НЕПЕРВНІСТЬ РЕЗУЛЬТАТУ ВИМІРЮВАННЯ
На мінливість результатів вимірювань, виконаних по одному методу, крім відмінностей між імовірно ідентичними зразками, можуть впливати багато різних чинників, зокрема:
а) оператор;
b) використовуване устаткування;
с) калібрування устаткування;
d) параметри навколишнього середовища (температура, вологість, забруднення повітря і так далі);
е) інтервал часу між вимірюваннями.
Відмінності між результатами вимірювань, що виконуються різними операторами і/або з використанням різного устаткування, як правило, будуть більші, ніж між результатами вимірювань, що виконуються протягом короткого інтервалу часу одним оператором з використанням одного і того ж устаткування.
У ІСО 5725 для опису точності методу вимірювань використовують два терміни: "правильність" і "прецизійність". Термін "правильність" характеризує ступінь близькості середнього арифметичного значення великого числа результатів вимірювань до дійсного або прийнятого опорного значення, термін "прецизійність" - ступінь близькості результатів вимірювань один до одного.
Лекція 6. Забезпечення єдності і точності вимірювань
(Основні поняття і положення єдності і прослідковуваності вимірювань. Забезпечення єдності вимірювань у світі. Метрологічне забезпечення вимірювань. Еталони одиниць фізичних величин.Поняття еталона та організаційно-технічні основи їх створення та обслуговування. Різновиди еталонів. Система передачі одиниць фізичних величин.)
|
|
|
В даний час для окреслення діяльності пов'язаною із забезпеченням якості вимірювань використовують такі поняття як – «метрологічне забезпечення» та «забезпечення єдності вимірювань». Причому, в чинній редакції Закону України «Про метрологію та метрологічну діяльність» поняття «метрологічне забезпечення» не регламентується, а тому часто в метрологічній практиці відбувається автоматична заміна поняття - «метрологічне забезпечення» на поняття - «забезпечення єдності вимірювань». Тому доцільно більш чітко означити зміст та сферу застосування цих двох понять.
В нормативно-правових актах та нормативних документах з метрології даються наступні поняття, які стосуються метрологічного забезпечення та забезпечення єдності вимірювань (див. табл. 6.1).
Таблиця 6.1.
Порівняння визначень стосовно метрологічного забезпечення та єдності вимірювань.
| Метрологічне забезпечення VIML:2000 | Комплекс нормативних документів, технічних засобів та необхідних дій, використовуваних для забезпечення довіри до результатів вимірювань у галузі законодавчої метрології |
| Метрологічне забезпечення ДСТУ 2681-94 ДСТУ 2682-94 | Установлення та застосування метрологічних норм і правил, а також розроблення, виготовлення та застосування технічних засобів, необхідних для досягнення єдності і потрібної точності вимірювань |
| Забезпечення єдності вимірювань РМГ 29-99 | Діяльність метрологічних служб, направлена на досягнення та підтримування єдності вимірювань у відповідності із законодавчими актами, а також правилами та нормами, встановленими державними стандартами і іншими нормативними документами по забезпеченню єдності вимірювань |
| Метрологічна діяльність ЗУ «Про метрологію та метрологічну діяльність» | Діяльність, яка пов'язана із забезпеченням єдності вимірювань |
|
|
|
Метою забезпечення єдності вимірювань, з точки зору законодавчої метрології, є досягнення найвищої точності при допустимих (заданих) витратах, що сприятиме мінімізації економічних втрат національної економіки від результатів недостовірних вимірювань. Тому для галузі законодавчої метрології поняття - «метрологічне забезпечення» та поняття - «забезпечення єдності вимірювань» можуть вважатися близькими за змістом, що напевно і зумовило авторів Закону «Про метрологію…» обмежитися останнім поняттям, як таким, що однозначніше визначає основну мету державної метрологічної системи – «…захист громадян і національної економіки від наслідків недостовірних результатів вимірювань». Недоліком основних нормативно-правових актів стосовно «…захисту громадян і національної економіки від наслідків недостовірних результатів вимірювань» полягає у тому, що вимоги цих документів не передбачають нових шляхів захисту крім метрологічного нагляду та контролю.
|
|
|
Для створення сучасного конкурентоздатного виробництва виконання вимог забезпечення єдності та потрібної точності вимірювань є вже недостатніми умовами мінімізації втрат від невірогідності вимірювань. Надзвичайно важливим для виробничих процесів є забезпечення оперативного контроль за якістю виробництва з метою забезпечення необхідної якості та конкурентоздатності продукції.
