Калибровка. Поверка. Утверждение типа средств измерений

В соответствии с законом РФ «Об обеспечении единства измерений» введены понятия поверки и калибровки СИ.
Поверка СИ — совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным требованиям.
Калибровка СИ — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению СИ, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.
Эти два близких по смыслу определения имеют существенные различия в областях применения поверенных и калиброванных СИ. В обоих случаях, как при поверке, так и при калибровке, определяются метрологические характеристики СИ, причем часто по одной и той же методике, называемой методикой поверки, но на этом их сходство заканчивается. Различия между этими понятиями имеют более принципиальный характер.
1) в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора могут применяться только поверенные СИ, а калиброванные не могут;
2) поверке могут подвергаться только СИ утвержденного типа, то есть внесенные в Государственный реестр СИ, а калибровке — любые, в том числе нестандартизированные и изготовленные в одном экземпляре;
3) при поверке проверяется соответствие СИ своему типу, внесенному в Государственный реестр, тогда как при калибровке определяются действительные метрологические характеристики, которые прибор имеет на момент калибровки.
Если при поверке прибора обнаружено его несоответствие хотя бы одному пункту утвержденного типа, СИ должно быть забраковано. При калибровке этому СИ будут приписаны новые значения метрологических характеристик.
Положительные результаты поверки удостоверяются поверительным клеймом или свидетельством о поверке (рис. 5.5). Если СИ по результатам поверки признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма и свидетельство о поверке аннулируются и выписывается извещение о непригодности или делаются соответствующие записи в технической документации.

Результаты калибровки удостоверяются калибровочным знаком (клеймом), наносимым на СИ, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.
Поверка СИ регламентируется Правилами по метрологии ПР 50.2.006-94 «Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения», в которых следует выделить следующие основные положения:
СИ, подлежащие ГМКиН, подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы или Метрологическими службами юридических лиц, аккредитованными на право поверки Ростехрегулированием;
поверка СИ осуществляется физическим лицом — поверителем, аттестованным в установленном порядке в качестве поверителя;
поверка производится в соответствии с НД, утвержденными по результатам испытаний для целей утверждения типа СИ и называемыми методикой поверки.
Различают пять видов поверки: первичную, периодическую, внеочередную, инспекционную и экспертную.
Первичной поверке подлежат СИ утвержденных типов при выпуске из производства или ремонта, при ввозе из-за границы. Первичной поверке могут не подвергаться СИ, ввезенные из-за границы, если Ростехрегулированием заключены соглашение или договор о признании результатов поверки, произведенной в зарубежных странах. Первичной
поверке подлежит каждый экземпляр СИ. Допускается выборочная поверка.
Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации
или на хранении, через определенные межповерочные интервалы, установленные при утверждении типа. Межповерочный интервал может быть изменен органом Государственной метрологической службы на основании результатов предыдущих периодических поверок. Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр СИ. Результаты поверки действительны в течение межповерочного интервала.
Внеочередную поверку СИ производят при эксплуатации или хранении в следующих случаях:
при повреждении знака поверительного клейма, а также в случае утраты свидетельства о поверке;
при вводе в эксплуатацию после длительного хранения (более одногомежповерочного интервала);

