Главная страница
Навигация по странице:

  • Эталон сравнения

  • Рабочие эталоны

  • Метрологический потенциал Р.Ф.

  • 4.5. Поверочная схема. Поверка и калибровка

  • Поверка средства измерений

  • 9.3. Цели и задачи ГРОЕИ

  • 9.4. Сфера распространения ГРОЕИ

  • Области знаний и виды деятельности

  • 9.5. Правовая, техническая и организационная подсистемы ГРОЕИ

  • Структура и подсистемы ГРОЕИ

  • Лекция 9. Лекция Государственное регулирование обеспечения единства измерений (гроеи)


    Скачать 126.71 Kb.
    НазваниеЛекция Государственное регулирование обеспечения единства измерений (гроеи)
    АнкорЛекция 9.docx
    Дата29.06.2017
    Размер126.71 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаЛекция 9.docx
    ТипЛекция
    #11711


    Лекция № 9. Государственное регулирование

    обеспечения единства измерений (ГРОЕИ)

    9.1. Эталоны. Эталонная база РФ

    Средства измерений не вечны. Чтобы быть уверенным в их исправности, необходимо периодически проверять значения их метрологических характеристик при помощи более точных средств измерений (эталонов). Эталоном называется средство измерений (комплекс средств измерений), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы величины и передачи ее размера менее точным средствам измерений. Такую операцию называют поверкой или калибровкой.

    Воспроизведением называют совокупность операций, имеющих целью воссоздание участке (или точки) шкалы, соответствующего ее определению (спецификации). Передача – это процедура приведения шкалы рабочего средства измерений (или поверяемого эталона) в соответствие со шкалой, хранимой более точным СИ-эталоном.

    Различают следующие виды эталонов. (см. след. стр.)


    Классификация эталонов

    Вторичный (подчиненный) эталон хранит шкалу или единицу измерения, полученную путем слияния от первичного эталона для последующей передачи рабочим эталонам

    Эталон сравнения применяется для сличения эталонов (ГПЭ), которые не могут быть непосредственно сличаемы друг с другом

    Эталоны-копии – создаются при большом объеме поверочных работ

    Рабочий эталон

    4 разрядааРа

    Рабочий эталон

    3 разрядааРа

    Рабочий эталон

    2 разряда

    Рабочий эталон

    1 разряда

    Первичные эталоны – основа государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ)

    Государственный эталон – первичный (ГПЭ) или специальный (ГСЭ), утвержденный в качестве исходного для страны. При международных сличениях государственные эталоны принято называть «национальными»

    Первичный эталон – обеспечивает воспроизведение шкалы или единицы измерения с наивысшей в стране точностью в данной области измерений.

    Специальный эталон – воспроизводит шкалу (единицу) в особых условиях и для этих условий служит первичным эталоном.

    Рабочие эталоны предназначены для передачи участка шкалы (размера единицы измерения) рабочим эталонам низших разрядов и рабочим С.И. Сюда же относят установки высшей точности (УВТ)

    Воспроизводимое эталоном единицы измерения значение величины может отличаться как от единицы измерения, так и от ее кратного или дольного десятичного значения. Так, ГПЭ единицы электрической емкости имеет номинальное значение 0,2 пФ, ГПЭ единицы крутящего момента – диапазон от 20 до 2500 Н·м

    Все эталоны занесены в Реестр эталонов. Как правило, эталон является уникальным сложнейшим измерительным комплексом, в котором использованы новейшие достижения науки, техники и технологии. Например, Государственный первичный эталон единицы длины - метра - ГЭТ 2-85 реализуется при помощи метода, основанного на определении количества длин волн светового излучения, которое укладывается в измеряемый отрезок. В составе данного эталона: источники эталонного излучения - гелий-неоновые лазеры, стабилизированные по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде-127 (He-Ne/J2 - лазеры); установка для измерения отношений длин волн источников излучения; интерференционный компаратор с лазерным интерференционным рефрактометром.

    Эталонную базу РФ образуют государственные эталоны единиц величин. Государственные первичные эталоны единиц величин не подлежат приватизации. Сведения о государственных эталонах единиц величин вносятся в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

    Государственные первичные эталоны единиц величин содержатся и применяются в государственных научных метрологических институтах. Эти эталоны подлежат периодическим сличениям с эталонами величин Международного бюро мер и весов и национальными эталонами единиц иностранных государств. Применяемые в РФ эталоны (вторичные и рабочие) должны прослеживаться к государственным первичным эталонам соответствующих единиц величин.

    Эталонами обеспечены почти все основные единицы Международной системы единиц (исключение составляет единица количества вещества – моль) и многие производные единицы. В связи с освоением метрологией новых областей измерений, увеличением числа допущенных к применению единиц величин (на сегодняшний день их более 2000) и, соответственно, числа эталонов все больше внимания уделяется совершенствованию эталонной базы, в первую очередь повышению точности эталонов.

    Единица измерения массы – килограмм – оказалась последней основной единицей SI, воспроизводимой вещественным, рукотворным эталоном, никак не связанным с фундаментальными физическими константами (ФФК), естественными явлениями природы.

