Смекни!
smekni.com

Практикум для курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация» (стр. 2 из 5)

С принятием Закона «Об обеспечении единства измерений» в 1993 г. начался этап развития метрологии, который характеризуется переходом к законодательному принципу управления метрологической деятельностью. В 2008 г. был принят новый Закон «Об обеспечении единства измерений», который в более значительной степени гармонизирует российскую систему измерений с международной практикой.

В Законе определена сфера государственного регулирования обеспечения единства измерений, в которой соблюдение метрологических требований обязательно [1, ст.1]. Также Закон устанавливает формы государственного регулирования в области обеспечения единства измерений [1, ст.11]:

- утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;

- поверка средств измерений;

- метрологическая экспертиза;

- государственный метрологический надзор;

- аттестация методик (методов) измерений;

- аккредитация юридических лиц и индивидуальных предпринимателей на выполнение работ и (или) оказание услуг в области обеспечения единства измерений.

1.1 Методики выполнения измерений

В соответствии с Законом: «Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений… Аттестацию методик (методов) измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, проводят аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели… Порядок аттестации методик (методов) измерений и их применение устанавливается федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений» [1, ст.5].

Методика измерений - совокупность конкретно описанных операций, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с установленными показателями точности [1, ст.2].

В этом определении два положения: методика выполнения измерений (МВИ) – 1) это измерительная процедура (совокупность операций и правил) и 2) требования к показателям точности измерений. Можно считать, что МВИ – измерительная процедура, которой приписаны показатели точности измерений.

Разработки МВИ можно избежать в случае, когда методика измерений предназначена для выполнения прямых измерений с применением средств измерений утвержденного типа, прошедших поверку [1, ст.5] (т.е. результатом измерения является показание средства измерений (СИ), используемого в полном соответствии с его инструкцией по эксплуатации без каких-либо дополнений).

Методику выполнения измерений разрабатывают и документируют, если измерительную задачу необходимо решать в одной из следующих ситуаций:

- измерения выполняют с применением СИ, но в инструкции по эксплуатации этого СИ не приведены ни показатели точности измерений, ни алгоритмы их вычисления по метрологическим характеристикам СИ;

- измерения выполняют по методам, погрешности результатов измерений которых определяются не только погрешностью СИ, но и другими составляющими погрешностей;

- измерения выполняют по методам, для которых требуются новые правила получения результатов измерений, алгоритм вычисления результатов измерений и показателей точности измерений;

- измерения выполняют по методам, когда искомое значение величины определяют по известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (косвенные измерения);

- измерения, выполняемые при количественном химическом анализе (КХА).

1.2 Разработка методик выполнения измерений

Цель разработки и применения МВИ - обеспечение выполнения измерений с погрешностью, не превышающей нормы погрешности или приписанной характеристики погрешности (неопределенности). Приписанная характеристика погрешности измерений - характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований данной методики [2].

Разработку МВИ осуществляют на основе исходных данных, которые включают: назначение МВИ, требования к точности измерений, условия выполнения измерений и другие требования к МВИ.

Для разработки МВИ необходимо иметь следующие данные:

- Область применения (объект измерений, в том числе наименование продукции и контролируемых параметров, характеристики объекта измерений, а также область использования - для одного предприятия, для отрасли и т. п.).

- Наименование измеряемой величины, характеристики измеряемой величины (диапазон и частотный спектр, значения неинформативных параметров и т. д.). При измерении величин, не установленных ГОСТ 8.417-2002, в назначении МВИ указывают развернутое определение этих величин, либо ссылки на нормативные документы, содержащие такие определения.

- Требования к характеристикам погрешности (неопределенности) измерений.

Требования к характеристикам погрешности (неопределенности) измерений и (или) характеристикам составляющих погрешности измерений (систематической и случайной составляющим) являются основными исходными требованиями для разработки МВИ.

