Меню

Методы проведения поверок средств измерений



Всё о поверке и калибровке средств измерений

Все средства измерения (СИ), счетчики и датчики, используемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерения, должны отвечать определенным требованиям и нормам в области точности получаемых с их помощью данных. С целью обеспечения точности получаемой информации и своевременного выявления различных неисправностей и отклонений в измерениях все они подвергаются регулярной поверке – в соответствии со статьей 13-ой Закона № 102 РФ «Об обепечении единства измерений».

Поверкой называется комплекс мероприятий, осуществляемых для определения соответствия прибора (средства измерения) заявленным метрологическим требованиям и нормам.

Какие виды поверок бывают

В зависимости от целей поверка может быть:

  • первичной. Проводится сразу перед вводом в эксплуатацию или после ремонта средства измерения;
  • периодической. Осуществляется через определенные промежутки времени, установленные нормативными и законодательными актами для тех или иных измерительных приборов;
  • внеочередной. Проводится в период между сроками периодической поверки в силу различных обстоятельств;
  • инспекционной. Осуществляется органами государственной метрологической службы при проведении плановых или внеплановых инспекционных мероприятий;
  • экспертной. Осуществляется с целью решения различных споров, возникающих между хозяйствующими субъектами, метрологическими службами, пользователями СИ относительно эксплуатационной пригодности приборов измерения.

Первичная поверка.

Является обязательно для ввода в эксплуатацию любого измерительного прибора, если это предусмотрено законодательством и метрологическими нормами РФ. Для экономической целесообразности первичную поверку в подавляющем большинстве случаев осуществляют параллельно с приемочными испытаниями или сразу после них – до установки средств измерения в местах их эксплуатации. С целью обеспечения высокого качества поверки испытаниям подвергается каждый экземпляр, но в некоторых случаях, когда это обосновано экономическими соображениями, логистической составляющей и/или конструктивными особенностями прибора, поверка может осуществляться выборочно. Также первичные поверочные испытания (особенно в случае приборов сложной конструкции) могут проводиться поэтапно – первая часть в процессе сдачи-приемки, вторая – после монтажа и запуска приборов по месту их эксплуатации.

Первичной поверке подлежат все ввозимые из-за границы средства метрологического контроля и измерительные приборы, даже если они проходили аналогичные испытания под надзором соответствующих служб в стране-изготовителе. Исключение составляют государства, с которыми Госстандарт РФ заключил международные соглашения и договора о признании результатов поверки, проведенных в стране-изготовителе, но только в случае наличия сопроводительных документов, подтверждающих проведение поверки поверочного клейма на самих средствах измерения. Подобные соглашения у России подписаны со странами-партнерами по СНГ.

Первичная поверка осуществляется органами Государственной метрологической службы (ГМС) в условиях специализированных поверочных пунктов. Организация пунктов и самих поверочных работ на них рекомендовано МИ 1837-93 «ГСИ. Типовое положение о контрольно-поверочном пункте территориального органа Госстандарта России».

Периодическая поверка.

Ей подлежат все средства измерения, как находящиеся в экспулатации, так и — на хранении. Для каждой категории приборов устанавливается свой срок периодичности проверки – межпроверочный интервал (МПИ) – который определяется согласно нормативным требованиям МИ 1872-81 и РМГ 74-2004. Периодически МПИ подвергаются корректировке и изменению, что может быть связано как с экономической целесообразностью, так и с новыми обстоятельствами, выясненными в результате эксплуатации тех или иных средств измерения. С одной стороны увеличения межпроверочного интервала позволяет сократить затраты на осуществление поверочной деятельности, с другой – при этом возрастает риск эксплуатации неисправных СИ и приборов с недопустимой погрешностью. Оптимизацией и корректировкой сроков МПИ занимаются органы ГМС РФ в обязательном порядке согласуя изменения органами Ростехрегулирования.

Периодическая поверка обычно проводится на территории пользователя СИ или на участке компании, аккредитованной метрологическими органами на проведение поверки. Если правила проведения поверки требуют при этом наличия стационарных испытательных пунктов или метрологических эталонов, закон обязывает юридические и физические лица, эксплуатирующие измерительные приборы иметь все необходимое для поверки оборудование. При проведении органами ГМС поверки на местах, владельцы СИ обязаны:

  • Обеспечить доставку измерительных приборов к месту проведения поверки;
  • Выделить при необходимости помещение и персонал для помощи в проведении поверки;
  • Обеспечить надлежащее хранение измерительных эталонов и другого оборудования органов ГМС;
  • В случае использования органами ГМС передвижной лаборатории, обеспечить ее полноценную работу с подключением к инженерным коммуникациям.

