Метрологическое обеспечение - что это? Отвечаем на вопрос. Технические основы метрологического обеспечения

Система метрологического обеспечения, в соответствии со ст. 71 Конституции, находится в федеральном ведении. Норма закрепляет за государством централизованное руководство ключевыми вопросами данной сферы. Во исполнение ст. 71 были приняты федеральные законы, определяющие основы метрологического обеспечения.

Структура института

Система метрологического обеспечения охватывает различные направления деятельности общества. Она включает в себя эталоны, стандарты, метрические нормы, правила исчисления времени. Метрологическое обеспечение – это комплекс определенных операций регламентирующего характера. К ним относят:

1. Установление требований. Метрологическое обеспечение измерений, например, предполагает определение параметров их достоверности.
2. Планирование. В рамках этой операции формируются схемы выполнения измерений при разработке методик.
3. Выбор оборудования и инструментов. Он осуществляется с учетом установленных параметров достоверности результатов.
4. Статистическая обработка. В ходе этой операции обобщаются полученные при измерениях результаты и оценивается их достоверность.
5. Межлабораторное сличение. В ходе этой процедуры организуется и проводится контроль параметров достоверности результатов измерений. В частности, выполняются замеры в разных местах, а затем полученные показатели сопоставляются.

В качестве научной основы выступает метрология. В рамках этой дисциплины изучаются методы осуществления замеров, способы достижения необходимой точности.

ГСИ

Метрологическое обеспечение единства измерений регламентируется на федеральном уровне. В РФ создан и функционирует соответствующий институт. Государственная система по обеспечению единства измерений – комплекс нормативных актов межотраслевого и межрегионального уровней. В них устанавливаются нормы, требования и правила, ориентированные на достижение и поддержание в стране единства измерений при надлежащей точности. Документы утверждаются Росстандартом.

Объекты

Метрологическое обеспечение измерений охватывает:

1. Единицы физ. величин.
2. Поверочные схемы и государственные эталоны.
3. Методы и инструменты поверки.
4. Способы нормирования и номенклатуру параметров средств измерений.
5. Показатели точности.
6. Способы выражения, формы представления параметров и результатов.
7. Методики замеров.
8. Методы оценки достоверности, формы предоставления сведений о свойствах материалов и веществ.
9. Требования к образцам.
10. Определения и термины.
11. Организацию и порядок выполнения испытаний, метрологической аттестации и проверки, калибровки, экспертизы нормативно-технической, технологической, конструкторской, проектной документации.

Теоретическая база

Метрологическое обеспечение – это совокупность:

1. Государственных эталонов. Они устанавливаются для единиц физ. величин. Комплекс включает в себя 114 основных и более 250 вторичных эталонов.
2. Операций по передаче размеров единиц физ. величин от образцов к рабочим средствам измерения.
3. Процедур разработки, выпуска в обращение инструментов и оборудования для осуществления замеров.
4. Операций по государственным испытаниям.
5. Процедур поверки и калибровки.
6. Стандартных образцов свойств и состава материалов и веществ, справочной информации об их физических константах и характеристиках.

Субъекты

Метрологическое обеспечение – это деятельность, входящая в компетенцию:

1. ГМС. Государственная служба метрологии возглавляется Федеральным агентством по техрегулированию.
2. Уполномоченные госорганы управления РФ и юрлиц. Они формируют сеть организаций и учреждений, работающих по всей стране в области метрологического обеспечения.

В своей деятельности указанные субъекты руководствуются отраслевыми законодательными актами.

Научно-техническая база

В настоящее время метрологическое обеспечение – это активный инструмент, используемый для создания результативных технологических процессов, внедрения гибких автоматизированных схем, достоверной оценки и анализа свойств готовой продукции. Еще сравнительно недавно эта сфера деятельности считалась прикладной. Действовавшие стандарты были направлены на метрологическое обеспечение производства и эксплуатации, а также совершенствование процессов разработки приборов для осуществления замеров. Однако современность ставит новые задачи. Сегодня метрологическое обеспечение контроля представляет собой совокупность организационно-технических мероприятий, направленных на получение и последующее применение результатов замеров необходимой точности.

Ключевые процессы

Метрологическое обеспечение производства включает в себя:

1. Определение номенклатуры параметров изделий, материалов, процессов, подлежащих оценке на разных этапах.
2. Выбор перечня и числовых значений для показателей точности результатов замеров, проверок и контроля, форм их предоставления. Они должны способствовать оптимальному решению задач, для которых предназначены результаты.
3. Экспертизу конструкторской, технологической и проектной документации. Она осуществляется для проверки правильности результатов решения предыдущих задач.
4. Планирование испытаний, замеров, разработку и аттестацию методик.
5. Выбор соответствующих инструментов. Метрологическое обеспечение испытаний, замеров, оценки может осуществляться с использованием оборудования серийного выпуска. Кроме этого, нормами допускается разработка и аттестация не прошедших стандартизацию устройств.
6. Поддержание оборудования в исправном состоянии. Средства метрологического обеспечения должны проходить регулярную проверку на работоспособность и пригодность к использованию.
7. Выполнение замеров, обработку результатов (при необходимости).

