При проведенні вимірювань необхідно забезпечити їх єдність.
Забезпечення єдності вимірювань необхідно для досягнення порівнянних результатів вимірювань одних і тих же параметрів, виконаних в різний час і в різних місцях, за допомогою різних методів і засобів.
Під єдністю вимірювань розуміється стан вимірювань, яка полягає в тому, що їх результати виражаються в узаконених одиницях, вони забезпечуються за допомогою однакових засобів вимірювань, а похибки результатів вимірювань відомі з заданою вірогідністю і не виходять за встановлені межі (Закон Російської Федерації "Про забезпечення єдності вимірювань ").
На державному рівні діяльність щодо забезпечення єдності вимірювань регламентується стандартами Державної системи забезпечення єдності вимірювань (ГСИ) або нормативними документами органів метрологічної служби.
Для перевірки дотримання метрологічних правил і норм Державна метрологічна служба (ДМС) Російської Федерації здійснює державний метрологічний контроль і нагляд.
Об'єктами державного метрологічного контролю і нагляду є: засоби вимірювань, еталони, методики виконання вимірювань, якість товарів. інші об'єкти, передбачені правилами законодавчої метрології.
Державні органи управління Російської Федерації, а також юридичні і фізичні особи, винні в порушенні метрологічних норм і правил, викладених в Законі РФ "Про забезпечення єдності вимірювань", несуть кримінальну, адміністративну або цивільно-правову відповідальність відповідно до чинного законодавства.
Для забезпечення єдності вимірювань необхідна тотожність одиниць, в яких проградуйовані всі існуючі засоби вимірювань однієї і тієї ж величини.
Це досягається точним відтворенням і зберіганням в спеціалізованих установах встановлених одиниць фізичних величин і передачею їх розмірів застосовуваних засобів вимірювань.
Відтворення одиниці фізичної величини - це сукупність операцій по матеріалізації одиниці фізичної величини з найвищою в країні точністю за допомогою державного еталона або вихідного зразкового засобу вимірювань.
Передача розміру одиниці - це приведення розміру одиниці фізичної величини, що зберігається вивіреним засобом вимірювань, до розміру одиниці, що відтворюється або зберігається еталоном, яке здійснюється при їх повірку або калібрування.
Розмір одиниці передається "зверху вниз" - від більш точних засобів вимірювань до менш точним.
Еталони одиниць фізичних величин
Еталон - засіб вимірювань (або комплекс засобів вимірювань), призначене для відтворення і (або) зберігання одиниці фізичної величини з найвищою точністю (для даного рівня розвитку вимірювальної техніки) для передачі її розміру нижчим за повірочної схемою засобам вимірювань і затверджене як еталону в установленому порядку.
Класифікацію, призначення та загальні вимоги до створення, зберігання та застосування еталонів встановлює ГОСТ 8.057-80 "ГСИ. Еталони одиниць фізичних величин. Основні положення".
Еталони класифікують в залежності від метрологічного призначення.
Це призначення передбачає оснащення метрологічної служби первинними, спеціальними, державними, національними, міжнародними та вторинними еталонами:
Розрізняють такі види еталонів.
Первинний еталон. Забезпечує відтворення і зберігання одиниці з найвищою в країні точністю.
Первинний еталон може бути спеціальним, державним, національним і міжнародним.
Спеціальний еталон забезпечує відтворення одиниці в особливих умовах, в яких пряма передача розміру одиниці від первинного еталона з необхідною точністю не здійсненна, і служить для цих умов первинним еталоном.
Первинні і спеціальні еталони є вихідними для країни, їх стверджують в якості державних.
Державний еталон - це первинний (або спеціальний) еталон, офіційно затверджений як вихідний на території держави.
Державні еталони підлягають періодичним звірень з державними стандартами інших країн.
Національний еталон - еталон, визнаний офіційним рішенням в якості вихідного для країни.
Міжнародний еталон - еталон, прийнятий за міжнародною угодою в якості міжнародної основи для узгодження з ним розмірів одиниць, відтворюваних і збережених національними еталонами.
Вторинний еталон зберігає розмір одиниці, отриманої звіряючи з первинним еталоном відповідної фізичної величини.
По метрологічному призначенню вторинні еталони поділяються на такі:
- еталон-свідок - призначений для перевірки збереження і незмінності державного еталону і заміни його у разі псування або втрати (в даний час тільки еталон кілограма має еталон-свідок);
- еталон-копія - призначений для передачі розміру одиниці робочим еталонам (він створюється для запобігання первинного або спеціального еталона від передчасного зносу при необхідності проведення великої кількості повірочних робіт);
- еталон порівняння - застосовується для взаємного звірення еталонів, які з тих чи інших причин не можуть бути безпосередньо звірити один з одним (наприклад, міжнародні звірення еталонів);
- робочий еталон - застосовується для передачі розміру одиниці робочим засобам вимірювань.
Еталони робочі при необхідності поділяються на розряди 1, 2, і т.д. що визначають порядок їх підпорядкування відповідно до повірочної схемою.