Периодической поверке могут не подвергаться средства измерения, находящиеся на длительном хранении (при условии их консервации). Некоторые сложные многоступенчатые и комбинированные измерительные приборы допускается подвергать частичной поверке при наличии соответствующих нормативных документов и по решению главного метролога с соответствующей записью в отчетной документации.

Внеочередная поверка.

Обычно ее необходимость обуславливается нарушениями в процессе эксплуатации средств измерения, например, падением, превышением допустимых пределов измерения, критическими условиями окружающей среды. Также поверка рекомендована перед вводом в эксплуатацию измерительных приборов, которые ранее находились на складе в законсервированном состоянии, или приборов после длительной транспортировки. Причиной для внеочередной поверки может стать нарушение поверочного клейма или утеря документации на прибор. Кроме того, она может назначаться для корректировки межповерочных интервалов или для контроля результатов периодической поверки.

Инспекционная поверка.

Проводится в полном или частичном объеме при осуществлении государственного метрологического контроля и надзора для оптимизации межповерочных интервалов, проверки правильности эксплуатации приборов и действий органов ГМС. Инспекционная поверка проводится в обязательном присутствии представителей проверяемого юридического или физического лица. Результаты поверки вносятся в специальный протокол и заверяются ее участниками и представителем.

Читайте также:  Прибор для измерения сахара показывает

Экспертная поверка.

Осуществляется органами ГМС по письменному требованию суда, прокуратуры, представителей и органов исполнительной власти в случае возникновения споров в отношении исправности и норм эксплуатации различных измерительных приборов. Для проведения экспертной поверки необходимо ее обоснование с указанием предмета поверки, причины и целей мероприятия. По результатам поверки составляется письменное заключение в двух экземплярах, один из которых направляется заявителю, а второй сохраняется в архиве органов ГМС.

Нормативные документы для проведения поверки

Правила и порядок проведения поверки любого типа регламентируется соответствующими документами, которые регламентируются РМГ 51-2002 ГСИ. Документы на методики поверки средств измерений. Основные положения». Методики проверки могут основываться как уже на существующих нормативных актах или аналогичных документах для аналогичных поверок, осуществляемых ранее, или разрабатываться на основе эксплуатационной документации завода-изготовителя, а также представлять собой отдельный раздел в инструкции по эксплуатации. Но вне зависимости от своего вида документ с описанием методики поверки, норм и правил ее проведения должен утверждаться соответствующими органами – метрологическими институтами (ГНМЦ).

По результатам поверки также оформляется документация, объем и содержание которой строго регламентируется соответствующими нормативными документами. Средство измерения при этом снабжается поверочным клеймом, подтверждающим тот факт, что оно соответствует законодательству и метрологическим требованиям РФ и может эксплуатироваться в местах установки до проведения очередной периодической поверки. Кроме того, поверительное клеймо устанавливается таким образом, чтобы исключить доступ к внутренним датчикам и механизмам прибора с целью вмешательства в его работу. В некоторых случаях поверительное клеймо особого типа устанавливается на неисправные приборы для предотвращения случаев их использования, когда они служат доказательствами в суде, в ходе расследования различных преступлений и т.д. Виды и области использования поверительных клейм регламентируются ПР 50.2.007-2002 «ГСИ. Поверительные клейма».

Гарантии достоверности результатов поверки

Главное требование, предъявляемое к поверке любого типа, — точность измерений. К сожалению, в силу различных обстоятельств результаты поверки всегда имеют определенную погрешность. Она всегда превышает и допустимую погрешность эталонных средств измерения, и погрешность самой методики измерения, так как является суммой их обоих. Погрешность поверочных изменений может стать причиной ошибок двух типов, когда средства измерения с превышающей допустимую погрешностью признаются годными (необнаруженный брак) и когда признаются негодными и справные приборы (фиктивный брак). И та, и другая категория брака одинаково опасны и могут иметь неприятные последствия, как для пользователей СИ, так и для предприятий их выпускающих.