Метрологическое обеспечение организации включает в себя обучение и повышение квалификационного уровня работников, чья деятельность касается получения и использования результатов оценки, замеров и проверок.

Ответственные лица

Комплекс мероприятий, приведенных выше, выполняют уполномоченные службы технической направленности. Они отвечают за метрологическое обеспечение предприятия и связаны с обработкой данных, приборным и нормативным сопровождением процессов их получения. Выбор номенклатуры величин и параметров осуществляется конструкторами, разработчиками новых операций, материалов или изделий на основе моделирования и изучения их свойств. Определение норм точности выполняют те субъекты, для которых они предназначаются, – изготовители, продавцы или пользователи процессов, продуктов или сырья.

Экспертиза выполняется профессионально подготовленными группами специалистов. В них входят конструкторы, технологи, сотрудники ведомственных служб метрологии. Планирование и выполнение замеров, проверок, анализа входит в компетенцию научно-технического персонала. Эти специалисты разрабатывают и внедряют технологические процессы выпуска изделий и материалов. Метрологическое обеспечение контроля, проверок и замеров осуществляется в централизованном порядке. Ответственными субъектами при этом выступают министерства, разрабатывающие соответствующие инструменты и методы. Обеспечение может быть и децентрализованным. Его осуществляют субъекты, исполняющие замеры, проверки и выполняющие надзор за соблюдением установленных требований. Поддержание средств в работоспособном состоянии обеспечивают технические службы. В их компетенцию входит аттестация, поверка, ремонт оборудования.

МВИ

Методикой выполнения измерений называют комплекс инструментов, метода и правил по подготовке и выполнению замеров, обработке и предоставлению результатов.

К содержанию, условиям и последовательности этих действий предъявляются определенные требования. Они именуются правилами измерений. Эти требования способствуют полному решению конкретных задач. Правила обеспечивают получение информации о величине измерения определенным методом и техническими инструментами. При их соблюдении также осуществляется фиксация данных в форме, удобной для последующего использования.

Вторым компонентом МВИ выступают технические средства. Они включают в себя инструменты для непосредственного осуществления замеров, а также вспомогательное оборудование. Последнее необходимо для создания надлежащих условий и режимов. Примерами вспомогательных устройств являются каналы связи, экранирующие и термостатирующие установки, виброгасители и так далее.

Третьим компонентом МВИ является метод измерений. Он включает в себя комплекс принципов и инструментов. Существуют методы косвенных и прямых измерений. Последние считаются общими. К ним, например, относят нулевой, дифференциальный, разностный методы, непосредственную оценку. Они позволяют в ряде случаев компенсировать либо исключить существенные погрешности. Методы косвенных замеров обычно отражают в названиях физические принципы, на которых они базируются. В их состав входит большой комплекс приемов.

Важный момент

Разработка и аттестация методов по своей сути являются единственными способами осуществить гарантированное метрологическое обеспечение производства и проверки продукции. Это связано со следующим. В качестве ключевой особенности развития техники замеров сегодня выступает внедрение в практическое использование косвенных методов. Они базируются на вновь открытых явлениях и закономерностях. Метрологическое обеспечение качества этими методами сопровождается высокой точностью и разрешающей способностью. Косвенные приемы позволяют выявить большие диапазоны на тех участках, где прямые способы не работают. При этом в качестве определяющих показателей точности выступают погрешности. Они обуславливаются неполнотой уравнений, описывающих зависимость величин, измеряемых косвенно, от количественных свойств явлений и процессов. Немаловажное значение имеет и непостоянство эмпирических либо теоретических коэффициентов при изменении свойств объектов, условий и режимов замеров. Кроме этого, при использовании многоблочных сложных систем большое влияние на формирование общих погрешностей оказывают характеристики вспомогательного оборудования.

Аттестация МВИ

Она представляет собой исследования, ориентированные на оценку максимально допустимых погрешностей измерений, осуществляемых по данной методике. Целью аттестации является установление соответствия между отклонениями и заданными нормами. В некоторых случаях на практике ставится "задача максимум". Она предполагает определение режимов, процедур, условий, при которых погрешности сводятся к минимуму.

Основные подходы

Способ аттестации выбирается в зависимости от сложности задач, используемых методов. Расчетный подход используется при выполнении простейших измерений. Как правило, для них характеристики погрешностей определяются нормированными значениями, приведенными в технической документации. Расчетно-экспериментальный способ аттестации базируется на поэлементном анализе вероятных причин, факторов и источников возникновения отклонений. Сложность в данном случае составляет не столько анализ, сколько обоснованное выявление обстоятельств, существенно влияющих на погрешность. Суть экспериментального метода заключается в непосредственном и прямом сравнении результатов, полученных при измерениях, выполненных одновременно и в одних условиях более точными инструментами и способами.