Метрологічна послідовність передачі розмірів одиниць фізичних величин від первинного еталона робочим заходам і вимірювальних приладів:
Сукупність усіх перерахованих еталонів утворює еталонну базу Російської Федерації.
перевірочні схеми
Забезпечення правильної передачі розміру одиниць фізичних величин у всіх ланках метрологічної ланцюга здійснюється за допомогою перевірочних схем.
Повірочна схема - це нормативний документ, який встановлює супідрядність засобів вимірювань, що беруть участь в передачі розміру одиниці від еталону до робочих засобів вимірювань із зазначенням методів і похибки, і затверджений в установленому порядку.
Перевірочні схеми діляться на державні, відомчі та локальні.
Державна повірочна схема поширюється на всі засоби вимірювань даної фізичної величини, наявні в країні.
Вона розробляється у вигляді державного стандарту, що складається з креслення повірочної схеми і текстової частини, що містить пояснення до креслення.
Відомча повірочна схема поширюється на засоби вимірювань даної фізичної величини, що підлягають відомчій повірці.
Локальна повірочна схема поширюється на засоби вимірювань даної фізичної величини, що підлягають повірці в окремому органі метрологічної служби.
Відомча і локальна перевірочні схеми оформляють у вигляді креслення, елементи якого наведені на рис. 4.3 рис. 4.3:
Мал. 4.3. перевірочні схеми
а) передача розміру від еталону 1 до об'єкту 4 методом 2;
б) передача розміру від еталону 1 до об'єкта перевірки 4 методом 2 або 3;
в) передача розміру від еталону 1 до об'єкта перевірки 4 методом 2 і об'єкту повірки 5 методом 3.
Креслення повірочної схеми складаються з полів, розташованих один під одним, і мають такі назви: "Еталони", "Зразкові засоби вимірювань n-го розряду", "Робочі засоби вимірювань".
На кресленнях повірочної схеми повинні бути вказані:
- найменування засобів вимірювань і методів повірки;
- номінальні значення фізичних величин або їх діапазони;
- допустимі значення похибок засобів вимірювань;
- допустимі значення похибок методів повірки.
Повірочна схема повинна складатися не менше ніж з двох ступенів передачі розміру одиниці фізичної величини.
Поняття, види і методи повірки
Півроку - це операція, яка полягає у встановленні придатності кошти вимірів до застосування на підставі експериментально визначених метрологічних характеристик і контролю їх відповідності вимогам, що пред'являються.
Основний метрологічної характеристикою, яка визначається при перевірці кошти вимірів, є його похибка. Вона знаходиться на підставі порівняння вивіреного засоби вимірювань з більш точним засобом вимірювань - робочим еталоном.
Розрізняють повірки: державну, відомчу, періодичну, незалежну, позачергову, інспекційну, комплексну, поелементну і ін.
Основні вимоги до організації і порядку проведення повірки засобів вимірювальної техніки наведені в правилах по метрології ПР 50.2.006-94 "Метрологія. Повірка засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення", а також в рекомендаціях МІ 187-86 "ГСИ. Критерії достовірності і параметри методик повірки "і МІ 188-86" ГСИ. Встановлення значень методик повірки ".
Повірка виконується метрологічними службами, яким дано на це право.
Засіб вимірювань, визнане придатним до застосування, оформлюється видачею свідоцтва про повірку, нанесенням повірочного тавра або іншими способами, встановленими нормативно-технічними документами.
Повірка вимірювальних приладів проводиться:
- методом безпосереднього порівняння вимірюваних величин і величин, відтворюваних зразковими мірами відповідного класу точності. Найбільша різниця між результатами вимірювання та відповідними їм розмірами заходів є в цьому випадку основною похибкою приладу;
- методом безпосереднього звірення показань вивіреного і деякого зразкового приладу при вимірюванні однієї і тієї ж величини. Різниця показань цих приладів дорівнює абсолютної похибки вивіреного засоби вимірювань.
Існують і інші методи перевірки, які, проте, використовуються набагато рідше.
Важливим при перевірці є вибір оптимального співвідношення між допустимими похибками зразкового і вивіреного засоби вимірювань.
Зазвичай, коли при перевірці вводять поправки на показання зразкових засобів вимірювань, це співвідношення приймається рівним 1: 3.
Якщо ж поправки не вводять, то зразкові засоби вимірювань вибираються зі співвідношення 1: 5.
Контрольні питання
- Які системи забезпечення єдності вимірювань існують в сфері зв'язку та інформатизації?
- Основні цілі системи забезпечення єдності вимірювань РФ.
- Перерахуйте основні завдання системи забезпечення єдності вимірювань РФ.
- Структура Державної метрологічної служби.
- Цілі і завдання системи забезпечення єдності вимірювань у сфері зв'язку та інформатизації.
- Існуюча структура системи забезпечення єдності вимірювань у сфері зв'язку та інформатизації