Одним из основных способов познания природы, её явлений и законов являются измерения. Каждому новому открытию в области естественных и технических наук предшествует большое количество измерений. Измерения позволяют точно устанавливать зависимости, выражающие объективные законы природы. Важное значение измерений для науки подчёркивали и многие учёные.
Кельвин: «Каждая вещь известна лишь в той степени, в какой её можно измерить».
Б.Я. Якоби: «Искусство измерения является могущественным оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы природы и подчинения её сил нашему господству».
Развитие науки и техники непрерывно связано с возрастанием роли измерений. Автоматизация управления производственными процессами, техническими объектами и исследованиями ставит перед измерительной техникой новые и ответственные задачи, связанные с усложнением измерительных процедур, повышения точности, быстродействия и т.п. Из этого следует, что дальнейшее развитие измерительного процесса в производстве без системного подхода стало невозможным.
Системным подходом стало принятие ряда законов и постановлений:
Закон РФ №102 — ФЗ от 26 июня 2008 года «Об обеспечении единства измерений».
Постановление Правительства РФ «Об утверждении положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации».
Приказ Госстандарта РФ «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений»
Постановление Правительства РФ «О Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии».
Приказ Минпромторга «Об утверждении типового положения о территориальном органе Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии».
Таким образом, была создана стройная система обеспечения единства измерений (СОЕИ).
Деятельность СОЕИ регламентируется законодательными актами и НД и осуществляется органами государственных метрологических служб (ГМС) и субъектами хозяйствования.
Объектами СОЕИ являются основные понятия (термины и определения), требования, правила, нормы по метрологии, виды метрологической деятельности (испытания, поверка, калибровка, надзор за средствами измерений и стандартами, аккредитация лабораторий и т.д.).
Цели СОЕИ:
1. Обеспечение единства измерений.
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
... технико-экономические, организационные и правовые основы Системы; Координирует фундаментальные и проводит прикладные исследования по обеспечению единства измерений; Осуществляет хранение и проведение ... метрологии, виды метрологической деятельности (испытания, поверка, МА, калибровка, надзор за СИ и стандартами, аккредитация лабораторий и центров и т.д.). Цели СОЕИ: Обеспечение единства измерений; ...
2. Защита населения и государства от последствий неточных и неправильных измерений.
3. Повышение качества товаров и услуг.
4. Достижение доверия в международных экономических отношениях к результатам измерений при проведении поверки, калибровки и испытаний.
Задачи СОЕИ:
1. Разработка научно-методических, правовых и организационных основ системы.
2. Стандартизация основных положений, правил, требований и норм.
3. Разработка эталонной базы.
4. Установление общих требований и правил к метрологическим характеристикам средств измерений, испытаний, поверке, калибровке, методикам выполнения измерений.
5. Осуществление государственного метрологического надзора и метрологического контроля за производством, состоянием, применением и ремонтом средств измерений и соблюдением метрологических правил, требований и норм.
6. Осуществление подготовки и переподготовки кадров.
1. Структура метрологического обеспечения
Научной основой метрологического обеспечения
Организационной основной метрологического обеспечения
Техническую основу метрологического обеспечения составляют
- система государственных эталонов единиц физических величин;
- система передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и средств поверки;
- система государственных испытаний средств измерений, обеспечивающая единообразие средств измерений при разработке и выпуске их в обращение;
- система обязательной поверки или метрологической аттестации средств измерений;
- система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.
Правовую основу метрологического обеспечения составляет
Научной основой метрологического обеспечения
Организационной основной метрологического обеспечения
Техническую основу метрологического обеспечения составляют
- система государственных эталонов единиц физических величин;
- система передачи размеров единиц физических величин от эталонов всем средствам измерений с помощью образцовых средств измерений и средств поверки;
- система государственных испытаний средств измерений, обеспечивающая единообразие средств измерений при разработке и выпуске их в обращение;
- система обязательной поверки или метрологической аттестации средств измерений;
- система стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; система стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.
Правовую основу метрологического обеспечения составляет
Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), представляющая собой комплекс нормативно — технических документов, устанавливающих единую номенклатуру стандартных взаимосвязанных правил и положений, требований и норм, относящихся к организации и методике оценивания и обеспечения точности измерений
В настоящее время метрологическое обеспечение принято разделять на три основные составляющие рис 1.
