Метрология

Мерзімді тексеру пайдаланудағы және сақтау кезіндегі барлық өлшеу құралдары тартылады. Мерзімді тексеру тексеруаралық интервалдар деп аталатын белгілі бір уақыт аралығында жүргізіледі. Тексеру аралық интервалдар өлшеу құралдарының ерекшеліктері мен пайдалану интенсивтілігін ескере отырып анықталады және тексеру аралығындағы кезеңдердегі өлшеу құралдарының жаармдылығын қамтамасыз етуі тиіс.

Мемстандарт органдарында тексеруден өтетін өлшеу құралдары үшін тексеру  аралық интервалдық мемлекеттік метрологиялық қызмет  органдары, ал өлшейтін жұмыс құралдары үшін кәсіпорындардың метрологиялық қызметі анықтайды және кәсіпорын жетекшісі бекітеді.

Кезектен тыс тексеру:

• өлшеу құралдарының қолдануға жарамдылығын растау қажетттілігі пайда болғанда;
• тексеруге жататын пломба немесе клеймо зақымданғанда немесе жүргізілген тексеріс туралы құжатты жоғалтып алғанда;
• өлшеу құралдары сол уақыт ішінде тексеру жүргізілмеген сақтау мерзімінен соң пайдаланылғанда;
• өлшеу құралдарын ұзақ мерзімді сақтауға берген жағдайда;
• өлшеу құралдарын оларға арналған тексеру аралық интервалының жартысы өткен кезде пайдаланған жағдайда, оларды мерзімді тексеруден өткізу мерзімдеріне қатыссыз түрде, өлшеу құралдарын пайдалану және сақтау кезінде жүргізіледі.

Өлшеу құралдарына, өлшеу  құралдарының сақталуы мен пайдалануына мемлекеттік қадағалау және ведомствалық нетижелерінің дұрыстығын және тексеру  аралық кезінде инспекциялық тексеруге іріктеліп (ішінара) тартылады. Өлшеу құралдарының  қнімділік көлемі мен инспекциялық тексеру жүргізу әдісін оны жүргізуге басшылық жасайтын тұлға анықтайды. Тексеруге тиісті нормативті құжаттарда көрсетілген толық емес формада жүргізілуі мүмкін.

Сараптамалық тексеру  олардың қолдануға жарамдылығын және оларды пайдаланудың дұрыстығын анықтау мақсатында өлшеу құралдарын метрологиялық сараптама жүргізу  кезінде орныдалады. Тексеруді мемлекеттік  метрологиялық қызмет органдары  жүргізеді.

Өлшеу құралдары Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдарының талап етуі бойынша, тексеруге консервацияға қойылған қалыпта беріліп, техникалық сипаттамалары, пайдалану жөніндегі нұсқаулар, соңғы тексеру туралы куәлік қоса берілуі тиіс.[2,127б.]

 

    Өлшеу құралдарын калибрлеу және тексеру

Өлшеу құралдары - өлшеуді орындаған  кезде қолданылатын және қалыпты метрологиялык сипаттамалы техникалык құрылғы. 

Өлшеу құралдарын калибрлеу  – бұл метрологиялық сипаттамалардың  нақты мәнін немесе мемлекеттік  бақылауға және қадағалауға жарамдылығын анықтау және бекіту мақсатында орындалатын операциялардың жиынтығы. Нормативтік құжатта баяндалатын немесе  тапсырыс беруші анықтайтын, оның метрологиялық сипаттамасының бұрын белгіленген техникалық талаптарға сәйкес келуі өлшеу құралдарының жарамдылығы ретінде түсіндіріледі. Жарамдылық туралы қорытынды калибрлеу зертханасы жасайды.

