Метрологічна атестація: періоди повірки, особливості проведення та вимоги гост

Під процедурою метрологічної атестації слід розуміти перевірку відповідності показників приладу, отриманих в результаті тестування, з встановленими метрологічними значеннями, які зафіксовані в ГОСТ 8.326-89. Даний захід проводять з метою узаконення застосування засобу вимірювання та підтвердження достовірності результатів досліджень, що проводяться з його використанням.

Для чого необхідна дана процедура

Проведення метрологічної атестації методик вимірювання та спеціальних приладів викликана потребою в тому, щоб визначити, наскільки відповідають фактичні показники обладнання вимогам стандартів і нормативним положенням. Повірці можуть піддавати певні пристрої. Але також і ті, які не підлягають проходженню державної експертизи в обов`язковому порядку в територіальних органах державної метрологічної служби. Також випробування періодично проводять з піддослідними зразками розроблюваних вимірювальних приладів, а також імпортного обладнання, ввезеного на територію РФ в одиничному екземплярі або обмеженою партією.

Повірка і метрологічна атестація засобів вимірювань переслідує наступні цілі:

• визначення пріоритетних якостей і властивостей приладів, що підлягають регулярній перевірці і контролю;

• встановлення переліку метрологічних характеристик та виявлення невідповідностей параметрам, затверджених офіційними документами;

• апробація нових дослідницьких і перевірочних методик.

Атестацію здійснюють державні органи, підвідомчі ДМС і ведуть свою діяльність за особливою розробленою програмою. Підсумки тестування апаратури Після метрологічної атестації оформляють у вигляді протоколів встановленого зразка. Якщо результати повірки носять позитивний характер, видається свідоцтво про проходження відповідного контролю та атестації. У цьому документі вказуються всі характеристики, якими повинні володіти прилади, виготовлені на підставі ГОСТу.

Засоби вимірювання та випробувальне обладнання. В чому різниця?

На відміну від перевірки вимірювальних приладів, метрологічна атестація випробувального обладнання призначається для підтвердження можливостей створення умов тестування в рамках незначних похибок і встановлення придатності використання пристроїв за цільовим призначенням. І повірка, і атестація може бути первинною або повторною (періодичною). В ході первинної процедури випробування:

• визначається ступінь впливу зовнішніх факторів або обставин на вибір режиму функціонування приладу;

• фіксуються і документально оформляються порогові значення при випробуванні конкретних типів продукції;

• визначаються відхилення від усереднених нормованих значень;

• встановлюється можливість гарантування безпеки персоналу;

• підтверджується відсутність шкідливого впливу на навколишню природу;

• виявляється перелік важливих показників обладнання, які необхідно регулярно інспектувати.

Повторна метрологічна атестація та повірка проводиться в процесі робочої експлуатації випробувального обладнання. Апарати тестуються в тому обсязі, який необхідний для підтвердження параметрів відповідності робочих характеристик вимогам нормативних та експлуатаційних документів. Підсумки проведеного метрологічного дослідження та атестації вносяться до протоколу. Якщо результати перевірки виявляться позитивними, на обладнання видається атестат стандартного зразка і вноситься відповідний запис в експлуатаційні документи.

Про відтворення одиниць стандартних величин

Важливою умовою в ході проведення метрологічної атестації є забезпечення єдності фізичних показників приладу при його мінімальної і максимальної експлуатація. Говорячи про єдність вимірювань, розуміють характеристику якісних критеріїв, яка полягає в перекладі результатів перевірки на узаконені одиниці. Точні розміри даних критеріїв встановлюються в межах отриманих величин. У той же час неточності при тестуванні та отриманні результатів враховуються із заданою ймовірністю, тому знаходяться в чітко встановлених рамках.

Термін "єдність вимірювання" має широке значення, оскільки передбачає вирішення першорядних завдань метрологічних досліджень. Уніфікацію фізичних величин, необхідних при розробці системи відтворення і передачі даних зі стовідсотковою точністю. Метрологічна атестація методик вимірювань дозволяє забезпечувати їх єдність при мінімальній точності. Необхідної для науково-технічного аналізу.

Для досягнення і підтримки на високому рівні єдності вимірювань здійснюється діяльність безлічі підвідомчих метрологічних служб в регіонах. Вони проводять дослідження згідно з чинними правилами, вимогами і стандартами. Функціонування системи державних органів, що забезпечують єдність вимірювань, регламентовано нормативно-правовими актами метрологічної служби та підпорядкованих їм територіальних структур.

Щоб гарантувати єдність вимірювань, обов`язковою умовою є наявність тотожних одиниць з градацією всіх існуючих систем вимірювань фіксованої величини. Цього вдається досягти за рахунок максимальної точності при відтворенні і зберіганні в спеціалізованих установах встановлених еталонів фізичних величин, а також передачі їх розмірів застосовуваним контрольним приладом.