С целью уменьшения брака поверки вводится контрольный допуск (допустимая погрешность) поверки, с которым сравниваются результаты проведенных испытаний. Для установки допустимой погрешности поверки рекомендуется использовать нормативно-технические документы МИ 187-86 «ГСИ. Критерии достоверности и параметры методик поверки» и МИ 188-86 «ГСИ. Установление значений параметров методик поверки» и изложенные в них способы расчета допустимой погрешности. При определении критериев и методик поверки и уровня ее достоверности необходимо учитывать ряд факторов, специфических для каждой группы средств измерения.

Свидетельство о поверке и поверительное клеймо

После процесса проведения поверки СИ в поверительном органе выписывается свидетельство о поверке или наносится поверительный знак (клеймо). На средстве измерений (приборе) должно предусматриваться место для нанесения поверочного клейма. Но если конструктивно это сделать не возможно, то поверительное клемо ставят на выписанное свидетельство о поверке. по просьбе заказчика поверки, поверительный орган может выписать протокол поверки СИ.

Как выглядит свидетельство о поверке и поверительное клеймо

Что такое калибровка средств измерения

Не следует путать с поверкой калибровку средств измерения. Хотя обе процедуры осуществляются по схожим (или одинаковым) схемам и методикам, они имеют существенное различие.

  1. Во-первых, калибровка в отличие от поверки любого вида не является обязательной процедурой. Она осуществляется компанией-изготовителем СИ или юридическими и частными лицами, эксплуатирующими их в добровольном порядке.
  2. Во-вторых, калибровочные испытания носят, скорее, исследовательский характер, так как их результатом является определение действительных значений характеристик метрологического плана.
  3. В-третьих, при калибровке зачастую определяется погрешность прибора только в определенном диапазоне измерений и при определенных условиях, которые часто отличаются от тех, что установлены нормами проведения поверки.

По результатам калибровки на приборе устанавливается соответствующее клеймо, а в паспорт СИ заносится соответствующая запись, подтверждающая проведение калибровки в определенных условиях.

Калибровку, хоть она и является необязательной процедурой, рекомендуется проводить для всех приборов, эксплуатируемых в сложных условиях, так как их показатели при этом могут существенно отличаться от поверочных. Калибровка помогает повысить точность измерений на всем диапазоне допустимых значения или только на их части – в зависимости от условий эксплуатации конкретного прибора.

Если прибор по результатам поверки признанан непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) «Свидетельство о поверке» аннулируется и выписывается «Извещение о непригодности» установленной формы или делаются соответствующие записи в технической документации.

Источник

Способы поверки средств измерений

Поверка — это операция, заключающаяся в установлении пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и контроля их соответствия предъявляемым требованиям. Основной метрологической характеристикой, определяемой при поверке СИ, является его погрешность. Она находится на основании сравнения поверяемого СИ с более точным СИ — рабочим эталоном. Различают поверки: государственную и ведомственную, периодическую и независимую, внеочередную и инспекционную, комплексную, поэлементную и др.
Основные требования к организации и порядку проведения поверки СИ приведены в правилах по метрологии ПР 50.2.006-94 «ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения», а также в рекомендациях МИ 187—86 «ГСИ. Критерии достоверности и параметры методик поверки» и МИ 188—86 «ГСИ. Установление значений методик поверки».
Поверка выполняется метрологическим службами, которым дано на это право. Средство измерений, признанное годным к применению, оформляется выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, устанавливаемыми нормативно-техническими документами.

Читайте также:  Метод измерения плотности дыма

Меры могут быть поверны путем:

• сличения с более точной мерой посредством компарирующего прибора. Сличение мер с помощью компаратора осуществляется методами противопоставления или замещения. Общим для этих методов поверки СИ является выработка сигнала о наличии разности размеров сравниваемых величин. Если подбором образцовой меры этот сигнал будет сведен к нулю, то реализуется нулевой метод измерения;

• измерения воспроизводимой мерой величины измерительными приборами соответствующего класса точности. В этом случае поверка часто называется градуировкой. Градуировка — нанесение отметок на шкалу, соответствующих показаниям образцового СИ или же определение по его показаниям уточненных значений величины, соответствующих нанесенным отметкам на шкале рабочего СИ;

• калибровки, когда с более точной мерой сличается лишь одна мера набора или одна из отметок шкалы многозначной меры, а действительные размеры других мер определяются их взаимным сравнением в различных сочетаниях на приборах сравнения и при дальнейшей обработке результатов измерений.