Калибрлеуді, осы жұмысты  біліктілікпен орныдау үшін қажетті  жағдайлар болған кезде  кез келген метрологиялық қызмет (немесе жеке тұлға) жүргізе алады.  Калибрлеу - ерікті операция және оны сондай-ақ кәсіпорынның өз метрологиялық қызметі орындай алады. Алайда, калибрлеу еріктілік сипаты кәсіпорынның метрологиялық қыщметін белгілі бір  талаптарды сақтау қажеттігінен босатпайды. Олардың ең бастысы - өлшеу жұмыс құралдарын ұлттық мемлекеттік эталонға міндеттеп «тану». Сөйтіп, калибрлеу функциясын өлшем бірлігін қамтамасыз етудің  ұлттық жүйесінің құрамды бөлігі ретінде қараған дұрыс. Осымен байланысты өлшем бірлігін қамтамасыз ету  ұлттық жүйенің принциптері халықаралық ережелермен және нормалармен үйлестірілген, ал калибрлеу өлшем бірліктерінің әлемдік жүйесіне кіреді.

Калибрлеу жұмыстарын ұйымдастырудың келесі нұсқалары болуы  мүмкін:

• кәсіпорындар өзінде калибрлеу жұмыстарын жүргізуді дербес ұйымдастырады және ешқандай жүйеде аккридитациядан өтпейді;
• кәсіпорын оны аккредитациядан өткізген ұйым атынан калибрлеу жұмыстарын жүргізу құқығына калибрлеудің ұлттық  жүйесінде аккредитацияланбайды;
• Кәсіпорын коммерциялық негізде, калибрлеу жұмыстарын орындау мақсатында,  калибрлеудің ұлттық жүйесінде аккредитацияланады;
• өлшеу құралдарын тексеру құқығына аккредитацияланған кәсіпорын , бір мезгілде  өлшеудің сол  түрлері бойынша калибрлеу жұмыстарын жүргізу құқығына аккредитациялаудан өткендігі туралы аттестат алады;
• метрологиялық институттар және Мемлекеттік метрологиялық қызмет органдары, бір мезгілде аккредитациялау органы және калибрлеу ұйымы ретінде калибрлеудің ұлттық жүйесінде тіркеуден өтеді.[3,186б.]

 

 

2.3 Өлшеулердің жіктелуі. Сынау және бақылау туралы ұғым

 

 

Өлшеулердің жіктелуі өлшеулерді орындау және нәтижелерді  өңдеу әдістемелерін әзірлеу  кезінде себептеледі.

Жіктелу мақсаты  – өлшеу нәтижелерін анықтау  кезінде пайда болатын, өлшеулердің  әдістемелік қателіктерін ерекшелеу  ыңғайлылығы.

Өлшеулер бірқатар белгілер бойынша жіктелуі мүмкін. Нәтижелерді алу тәсілі бойынша өлшеулер: тура, жанама, бірлескен және жиынтық болып бөлінеді.

Тура – ол кезде шаманың ізделіп отырған  мәнін тікелей өлшеу құралдарының көрсеткіштері бойынша табатын  өлшеулер.

Жанама деп  ол кезде өлшенетін шаманың ізделіп отырған мәнін, сол мән мен бірдей жағдайларда жүргізілген, тура өлшеулерге ұшырайтын шама арасындағы белгілі тәуелділік бойынша табатын өлшеулер. Жалпы түрде Y, Q өлшенетін шамасын және тура өлшеулерге ұшырайтын, x₁, х₂ … х_n шамаларын байланыстыратын тәуелділік мына түрде болады:

                     Q=f(x₁, х₂ … х_n)            2)

                       Y=F(x₁, х₂…x_n).            (3)

Жанама өлшеулер кезінде тәуелділіктер үш түрлі  болуы мүмкін:

1. сызықтық   ,           (4)  

мұнда - тұрақты коэффициент;

2. сызықтық емес   ,          (5)

мұнда ) – қандай да бір функция;

3. тәуелділіктің аралас типі   .       (6)

Y және X_i арасындағы байланыс түрі жанама өлшеулер қателіктерін есептеу әдістемесін анықтайды.

Бірнеше бір аттас шамаларды бір мезгілде өлшеу жүргізілетін өлшеулер жиынтық деп аталады, олар кезінде олардың ізделіп отырған мәнін теңдеулер жүйесін шешу арқылы табады.

