения и обозначение их типа;

− обозначение стандартов и технических условий, в соответствии с которыми выпускается средство измерения;

− назначение и область применения;

− описание (принцип действия, описание конструкции, число модификаций, их обозначение и особенности, основные технические характеристики, включая метрологические);

− знак утверждения типа (место и способ нанесения знака на образцы и эксплуатационную документацию);

− наименование и обозначение нормативного документа по поверке, перечень основного оборудования, необходимого для поверки средств измерений и условия эксплуатации;

− основные нормативные документы (НД) на средства измерений конкретного типа.

По результатам проведенных испытаний средств измерений для утверждения типа исполнитель согласовывает методику поверки, описание типа и составляет акт испытаний средств измерений для целей утверждения типа.

После подписания акта испытаний проводивший испытания направляет во Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС) следующие документы:

− акт испытаний;

− сопроводительное письмо, содержащее наименование и обозначение средства измерения, номер письма поручения;

− заключение о возможности утверждения типа средств измерений;

− программу испытаний, − проект технических условий на средство измерения;

− эксплуатационную документацию на средство измерения;

− проект НД на средство измерения;

− проект описания типа с фотографиями;

− акт экспертизы о допустимости опубликования описания типа в открытой печати.

ВНИИМС рассматривает направленные на его адрес документы на соответствие правилам по метрологии и готовит проект решения Госстандарта РФ об утверждении типа СИ.

Госстандарт рассматривает представленные ВНИИМС документы и принимает решение об утверждении типа.

Госстандарт после утверждения типа регистрирует его и выдает сертификат об утверждении типа, а ВНИИМС вносит данное средство измерения в Государственный реестр в разделе «Средства измерений утвержденных типов».

Государственная регистрация об утверждении типа производится в течение 5 дней со дня поступления во ВНИИМС решения об утверждении типа.

Сертификат об утверждении типа выдается на каждое средство измерения на основании решений Госстандарта России об утверждении типа. Сертификату об утверждении типа присваивается регистрационный номер, соответствующий номеру утвержденного типа.

Дата добавления: 2015-05-10