Поверка измерительных приборов проводится методом:

• непосредственного сравнения измеряемых величин и величин, воспроизводимых образцовыми мерами соответствующего класса точности. Значения величин на выходе мер выбираются равными оцифрованным отметкам шкалы прибора. Наибольшая разность между результатами измерения и соответствующими им размерами мер является в этом случае основной погрешностью прибора;

• непосредственного сличения показаний поверяемого и некоторого образцового прибора при измерении одной и той же величины. Основой данного метода служит одновременное измерение одного и того же значения ФВ поверяемым и образцовым СИ. Разность показаний этих приборов равна абсолютной погрешности поверяемого средства измерений.

Существуют и другие методы поверки, которые, однако, используются гораздо реже. Они рассмотрены в [9, 55].

Важным при поверке является выбор оптимального соотношения между допускаемыми погрешностями образцового и поверяемого СИ. Обычно, когда при поверке вводят поправки на показания образцовых средств измерений, это соотношение принимается равным 1:3 (исходя из критерия ничтожно малой погрешности). Если же поправки не вводят, то образцовые СИ выбираются из соотношения 1:5. Соотношение допускаемых погрешностей поверяемых и образцовых СИ устанавливается с учетом принятого метода поверки, характера погрешностей, допускаемых значений ошибок I и II родов и иногда может значительно отличаться от указанных ранее цифр.

Стандартные образцы

Для ряда областей измерений и в первую очередь для физико-химических измерений чрезвычайно перспективным средством повышения эффективности поверочных работ является применение стандартных образцов (СО). Правила работы с СО устанавливает ГОСТ 8.315—97 «ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения». Согласно этому документу, стандартный образец состава и свойств веществ и материалов — это средство измерений в виде вещества (материала), состав или свойства которого установлены аттестацией. Можно дать и другое определение: стандартный образец — образец вещества (материала) с установленными в результате метрологической аттестации значениями одной или более величия, характеризующими свойство или состав этого вещества (материала).

Стандартные образцы предназначены для обеспечения единства и требуемой точности измерений посредством:

• градуировки, метрологической аттестации и поверки СИ;

• метрологической аттестации методик выполнения измерений;

• контроля показателей точности измерений;

• измерения ФВ, характеризующих состав или свойства веществ и материалов, методами сравнения.

По своему назначению СО исполняют роль мер, однако в отличие от «классических» мер они имеют ряд особенностей. Например, образцы состава воспроизводят значения ФВ , характеризующих состав или свойства именно того материала (вещества), из которого они изготовлены. Стандартные образцы, как правило, не являются изделиями, они реализованы обычно в виде части или порции однородного вещества (материала), причем эта часть явллется полноценным носителем воспроизводимой единицы ФВ, а не ее части. Эта особенность образцов отражена в требованиях к их однородности по составу и свойствам. Однородность материала, из которого сделан образец, имеет принципиальное значение, в то время как для меры такая характеристика часто является второстепенной.

Стандартные образцы состава и свойств в отличие от мер характеризуются значительным влиянием неинформативных параметров (примесей, структуры материала и др.). При использовании СО очень часто необходимо учитывать функции влияния таких параметров

В связи с многообразием задач, решаемых с СО, их можно разделить на группы по ряду классификационных признаков. В зависимости от вида аттестуемой характеристики различают:

стандартные образцы состава — воспроизводят значения величин, характеризующих содержание определенных компонентов (химические элементы, их изотопы и др.);

Читайте также:  Как измерить упругость резины

стандартные образцы свойств — воспроизводят значения величин, характеризующих физические, химические, технические или другие свойства вещества, за исключением величин, характеризующих состав.

В зависимости от сферы действия и области применения определяется уровень утверждения стандартных образцов. По этому признаку они делятся на государственные, отраслевые и стандартные образцы предприятий. Тем СО, которые включены в поверочные схемы, присваиваются разряды.

Стандартные образцы объединяются в типы. Тип — это классификационная группировка образцов , определяющими признаками которых являются одно и то же вещество, из которого они изготовлены, и единая документация, по которой они выполнены. Типы СО допускаются к применению при условии их утверждения и регистрации в соответствующем реестре. Для каждого типа СО при их аттестации устанавливается срок действия (не более 10 лет) и определяются метрологические характеристики, которые нормируются в документации на их разработку и выпуск. К ним относятся:

• аттестованное значение — значение аттестованной характеристики образца, им воспроизводимое, установленное при его аттестации и приводимое в свидетельстве с указанием погрешности;

• погрешность аттестованного значения — разность между аттестованным и истинным значениями величины, воспроизводимой той частью образца, которая используется при измерении;

• характеристика однородности — характеристика свойства образца , выражающегося в постоянстве значения величины, воспроизводимой его различными частями, используемыми при измерениях;

• характеристика стабильности — характеристика свойства образца сохранять значения метрологических характеристик в установленных пределах в течение указанного в свидетельстве срока годности при соблюдении заданных условий хранения и применения;

• функции влияния — зависимость метрологических характеристик образца от изменения внешних влияющих величин в заданных условиях применения.