при проведении повторной юстировки или настройки, известномили предполагаемом ударном воздействии на СИ или неудовлетворительной работе прибора;
при продаже потребителю СИ, не реализованного по истечении половины его межповерочного интервала;
при использовании СИ в качестве комплектующего по истечении срока, равного половине межповерочного интервала.
Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении государственного метрологического надзора. Инспекционную поверку допускается проводить не в полном объеме, предусмотренном методикой поверки.
Экспертную поверку производят при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам, исправности СИ и пригодности их к применению при наличии письменного заявления юридических и физических лиц или по письменному требованию (заявлению) суда, прокуратуры, милиции, государственного арбитража. В заявлении должны быть указаны предмет, цель экспертной поверки и причина, вызвавшая ее необходимость.
Руководители предприятий несут ответственность за состояние весоизмерительного оборудования. Они обязаны постоянно следить за соблюдением правил его эксплуатации, сроками поверки и клеймения их в органах госнадзора. Например, весы и гири к ним поверяют ежегодно, меры объема и длины — один раз в два года; стеклянные мензурки и
мерные кружки поверяют и клеймят только при выпуске из производства.
Поверка и клеймение измерительного оборудования проводится в лабораториях, куда его доставляют предприятия. Стационарные и громоздкие весы клеймят на месте. Клеймо наносится на металлическую пробку или на металлическую пломбу. На стеклянных мерах объема клеймо наносится краской или химическими реактивами, дающими
несмываемое изображение. Клеймо, как правило, имеет форму круга, внутри которого изображена часть Государственного герба РФ, последние две цифры года клеймения, контрольные знаки (номер лаборатории, номер клейма, закрепленного поверителем). Поверка СИ проводится по заранее составленному графику.
В соответствии с законом РФ «Об обеспечении единства измерений» те СИ, которые не подлежат обязательной поверке, могут калиброваться при выпуске из производства или ремонта, при ввозе из-за границы, при эксплуатации, продаже или прокате. Другими словами, СИ, область применения которых находится вне сфер ГМКиН и которые поэтому можно не поверять, могут быть подвергнуты другой форме подтверждения их метрологических характеристик калибровке.
Таким образом, согласно закону, калибровка СИ является процедурой добровольной и осуществляемой по желанию владельца прибора с целью, например, получения достоверных результатов измерений, влияющих, в конечном счете, на результаты труда. ГМКиН на такие СИ не распространяется. Тем не менее, предприятия и организации, заинтересованные в конкурентоспособности своих продукции или услуг, издают приказы и распоряжения по предприятию, в которых устанавливается обязательная калибровка средств измерений, используемых в технологических процессах, для исследований, для контроля параметров и внешних условий и т. п. Для этого на предприятии может быть
создана собственная система калибровки или метрологическая служба предприятия аккредитуется на право калибровки в одной из существующих у нас в стране или за рубежом систем калибровки.
Наиболее известной в нашей стране является РСК, созданная и возглавляемая Ростехрегулированием. Основные положения по организации, структуре, функциям РСК, права и обязанности входящих в нее юридических лиц независимо от форм собственности изложены в Правилах по метрологии ПР 50.2.017-95 «Положение о Российской системе
калибровки». Правила распространяются на метрологические службы юридических лиц, аккредитованных в РСК, на аккредитующие органы и на другие организации, входящие в РСК. Российская система калибровки имеет свой знак в виде пятиугольника, который наносится на бланки, штампы РСК, а также на другие документы РСК.
Калибровка СИ производится метрологическими службами с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин. Эталоны, используемые для калибровки, подлежат ГМКиН, так как используются в сферах его распространения.

В практике проведения калибровочных работ можно выделить четыре метода калибровки СИ:
1) непосредственное сличение с эталоном;
2) сличение с помощью компаратора;
3) прямые измерения величины;
4) косвенные измерения величины.
Метод непосредственного сличения с эталоном калибруемого (поверяемого) средства измерения соответствующего разряда широко применяется для различных средств измерений в таких областях, как электрические и магнитные измерения, для определения напряжения, частоты и силы тока. В основе данного метода лежит проведение од-
новременных измерений одной и той же физической величины поверяемым (калибруемым) и эталонным приборами. Достоинство этого метода состоит в его простоте, наглядности, возможности применения автоматической калибровки (поверки), отсутствии потребности в сложном оборудовании.
Для второго метода калибровки (поверки) необходим компаратор — прибор сравнения, с помощью которого сличаются калибруемое и эталонное СИ. Потребность в компараторе возникает при невозможности сравнения показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину. Например, двух вольтметров, один из которых пригоден для постоян-
ного тока, а другой — переменного. В этом случае потребуется потенциометр, который и будет компаратором.
Метод прямых измерений величин применяется тогда, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом данный метод аналогичен методу непосредственного сличения. Однако методом прямых измерений производится сличение на всех числовых отметках каждого диапазона
(и поддиапазона, если они имеются в приборе). Данный метод применяется, например, для калибровки или поверки вольтметров постоянного электрического тока.
Метод косвенных измерений используется тогда, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями либо когда косвенные измерения оказываются более точными, чем прямые. Этим методом вначале находят не искомую характеристику, а другие, связанные с ней определенной зависимостью.
Искомая характеристика определяется расчетным путем. Например, при калибровке вольтметра постоянного тока эталонным амперметром устанавливают силу тока, одновременно измеряя сопротивление. Расчетное значение напряжения сравнивают с показателями калибруемого вольтметра.

 

Система СИ

Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений.

Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц.

В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно).

Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других.

Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия.

Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров).

Система СИ была принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам, некоторые последующие конференции внесли в СИ ряд изменений. Система СИ определяет семь основных и производные единицы измерения, а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц измерения и правила записи производных единиц. В России действует ГОСТ 8.417-2002, предписывающий обязательное использование СИ. В нем перечислены единицы измерения, приведены их русские и международные названия и установлены правила их применения. По этим правилам в международных документах и на шкалах приборов допускается использовать только международные обозначения. Во внутренних документах и публикациях можно использовать либо международные либо русские обозначения (но не те и другие одновременно). Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела. В рамках СИ считается, что эти единицы имеют независимую размерность, т. е. ни одна из основных единиц не может быть получена из других. Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в Системе СИ присвоены собственные названия. Приставки можно использовать перед названиями единиц измерения; они означают, что единицу измерения нужно умножить или разделить на определенное целое число, степень числа 10. Например приставка «кило» означает умножение на 1000 (километр = 1000 метров). Приставки СИ называют также десятичными приставками. Система СИ основана на метрической системе мер, которая была создана французскими учеными и впервые была широко внедрена после Великой Французской революции. До введения метрической системы, единицы измерения выбирались случайно и независимо друг от друга. Поэтому пересчет из одной единицы измерения в другую был сложным. К тому же в разных местах применялись разные единицы измерения, иногда с одинаковыми названиями. Метрическая система должна была стать удобной и единой системой мер и весов. В 1799 г. были утверждены два эталона — для единицы измерения длины (метр) и для единицы измерения веса (килограмм). В 1874 г. была введена система СГС, основанная на трех единицах измерения - сантиметр, грамм и секунда. Были также введены десятичные приставки от микро до мега. В 1889 г. 1-ая Генеральная конференция по мерам и весам приняла систему мер, сходную с СГС, но основанную на метре, килограмме и секунде, т. к. эти единицы были признаны более удобными для практического использования. В последующем были введены базовые единицы для измерения физических величин в области электричества и оптики. В 1960 г. XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла стандарт, который впервые получил название «Международная система единиц (СИ)». В 1971 г. IV Генеральная конференция по мерам и весам внесла изменения в СИ, добавив, в частности, единицу измерения количества вещества (моль). В настоящее время СИ принята в качестве законной системы единиц измерения большинством стран мира и почти всегда используется в области науки (даже в тех странах, которые не приняли СИ).

Единицы системы СИ

После обозначений единиц Системы СИ и их производных точка не ставится, в отличие от обычных сокращений.

 

 

Основные единицы

Величина	Единица измерения	Обозначение
русское название	международное название	русское	международное
Длина	метр	metre (meter)	м	m
Масса	килограмм	kilogram	кг	kg
Время	секунда	second	с	s
Сила электрического тока	ампер	ampere	А	A
Термодинамическая температура	кельвин	kelvin	К	K
Сила света	кандела	candela	кд	cd
Количество вещества	моль	mole	моль	mol

Производные единицы

Производные единицы могут быть выражены через основные с помощью математических операций умножения и деления. Некоторым из производных единиц, для удобства, присвоены собственные названия, такие единицы тоже можно использовать в математических выражениях для образования других производных единиц.

Математическое выражение для производной единицы измерения вытекает из физического закона, с помощью которого эта единица измерения определяется или определения физической величины, для которой она вводится. Например, скорость — это расстояние, которое тело проходит в единицу времени. Соответственно, единица измерения скорости — м/с (метр в секунду).

Часто одна и та же единица измерения может быть записана по разному, с помощью разного набора основных и производных единиц (см., например, последнюю колонку в таблице Производные единицы с собственными названиями). Однако, на практике используются установленные (или просто общепринятые) выражения, которые наилучшим образом отражают физический смысл измеряемой величины. Например, для записи значения момента силы следует использовать Н×м, и не следует использовать м×Н или Дж.