Методы и средства измерений, испытаний и контроля

    Метод непосредственного  сличения поверяемого (калибруемого) средства измерения с эталоном соответствующего разряда широко применяется для различных средств измерений в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения напряжения, частоты и силы тока. В основе метода лежит проведение одновременных измерений одной и той же физической величины поверяемым (калибруемым) и эталонным приборами. При этом определяют погрешность как разницу показаний поверяемого и эталонного средств измерений, принимая показания эталона за действительное значение величины. Достоинства этого метода в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической поверки (калибровки), отсутствии потребности в сложном оборудовании.

    Метод сличения с помощью  компаратора основан на использовании прибора сравнения, с помощью которого сличаются поверяемое (калибруемое) и эталонное средства измерения. Потребность в компараторе возникает при невозможности сравнения показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину, например, двух вольтметров, один из которых пригоден для постоянного тока, а другой — переменного. В подобных ситуациях в схему поверки (калибровки) вводится промежуточное звено — компаратор. Для приведенного примера потребуется потенциометр, который и будет компаратором. На практике компаратором может служить любое средство измерения, если оно одинаково реагирует на сигналы как поверяемого (калибруемого), так и эталонного измерительного прибора. Достоинством данного метода специалисты считают последовательное во времени сравнение двух величин.

    Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом этот метод аналогичен методу непосредственного сличения, но методом прямых измерении производится сличение па всех числовых отметках каждого диапазона (и поддиапазонов, если они имеются в приборе). Метод прямых измерений применяют, например, для поверки или калибровки вольтметров постоянного электрического тока.

    Метод косвенных измерений используется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями либо когда косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Этим методом определяют вначале не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью. Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при поверке (калибровке) вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого (поверяемого) вольтметра. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки (калибровки).

    Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения от эталона к  рабочим средствам измерения  составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений.

    Схемы передачи информации о размерах единиц при их централизованном воспроизведении  называют поверочными.

    Поверочная  схема — это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений.

    Поверочная  схема может быть: государственной и локальной.

    Государственная поверочная схема устанавливает передачу информации о размере единицы в масштабах страны. Она возглавляется государственными или специальными эталонами.

    Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб министерств (ведомств) и юридических лиц. Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой. Государственные поверочные схемы разрабатываются научно-исследовательскими институтами Госстандарта РФ, держателями государственных эталонов. Локальная поверочная схема уточняет требования государственной схемы применительно к специфике данного ведомства. Она возглавляется рабочими эталонами.

    Государственные поверочные схемы утверждаются Госстандартом РФ, а локальные — ведомственными метрологическими службами или руководством предприятия.

    Рассмотрим  содержание государственной поверочной схемы (см. рис. 1) в общем виде. Наименование эталонов и рабочих средств измерений обычно располагают в прямоугольниках (для государственного эталона прямоугольник двухконтурный). Здесь же указывают метрологические характеристики для данной ступени схемы. В нижней части схемы расположены рабочие средства измерений, которые в зависимости от их степени точности (то есть погрешности измерений) подразделяют на пять категории: наивысшей точности; высшей точности; высокой точности; средней точности; низшей точности. Наивысшая точность обычно соизмерима со степенью погрешности средства измерения государственного эталона. В каждой ступени поверочной схемы регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы. Наименования методов поверки (калибровки) располагаются в овалах, в которых также указывается допускаемая погрешность метода поверки (калибровки). 

    1.5 Сертификация средств измерений

    В соответствии с Законом РФ "О  сертификации продукции и услуг" в России создана Система сертификации средств измерений, которая носит  добровольный характер и удостоверяет соответствие измерительных средств  заявителей метрологическим правилам и нормам. При организации Системы принимались во внимание и в большой степени учитывались нормативные документы международных организаций ИСО, МЭК, ИЛАК, Системы сертификации ГОСТ Ρ и Системы сертификатов МОЗМ.

    Организационно  в Систему входят: Управление метрологии Госстандарта РФ — Центральный орган системы, Координационный Совет, Апелляционный комитет, Научно-методический центр — Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС), органы по сертификации, испытательные лаборатории (центры) средств измерений.

    Рассмотрим  их функции.