35
2. Термины и определения
Метрология
Применение динамических характеристик средств измерения при измерении ...
... измеряемой величины. Так при одинаковой абсолютной погрешности двух измеренных линий точнее измерена та, длина которой больше. погрешность измерение систематическая случайная 2. Динамические характеристики средств измерений Полные динамические характеристики, Полная динамическая характеристика ...
Наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности
Физические величины
истинное значение физической величины
Значение физической величины, которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении соответствующую физическую величину.
действительное значение физической величины
Значение физической величины, полученное экспериментальным путем и настолько близкое к истинному значению, что в поставленной измерительной задаче может быть использовано вместо него.
Единицы физических величин
основная единица системы единиц физических величин
Единица основной физической величины в данной системе единиц.
Пример — Основные единицы Международной системы единиц (СИ): метр (м), килограмм (кг), секунда (с), ампер (А), кельвин (К), моль (моль) и кандела (кд)
производная единица системы единиц физических величин
Единица производной физической величины системы единиц, образованная в соответствии с уравнением, связывающим ее с основными единицами или с основными и уже определенными производными.
Измерения физических величин
измерение физической величины
Совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей и получение значения этой величины.
абсолютное измерение
Измерение, основанное на прямых измерениях одной или нескольких основных величин и (или) использовании значений физических констант.
относительное измерение
Измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.
прямое измерение
Измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
косвенное измерение
Определение искомого значения физической величины па основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
совокупные измерения
Проводимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин определяют путем решения системы уравнений, получаемых при измерениях этих величин в различных сочетаниях.
совместные измерения
Проводимые одновременно измерения двух или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними.
Средства измерительной техники
техническое средство измерений
Техническое средство, предназначенное для измерении, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Рабочее средство измерений
Средство измерений, предназначенное для измерений, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений
Стандартизованное средство измерений
Средство измерений, изготовленное и применяемое в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта.
Метрологические измерения
... выше погрешность и метода средства измерения, с помощью которых определено действительное значение величины, тем увереннее оно может рассматриваться как близкое к истинному. Точность погрешности измерения определить невозможно, поэтому одной из задач метрологии ...
Мера физической величины
Средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью.
Различают следующие разновидности мер:
однозначная мера
многозначная мера
набор мер
магазин мер
Измерительный прибор
Средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне.
Примечания
показывающие
интегрирующие
Измерительная установка
Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте.
Измерительная система
Совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.
Метрологическая характеристика средства измерений
Характеристика одного из свойств — средства измерений, влияющая на результат измерений и на его погрешность.
Примечания
1. Для каждого типа средств измерений устанавливают свои метрологические характеристики.
нормируемыми метрологическими характеристиками,
Вариация показаний измерительного прибора
Разность показаний прибора в одной и той же точке диапазона измерений при плавном подходе к этой точке со стороны меньших и больших значений измеряемой величины.
Диапазон измерений средства измерений
Область значений величины, в пределах которой нормированы допускаемые пределы погрешности средства измерений.
Номинальное значение меры
Значение величины, приписанное мере или партии мер при изготовлении.
Действительное значение меры
Значение величины, приписанное мере на основании ее калибровки или поверки.
Чувствительность средства измерений
Свойство средства измерений, определяемое отношением изменения выходного сигнала этого средства к вызывающему его изменению измеряемой величины.
Средства поверки
Эталоны, поверочные установки и другие средства измерений, применяемые при поверке в соответствии с установленными правилами.
Принципы, методы и методики измерений, Метод непосредственной оценки
Метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по показывающему средству измерений
Метод сравнения с мерой
Метод измерений, в котором измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Нулевой метод измерений
Метод сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия измеряемой величины и меры на прибор сравнения доводят до нуля.
Метод измерений замещением
Метод сравнения с мерой, в котором измеряемую величину замещают мерой с известным значением величины.
Дифференциальный метод измерений
Метод измерений, при котором измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющей известное значение, незначительно отличающееся от значения измеряемой величины, и при котором измеряется разность между этими двумя величинами
Метрологические характеристики средств измерений
009—84 «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». Погрешности измерений и средств измерений В настоящее время измерение является неотъемлемой частью практически любой деятельности человека. Фактически измерения — это процесс, завершающим этапом которого является ...
