Калибровка измерительных приборов
Данный вид метрологических манипуляций осуществляется по 2-м направлениям:
1. Калибровка высокоточных приборов для измерения.
2. Калибровка эталонных и рабочих СИ.
Калибровка 1-го типа
в метрологической практике, как правило, используется тогда, когда в процессе продвижения согласно поверочной схеме от рабочих Си к образцовым количество СИ неизбежно сокращается. Показатели вверху поверочной схемы часто представлены только одним значение СИ, отображая меру или эталон. Все мы знаем, что чем точнее СИ, тем больше сокращён измерительный диапазон шкалы. В связи с этим на некоторых ступенях схем поверки разности значения, подлежащего поверке, и ближайшей к нему исходной меры превышают возможный диапазон шкалы измерительного прибора. Таким образом, поверка должна осуществляться согласно калибровке.
Калибровка этим способом предусматривает сравнение мер, отметок шкалы, их сочетаний, мер с большим числом значений в комбинациях. На основе этих сравнений происходит определение действительных показателей конкретно взятых мер или отметок шкалы (либо поправок к ним), когда известно значение хотя бы одной из них.
В итоге сопоставления мы получаем систему уравнений, решение которых позволяет определить действующие значения мер. В случае, когда число уравнений равняется числу мер, настоящее их значение определяют при помощи методики обработки данных косвенных измерений. Чтобы повысить точность аттестации метрология предусматривает увеличение числа уравнений, а также обработку результатов кумулятивных измерений.
В качестве базового примера, давайте возьмём калибровку гирь обычного набора, массой: 500; 200; 200*; 100; 50; 20; 20*; 10; 5; 2; 2* и 1г. Гири сравнивают с эталоном в 1 кг (или 1000 г) путём точного взвешивания на высокоточных весах, – в этих целях используют гири 200, 200*, 100 и 500 г.
Первому варианту сличения присваивают х1:
1000 – (200+200*+100+500)=х1
где х1 – значение первого сличения.
Затем берут следующий максимальный показатель набора для сравнения – 500 и формируют второй результат по аналогии:
500 – (200 + 200* + 100) = х2 .
Дальше проводят сличение со всеми остальными возможными вариантами гирь. Получаем следующие уравнения:
200 – (100 + 50 + 20 + 20* + 10) = х3 ;
200* – (50+100 + + 20 + 20* + 10) = х4 ;
100 – (50 + 20 + 20* + 10) = х5 ;
50 – ( 20 + 20 + 10) = х6 ;
20 – (10 + 5 + 2 + 2* + 1) = х7 ;
20* – (10 + 5 + 2 + 2* + 1) = х8 ;
10 – (5 – 2 + 2* + 1) = х9 ;
5 – (2 + 2* + 1) = х10 ;
2 – (1 + ī) = х11 ;
2* – (1 + ī) = х12 ;
1 – ī = х13.
Следует заметить, что гиря ī извлекается из другого набора для пополнения и завершения серии уравнений. В итоге мы имеем 13 уравнений с 13-ю неизвестными, отыскав которые, мы сможем найти реальные значения масс гирь, находящиеся в конкретном наборе.
2-я калибровка измерений
применяется в наше время, когда техническая метрология заступает в область, не включённую в законодательную среду. Это связано с тем, что объектами экспертиз становятся разные субъекты хозяйствования (госпредприятия, НИИ, частные фирмы), использованием приёмов метрологии у которых повышает качество выпускаемой продукции и увеличение конкурентоспособности.
Метрология: что это?
В качестве инициаторов проведения работ выступают непосредственно субъекты хозяйствования, которые в первую очередь заинтересованы в результатах экспертизы. Сертификация и метрология в Республике Беларусь на сегодняшний день сталкиваются с различными трудностями, связанными с организацией процесса и методологическим обеспечением. Например, Закон «Об обеспечении единства измерений» и СТБ 8014-2000 по-разному трактуют термин «калибровка». Кроме того, отсутствует единый подход и в мировой практике, о чём нам свидетельствует информация с Таблицы 1.
Таблица 1. Определение термина «Калибровка»
№ п/п Страна Источник Определение термина
1 Беларусь /Закон «Об обеспечении единства измерений» Число операций, которые проводятся для определения настоящих показателей метрологических характеристик.
2 СТБ 8014-200, Калибровка средств измерений. Порядок и организация проведений Набор операций, которые направлены на формирование определённых отношений между показателями измерительных приборов, систем, значениями величин, полученных при установленной мере или стандартным образцом с величинами, которые приняты за базу сравнения.
3 ГОСТ 16263-70, ГСИ. Метрология. Термины и определения Калибровка меры представляет собой её поверку при использовании совокупных измерений.
4 РФ/ Закон РФ «Об обеспечении единства измерений» Калибровка измерительных приборов – операции, которые проводятся для определения и подтверждения настоящих значений МХ или пригодности к СИ, что не подлежит контролю и надзору на государственном уровне.