Розглянемо детальніше специфіку формування понять у сфері метрологічного забезпечення вимірювань, Згідно існуючої практики - метрологічна діяльність - діяльність, яка пов'язана із забезпеченням єдності вимірювань та необхідної точності вимірювань. Єдність вимірювань - стан вимірювань, за якого їх результати виражаються в узаконених одиницях вимірювань, а характеристики похибок або невизначеності вимірювань відомі та із заданою ймовірністю не виходять за встановлені границі. Основна суть цього означення полягає у забезпеченні такого стану вимірювань, щоб можна було порівнювати результати вимірювань одних і тих самих величин, які виконані в різних місцях, у різний час та з використанням різних методів, методик виконання вимірювань і різних ЗВТ. Однак буквальне трактування поняття – «єдність вимірювань» може спотворити його суть. Наприклад, елемент – «результати виражаються в узаконених одиницях» на сьогодні частково втратив свою актуальність оскільки: по-перше, у всьому світі впроваджено систему одиниць фізичних величин SI, по-друге, досвід США та інших країн показує, що масове застосування в промисловості та комунальному господарстві одиниць, які не входять в систему SI не приводить до руйнування єдності вимірювань, а по-третє, при вимірюванні в процесі технологічних змін параметрів продукції часто використовуються не вимірювання абсолютних значень фізичних величин, а співвідношень між ними.
|
|
|
Для забезпечення стану єдності вимірювань необхідно виконати три умови:
- теоретично означити одиниці вимірювань;
- забезпечити їх відтворення відповідними еталонами з потрібною точністю;
- регулярно передавати розмір величин відповідним ЗВТ з необхідною точністю.
Забезпечення єдності вимірювань є достатньо глобальний процес, а тому в традиційному вигляді його доцільно забезпечувати для великих метрологічних систем, наприклад в межах країни. Для окремих організацій чи підприємств забезпечення єдності вимірювань є лише одним із основних елементів метрологічного забезпечення якості продукції, а тому і підхід до його оптимізації має бути більш гнучким.
Еталон – це засіб або комплекс засобів вимірювальної техніки, який забезпечує відтворення та зберігання одиниці фізичної величини, а також передавання її розміру відповідним засобам вимірювань, що стоять нижче за перевірною схемою, до якої висуваються такі вимоги:
- можливість забезпечення єдності вимірювань, коли всі вимірювання повинні співвідноситись з одними й тими ж еталонами;
- доступність – основні еталони повинні бути безпосередньо доступні всім науковцям та інженерам;
- найвища в країні точність відтворення певної фізичної величини;
- стабільність.
Точність еталона в теоретичному плані обмежена рівнем наших знань про природу, її фізичні (хімічні, біологічні) явища і закони, в технічному і технологічному планах – рівнем виготовлення та стабільності апаратури, яка реалізує ці явища і закони.
Важливим моментом забезпечення єдності вимірювань є забезпечення прослідковуваності результатів вимірювань, для чого створюється система передачі розмірів фізичних величин, що відтворюються еталонами, відповідним ЗВТ з необхідною точністю.
Також, забезпечення єдності вимірювань полягає в регламентованому процесі виготовлення та експлуатації ЗВТ і має позитивний влив на різноманітні галузі, а саме: підвищує точність результатів вимірювань, а значить і достовірність наукових досліджень; забезпечує економію матеріальних цінностей і ресурсів; сприяє (хоча і непрямим чином) зростанню якості продукції, ефективності виробництва, розвитку медицини, військової справи, охорони довкілля, тощо.
На практиці єдність вимірювання досягається на основі єдності:
- еталонів і мір;
- випробувань, повірки (перевірки, верифікації), калібрування і ревізії;
- метрологічних характеристик ЗВТ;
- методик вимірювальних процесів;
- форми подання результатів вимірювання.