    Международный эталон килограмма ("килограмм Архива") представляет собой цилиндр из платино-иридиевого сплава диаметром и высотой 39 мм. Наличие международного эталона в единственном экземпляре не исключает возможности его утраты, вызывает необходимость периодических непосредственных сличений с ним национальных эталонов.

    Наименьшая относительная погрешность измерения килограмма составляет 1·10-9 (при абсолютной погрешности 1 мкг для верхнего предела измерения 1 кг).

    Поэтому в некоторых научных метрологических центрах проводится большая работа по созданию эталона килограмма, связанного с естественными или фундаментальными константами. В первую очередь здесь стоит отметить метод, согласно которому килограмм может быть определен как 1/12 киломоля углерода при уточнении значения постоянной Авогадро (достигнутая погрешность метода 3·10-7). Другой метод предусматривает выражение килограмма с помощью силы, развиваемой в электростатических весах. Этот метод опирается на эффект Джозефсона, значения скорости света в вакууме, ускорения свободного падения, постоянной Планка и имеет относительную погрешность 8·10-8.

    Исследования метрологов направлены на поиск и изучение высокостабильных процессов и явлений микромира, воспроизводимость которых обеспечивалась бы фундаментальными положениями физики и позволила решить проблему перехода эталонной базы на систему так называемых естественных эталонов, опирающихся на фундаментальные физические константы, глубокая связь метрологии с ФФК проявляется, в частности, в тенденции создания комплексных эталонов:

    1. - единого эталона времени-частоты-длины на основе общего физического процесса – распространения электромагнитных волн в вакууме;

    2. - единого эталона силы тока-напряжения-сопротивления, опирающегося на квантовые эффекты Джозефсона и Холла.

    Метрологический потенциал Р.Ф.


    Более одного миллиарда средств измерений.

    130 государственных первичных эталонов.

    4 миллиона рабочих эталонов.

    7 тысяч типов государственных стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

    3000 нормативных документов.

    10 Государственных научных метрологических центров Госстандарта России.

    100 центров стандартизации и метрологии Госстандарта России.

    32 тысячи метрологических служб юридических лиц.

    25 департаментов, производящих средства измерений.


    4.5. Поверочная схема. Поверка и калибровка

    При проведении измерений необходимо обеспечить их единство. Под единством измерений понимают такое состояние измерений при котором, результаты измерений должны быть представлены в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам воспроизведенных величин, а погрешности результатов измерений известны с заданной вероятностью и не выходят за установленные пределы. Передача размеров единиц от эталонов рабочим мерам и измерительным приборам осуществляется, как уже отмечалось, с помощью рабочих эталонов, которые при необходимости подразделяются на разряды 1, 2, 3 и 4. Смысл обеспечения единства измерений состоит в том, что вся совокупность эталонов разных уровней и рабочих СИ воспроизводила одни и те же значения шкал (единиц) измерений. Передача размеров производится в соответствии с поверочной схемой, согласно представленной системе передачи размера единицы величины. (см. след. стр.)
    Схематическое изображение системы передачи размера единицы величины

    c:\documents and settings\admin\рабочий стол\1.jpg

    Поверочная схема – это нормативный документ, устанавливающий соподчинение СИ, участвующих в передаче участка шкал (размера единицы) от эталона к рабочим СИ с указанием метода и погрешностей (ГОСТ 8.061-80). Различают государственные и локальные поверочные схемы. Первые оформляются в виде стандарта (ГОСТ Р или ГОСТ) и обычно являются частью паспорта соответствующего эталона. Вторые являются документами внутреннего пользования отрасли (например, отраслевой стандарт), предприятия, организации.

    (см. след. стр.)

    Общий вид государственной поверочной схемы

    Рабочие средства

    измерения

    Рабочие эталоны

    Государственный

    эталон

    Вторичный эталон

    Вторичный эталон

    Вторичный эталон

    Вторичный эталон

    Вторичный эталон

    Вторичный эталон

    Метод

    передачи

    Вторичный эталон

    Метод

    передачи

    Эталон 1-го разряда

    Метод

    передачи

    Эталон 2-го разряда

    Метод

    передачи

    Эталон 3-го разряда

    Метод

    передачи

    Эталон 4-го разряда

    Метод

    передачи

    Метод

    передачи

    Метод

    передачи

    Метод

    передачи

    Метод

    передачи

    Метод

    передачи

    На чертеже поверочной схемы указывают: наименования СИ и методов поверки; номинальные значения или диапазоны значений величин; допускаемые значения погрешностей СИ; допускаемые значения погрешностей методов поверки. Методы поверки СИ, указываемые на поверочной схеме, с целью унификации должны соответствовать одному из следующих вариантов: непосредственное сличение (т.е. без средств сравнения); сличение при помощи компаратора; метод прямых измерений; метод косвенных измерений.

