Калибровка и метрологическая аттестация СИ

Лекция 8  КАЛИБРОВКА и метрологическая аттестация СИ

Калибровка СИ может осуществляться по двум направлениям: калибровка высокоточных средств измерений; калибровка образцовых и рабочих СИ.

Первое направление в метрологической практике традиционное и использовалось давно в тех случаях, когда по мере продвижения вверх по поверочной схеме от рабочих СИ к эталонам неизбежно сокращается число СИ различных по номинальному значению. На верхних ступенях поверочной схемы часто имеется СИ (мера, эталон) только одного значения. Известно, что повышение точности СИ неизбежно связано с сокращением диапазона измерений по их шкале. Поэтому на некоторой ступени поверочной схемы иногда разности поверяемых значений поверяемой и ближайшей к ней по разряду исходной меры превышает диапазон измерения измерительного прибора соответствующего данному разряду точности. В этих случаях поверка осуществляется способом калибровки.

Этот способ калибровки заключается в сравнении различных мер, их сочетаний или отметок шкал многозначных мер в различных комбинациях и вычислении по результатам этих сравнений действительных значений отдельных мер или отметок шкалы (или поправок к ним) исходя из известного значения одной из них. В результате сравнения получается система уравнений, решением которого находятся действительные значения мер. Если число уравнений равно числу мер, то действительные значения мер и погрешности их аттестации находят с помощью методов обработки результатов косвенных измерений. С целью повышения точности аттестации необходимо увеличивать число уравнений, что позволит определить  действительное значение мер методом обработки результатов совокупных измерений.

В результате проведенных сличений получены тринадцать уравнений с тринадцатью неизвестными. Решив эту систему уравнений, находим действительные значения масс гирь набора.

Второе направление калибровочной деятельности сложилось в настоящее время, когда работы по метрологическому обеспечению все более интенсивно начинают проводиться в сфере, непосредственно не включенной в область законодательной метрологии. Это обусловлено тем, что данная деятельность, проводимая в разных субъектах хозяйствования (на государственных предприятиях, в НИИ и в частных фирмах) соответствующими метрологическими службами, способствует, в первую очередь, повышению качества выпускаемой продукции и увеличению ее конкурентоспособности.

Инициатором работ в области метрологического обеспечения  выступают в данном случае сами субъекты хозяйствования, которые прежде всего заинтересованы в их результатах.

Становление нового вида метрологической деятельности на территории Республики Беларусь связано с определенными трудностями методического и организационного характера. Это в первую очередь касается терминов и определений. Так, в «Законе об обеспечении единства измерений» и СТБ 8014-2000  имеются разночтения в определении термина калибровка. Нет единого подхода в этом вопросе и в международной практике, о чем свидетельствуют данные, приведенные в таблице.

Таблица 1 - Определения термина калибровка

Калибровка СИ имеет ряд особенностей и различий по сравнению с поверкой и МА СИ. Эти различия в большей мере касаются методических, организационных, технических и правовых сторон. В таблице приведены сведения об этих различиях.

                          Таблица 2 - Различия между поверкой, калибровкой и МА СИ

Анализ НД на поверку, калибровку и МА СИ показывает, что при внедрении калибровки в метрологическую деятельность субъектов хозяйствования в организационном отношении необходимо обосновывать перечень калибруемых СИ, ранг исполнительных органов и исполнителей, официальное юридическое оформление заявки и свидетельства калибровки.

В методическом плане при калибровочных работах необходимо учитывать следующие особенности:

-         использование утвержденных методик калибровки, учитывающих технические возможности калибровочной службы, а также диапазон ( или дискретные измеряемые значения), в котором должна быть проведена калибровка и погрешность (или неопределенность), с которой должны быть определены измеряемые величины;

-         условия проведения;

-         обработку результатов измерения;

-         оформление результатов калибровки.

В техническом аспекте калибровки в сравнении с поверкой и МА СИ не имеет принципиальных отличий, т.к. при калибровке используются те же эталоны, эталонные (образцовые) разрядные средства. Кроме того, могут использоваться вспомогательные средства и устройства, например, для создания нормальных условий проведения работ.

Калибровочная служба РБ

На основании международного опыта создания калибровочных служб и с учетом сложившейся метрологической инфраструктуры Республики Беларусь рассматривается следующая структура Калибровочной Службы Беларуси (КСБ), представленная на рисунке:

Рисунок 1- Калибровочная служба РБ

Калибровочную службу Беларуси образуют:

-         Госстандарт Республики Беларусь;

-         совет КСБ;

-         орган КСБ;

-         калибровочные лаборатории.

Госстандарт РБ образует Совет КСБ, членами которого являются руководители метрологических государственных органов управления и органов аккредитации, а также аккредитованных метрологических служб юридических лиц, представителей народного хозяйства, НИИ и объединений, государственных научных метрологических организаций и органов ГСМ, а также других заинтересованных в КСБ обществ и объединений.

Орган КСБ обеспечивает техническую связь с национальными и исходными эталонами, оказывает технические консультации, проводит национальные и международные сличения, разрабатывает, утверждает и регистрирует методики калибровки, обеспечивает повышение квалификации персонала и проводит аккредитацию калибровочных лабораторий. Калибровочные лаборатории, созданные на базе зарегистрированных поверочных лабораторий метрологических служб СХ осуществляют практическую деятельность по калибровке СИ.

Согласно стандарту основными целями КСБ являются:

-         обеспечение единства измерений на всех уровнях проведения метрологических и технических измерений;

-         гармонизация общеправовых и технических требований с международными правилами калибровки;

-         развитие метрологической инфраструктуры страны для обеспечения качества продукции и повышения ее конкурентоспособности;

-         перераспределение ответственности между производителями и потребителями метрологических услуг в части измерений, не относящихся к области законодательной метрологии;

-         решение задач, связанных с «привязкой» применяемых в производстве средств измерений к общей метрологической основе;

Внедрение калибровки в общую метрологическую деятельность МС СХ позволяет решить следующие проблемы:

-         аттестацию МХ испытательного и диагностического оборудования в реальных условиях эксплуатации;

-         легализацию проведения «неполной» поверки;

-         использование имеющихся эталонов в МС для передачи размера единиц физических величин при отступлении от стандартизованных поверочных схем;

В связи с тем, что работы по калибровке формально не могут быть отнесены к области законодательной метрологии но, тем не менее, они являются составной частью СОЕИ и имеют взаимосвязь с законодательной метрологией на основе сравнимости результатов измерений (рис.2).

              Организация и порядок проведения калибровки

Организация и порядок проведения калибровки осуществляется согласно СТБ 8014-2000- «Организация и порядок проведения калибровки».

Согласно СТБ 8014 калибровке подвергаются средства измерений, допущенные к применению на территории Республики Беларусь в соответствии с требованиями СТБ 8001 и СТБ 8004, в том числе:

-         специального назначения (средства измерений, предназначенные для специальной измерительной задачи в конкретных отраслях);

-         применяемые в ограниченном диапазоне измерений или средства измерения, функциональные возможности которых используются не в полном объеме;

-         требующие определения метрологических характеристик в реальных условиях применения средств измерения.

Калибровка проводится для определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений и принятия решения об их применении.

Калибровка средств измерений проводится лицами, прошедшими обучение и аттестованными в порядке установленном ГОССТАНДАРТОМ.