Основные постулаты метрологии, содержание Закона «Об обеспечении единства измерений»

     Если  бы была возможность увеличивать  n, то в пределе при и полигон перешел бы в кривую плотности распределения вероятности отсчета , показанную на рисунке 3 (б).

Рис.3 –  Гистограмма, полигон и плотность  распределения вероятности отсчета  у аналогового измерительного прибора 

Здесь так же, как в примере №1, можно  поступить по-другому. Подсчитывая, сколько раз указатель отсчетного устройства останавливался левее каждой отметки шкалы, откладывая над этой отметкой вдоль оси ординат отношение  числа таких отклонений к их общему числу n и соединяя полученные точки отрезками прямых, получим ломаную линию, показанную на рисунке 4 (а) и называемую кумулятивной кривой. Как гистограмма и полигон, она исчерпывающе характеризует отсчет у аналоговых измерительных приборов. Если бы опять-таки была возможность увеличивать n, то при и кумулятивная кривая перешла бы в график функции распределения вероятности отсчета , показанной на том же рисунке 4 (б).

Рис.4 - Кумулятивная кривая (а) и функция распределения вероятности отсчета (б) у аналогового измерительного прибора. 

     Плотность распределения вероятности  р(х) и функция распределения плотности F(x) служат в теории вероятностей моделями эмпирических законов распределения, получаемых из экспериментальных данных методом математической статистики.

     После выполнения измерительной процедуры  в уравнении (1) остаются два неизвестных: и n. Неслучайное значение v либо должно быть известно до измерения, либо устанавливается посредством дополнительных исследований. Слагаемое η, являющееся случайным, не может быть известно в принципе. Поэтому определить значение измеряемой величины 

невозможно.

     Равенство (2) соблюдается точно, благодаря тому, что при повторных выполнениях измерительной процедуры случайное изменение второго слагаемого в правой части всякий раз влечет за собой точно такое же изменение первого. О таких слагаемых говорят, что они коррелированны (взаимосвязаны) между собой. Разность между коррелированными значениями двух случайных величин неслучайна, но в данном случае неизвестна. Поэтому строгого решения уравнение (2) не имеет.

     На  практике удовлетворяются приближенным решением. Для этого используются результаты специального исследования, называемого метрологической аттестацией средства измерений и методики выполнения измерений. В ходе этого исследования приближенно определяется среднее значение второго слагаемого в правой части формулы (2): 

     Среднее значение не является случайным. Поэтому  после замены случайного второго  слагаемого в правой части уравнения (2) неслучайным значением H получается приближенное решение 

в котором  результат измерения является случайным значением измеряемой величины.

     Первое  слагаемое в правой части выражения (3) называется показанием 

     Оно подчиняется тому же закону распределения  вероятности, что и отсчет, но отличается от последнего тем, что 

     Два последних слагаемых в правой части формулы (3) представляют суммарную поправку которая может включать и большее количество составляющих в зависимости от числа учитываемых факторов. Поправка не является случайной, но может изменяться от измерения к измерению по определенному закону. Поэтому в каждое отдельное значение показания может вноситься своя поправка .

     Результат измерений Q подчиняется тому же закону распределения вероятности, что показание и отсчет, но смещенному по оси абсцисс на значение суммарной поправки. Отдельное его значение 

получаемое  всякий раз после выполнения измерительной  процедуры, называется

результатом однократного измерения. Среднее арифметическое значение результата измерения, полученное при многократном независимом измерении одной и той же величины постоянного размера 

называется  результатом многократного измерения.

     Уравнение измерения интервала записывается аналогично уравнению (1): 

где - значение разности между двумя размерами физической величины. Анализ этого уравнения не отличается от анализа уравнения (1).

     Математической  моделью измерения по шкале порядка  служит неравенство 

описывающее процедуру сравнения двух размеров одной и той же измеряемой величины. Результатом сравнения в этом случае является не отсчет, а решение о том, какой из размеров больше, либо они одинаковы. Не исключена возможность как правильных, так и неправильных решений. Следовательно, результат сравнения двух размеров по шкале порядка является случайным, что соответствует основному постулату метрологии.

 

2. Закон «Об обеспечении единства измерений»

 

1. Содержание  Закона «Об обеспечении  единства измерений»

 

  В 1993 г. принят Закон РФ «Об обеспечении  единства измерений». До того по существу не было законодательных норм в области метрологии. Правовые нормы устанавливались постановлениями Правительства. По сравнению с положениями этих постановлений Закон установил немало нововведений — от терминологии до лицензирования метрологической деятельности в стране. Установлено четкое разделение функций государственного метрологического контроля и государственного метрологического надзора; пересмотрены правила калибровки, введена добровольная сертификация средств измерений и др.

  Реорганизация государственных метрологических  служб, необходимость которой диктовалась  переходом страны к рыночной экономике, фактически привела к значительной степени разрушения централизованной системы управления метрологической деятельностью и ведомственных служб. Появление различных форм собственности послужило причиной возникновения противоречий между обязательностью государственных испытаний средств измерений, их поверки, государственным надзором и возросшей степенью свободы субъектов хозяйственной деятельности. К этому добавились и другие проблемы, связанные с необходимостью для России интеграции в мировую экономику. Таким образом, проблема пересмотра правовых, организационных, экономических основ метрологии стала весьма актуальной.