Похідні та основні одиниці

Метрологічної атестації піддаються засоби вимірювань, що вимагають відтворення одиниць фізичної величини. Цей показник являє собою чергову послідовність операцій по виведенню одиниці фізвеличини при найвищій точності. Відбувається це шляхом порівняння з державним еталоном або вихідним зразковим засобом вимірювання.

Відтворення основної одиниці-це виконання одиниці за допомогою утворення фіксованої величини. Відтворити основну одиницю можна тільки за допомогою державного первинного еталону. Як приклад наведемо одиницю маси, рівну одному кілограму. Державний еталон виконаний у вигляді платіноірідієвої гирі, яка зберігається в Міжнародному бюро мір і ваг як світовий еталон кілограма. Всім іншим країнам, які використовують стандартну систему вимірювання, видана копія цієї кілограмової гирі в номінальному значенні 1 кг. З урахуванням останніх міжнародних звірень, які проводилися 40 років тому, маса платіноірідіевой гирі, що входить до складу Державного еталону РФ, склала 1,000000087 кг.

На відміну від основної, відтворення похідної одиниці передбачає встановлення значення фізичної величини в строго визначених одиницях на підставі непрямих вимірів і інших величин, які функціонально пов`язані з вимірюваним параметром. Так, наприклад, відтворення одиниці сили, за законом Ньютона, проходить на підставі відомої всім школярам формули: Р = mg, де m-маса тіла; g-його прискорення при вільному падінні.

Зберігання та передача

Метрологічної атестації піддаються засоби вимірювань, здатні не тільки відтворювати, але і передавати одиниці в точних розмірах, тобто приводити у відповідність величини збережених повіряються приладів до розмірів еталонних одиниць при здійсненні повірки або калібрування. При цьому передача розміру одиниці відбувається зверху вниз, тобто спочатку отримують більш точні засоби, потім менш точні.

При зберіганні одиниці мається на увазі сукупність декількох одночасних дій, які покликані забезпечувати стабільність розмірів одиниці в часі з показниками конкретного вимірювального приладу. Збереження еталонної одиниці паралельно тягне за собою проведення декількох взаємопов`язаних операцій, які дозволили б підтримувати метрологічні критерії еталону в строго встановлених рамках. При зберіганні первинного еталону можна уникнути проведення регулярних досліджень, в тому числі звірення з національними еталонами зарубіжних країн для підвищення точності відтворення і підвищення ефективності методик передачі.

Детальніше про еталон

Це комплекс засобів вимірювань, призначений для відтворення або заощадження одиниці. Як вже було зазначено, при атестації метрологічного обладнання передача розмірів нижчестоящим компетентним здійснюється в установленому порядку. Причому ГОСТом 8.057-80 визначена допустима Класифікація, призначаються загальні вимоги до формування, заощадження та використання еталону.

Кількість еталонів не збігається з числом існуючих фізичних величин. Для деяких одиниць еталон не створюється, оскільки іноді неможливо прямо порівнювати і переконуватися у відповідності фізвеличини. Наприклад, при метрологічній атестації вимірювальних пристроїв не використовується еталон площі, оскільки він в принципі не може існувати, розробити його також неможливо. Іноді еталони не розробляються, якщо одиниці фізичних величин відтворюються з мінімальною похибкою на тлі примітивних пристосувань для вимірювань.

Властивості еталона

Еталон може мати свою калібрування. Метрологічна атестація передбачає обов`язковий облік конструкції зразка, його фізичних властивостей і способу відтворення основної та похідної одиниці. При цьому еталон повинен бути незмінний, звіряє, легко відтворюємо.

Під незмінністю мається на увазі властивість засобу вимірювання утримувати стабільні величини відтворюваних одиниці протягом певного тимчасового інтервалу. Крім того, всі зміни, які залежать від зовнішніх умов, повинні строго визначатися функціями величин, які доступні точному вимірюванню. Високі результати метрологічної атестації вимірювальних каналів можуть послужити ідеєю для розробки "натуральних" еталонів різної величини, заснованої на фізичних і постійних показниках.

Відтворюваністю називається можливість відтворення одиниці фізичної величини на основі теоретичного визначення з мінімальною ймовірністю похибки для чинного рівня розвитку засобу вимірювань. Вона досягається завдяки постійному вивченню еталону для виявлення відсотка систематичних похибок і їх виключення за рахунок внесення відповідних коригувань.

При проведенні метрологічної атестації величезну роль грає слічаемост ` еталона, яка дозволяє домогтися повного звірення з еталоном інших засобів вимірювання, що знаходяться нижче за повірочною схемою, включаючи вторинні еталони. Це дозволяє досягти максимальної точності при будь-якій застосовуваній техніці вимірювання. Слічаемость має на увазі, що еталонні зразки не вносять ніяких спотворень в результат звірення.