Методика выполнения измерений
Установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
Погрешности измерений, Погрешность результата измерения
Отклонение результата измерения от истинного (действительного) значения измеряемой величины.
Систематическая погрешность измерения
Составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины.
Инструментальная погрешность измерения
Составляющая погрешности измерения, обусловленная погрешностью применяемого средства измерений
Погрешность метода измерений
Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.
Погрешность (измерения) из-за изменений условий измерения
Составляющая систематической погрешности измерения, являющаяся следствием неучтенного влияния отклонения в одну сторону какого-либо из параметров, характеризующих условия измерений, от установленного значения.
Субъективная погрешность измерения
Составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная индивидуальными особенностями оператора.
Случайная погрешность измерения
Составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях, проведенных с одинаковой тщательностью, одной и той же физической величины
Абсолютная погрешность измерения
Погрешность измерения, выраженная в единицах измеряемой величины
Абсолютное значение погрешности
Значение погрешности без учета ее знака (модуль погрешности)
Относительная погрешность измерения
Погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному или измеренному значению измеряемой величины.
Статическая погрешность измерений
Погрешность результата измерений, свойственная условиям статического измерения
Динамическая погрешность измерений
Погрешность результата измерений, свойственная условиям динамического измерения
Промах
Погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.
грубая погрешность измерений.
Условия измерений, Нормальные условия измерений
Условия измерения, характеризуемые совокупностью значений или областей значений влияющих величин, при которых изменением результата измерений пренебрегают вследствие малости.
Рабочие условия измерений
Условия измерений, при которых значения влияющих величин находятся в пределах рабочих областей.
Эталоны единиц физических величин
Средство измерений (или комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке.
Первичный эталон
Порядок установки и корректировки МПИ эталонов. Поверка электронных ...
... амперметров переменного тока); основную погрешность в нормальных и в рабочих областях временных параметров импульсов (для импульсных вольтметров). Методы, схемы и средства поверки Предпочтительным с точки зрения производительности измерений ... на методику поверки эталона. В процессе эксплуатации эталона ... поверок. Порядок установления и корректировки МПИ эталонов Первый межповерочный интервал эталонов ...
Эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.
Вторичный эталон
Эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы
Эталон сравнения
Эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом
Исходный эталон
Эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений.
подчиненными эталонами
Рабочий эталон
Эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений.
Государственный первичный эталон
Первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.
Национальный эталон
Эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.
Международный эталон
Эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
Поверочная схема для средств измерений
Нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешности при передаче).
Государственная поверочная схема
Поверочная схема, распространяющаяся на все средства измерений данной физической величины, имеющиеся в стране
Локальная поверочная схема
Поверочная схема, распространяющаяся на средства измерений данной физической величины, применяемые в регионе, отрасли, ведомстве или на отдельном предприятии (в организации)
Метрологическая служба и ее деятельность, Единство измерений
Состояние измерений, характеризующееся тем, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
3. Организационные и нормативно-правовые основы обеспечения
единства измерений (ОЕИ)
единство измерение метрология калибровка
Организационно правовая основа разделяется на:
Закон РФ «Об обеспечении единства измерений»;
Настоящий закон устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в Российской Федерации, регулирует отношения государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений и направлен на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.
метрологические службы государственных органов и юридических лиц;
ПР 50-732-93 ГСИ. Типовое положение о метрологической службе государственных органов управления Российской Федерации и юридических лиц.
Порядок работы системы. Упражнение: включение системы
... кондиционирования; 3. разработать инструкционные карты по работе с системами вентиляции и кондиционирования. 1 СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ 1.1 Предназначение и описание Под вентиляцией понимают организованный и регулируемый воздухообмен или процесс обеспечения ...
Испытания средств измерений;
ПР 50.2.009-94 ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений;
- ПР 50.2.010-94 ГСИ. Требования к государственным центрам испытаний средств измерений и порядок их аккредитации;
- ПР 50.2.011-94 ГСИ. Порядок ведения Государственного реестра средств измерений;
- МИ 2146-98 Рекомендация. ГСИ. Порядок разработки и требования к содержанию программ испытаний средств измерений для целей утверждения их типа.