Возможно использование и других метрологических характеристик.

Применение СО должно осуществляться в соответствии с требованиями: нормативно-технических документов на методы измерений, испытаний, контроля, поверки и градуировки средств измерений; аттестованных методик выполнения измерений; государственных, ведомственных и локальных поверочных схем.

Пример 3.1. В измерениях широко используются СО магнитных свойств различных магнитных материалов. Особенность магнитных материалов состоит в том, что их свойства описываются главным образом функциональными зависимостями одной магнитной величины от другой. Например, петля гистерезиса — зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля. С помощью стандартных образцов воспроизводят и отдельные точки и функциональные зависимости в целом.

Рассмотрим СО статических свойств магнитно-мягких материалов 3-го разряда марки МС-5 [63]. Он состоит из трех сердечников кольцевой формы с наружным диаметром 50 мм, внутренним 40 мм и высотой 7 мм, уложенных в специальный футляр. Сердечники изготовлены из прецизионного магнитно-мягкого материала — пермаллоя марок 79НМ и 50Н по ГОСТ 10160-75 и электротехнической стали марки 20 895 по ГОСТ 11036 75. Магнитные свойства этих материалов отличаются высокой стабильностью. Данный СО воспроизводит значения относительной максимальной магнитной проницаемости в диапазоне от 47 000 до 190 000 с относительной погрешностью не более 3%, коэрцитивной силы от 1,2 до 88 А/м с погрешностью не более 1 %.

Свойства СО магнитных свойств подтверждаются свидетельством о государственной поверке, выдаваемым государственными метрологическими органами. В нем указываются:

• наименование образца, например СО электротехнической стали, и его номер;

• срок действия свидетельства;

• тип первичного преобразователя магнитных свойств, для которого предназначен образец, например аппарат Эпштейна для испытания образцов массой не более 1 кг;

• организация-владелец стандартного образца;

• класс или разряд СО, устанавливаемый в зависимости от погрешности приведенных в нем результатов измерения магнитных величин;
• зависимости магнитных величин, которые воспроизводит образец, например амплитуды магнитной индукции от амплитуды напряженности магнитного поля

Заключение

Исследована общая структура системы ВЕПР, выявлены ее подсистемы и элементы. На основе представления обобщенного элемента системы средств ВЕПР – метрологических средств измерений в виде мер, приборов и преобразователей, получены возможные типы связей между элементами (методы передачи размеров единиц). Показано, что метод непосредственных сличений и метод косвенных измерений не смогут служить методами передачи размеров единиц. Рассмотрены основные свойства системы воспроизведения единиц. Проанализированы входные параметры системы, уравнение воспроизведения единицы и условие сопоставимости при децентрализованном воспроизведении единицы.

Разработаны основы теории, комплексно учитывающей весь спектр вопросов, связанных с проблемой воспроизведения единиц физических величин и передачи их размеров и построением соответствующей системы ВЕПР.

1.Тартаковский Д. Ф., Ястребов А. С. Метрология, стандартизация и технические средства измерений: Учеб. для вузов — М.: Высш. шк., 2001

2. Захаров В. И. Взаимозаменяемость, качество продукции и контроль в машиностроении — Л.: Лениздат, 1990

3.А. И. Якушев и др. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения: Учеб. для вузов — М.: Машиностроение, 1985

4.Ю. В. Димов Метрология, стандартизация и сертификация: Учеб. для вузов — Издательство: Питер, 2004

5.Мокров Ю. В. Метрология, стандартизация и сертификация: Учебное пособие — Дубна, 2007

6.Назаров В. Н., Карабегов М. А., Мамедов Р. К. Основы метрологии и технического регулирования: Учебное пособие —СПб: СПбГУ ИТМО, 2008

7.Крылова Г. Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999

8.Лифиц И. М. Стандартизация, метрология и сертификация: Учебник — М.: Юрайт-Издат, 2005

Источник