5 Украина/ ЗУ «О метрологии и метрологической деятельности» Калибровка измерительной техники – выявление в определённых условиях, либо контроль МХ, которые не пребывают в компетенции государственного метрологического надзора.
6 Германия / ДКД-2 Калибровка – деятельность, которая при заданных параметрах определяет двухстороннюю связь между показателями, зафиксированными измерительным прибором, оборудованием или мерой с одной стороны, и значением действующей величины измерения – с другой.
7 МИ 2247-93 Калибровка представляет набор операций, которые определяют соотношение между значениям величины, добытыми при помощи СИ, и соответствующими показателями величины, полученными с применением эталона для того, чтобы установить действительность МХ данного средства измерения.
Регулирование: метрология
Калибровка СИ характеризуется целым рядом особенностей и различий по отношению к поверке МА СИ. Они в большей степени касаются технических, правовых, организационных и методических вопросов. Нижеприведённая информация как раз выделяет эти отличия.
Таблица 2. Различие между поверкой, калибровкой и МА СИ
Поверка Калибровка Метрологическая аттестация
Суть операции:
подтверждение характеристик метрологии определённым требованиям, которые определяют пригодность применения определить настоящие значения метрологических характеристик провести оценку исследования и нормирования характеристик
Средства калибровки, которые подлежат контролю:
– связанные с проведением таможенных, торгово-коммерческих, налоговых и почтовых операций;
– осуществляющие контроль качества лекарств;
– проводящие диагностику и лечение заболеваний;
– приспособления для контроля окружающей среды;
– приборы, используемые при хранении, транспортировке и уничтожении токсичных, радиоактивных, легковоспламеняющихся и взрывчатых веществ;
– необходимые для контроля за безопасностью и соблюдением условий труда;
– для определения качества выпущенной продукции во время производства и экспертиз на соответствие настоящих характеристик предписанным;
– с целью определить качество сырья и различных продуктов питания;
– приспособлений для проведения испытаний, поверки и аттестации измерительных приборов. – особого назначения, которые ранее не были стандартизированы;
– внесённые Реестр средств измерений, которые ранее прошли приёмочные тесты, а теперь применяются не на полную;
– при поверке которых нельзя нормировать метрологические характеристики;
– те, которые нуждаются в установке метрологических показателей во время реальной эксплуатации, а также диагностическое оборудование, которое проводит эти измерения;
– когда размер единиц передаётся с отступлением от базовых схем поверки.
– не подлежащие испытаниям, проводимых государством;
– опытные образцы, которые переходят в эксплуатацию (кроме тех, которые прошли приёмочное госиспытание, изготовленные во время выполнения НИР и ОКР);
– постоянность метрологических характеристик, которые определяют индивидуальные показатели в частности, серийного производства;
– отдельные экземпляры серийного производства, которые используются в условиях, существенно отличающихся от стандартных, либо в конструкцию устройства внесены изменения, оказывающие влияние на характеристики;
– продукция, импортируемая в единичном экземпляре.
Органы, осуществляющие исполнение поверки:
– поверочные лаборатории, получившие аккредитацию.
аккредитованные лаборатории по калибровке. – представительства государственной метрологической экспертизы;
– службы метрологии некоторых юридических лиц.
Исполнители
поверители поверенные лица, прошедшие аттестацию по оказанию калибровки поверители
Решения о пригодности:
поверители пользователи пользователи и/или поверители
Частота проведения:
на основе нормативного документа желание собственника по необходимости
Оформление результатов:
-выдача специального свидетельства о проведении поверки;
– фиксация оттиска поверительного клейма.
– свидетельство о проведении калибровки;
– нанесение знака клейма калибровки.
– свидетельство метрологической аттестации;
– фиксация оттиска поверительного клейма.
Характеристики метрологии, указываемые в свидетельстве:
– значение номинала, либо диапазон;
– класс точности, разряд, погрешность.
– настоящее значение;
– погрешность;
– вероятность, с которой установлена погрешность. – номинальное значение/диапазон;
– погрешность.
Условия проведения:
стандартные, установленные нормативом. реальные, при которых определяли калибровку. диапазон работ, который значится в документах по эксплуатации.
Как показывает анализ НД, внедрение калибровки в метрологию субъектов хозяйствования следует обосновывать системой калибруемых СИ, определением ранга исполнительных органов, подачей официального заявления на экспертизу с целью получить свидетельство калибровки.
Методически проведение калибровочных работ должно базироваться на следующих особенностях:
– применение методик калибровки, которые были ранее утверждены (они должны учитывать возможности работы самой калибровочной службы, диапазон измеряемых значений, в рамках которых проводится калибровка и погрешность, на основе которой определяются величины измерения);
– условия проведения;
– формирование результатов калибровки;
– оформление полученных результатов.
В техническом плане калибровка по сравнению с поверкой МА СИ особо не отличается, поскольку при ней применяются те же эталоны или разряды. Кроме того, могут быть использованы дополнительные приспособления или устройства, скажем, с целью создать нормальные условия работы.