Система обязательной сертификации средств измерений;
МИ 2277-93 Рекомендация. ГСИ. Система сертификации средств измерений. Основные положения и порядок проведения работ;
- МИ 2278-93 Рекомендация. ГСИ. Система сертификации средств измерений. Органы по сертификации. Порядок аккредитации;
- МИ 2279-93 Рекомендация. ГСИ. Система сертификации средств измерений. Порядок ведения реестра системы.
Поверка средств измерений;
ПР 50.2.006-94 ГСИ. Порядок проведение поверки СИ;
- ПР 50.2.007-94 ГСИ. Поверительные клейма;
- ПР 50.2.012-94 ГСИ. Порядок аттестации поверителей СИ;
- ПР 50.2.014-94 ГСИ. Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения поверки.
Калибровка средств измерений;
ПР 50.2.016-94 ГСИ. Требования к выполнению калибровочных работ;
- ПР 50.2.017-95 ГСИ. Положение о Российской системе калибровки;
- ПР 50.2.018-95 ГСИ. Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ Р РСК 001-95 Рекомендация. Российская система калибровки. Типовое положение о калибровочной лаборатории;
- ПР РСК 002-95 Российская система калибровки. Калибровочные клейма.
ж) Методики выполнения измерений;
- ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ. Методики выполнения измерений;
- МИ 2377-98 ГСИ. Разработка и аттестация методик выполнения измерений;
- ПР 50.2.013-97 ГСИ.
Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право аттестации методик выполнения измерений и проведения метрологической экспертизы документов.
Государственный метрологический надзор.
ПР 50.2.002 ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм;
- ПР 50.2.005 ГСИ. Порядок лицензирования деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;
- МИ 2304-94 ГСИ. Метрологический контроль и надзор, осуществляемые метрологическими службами юридических лиц;
- МИ 2277-93 Рекомендация.
ГСИ. Система сертификации средств измерений. Основные положения и порядок проведения работ;
- МИ 2278-93 Рекомендация. ГСИ. Система сертификации средств измерений. Органы по сертификации. Порядок аккредитации;
- МИ 2279-93 Рекомендация. ГСИ. Система сертификации средств измерений. Порядок ведения реестра системы.
Обеспечение единства измерений: Деятельность метрологических служб, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с законодательными актами, а также правилами и нормами, установленными государственными стандартами и другими нормативными документами по обеспечению единства измерений.
Метрологическая экспертиза и система сертификации средств измерения
... и при отсутствии конкретных метрологических рекомендаций на основании действующих стандартов и общих нормативов. Метрологическая экспертиза нормативно-технической документации должна не только оценивать перспективность требований к метрологическим характеристикам средств измерения, но и установить соответствие ...
Деятельность по обеспечению единства измерений направлена на охрану прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики, а также на содействие экономическому и социальному развитию страны путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах жизни общества на основе конституционных норм, законов, постановлений правительства Российской Федерации (РФ) и нормативной документации.
Вся метрологическая деятельность в РФ осуществляется в соответствии с Конституцией РФ (статья 71р), которая устанавливает, что в федеральном ведении находятся стандарты, эталоны, метрическая система и исчисление времени, и закрепляет централизованное руководство основными вопросами законодательной метрологии, такими как единицы физических величины (ФВ) эталоны и связанные с ними другие метрологические основы. В развитие этой конституционной нормы приняты Федеральные законы «Об обеспечении единства измерений» и «О стандартизации», детализирующие основы метрологической деятельности.
Текущая метрологическая деятельность регламентируется постановлениями Правительства РФ. Наиболее важным из принятых в последнее время является постановление «Об организации работ по стандартизации, обеспечению единства измерений, сертификации продукции и услуг (с изменениями от 12 января 1996 г.) (утверждено Постановлением Правительства РФ от 12.02.1994 г. №100)
Для реализации положений Федеральных законов «Обеспечении единства измерений» и «О стандартизации», а также постановлений Правительства РФ разрабатываются и принимаются подзаконные акты — нормативные документы — документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов.
К нормативным документам по метрологии, действующим на территории России, относятся следующие:
Стандарт — нормативный документ по стандартизации, разработанный на основе консенсуса и принятый признанным органом, в котором устанавливаются для всеобщего и многократного использования правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или результатов, который направлен на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области.