  Метрология  относится к такой сфере деятельности, в которой основные положения обязательно должны быть закреплены именно законом, принимаемым высшим законодательным органом страны. В самом деле, юридические нормы, непосредственно направленные на защиту прав и интересов потребителей, в правовом государстве регулируются стабильными законодательными актами. В этой связи положения по метрологии, действовавшие до введения Закона «Об обеспечении единства измерений», применяются лишь в части, не противоречащей ему.

  Рассмотрим  основные положения Закона «Об обеспечении  единства измерений».

  Цели  Закона состоят в следующем:

• защита прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;
• содействие научно-техническому и экономическому прогрессу на основе применения государственных эталонов единиц величин и использования результатов измерений гарантированной точности, выраженных в допускаемых к применению в стране единицах;
• создание благоприятных условий для развития международных и межфирменных связей;
• регулирование отношений государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений;
• адаптация российской системы измерений к мировой практике.

  Особенность Закона в отличие от зарубежных законодательных положений по метрологии заключается в том, что, несмотря на основные сферы его приложения — торговля, здравоохранение, защита окружающей среды, внешнеэкономическая деятельность — он распространяется на некоторые области производства в части калибровки средств измерений метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин. Закон предоставляет право аккредитованным метрологическим службам юридических лиц выдавать сертификаты о калибровке от имени органов и организаций, которые их аккредитовали.

  За  рубежом в компетенцию федеральных  органов власти входит только установление основ законодательства об обеспечении единства измерений. В отличие от практики зарубежных государств с федеративным устройством в РФ отношения, связанные с обеспечением единства измерений, регулируются лишь федеральными законодательными актами. Исключением из этого правового положения является предоставление субъектам федерации в России возможности принимать нормативные акты по некоторым вопросам государственного метрологического контроля и надзора.

  Закон «Об обеспечении единства измерений» устанавливает и законодательно закрепляет основные понятия, принимаемые  для целей Закона: единство измерений, средство измерений, эталон единицы  величины, государственный эталон единицы  величины, нормативные документы  по обеспечению единства измерений, метрологическая служба, метрологический  контроль и надзор, поверка и калибровка средств измерений, сертификат об утверждении типа средств измерений, аккредитация на право поверки средств измерений, сертификат о калибровке. В основу определений положена официальная терминология Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ). Основные статьи Закона устанавливают:

• организационную структуру государственного управления обеспечением единства измерений;
• нормативные документы по обеспечению единства измерений;
• единицы величин и государственные эталоны единиц величин;
• средства и методики измерений.

  Закон определяет Государственную метрологическую службу и другие службы обеспечения единства измерений, метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц, а также виды и сферы распределения государственного метрологического контроля и надзора. Отдельные статьи Закона содержат положения по калибровке и сертификации средств измерений и устанавливают виды ответственности за нарушение Закона. Закон определяет состав и компетенцию Государственной метрологической службы, подчеркивает межотраслевой и подведомственный характер ее деятельности (например, утверждение общероссийских нормативных документов). Межотраслевой характер деятельности закрепляет правовое положение Государственной метрологической службы, аналогичное другим межотраслевым и контрольно-надзорным органам государственного управления (Госатомнадзор, Госэнергонадзор, Госсанэпиднадзор и др.).

  Характерной чертой правового положения Государственной  метрологической службы является подчиненность по вертикали одному ведомству — Госстандарту России, в рамках которого она существует обособленно и автономно.

  Становление рыночных отношений наложило отпечаток  на статью Закона, которая определяет основы деятельности метрологических служб государственных органов управления и юридических лиц. Как отмечалось выше, в зарубежной практике вопросы деятельности структурных подразделений метрологических служб на предприятиях («промышленная метрология») выведены за рамки законодательной метрологии, а их деятельность стимулируется чисто экономическими методами. В России на сегодняшний день признана целесообразность сохранения законодательных положений, касающихся промышленной метрологии.

  Специалисты отмечают также, что со временем утратит  актуальность положение Закона о метрологических службах в государственных органах управления, поскольку уже сейчас заметны ослабление отраслевых органов управления и рост числа независимых юридических лиц.

  Современный этап развития экономики в России вызывает трудности в реализации некоторых положений Закона (например, касающихся поверки и аккредитации соответствующих служб на право поверки, а также утверждения типа средств измерений), в связи с чем требуются дальнейшее совершенствование, актуализация, конкретизация законодательных положений. Но вместе с тем по крайней мере три причины требовали законодательного закрепления Российской системы измерений:

• использование неверных приборов или методик выполнения измерений ведет к нарушению технологических процессов, потерям энергетических ресурсов, аварийным ситуациям, браку и др.;
• значительные затраты на получение достоверных результатов измерений. В странах с развитой экономикой на измерения расходуется почти 6% ВНП;
• децентрализация управления экономикой вызывает необходимость структурных изменений в метрологии.

  Закон служит базой для создания в России новой системы измерений, которая может взаимодействовать с национальными системами измерений зарубежных стран. Это прежде всего необходимо для взаимного признания результатов испытаний и сертификации, а также для использования мирового опыта и тенденций в современной метрологии. Некоторые из них учтены в Законе. Так, заменены устаревшие понятия и термины, трансформирована система поверки средств измерений: вместо государственной и ведомственной поверки, а также аккредитованными службами юридических лиц введена единая поверка средств измерений. Требования к аккредитованным метрологическим службам и порядок их аккредитации в максимальной степени приближены к новым условиям и одновременно — к обеспечению в этих условиях единства измерений.