Олардың арасындағы тәуелділікті анықтау үшін екі немесе бірнеше бір аттас емес шамаларды  бір мезгілде өлшеу жүргізілетін өлшеулер бірлескен деп аталады. Жанама, бірлескен және жиынтық өлшеулер бір принципті маңызды ортақ қасиетпен біріктіріледі. Олардың нәтижелері өлшенетін шамалар мен тура өлшеулерге ұшырайтын шамалар арасындағы белгілі функционалды тәуелділіктер бойынша есептеумен анықталады. Айырмашылықтар тек функционалды тәуелділікте ғана болады. [4]

Дәлдік сипаттамасы  бойынша өлшеулер дәлдігі бірдей және дәлдігі бірдей емес болып бөлінеді. Дәлдігі бірдей – бұл сол және бір жағдайларда өлшеу құралдарымен дәлдігі бойынша бірдей орындалған, физикалық шамаларды өлшеу. Дәлдігі бірдей емес – әр түрлі жағдайларда өлшеу құралдарымен дәлдігі бойынша әр түрлі орындалған, физикалық шамаларды өлшеу. Осы өлшеулердің нәтижелерін өңдеу әдістемесі әр түрлі.

Өлшеулер санына байланысты бір еселік және көп еселік өлшеулерді ажыратады. Көп еселік өлшеулерді қателіктің кездейсоқ құраушысын азайту мақсатымен жүргізеді.

Өлшенетін шаманы өзгертуге  қатысы бойынша өлшеулер статикалық және динамикалық болып бөлінеді. Берілген жіктеудің мақсаты нақты өлшеулер кезінде өлшенетін шаманы өлшеу жылдамдығын есепке алу қажеттілігі туралы шешім қабылдаудан тұрады.

Статикалық өлшеулерге барлық өлшеу уақытының бойында өзгеріссіз қалатын, физикалық шамаларды өлшеулер жатады.

Динамикалық өлшеулер – бұл уақытқа байланысты өзгеретін, физикалық шамаларды өлшеулер.

Метрологиялық тағайындалуына байланысты өлшеулер техникалық және метрологиялық болып бөлінеді. Техникалық өлшеулерді жұмыстық өлшеу құралдарымен жүргізеді. Метрологиялық – олардың мөлшерлерін жұмыстық өлшеу құралдарына беру үшін физикалық шамалар бірліктерін ұдайы өсіру мақсатымен эталондардың көмегімен.

Өлшеулер нәтижелерінің  өрнектеріне байланысты олар абсолюттік және салыстырмалы болып бөлінеді. Абсолюттік – бұл физикалық константалар мәндерін пайдалану арқылы бір немесе бірнеше шамаларды өлшеулер. Салыстырмалы–бұл белгілі шаманың бір аттас шамаға қатынасының өзгеруі.[5]

 

Сынау және бақылау  туралы ұғым

Сынау деп объектінің сандық және сапалық сипаттамаларын экспери-менттік анықтау аталады. Объект бір бұйым, бұйымдар партиясы, бұйым макеті немесе моделі, өнім және оның жұмыс істеу және өндіру процестері.

Сынаудың негізгі  белгілері мыналар болып табылады:

- объект бойынша белгілі шешімді, яғни оның жарамдылығы немесе ақауланғандығы туралы шешімді қабылдау;

- сынаудың талап  етілетін нақты шарттарын беру.

Сынаулар шарттары – сынаулар кезінде әсер етуші  факторлардың және (немесе) объектінің жұмыс істеу режимдерінің жиынтығы. Нақты объектілерді сынауға нормативтік-техникалық сынаулардың қалыпты шарттары анықталу керек. Сынаудың келесі алуан түрлері болады, олар әр түрлі белгілер бойынша жіктеледі:

- тағайындалуы  бойынша олар зерттеуші, бақылаушы,  салыстырушы және анықтаушы болып бөлінеді;

- жүргізу деңгейі  бойынша: мемлекеттік, ведомство  аралық және ведомстволық;

- сыналатын  өнімді әзірлеу кезеңдерінің  түрі бойынша: алдын ала және  қабылдаушы;

- дайын өнімді  сынау түрі бойынша: біліктілікті, қабылдау-тапсырушы, периодтық, типтік.

Сынаудың мақсаты  – номинал жағдайларда берілген сыналатын параметрдің мәнін  анықтау.

Сынау нәтижесі – бұл объект қасиеттерінің сипаттамаларын анықтау, объектінің оның берілген талаптарына  сәйкестігін анықтау.

