Метрологическое обеспечение производства Надежда Лаврова

Сегодня измерения пронизывают все сферы нашей жизни. Мы оцениваем температуру воздуха на улице, следим за временем, решаем насколько выгодно и рационально практически любое наше действие.

Развитие науки и техники неразрывно связано с прогрессом в области измерений. Поэтому многие научные исследования сопровождаются измерениями, позволяющими установить количественные соотношения и закономерности изучаемых явлений. Любое современное производство немыслимо сегодня без точного, объективного контроля технологического процесса, осуществляемого с помощью средств измерений. Требования к точности технологических измерений постоянно растут. В таких условиях, чтобы разобраться с вопросами и проблемами измерений, метрологического обеспечения и обеспечения единства измерений, нужен единый научный и законодательный фундамент, обеспечивающий в практической деятельности высокое качество измерений, независимо от того, где и с какой целью они проводятся. Таким фундаментом является метрология.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и о способах достижения требуемой точности.

Измерение является способом количественного познания свойств физических объектов. Существуют различные физические объекты, обладающие разнообразными физическими свойствами, количество которых неограниченно. Такие свойства получили название физических величин.

Физические величины различают в качественном и количественном отношении. Качественная сторона определяет «вид» величины (например, электрическое сопротивление), а количественная – его «размер» (например, сопротивление конкретного резистора).

Физическая величина – свойство, общее в качественном отношении для множества объектов и индивидуальное в количественном отношении для каждого из них.

Измерение – процесс экспериментального получения одного или более значений физической величины, которые могут быть обоснованно приписаны к этой физической величине.

Главные признаки понятия «измерение»:

– измерять можно свойства реально существующих объектов познания, т.е. физические величины;

– измерение требует обязательного проведения опытов, т.е. теоретические рассуждения или расчеты не могут заменить эксперимент;

– для проведения опытов требуются особые технические средства – средства измерений, приводимые во взаимодействие с материальным объектом;

– результатом измерений является значение физической величины.

Значение физической величины – количественная оценка измеряемой величины, которая должна быть не просто числом, а числом именованным, т. е. результат измерения должен быть выражен в определенных единицах, принятых для данной величины. Только в этом случае результаты измерений, полученные различными средствами и разными экспериментами, сопоставимы.

Единица физической величины – это физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное единице. Например, давление 1 Па, плотность 1 кг/м^>3, объемный расход 1 м^>3/с и т. д. При измерении какой-либо величины устанавливают ее числовое соотношение с некоторой другой однородной величиной, принятой за единицу измерения.

Основной задачей метрологии является обеспечение единства измерений и их точности.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин или в значениях по установленным шкалам измерений, а показатели точности измерений не выходят за установленные границы. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах и в разное время, с использованием разных методов и средств измерений. Определение понятия «единство измерений» довольно ёмкое. Оно охватывает важнейшие задачи метрологии: унификацию единиц, разработку систем воспроизведения единиц и передачи их размеров рабочим средствам измерений с установленной точностью, проведение измерений с погрешностью, не превышающей установленные пределы и др.

Точность измерений – характеристика качества измерений, отражающая степень близости результатов измерений к истинному значению измеряемой величины. Точность количественно оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности. Например, если погрешность измерений равна ±0,001, то точность будет равна 1/0,001=1000.

В процессе развития метрологии как науки сформировались и развиваются три ее взаимосвязанных раздела: теоретическая, законодательная и практическая метрология.

Теоретическая метрология – раздел метрологии, предметом которого является разработка фундаментальных основ метрологии. Являясь базой измерительной техники, этот раздел метрологии занимается изучением проблем измерений в целом и образующих измерение элементов: средств измерений, физических величин и их единиц, методов и методик измерений, результатов и погрешностей измерений и др.

Законодательная метрология – раздел метрологии, предметом которого является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и требуемой точности измерений. Специалисты в области законодательной метрологии разрабатывают и внедряют нормы и правила выполнения измерений, порядок разработки и испытаний средств измерений, устанавливают термины и определения в области метрологии, единицы физических величин и правила их применения.

Практическая (прикладная) метрология – раздел метрологии, предметом которого являются вопросы практического применения разработок теоретической метрологии и положений законодательной метрологии. С помощью методов прикладной метрологии осуществляется метрологическое обеспечение производства.

В Федеральном законе «Об обеспечении единства измерений» применяются следующие основные понятия:

1) аттестация методик (методов) измерений – исследование и подтверждение соответствия методик (методов) измерений установленным метрологическим требованиям к измерениям;

2) ввод в эксплуатацию средства измерений – документально оформленная в установленном порядке готовность средства измерений к использованию по назначению;

3) федеральный государственный метрологический контроль (надзор) – контрольная деятельность в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, осуществляемая уполномоченными федеральными органами исполнительной власти и заключающаяся в систематической проверке соблюдения установленных законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений обязательных требований, а также в применении установленных законодательством Российской Федерации мер за нарушения, выявленные во время надзорных действий;

4) государственный первичный эталон единицы величины – государственный эталон единицы величины, обеспечивающий воспроизведение, хранение и передачу единицы величины с наивысшей в Российской Федерации точностью, утверждаемый в этом качестве в установленном порядке и применяемый в качестве исходного на территории Российской Федерации;

5) государственный эталон единицы величины – эталон единицы величины, находящийся в федеральной собственности;

6) испытания стандартных образцов или средств измерений в целях утверждения типа – работы по определению метрологических и технических характеристик однотипных стандартных образцов или средств измерений;

7) калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений;

8) методика (метод) измерений – совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности;

9) метрологическая служба – юридическое лицо, подразделение юридического лица или объединение юридических лиц, либо работник (работники) юридического лица, либо индивидуальный предприниматель, либо подведомственная организация федерального органа исполнительной власти, его подразделение или должностное лицо, выполняющие работы и (или) оказывающие услуги по обеспечению единства измерений и действующие на основании положения о метрологической службе;

10) метрологическая экспертиза – анализ и оценка правильности установления и соблюдения метрологических требований применительно к объекту, подвергаемому экспертизе. Метрологическая экспертиза проводится в обязательном (обязательная метрологическая экспертиза) или добровольном порядке;

11) передача единицы величины – приведение единицы величины, хранимой эталоном единицы величины или средством измерений, к единице величины, воспроизводимой или хранимой эталоном данной единицы величины или стандартным образцом, имеющим более высокие показатели точности;

12) поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям;

13) прослеживаемость