Поскольку истинное значение Xи неизвестно, погрешность находят по приближенной формуле

Поскольку истинное значение Xи неизвестно, погрешность находят по приближенной формуле

Δ ≈ X – X_д, (1.2)

где X_д – действительное значение измеряемой величины, заведомо более точное, чем X.

Относительной погрешностью δ результата измерения называют отношение абсолютной погрешности Δ к значениям X_д или X, выраженное в долях или процентах:

, (1.3)

или

(1.4)

В зависимости от источника возникновения погрешности результата измерения различают инструментальную Δ_и, методическую Δ_мет и субъективную Δ_суб составляющие этой погрешности:

Δ = Δ_и + Δ_мет + Δ_суб (1.5)

Инструментальные /приборные погрешности — погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы, ненаглядностью прибора.

Методические погрешности — погрешности, обусловленные несовершенством метода, а также упрощениями, положенными в основу методики.

Субъективные /операторные/ личные погрешности — погрешности, обусловленные степенью внимательности, сосредоточенности, подготовленности и другими качествами оператора.

Случайная погрешность — погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т. п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений (например, при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (например при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера).

Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.

Прогрессирующая (дрейфовая) погрешность — непредсказуемая погрешность, медленно меняющаяся во времени. Она представляет собой нестационарный случайный процесс.

Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).

2.5 Измерительные приборы

Измери́тельный прибо́р — средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Часто измерительным прибором называют средство измерений для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия оператора.

Классификация измерительных приборов

По способу представления информации (показывающие или регистрирующие)

- показывающий измерительный прибор — измерительный прибор, допускающий только отсчитывание показаний значений измеряемой величины;

- регистрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором предусмотрена регистрация показаний. Регистрация значений может осуществляться в аналоговой или цифровой формах. Различают самопишущие и печатающие регистрирующие приборы;

По методу измерений

- измерительный прибор прямого действия — измерительный прибор, например, манометр, амперметр в котором осуществляется одно или несколько преобразований измеряемой величины и значение её находится без сравнения с известной одноимённой величиной;

- измерительный прибор сравнения — измерительный прибор, предназначенный для непосредственного сравнения измеряемой величины с величиной, значение которой известно

По форме представления показаний

- аналоговый измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого или выходной сигнал являются непрерывной функцией изменений измеряемой величины;

- цифровой измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого представлены в цифровой форме;

По другим признакам

- суммирующий измерительный прибор — измерительный прибор, показания которого функционально связаны с суммой двух или нескольких величин, подводимых к нему по различным каналам;

- интегрирующий измерительный прибор — измерительный прибор, в котором значение измеряемой величины определяются путём её интегрирования по другой величине;

По способу применения и конструктивному исполнению (стационарные, щитовые, панельные, переносные).

По принципу действия учётом конструкции (с подвижными частями и без подвижных частей).

Для приборов с механической частью также по способу создания противодействующего момента (механическим противодействием, магнитным или на основе электромагнитных сил).

По характеру шкалы и положению на ней нулевой точки (равномерная шкала, неравномерная, с односторонней, двухсторонней (симметричной и несимметричной), с безнулевой шкалой).

По конструкции отсчётного устройства (непосредственный отсчёт, со световым указателем — световым зайчиком, с пишущим устройством, язычковые — вибрационные частотометры, со шкалой на оптоэлектронном эффекте — люминофор, ЖК, СИД).

По точности измерений (нормируемые и ненормируемые — индикаторы или указатели).

По виду используемой энергии (физическому явлению) — электромеханические, электротепловые, электрокинетические, электрохимические.

По роду измеряемой величины (вольтметры, амперметры, веберметры, частотометры, ваттметры и т. д.).

Глава 3 Основы метрологического обеспечения

Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений. Понятие «метрологическое обеспечение» применяется, как правило, по отношению к измерениям (испытанию, контролю) в целом.

Объектом МО являются все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги. Под ЖЦ понимается совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания и изменения состояния продукции от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления.

3.1 Государственная система обеспечения единства измерений

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) - государственное управление субъектами, нормами, средствами и видами деятельности по обеспечению заданного уровня единства измерений в стране. Деятельность по обеспечению единства измерений направлена на охрану законных интересов граждан и установлению правопорядка и экономики, а также на содействие экономическому и социальному развитию страны путем защиты от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений во всех сферах общества.

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, методикам выполнения измерений, методикам поверки (калибровки) средств измерений и всех других требований, соблюдение которых является необходимым условием обеспечения единства измерений;

- разработка и экспертиза разделов метрологического обеспечения федеральных и иных государственных программ, в том числе программ создания и развития производства оборонной техники; осуществление государственного метрологического контроля: поверка средств измерений;

- испытания с целью утверждения типа средств измерений, лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

- осуществление государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц физических величин, соблюдением метрологических норм и правил; разработка принципов оптимизации материально-технической и кадровой базы органов государственной метрологической службы;

- 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.