Основні види еталонів

Перша класифікація еталонів, використовуваних при метрологічній атестації методик і засобів вимірювання, заснована на відтворенні одиниць. Таким чином, поділяють еталони на первинні і вторинні. Первинний гарантує збереження і відтворення фізичної величини з максимальною точністю. Такий еталон покаже найбільш достовірний результат в країні, в порівнянні з іншими еталонами. Вони являють собою унікальні вимірювальні пристрої, які мають складну вимірювальну структуру. Первинні еталони створюються з урахуванням новітніх досягнень науково-технічного прогресу, тому лежать в основі державної системи застосування інструментів єдності вимірювань.

Вторинний еталон зберігає параметри одиниці, які були отримані після звірення з первинним еталоном в тій же фізичній величині. Такі зразки завжди входять в комплекс підлеглих засобів заощадження одиниць і поширення їх розмірів, використовуються тільки тоді, коли в цьому є реальна необхідність для організації проведення метрологічної атестації. За ГОСТом забезпечення збереження і мінімального зносу державного еталону забезпечують органи, що відносяться до системи ДМС.

До складу вторинних еталонів включені засоби вимірювання, за допомогою яких зберігається одиниця фізичної величини і контролюються умови передачі розмірів. Вторинний Еталон, який є вихідним для державної метрологічної служби, часто називають робочим або відомчим. У сукупності Державні первинні або вторинні еталони, які служать основою для забезпечення єдності показників, складають еталонну базу держави.

Національні та міжнародні зразкові величини

Нескладно здогадатися, що міжнародний еталон - це зразок фізичної величини, який прийнятий в якості зразка за міжнародним договором. Такий еталон має пріоритет над внутрішньодержавними зразками. При проходженні процедури метрологічної атестації вимірювальних каналів потрібне обов`язкове узгодження з параметрами міжнародного еталону фізичної величини.

Внутрішньодержавні еталони, які також називають національними, частіше являють собою первинні зразки, офіційно затверджені в якості головного исходника. Державні еталони виготовляють, зберігають і застосовують в центральних метрологічних наукових інститутах країни. Похибка при відтворенні одиниці не повинна перевищувати мінімально допустимі відхилення. Оскільки Національний еталон вважається повністю відповідним міжнародному, його використовують у різних науково-технічних проектах. До складу внутрішньодержавних еталонів входять також вимірювальні засоби, що дозволяють зберігати і відтворювати одиницю фізвеличини. Національні еталони іноді проходять процедуру звірення з державними зразками з інших країн.

За кількістю засобів вимірювань, які входять в еталон, розрізняють:

• групові еталони, що містять сукупність однотипних засобів вимірювань за діапазоном і номінальним значенням;

• поодинокі зразки, в складі яких присутня тільки одна система виміру (прилад або еталонна установка) для виконання і заощадження одиниці.

Якщо зразок заходи призначений для транспортування до місця проведення метрологічної атестації за методикою виконання вимірювань, його називають транспортується або мобільним.

Похибка

Допустимі межі похибки еталонів встановлюються ГОСТом 8.381—80. Відхилення в первинних зразках державного рівня нестабільні. Така похибка може бути невиключною систематичною, що можна зрозуміти по кордонах, в яких вона виявлена. Випадкове відхилення визначають усередненим квадратичним множенням. В результаті вимірювань при виконанні одиниці вказується число незалежних вимірів. Нестабільність еталону задає зміни в розмірі одиниці при відтворенні або зберіганні еталону протягом певного часового інтервалу.

Оцінити ступінь похибки вторинного еталона можна за ступенем відхилення розмірів збережених одиниць від розміру похідної одиниці, отриманої від первинного зразка. У цьому випадку вказують обов`язково сумарну похибку і враховують випадкові відхилення при звіренні, передачі розмірів одиниці або нестабільності вторинного зразка. Сумарно похибка можна охарактеризувати як результат проведених вимірів при звіренні з первинним або вторинним еталоном, що стоїть вище за вимірювальною схемою. Також отримане число може бути крайньою межею відхилення з ймовірністю не більше 0,99.

При атестації метрологічних каналів передача параметрів одиниць фізичних величин від вторинних зразкових вимірювальних пристроїв виконується за допомогою робочих еталонів. До речі, цей термін був введений в Росії не так давно. Замість нього, використовувалося словосполучення «зразкові засоби вимірювань», однак, відмовитися від нього довелося для того, щоб привести термінологію в відповідно до міжнародної.

Робочі еталони поділяють на розряди. Кожен з них використовується за певним порядком і правилами підпорядкування згідно повірочної схемою. Для різних видів вимірів потрібно різний розряд зразка, що залежить також від стандартів повірочних схем. Здійснити правильну передачу одиниць фізичної величини в існуючих ланках метрологічного ланцюга можна аж до установки перевірочних схем, яка являє собою нормативний документ. Повірочна схема встановлює підпорядкування вимірювальних приладів, що беруть участь в передачі розмірів зразка до робочих приладів із зазначенням похибок і методу виміру.