Требования к характеристикам погрешности измерений могут быть установлены:

- в нормативных документах: в межгосударственных и национальных стандартах (например, ГОСТ 8.051-86 «Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм»), в отраслевых документах (например, РД 34.11.321-96 «Нормы точности измерений технологических параметров тепловых электростанций») и др.;

- исходя из требований к достоверности контроля (вероятностей ошибок контроля первого и второго рода) или погрешности результатов испытаний [3].

Часто на практике для установления требований к характеристикам погрешности измерений используют отношение погрешности измерений к допуску на контролируемый параметр (такое отношение должно быть, как правило, не более 1:3; а в обоснованных случаях 1:2,5 – 1:2).

Требования к характеристикам погрешности измерений выражают в соответствии с [3], требования к неопределенности – в соответствии с [4].

Условия измерений задают в виде номинальных значений и (или) границ диапазона возможных значений влияющих величин (например, по ГОСТ 8.050 – 73 «Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений»).

Кроме того, для разработки МВИ могут потребоваться и другие сведения, например, о наличие СИ, в том числе утвержденных типов, и др.

Разработка МВИ, как правило, включает следующие этапы:

- анализ измерительной задачи;

- выбор метода и средств измерений (в том числе стандартных образцов, аттестованных смесей), вспомогательных и других технических средств;

- установление последовательности и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных результатов и вычислении окончательных результатов измерений;

- организация и проведение эксперимента (метрологических исследований) по оценке показателей точности МВИ с целью установления приписанных характеристик погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности; экспериментальная апробация установленного алгоритма выполнения измерений;

- установление приписанной характеристики погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности измерений с учетом требований, содержащихся в исходных данных на разработку МВИ;

- разработка процедур и установление нормативов контроля точности получаемых результатов измерений с учетом требований ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002;

- разработка проекта документа (раздела, части документа) на МВИ;

- метрологическая экспертиза проекта документа на МВИ;

- аттестация МВИ;

- утверждение проекта документа на МВИ.

1.3 Основные требования к документам на методики выполнения измерений

МВИ в зависимости от ее сложности, назначения и области применения излагают в:

- отдельном документе (стандарте, инструкции, рекомендации и т. п.);

- разделе или части документа (разделе стандарта, технических условий, конструкторского или технологического документа и т. п.).

Документ на МВИ должен содержать вводную часть и следующие разделы:

- требования к погрешности измерений или приписанные характеристики погрешности измерений;

- средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы;

- метод (методы) измерений;

- требования безопасности, охраны окружающей среды;

- требования к квалификации операторов;

- условия измерений;

- подготовка к выполнению измерений;

- выполнение измерений;

- обработка (вычисление) результатов измерений;

- контроль погрешности результатов измерений;

- оформление результатов измерений.

Рекомендации по построению и изложению документов на МВИ приведены в [2, Приложение В].

1.4 Неопределенность измерений

Понятие «неопределенность измерений» введено в практику описания точности средств измерений взамен термина «погрешность измерений». Неопределенность измерений - это параметр, связанный с результатом измерения, который характеризует рассеяние значений, которые могли бы быть обоснованно приписаны измеряемой величине. [4] Основное различие двух терминов состоит в том, что оценка точности дается не по отклонению от «истинного значения» величины (погрешность) а по разбросу значений, которые могут с определенной вероятностью быть приписаны результату измерений (неопределенность). Важной особенностью концепции «неопределенность измерения» является то, что составляющие неопределенности классифицируются не по природе их возникновения (как систематическая и случайная погрешность), а по методу их определения. Составляющие, определенные путем статистической обработки многократных измерений относятся к типу А, составляющие, определенные другими методами – к типу В. Все составляющие перечня неопределенностей называются «стандартные неопределенности», подчеркивая тем самым что они выражены в терминах среднего квадратического отклонения (СКО) соответствующих распределений и что при расчете суммарной неопределенности различие в методах (типах) их определения стирается и все составляющие имеют при сложении один статус.