Структура Государственной системы обеспечения единства измерений представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Государственная система обеспечения единства измерений

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;

- порядок проведения поверки и калибровки средств измерений;

- порядок осуществления метрологического контроля и надзора;

- порядок лицензирования деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений;

- типовые задачи, права и обязанности метрологических служб федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц;

- порядок аккредитации поверочных, калибровочных, измерительных, испытательных и аналитических лабораторий, лабораторий неразрушающего и радиационного контроля в составе действующих в Российской Федерации систем аккредитации;

- порядок аккредитации метрологических служб и иных юридических и физических лиц по различным видам метрологической деятельности;

- термины и определения по видам измерений;

- государственные поверочные схемы;

- методики поверки (калибровки) средств измерений;

- методики выполнения измерений.

Нормативная база ГСИ насчитывает более 2500 обязательных и рекомендательных документов, регламентирующих все аспекты в области метрологии. В их числе государственные и межгосударственные стандарты, правила по метрологии (ПР), методические инструкции (МИ), руководящие документы (РД), методические указания (МУ) и др.

К правилам (ПР) по метрологии относятся документы в области метрологии, устанавливающие обязательные для применения организационно-технические и общетехнические положения, порядки (правила процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ, а также обязательные требования к оформлению результатов этих работ. К рекомендациям относятся документы в области метрологии, содержащие добровольные для применения организационно-технические и общетехнические положения, порядки (правила процедуры), методы (способы, приемы) выполнения работ, а также рекомендуемые − правила оформления результатов этих работ.

Основным основополагающим документом в области обеспечения единства измерений является ГОСТ Р 8.000 «ГСИ. Основные положения».

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 Росстандарта 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 Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии 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 (ГСВЧ);

- 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, около 100 ЦСМ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии России, более 30 тыс. метрологических служб организаций и предприятий.

3.2 Государственный метрологический контроль и надзор

Метрологический контроль и надзор - деятельность, осуществляемая органом ГМС (государственный контроль и надзор) или МС юридического лица для проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм.

Государственный метрологический контроль и надзор распространяются на жизненно важные для государства сферы деятельности, перечисленные в ст. 13 Закона «Об обеспечении единства измерений».

Государственный метрологический контроль включает:

- утверждение типа средств измерений;

- поверку средств измерений, в том числе эталонов;

- лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Государственный метрологический надзор осуществляется:

- за выпуском, состоянием и применением СИ, аттестованными МВИ (методиками выполнения измерений), эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм на предприятиях;

- за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;

- за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Основные задачи надзора: определение соответствия выпускаемых СИ утвержденному типу; состояние и правильность применения СИ; наличие и правильность применения аттестованных МВИ; контроль соблюдения метрологических правил и норм в соответствии с действующими нормативными документами.

Результаты каждой проверки оформляются соответствующим актом, в котором отражается состояние дел по всем вопросам проверки, и раскрываются причины выявленных нарушений метрологических норм и правил. Акт проверки передается руководству проверенного предприятия. А копия - органу ГМС и заинтересованным организациям.

Проверки проводят должностные лица ФАТР и М - главные государственные инспекторы и государственные инспекторы по обеспечению единства измерений, действующие на соответствующих территориях и аттестованные в установленном порядке. Государственные инспекторы при предъявлении служебного удостоверения вправе беспрепятственно:

- посещать объекты, где эксплуатируются, производятся, ремонтируются, продаются, содержатся или хранятся СИ независимо от подчиненности и форм собственности этих объектов;

- поверять средства измерения - их состояние и условия применения, а также соответствие утвержденному типу;

- проверять количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;

- отбирать образцы продукции и товаров, а также фасованные товары в упаковках любого вида для осуществления надзора;

- запрещать применение и выпуск СИ неутвержденных типов или не соответствующих утвержденному типу, а также неповеренных СИ;

- гасить поверительные клейма или аннулировать свидетельство о поверке, если СИ дает неправильные показания или просрочена дата очередной поверки;

- при необходимости изымать СИ из эксплуатации;

- давать обязательные предписания и устанавливать сроки устранения нарушений метрологических правил и норм.

Государственные инспекторы обязаны строго соблюдать законодательство России и нормативные документы ГСИ. За невыполнение или ненадлежащее выполнение должностных обязанностей, превышение полномочий и за иные нарушения, включая разглашение государственной или коммерческой тайны, они могут быть привлечены к ответственности в соответствии с законодательством.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