Өлшеу мен сынаудың арасында үлкен ұқсастық бар, бірақ өлшеу сынаудың жеке жағдайы болып саналады.

Бақылау – бұл  бұйым параметрі мәнінің анықталған талаптарға немесе нормаларға сәйкестігін  анықтау процесі. Бақылау өлшеуді  түрлендіруден, бақыланатын ұдайы  өсіру операциясынан және бақылау  нәтижесін салыстыру мен анықтаудан тұрады.

Өлшеу мен бақылаудың айырмашылықтары келесіден тұрады:

- өлшеу нәтижесі  – сандық сипаттама, ал бақылау  – сапалық;

- өлшеу өлшенетін  шама мәндерінің кең ауқымында  болады, бақылау – мүмкін болатын  жағдайлардың шағын санының шамасында;

- өлшеудің негізгі  сипаттамасы – дәлдік, ал бақылаудың  негізгі сипаттамасы шүбәсыздық  болып табылады.

Бақылау аспаптарын шаманың өлшенетін параметрлерінің  күйін тексеру үшін ғана қолданады. Бақылау бір параметрлі және көп  параметрлі болуы мүмкін. Объектіге әсер ету түріне байланысты бақылау активті және пассивті болуы мүмкін. Рауалы бақылау аса кең таралған, оның нәтижелері "жарамды, жарамсыз, ақау" пайымдаулары болып табылады. Рауалы бақылау кезінде шекті рауалы мәндер салыстырылады. Нәтижесі келесідей болуы мүмкін:

Х_н <Х< Х_в      (7)

Х_н≤Х≤Х_в       (8)

Іс жүзінде  ақиқат мәнді емес, оның бағасын  салыстырамыз, бұл кезде ақиқат мән  келесі түрде анықталады:

Х=Х₀+∆      (9)

Х_н ≤ Х≤ Х_в→ Х_н ≤ Х₀ ≤ Х_в.            (10)

Бұдан шығатыны, рауалы бақылау кезінде 4 нәтиже мүмкін болады.

1) Келесі оқиға:  Х_н ≤ Х≤ Х_в и Х_н ≤ Х₀ ≤ Х_в.., орын алғанда, бақыланатын параметр мәні рауалы шамада болғанда, "жарамды" шешімі қабылданған.

Егер Х бақыланатын  параметрінің және f (∆) қателігінің f(x) үлестіру заңдары ықтималдықтарының тығыздықтары белгілі болса, онда осы заңдардың және параметрдің берілген рауалы шекті мәндерінің өзара тәуелсіздігі кезінде оны өлшеу, "жарамды" оқиғасының ықтималдығы мына формула бойынша анықталады:

  (11)

2) Бақыланатын  параметрдің мәндері рауалы мәндердің шамасында болмағанда, яғни төмендегі оқиға орын алғанда, «жарамсыз» шешімі қабылданған:

Х<X_н немесе Х>X_в және  Х₀<X_н немесе Х₀>Х_в  (12)

 

Ескертілген ұйғарымдар кезінде «жарамды» немесе «ақау» оқиғасының ықтималдығы:

.     (13)

3) Бақыланатын параметрдің ақиқат мәні рауалы мәндер шамасында болғанда, және түзетілген объект ақауланғанда, яғни Х₀<Х_н, Х₀>Х_в және Х_н≤Х≤Х_в оқиғасы орын алғанда, "ақау" шешімі қабылданған.

Бұл жағдайда бірінші текті қатенің орын алатынын айту қабылданған.

Оның ықтималдығы  Р₁:

.  (14)

4) Бақыланатын  параметрдің ақиқат мәні рауалы  мәндер шамасында болмағанда, және  түзетілген объект жарамды болып  танылғанда және екінші текті қате пайда болғанда, яғни Х<X_н, X>X_в және Х_н≤Х₀≤Х_в оқиғасы орын алғанда, "жарамды" шешімі қабылданған

.  (15)

Бірінші текті  қателер дайындаушының шығындарына  әкеледі, өйткені шындығында жарамды  бұйымды жарамсыз деп қате тану зерттеуге, әзірлеуге және реттеуге қосымша шығындарға әкеліп соғады. Екінші текті қателер сапасыз бұйымдар алатын тұтынушыға әсер етеді.