    Практически все средства измерений стареют, изменяя свои метрологические характеристики. СИ, применяемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, подвергаются обязательной периодической поверке. Поверка средства измерений – это совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным техническим требованиям. При поверке подвергается исследованию вся совокупность метрологических характеристик СИ, проверяется ход подвижных элементов, проводится внешний осмотр и т.д.

    Средства измерений, не входящие в сферу государственного регулирования обеспечения единства измерений (ГРОЕИ) могут подвергаться калибровке в добровольном порядке. Калибровка – совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного СИ, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона. При калибровке определяют действительное значение измеряемой величины калибруемого СИ, или поправки к его показаниям. По существу калибровка является упрощенным вариантом поверки. Например, средства измерений, которые используются в технологическом процессе, только калибруют, а СИ сотрудников отдела технического контроля, с помощью которых определяется параметры выпускаемой продукции, подлежат поверке.

    Одним из вариантов поверки (или калибровки) является градуировка – экспериментальное определение градуировочной характеристики СИ, т.е. установление соответствия между сигналами измерительной информации и показаниями прибора. При градуировке либо размечается шкала показаний прибора, либо определяются поправки к каждому делению шкалы.
    9.3. Цели и задачи ГРОЕИ

    В соответствии с законом об «Обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ. определены цели и задачи государственного регулирования обеспечения единства измерений, которые формируются следующим образом.

    Цели

    ГРОЕИ

    Задачи

    ГРОЕИ

    1. Установление правовых основ обеспечения единства измерений в РФ;

    2. Защита прав и законных интересов граждан, общества и государства от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

    3. Обеспечение потребности граждан, общества и государства в получении объективных, достоверных и сопоставимых результатов измерений;

    4. Содействие развитию экономики РФ и научно-техническому прогрессу.
    1. Установление системы единиц и шкал измерений, допускаемых к применению;

    2. Установление основных понятий метрологии, унификация их терминов и определений;

    3. Организация и проведение фундаментальных научных исследований с целью создания более совершенных и точных методов и средств воспроизведения единиц и шкал измерений и передачи их размеров;

    4. Установление экономически рациональной системы государственных эталонов;

    5. Установление общих метрологических требований к средствам измерений, методикам выполнения измерений, методикам поверки и калибровки С.И., а также других требований, соблюдение которых является необходимым условием обеспечения единства измерений;

    6. Осуществление всех форм ГРОЕИ, включающих в себя:

    - утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;

    - поверка средств измерений;

    - метрологическая экспертиза;

    - государственный метрологический надзор;

    - аттестация методик (методов) измерений;

    - аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений

    7. Участие в работе международных метрологических организаций.

    9.4. Сфера распространения ГРОЕИ

    Сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений распространяется на измерения, к которым установлены обязательные требования и которые выполняются в следующих областях:

    В области здравоохранения

    При осуществлении ветеринарной деятельности

    В области охраны окружающей среды

    При осуществлении деятельности по обеспечению безопасности при чрезвычайных ситуациях

    При осуществлении контроля за соблюдением требований к эксплуатации опасного производственного объекта

    При выполнении государственных учетных операций

    При осуществлении деятельности в области обороны и безопасности государства

    При осуществлении деятельности в области гидрометеорологии

    При проведении банковских, налоговых и таможенных операций

    При выполнении поручений суда, органов прокуратуры, государственных органов исполнительной власти

    При осуществлении мероприятий, связанных с ГРОЕИ для всех форм указанных выше

    Области знаний и виды деятельности

    При осуществлении торговли и товарообменных операций

    При осуществлении геодезической и картографической деятельности

    При выполнении работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям

    При выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда

    При оказании услуг почтовой связи

    При проведении официальных спортивных соревнований

    9.5. Правовая, техническая и организационная подсистемы ГРОЕИ

    Государственная система обеспечения единства измерений состоит из трех подсистем – правовой, технической и организационной.

    1. Совокупность государственных эталонов единиц и шкал измерений.

    2. Совокупность военных эталонов (резерв государственных эталонов)

    3. Совокупность рабочих эталонов

    4. Совокупность стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов

    5. Совокупность средств измерений и испытательного оборудования, специальных зданий и сооружений для проведения высокоточных измерений, научно-исследовательских, эталонных, испытательных, поверочных, калибровочных и измерительных лабораторий и их оборудования

    Комплекс взаимосвязанных законодательных и подзаконных актов, объединенных общей целевой направленностью и устанавливающих согласованные требования к объектам деятельности по обеспечению единства измерений

    1. Государственная метрологическая служба

    2. Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти

    3. Метрологические службы юридических лиц

    4. Государственная служба времени, частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ)

    [Головная организация (ИМВП) в составе ВНИИ ФТРИ]

    5. Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО)

    [Головная организация УНИИМ]

    6. Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (UCCСД). Координирует работу ВНИ центр Государственной службы стандартных справочных данных.

    [ВНИЦ ГСССД в составе ВНИИМС)
    Правовая подсистема

    Техническая подсистема

    Организационная подсистема

    Структура и подсистемы ГРОЕИ
    написать администратору сайта