Государственная система обеспечения единства измерений

Деятельность метрологической службы

Метрология (от греческих слов «метро» — мера, «логос» — учение) - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности.

В 1993 г. был принят закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений», устанавливающий правовые основы и регулирующий деятельность по изготовлению, выпуску, эксплуатации и ремонту средств измерений, а также защищающий права граждан от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.

Измерения — основа научных знаний, служат для учета материальных ресурсов, обеспечения требуемого качества продукции, совершенствования технологии, автоматизации производства, обеспечения безопасности труда и пр.

Можно выделить три главные функции измерений: учет продукции (по массе, размеру, объему), расход мощности, энергии и т. д.; определение физических величин, характеризующих состав и свойства продукции; измерение технических параметров с целью контроля и регулирования технологического процесса.

Важнейшим условием проведения измерений является согласованность их результатов независимо от того, где они были вы полнены, т. е. результаты измерений одинаковых величин, полученные в разных местах и с помощью различных измерительных средств, должны быть сопоставимы на уровне требуемой точности, для этого необходим высокий уровень метрологического обеспечения. В современных условиях метрологическое обеспечение — это комплекс научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

В связи с этим все метрологические средства измерений требуют периодической поверки, которую выполняют на основе стандартизованных поверенных схем, методов и средств поверки. Организационной основой метрологического обеспечения является государственная и ведомственная метрологическая служба.

Государственную метрологическую службу в России возглавляет Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации. Его деятельность направлена на решение научно-технических проблем метрологии и осуществление необходимых законодательных и контрольных функций, а именно: установление допущенных к применению физических величин, систем государственных эталонов, создание образцовых средств измерений, методов и средств измерений высшей точности; разработка государственных поверочных схем; определение физических констант и физико-химических свойств веществ и материалов, а также получение стандартных образцов этих веществ и ма­териалов; разработка стандартных методов и средств испытаний и контроля, требующих высокой точности; разработка теорий измерений и методов оценки погрешностей; систематическая поверка мер и измерительных приборов; ревизия состояния средств измерений на предприятиях и в организациях.

В государственную метрологическую службу входят: главный центр метрологической службы (ВНИИМС), главные центры государственных эталонов, государственная служба стандартных образцов веществ и материалов (ГССО).

Метрологическая служба отрасли, которая носит название ведомственная, — важная составная часть метрологической службы страны. Она проводит повседневную систематическую работу в данной отрасли по обеспечению единства и достоверности измерений путем: повсеместного соблюдения требований нормативно- технических документов государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ); планомерного внедрения методик из­мерений, отвечающих требованиям производства и обеспечивающих выпуск продукции высокого качества; постоянного контроля за состоянием и правильностью применения средств измерений.

Важная роль в решении задач метрологического обеспечения производства отводится метрологической службе предприятия, которая осуществляет организационно-техническое руководство над работами по метрологическому обеспечению в цехах и лабораториях, а также непосредственно выполняет работы по метрологическому обеспечению.

В своей деятельности метрологическая служба предприятий и ведомств руководствуется действующим законодательством, методическими указаниями и рекомендациями Госстандарта России.

Средства и методы измерений

Средства измерений — это технические средства, предназначенные для измерений и имеющие нормированные погрешности. К средствам измерений относятся меры и измерительные приборы: преобразователи, установки и системы.

По метрологическому назначению средства измерений делят на два вида— рабочие средства измерений и эталоны. Рабочие средства измерений применяют для определения параметров технических устройств, технологических процессов, окружающей среды и др. Рабочие средства могут быть лабораторными, производственными и полевыми. Лабораторные средства измерений — самые точные и чувствительные, а их показания характеризуются высокой стабильностью. Производственные — обладают устойчивостью к воздействию различных факторов производственного процесса: температуры, влажности, вибрации и пр., что может сказаться на достоверности и точности показаний приборов. Полевые — работают в условиях, постоянно изменяющихся в широких пределах внешних воздействий.

Эталон — это высокоточная мера, которая предназначена для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерения. Эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц с наивысшей точностью, называется первичным эталоном. Эталон, обеспечивающий воспроизведение в особых условиях и заменяющий в этих условиях первичный, называют специальным эталоном. Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны, называют государственным эталоном. В России государственные эталоны утверждает Госстандарт РФ.

Международные эталоны хранят и поддерживают в Международном бюро мер и весов. Периодически национальные (государственные) эталоны сравнивают между собой для обеспечения достоверности, точности и единства измерений.

Для различных метрологических работ создаются вторичные эталоны единиц физических величин, значения которых устанавливают по первичному эталону. Вторичные эталоны по назначению подразделяют на эталоны-свидетели, эталоны-копии, эталоны сравнения и рабочие эталоны.

Определение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств называется измерением.

В зависимости от способа получения информации измерения могут быть прямые, косвенные, совокупные и совместные. Прямые измерения — это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой (например: измерение длины линейкой, измерение температуры термометром).

Косвенные — это такие измерения, при которых искомое значение находят на основании известной зависимости между искомой величиной и величинами, определяемыми прямыми измерениями (например, определение плотности твердого тела по результатам измерений объема и массы).

Совокупные — это такие измерения, при которых искомое значение величины находят путем решения системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений какой- либо величины в различных сочетаниях.

Совместными называют измерения двух или нескольких неоднородных величин, производимые одновременно для определения зависимости между ними.

Существует множество методов измерений, и по мере развития науки и техники их число все увеличивается.

Методы измерений — это совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Среди прямых методов наибольшее распространение получили метод непосредственной оценки и метод сравнения с мерой.

Измерения как основной объект метрологии связаны как с физическими величинами, так и с величинами, относящимися к другим наукам.

В 1960 г. Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) утвердила Международную систему единиц (систему СИ). В последующие годы были приняты дополнения и изменения, в результате чего на сегодняшний день в системе имеется семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела), дополнительные (радиан и стерадиан) и производные единицы физических величин. Международная система (СИ) — наиболее совершенная и универсальная система. Практически все крупнейшие международные организации включили ее в свои нормативные документы по метрологии.

В 1993 г. Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» в установленном порядке были допущены к применению единицы величин Международной системы СИ. Кроме того, Правительством Российской Федерации наравне с единицами СИ допущены к применению и внесистемные единицы величин.

Размер метрических единиц, в том числе и единиц Международной системы (СИ), во многих случаях при применении неудобны: или слишком велики, или очень малы. Поэтому используют кратные и дольные единицы (например, десятичные кратные или дольные единицы, которые получают умножением исходных единиц на 10, возведенное в степень). Для образования наимено­вания таких единиц используют соответствующие приставки.