    Основные  функции Центрального органа Системы:

    •    организация, координация и методическое руководство работами по сертификации в Системе;

    •   установление основных принципов и  правил сертификации в Системе;

    • определение номенклатуры средств  измерений, подлежащих сертификации;

    •  аккредитация органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров);

    •    выполнение функций органа по сертификации при его отсутствии;

    • организация инспекционного контроля за деятельностью аккредитованных органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров);

    •  взаимодействие с международными и  зарубежными организациями по вопросам сертификации;

    •   признание документов об аккредитации органов по сертификации, испытательных лабораторий (центров) других стран, зарубежных сертификатов и знаков соответствия, а также результатов испытаний средств измерений. При Центральном органе функционирует научно-методический центр Системы, основные функции которого:

    •    разработка принципов, правил и структуры  Системы;

    • организация работ по аккредитации органов по сертификации и испытательных  лабораторий (центров);

    • регистрация сертифицированных  средств измерений, органов по сертификации, испытательных лабораторий (центров) и нормативных документов;

    •    ведение Реестра Системы;

    •  формирование банка данных и информационное обеспечение Системы.

    При Центральном органе создаются Апелляционный  комитет и Координационный Совет. Апелляционный комитет рассматривает  случаи несогласия с результатами сертификации средств измерений, аккредитации органов и испытательных лабораторий (центров), испытаний или инспекционного контроля. В состав Координационного Совета входят на добровольной основе представители промышленности, научно-технических обществ, обществ потребителей, органов по сертификации, испытательных лабораторий (центров), метрологических НПО и НИИ, территориальных органов Госстандарта России и других заинтересованных организаций.

    Функции, права, обязанности и ответственность органов по сертификации и испытательных лабораторий (центров) устанавливаются положениями о них, утвержденными Центральным органом Системы.

    Система сертификации средств измерений  предусматривает:

    •    добровольную сертификацию средств  измерений на соответствие метрологическим нормам и правилам по любым видам измерений;

    •    разработку, ведение и актуализацию нормативных документов, устанавливающих  метрологические правила и нормы  на средства измерений;

    •    разработку, ведение и актуализацию типовых программ испытаний для целей сертификации средств измерений;

    •  апробирование и утверждение  в процессе сертификации методик  калибровки средств измерений, а  также подготовку предложений по межкалибровочным интервалам;

    • аттестацию методик выполнения измерений с помощью сертифицированных средств измерений;

    •    создание разветвленной сети аккредитованных  по видам измерений органов по сертификации средств измерений  и испытательных лабораторий (центров) конкретных групп средств измерений;

    •    осуществление сотрудничества с  национальными метрологическими службами стран по взаимному признанию  аккредитации органов, лабораторий (центров), сертификатов соответствия, знаков соответствия, а также результатов сертификации средств измерений.

    Основные цели Системы:

    •    обеспечение единства измерений;

    •    содействие экспорту и повышение  конкурентоспособности средств  измерений. Основные задачи Системы:

    • проверка и подтверждение соответствия средств измерений установленным  в распространяющихся на них нормативных документах метрологическим нормам и требованиям;

    • проверка обеспеченности сертифицируемых  средств измерений методами и  средствами калибровки для передачи размеров от утвержденных Госстандартом  России эталонов;

    • проверка соответствия средств измерений дополнительным требованиям, указанным заявителем.

    Система открыта для вступления и участия  в ней юридических лиц. Предусмотрен свободный доступ изготовителям, общественным организациям, органам по сертификации, испытательным лабораториям, а также всем другим заинтересованным предприятиям, организациям и отдельным лицам к информации о деятельности в Системе, ее правилах, участниках, результатах аккредитации, сертификации и т.д. Система обеспечивает конфиденциальность информации, составляющей коммерческую тайну.

    Сертификацию  средств измерений осуществляют аккредитованные органы по сертификации средств измерений с учетом результатов  испытаний, проведенных аккредитованными на техническую компетентность и  независимость испытательными лабораториями (центрами). Проведение испытаний в лабораториях (центрах), аккредитованных только на техническую компетентность, допускается при наличии лицензионного соглашения с органом по сертификации, который в таких ситуациях несет ответственность за объективность и достоверность результатов. Аккредитацию органов по сертификации проводит Центральный орган Системы.

    Сертификат  соответствия выдает заявителю Центральный  орган Системы или орган по сертификации на основе лицензионного  соглашения с Центральным органом; они устанавливают и срок действия сертификата. Центральный орган Системы организует инспекционный контроль за работой аккредитованных органов по сертификации.

    Введение  в действие Системы сертификации средств измерений основано на соответствующих  рекомендациях по порядку проведения работ, аккредитации органов по сертификации, Реестру Системы (МИ 2277-93 - МИ 2279-93).

    Порядок проведения сертификации в общем  случае включает: