Теоретичні основи метрології

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ

План

 

1. Метрологія як наука та її значення для розвитку економіки країни.

2. Поняття та визначення в галузі метрології.

3. Еталони, їхня класифікація і види

4. Метрологічна служба України

5. Європейське і міжнародне співробітництво України в області метрології

 

Метрологія – наука про вимірювання

Метрологія - наука про виміри, методи і засоби забезпечення їхньої єдності і необхідної точності.

Виміри допомагають пізнавати матеріальний світ і природні закономірності. Вони поєднують теорію з практичним життям суспільства і використовуються усюди: у науці, у будь-якому виробництві, для обліку матеріальних цінностей, забезпечення стандартних параметрів якості, удосконалювання технологічних процесів, автоматизації виробництв, стандартизації й інших видів діяльності.

Стан засобів вимірювання визначає стабільність роботи підприємства і якість продукції, що випускається. Так, за висновком метрологічних служб близько 50 % неякісної продукції випускається внаслідок незадовільного стану вимірювальних приладів.

Неточність вимірювань, відсутність належної вимірювальної техніки або незадовільна організація метрологічної служби можуть нанести непоправні втрати. Наприклад, відхилення у визначенні вологості зерна або хліби на 1 % викликає неточне визначення економічних показників по країні. Підтримка необхідні температури і вологості в сховищах дозволяє знизити втрати зерна на 1...3 %, картоплі на 6...16 %, а капусти на 20%.

На підприємствах харчової промисловості і ресторанного господарства необхідні добре налагоджені системи обліку і контролю якості сировини, напівфабрикатів і готової продукції, що засновані на використанні досить точних засобів вимірювання.

Сучасна метрологія класифікується трьома головними областями: наукова метрологія, промислова метрологія і законодавча метрологія.

Наукова метрологія - це частина метрології, що вивчає загальні метрологічні питання, незалежно від величин, що виміряються. Вона охоплює загальні теоретичні і практичні проблеми, що стосуються одиниць вимірювання, у тому числі застосування і забезпечення єдності вимірювань, використовуючи наукові методи, проблеми помилок і погрішностей під час вимірювань і проблеми метрологічних властивостей засобів вимірювань.

Промислова метрологія займається вимірюваннями на виробництві і контролем якості. Вона охоплює методи повірки, періодичність повірок, контроль процесу вимірювання і контроль засобів вимірювань у промисловості з метою забезпечення того, щоб їх стан відповідало вимогам до їх використання.

Законодавча метрологія охоплює сукупність взаємообумовлених норм, вимог і правил, спрямованих на забезпечення метрологічної єдності вимірів, що набувають правову обов'язкову силу. Це частина метрології, що підпадає під законодавчий/регуляторний контроль, тобто знаходиться під контролем відповідних органів державної влади.

У 1988 р. на міжнародному рівні були прийняті нові константи в області вимірів електричних одиниць і величин, а в 1989 р. прийнята нова Міжнародна практична температурна шкала МТШ-90.

Вимоги до еталонів

Незмінність	Здатність утримувати розмір одиниці фізичної величини протягом великого інтервалу часу
Відтворюваність	Відтворення одиниці фізичної величини з най­мен­шою похибкою для даного рівня розвитку вимі­рювальної техніки
Порівнюваність	Здатність не змінюватися і не вносити будь-яких перекручень під час проведення звіряння розміру фізичної величини

 

þ Зразкові засоби вимірювання – це міри, вимірювальні при­лади чи перетворювачі, які використовуються для повірки чи градуювання по них інших засобів вимірювань і затверджені в установленому порядку як зразкові.

Передача розміру одиниці

Еталон

®

Зразковий засіб вимірювання

®

Робочий засіб вимірювання

 

Робочі засоби вимірювання використовуються для проведення різних видів вимірювань і не пов’язані з передачою одиниці фізичної величини.

þ Повірочна схема – це затверджений у встановленому порядку документ, який визначає засоби, методи і точність передачі розміру одиниці від еталону чи зразкового засобу вимірювання робочим засобам вимірювання.

 

Найпершими офіційно затвердженими еталонами минулого прототипи метра і кілограма, виготовлені у Франції у 1799 р. були передані на зберігання в Національний архів Франції, тому їх стали називати "метр Архіву" і "кілограм Архіву". З 1872 р. кілограм став визначатися як рівний масі "кілограма Архіву". Кожен еталон основної або похідної одиниці Міжнародної системи SІ має свою цікаву історію і зв'язаний з тонкими науковими дослідженнями й експериментами.

У 1889 р. був виготовлений 31 екземпляр еталона метра з платино-іридієвого сплаву. Виявилося, що еталон № 6 при температурі 0°С точно відповідає довжині "метра Архіву". Саме цей екземпляр еталона за рішенням Першої Генеральної конференції по мірах і вагам був затверджений як міжнародний еталон метра і зберігається в м. Севру (Франція). Інші 30 еталонів були передані різним державам. Росія одержала № 28 і № 11, причому в якості державного був прийнятий еталон № 28.

За рішенням цієї ж конференції Росії з 42 екземплярів прототипів "кілограма Архіву" були передані № 12 і № 26, причому № 12 затверджений як державний еталон маси. Прототип № 26 використовувався як вторинний еталон.

Національний (державний) еталон маси зберігається в НВО "ВНДІМ ім. Д.І. Менделєєва" (м. Санкт-Петербург) на кварцовій підставці під двома скляними ковпаками в сталевому сейфі, температура повітря підтримується в межах 20 ± 3°С, відносна вологість 65%. Один раз у 10 років з ним звіряються два вторинних еталони. При звіренні з міжнародним еталоном національний еталон маси одержав значення 1,0000000877 кг. Для передачі розміру одиниці маси від прототипу № 12 вторинним еталонам використовуються спеціальні ваги № 1 і № 2 з дистанційним управлінням на 1 кг; ваги № 1 виготовлені фірмою "Рупрехт", а № 2 - НВО "ВНДІМ їм Д.І. Менделєєва". Погрішність відтворення кілограма складає 2´10^-9.

Державні еталони - це національне надбання країни, по їх технічних характеристиках можна оцінити науковий і технічний потенціал держави, визначити перспективи її соціально-економічного розвитку, здатність вийти на передові рубежі науково-технічного прогресу. Еталонна база сприяє також захисту інтересів споживачів і держави в сфері якості і безпеки продукції.

Після розпаду СРСР велика частина цієї бази залишилася в Росії. Україна фактично, у перші роки незалежності була начебто "прив'язана" до еталонної бази Росії, що обмежувало й ускладнювало роботу з організації забезпечення єдності вимірювань.

Виходячи з цього, Харківський науково-дослідний інститут метрології (ХНДІМ) разом з іншими компетентними службами вже в 1992 році розробили програму створення еталонної бази України, що була затверджена урядом України.

В результаті у Харкові створено 34 державних еталона з 69 існуючих в Україні. Створена еталонна база забезпечує потреби вітчизняних товаровиробників, сприяє підвищенню конкурентоспроможності продукції і її вихід на світовий ринок. У розвиток еталонної бази України розроблена нова програма "Еталонна Україна" відповідно до якої у нас в 2006 р. повинно бути 80 державних еталонів, що наближає Україну до держав з розвинутою економікою і наукою - до оптимального метрологічного забезпечення.

МЕТРОЛОГІЧНА СЛУЖБА УКРАЇНИ

Державна метрологічна система забезпечує єдність вимірювань в державі і спрямована на:

· реалізацію єдиної технічної політики в галузі метрології;

 

· захист громадян і національної економіки від наслідків недостовірних результатів вимірювань;

 

· економію всіх видів матеріальних ресурсів;

 

· підвищення рівня фундаментальних досліджень і наукових розробок;

 

· забезпечення якості та конкурентоспроможності вітчизняної продукції;

 

· створення науково-технічних, нормативних та організаційних основ забезпечення єдності вимірювань в державі.

 

Відомча метрологічна служба

До відомчої метрологічної служби відносяться:

Служба головного метролога відомства, що здійснює організаційно-методичне керівництво діяльністю всіх ланок метрологічної служби і контроль за виконанням робіт з аналізу стану вимірювання і метрологічного забезпечення відомства, повірки, ремонту, метрологічній атестації, тимчасового використання засобів вимірювання, по створенню метрологічної служби на підприємствах і в організаціях, по впровадженню державних стандартів і нормативних документів державної системи вимірювання, галузевих стандартів і нормативних документів на підприємствах і організаціях і контролю за їхнім впровадженням і виконанням.

Метрологічна служба підприємства й організації, на яку покладені наступні функції:

- координація і керівництво роботою різних підрозділів підприємства, спрямованої на забезпечення єдності і необхідної точності вимірювань;

- упровадження сучасних засобів і методів вимірювання, стандартів і інших нормативних документів, що регламентують норми точності вимірювань, метрологічні характеристики засобів вимірювання, методики виконання вимірювання, методи і засоби перевірки, вимоги до метрологічного забезпечення виробництва і випуску нових видів продукції;

- розробка річних планів робіт метрологічної служби, складання заявок на придбання засобів вимірювання, укладання договорів на розробку і впровадження нової вимірювальної техніки і здійснення контролю за їхнім виконанням;

- проведення метрологічної експертизи технічної документації на розроблені вироби і вибір за даними експертизи засобів вимірювання і методик проведення вимірювання, що забезпечують достовірний контроль технологічних процесів і якості продукції;

- здійснення контролю за станом і збереженням засобів вимірювання, що знаходяться у всіх підрозділах підприємства, правильністю використання методик виконання вимірювання і аналізу якості сировини, матеріалів, напівфабрикатів, правильність монтажу і настроювання засобів вимірювання;

- складання планів і календарних графіків ремонту і перевірки засобів вимірювання, що підлягають обов'язковій державній або відомчій повірці в організаціях державної або відомчої метрологічної служби;

- організація ремонту засобів вимірювання силами підприємства, використання обмінного фонду засобів вимірювання та тих, що знаходяться у тимчасовому використанні;

- проведення метрологічних випробувань нестандартизованих засобів вимірювання, що виготовлені в одиничних екземплярах або одиночних партіях для потреби підприємства;

- представлення у вищі організації і територіальні органи Держспоживстандарту України відомостей про діяльність метрологічної служби підприємства.

Об’єкти державного нагляду

Продукція виробничо-технічного призначення, товари народного споживання, продукція тваринництва і рослинництва, продукти харчування, продукція, що пройшла сертифікацію	Відповідність вимогам і нормам нормативних документів
Імпортна продукція	Відповідність чинним в Україні нормативним документам
Експортна продукція	Відповідність НД або окремим вимогам, які обумовлені у договорі (контракті)
Атестовані виробництва	Відповідність встановленим вимогам до сертифікації продукції

 

!

! Державний метрологічний нагляд поширюється на вимірю­вання, результати яких використовують:

Ø при забезпеченні охорони здоров’я та захисту життя громадян;

Ø при контролі якості і безпеки продуктів харчування, стану навко­лишнього середовища та безпеки умов праці;

Ø при геодезичних і гідрометеорологічних роботах;

Ø у торговельно-комерційних операціях і розрахунках між покупцем (споживачем) і продавцем (постачальником, виробником, виконавцем);

Ø при податкових, банківських і митних операціях;

Ø при обліку енергетичних і матеріальних ресурсів;

Ø за дорученням судових органів та прокуратури;

Ø при сертифікації продукції (послуг);

Ø при реєстрації національних і міжнародних спортивних рекордів.

 

Державний метрологічний контроль і нагляд поширюється на вимірювання, що застосовуються при:

- діагностиці і лікуванні захворювань людини (охорона здоров'я);

- контролі якості ліків;

- торговельних і комерційних операціях;

- обов'язкової сертифікації продукції;

- контролі безпеки праці;

- геодезичних і метрологічних роботах;

- банківських, податкових, митних і поштових операціях;

- обліку енергії і матеріальних ресурсів (електроенергії, газу, води, нафти і т.п.), за винятком внутрішньої реєстрації, що ведеться підприємствами, організаціями і громадянами як суб'єктами підприємництва;

- роботах, що проводяться з доручення органів суду, прокуратури, адвокатських контор, арбітражу й інших органів державного управління;

- реєстрації національного і міжнародного регістра (наприклад, спортивних рекордів).

Основною функцією Державного метрологічного контролю і нагляду є робота із самими засобами вимірювання:

- державні випробування із затвердженням типу;

- метрологічна сертифікація;

- повірка;

- акредитація на право проводити державні випробування, повіряти засоби вимірювання, виконувати виміри й атестація процедури вимірювання;

- ліцензування діяльності юридичних і фізичних осіб по виготовленню, ремонту, продажу і тимчасового використанню вимірювальної апаратури.

Співробітники Держспоживстандарту і його територіальних центрів, що здійснюють метрологічний контроль і нагляд, повинні бути атестовані відповідно до процедури, установленої Держспоживстандартом, і повинні мати статус державного інспектора з метрологічного нагляду.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ

План

 

1. Метрологія як наука та її значення для розвитку економіки країни.

2. Поняття та визначення в галузі метрології.

3. Еталони, їхня класифікація і види

4. Метрологічна служба України

5. Європейське і міжнародне співробітництво України в області метрології