Для забезпечення єдності вимірювань в Україні створена Державна метрологічна система, діяльність якої базується на Законі України “Про метрологію та метрологічну діяльність” та інших нормативно-правових актах. Основним завданням Державної метрологічної системи є стале підвищення до суспільно необхідного (такого, що відповідає актуальному науковому і економічному розвитку) рівня вимірювальної справи в державі. Окрім того діяльність системи 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.
Рис. 6.1. Структура метрологічного забезпечення вимірювань
Конкретні питання нормативного та організаційного забезпечення єдності вимірювань в Україні регламентуються системою державних стандартів, об'єднаних груповим заголовком "Метрологія", іншими стандартами, інструкціями, методичними вказівками, правилами, методиками, які містять загальні правила і норми щодо одиниць фізичних величин та їх еталонів, метрологічної термінології, нормування МХ, повірки, калібрування, атестації і державних випробувань ЗВТ, методик повірки і повірювальних схем окремих ЗВТ, стандартизації і атестації методик виконання вимірювань, та методик виконання випробувань продукції, конкретних методик вимірювань та досліджень, тощо.
Правила (ПР) із стандартизації, метрології, сертифікації, акредитації являють собою нормативний документ, що встановлює обов'язкові для застосування організаційно-технічні та (або) загальнотехнічні положення, порядки, методи виконання робіт в перерахованих вище областях.
Рекомендації (Р) (в тому числі міждержавні РМД) по стандартизації, метрології, сертифікації, акредитації є нормативними документами, що містять добровільні для застосування організаційно-технічні та (або) загальнотехнічні положення, порядки, методи виконання робіт, а також рекомендовані правила виконання цих робіт.
Методичні інструкції (МІ) та керівні документи (КД) є нормативними документами методичного змісту, розробляються організаціями, підвідомчими Держспоживстандарту України.
Практичні вимоги щодо забезпечення єдності вимірювань можна сформулювати так:
1 - результати вимірювань повинні виражатись в одиницях фізичних величин, допущених до використання державними стандартами. Для цього в Україні діють: ДСТУ 3561.0-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Основні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць. Основні положення, назви та позначення, ДСТУ 3561.1-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Похідні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць. Основні поняття, назви та позначення, ДСТУ 3561.2-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Фізичні сталі та характеристичні числа;
2 - ЗВТ, що не підлягають під державні випробування, а також нестандартизовані ЗВТ, призначені для введення в експлуатацію, піддаються метрологічній атестації (МА) згідно ДСТУ 3215-95 Метрологія. Метрологічна атестація засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення.
3 - ЗВТ, призначені для серійного випуску, підлягають під державні випробування згідно ДСТУ 3400-2000 Метрологія. Державні випробування засобів вимірювальної техніки. Основні положення, організація, порядок проведення і розгляду результатів;
4 - ЗВТ, що знаходяться в експлуатації і підлягають під державний метрологічний нагляд, піддаються періодичній повірці згідно ДСТУ 2708-2006 Метрологія. Повірка засобів вимірювальної техніки. Організація та порядок проведення;
5 - ЗВТ, що не підлягають під державний метрологічний нагляд і знаходяться в експлуатації, піддаються калібруванню згідно ДСТУ 3989-2000 Метрологія. Калібрування засобів вимірювальної техніки. Основні положення, організація, порядок проведення та оформлення результатів;
6 - метрологічні характеристики (МХ) ЗВТ, що нормуються в документації на ці засоби, повинні відповідати міждержавному стандарту ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерения;
7 - вимірювання та випробування, норми точності яких регламентовані стандартами та іншими НТД, повинні виконуватись за стандартизованими або атестованими методиками у відповідності до міждержавного стандарту ГОСТ 8.010-90 ГСИ. Методика выполнения измерений;
8 - форма подання результатів вимірювань повинна відповідати вимогам МИ 1317-86 ГСИ. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров.
Отже, без випробувань, атестації, повірки та калібрування ЗВТ, а також ряду інших важливих контрольних заходів неможливою є правильна експлуатація вимірювальних засобів, при якій досягається єдність, суспільно необхідна точність і якість вимірювань.
Державні випробування, метрологічна атестація, повірка та калібрування ЗВТ є різновидами метрологічного контролю і нагляду за розробленням, виробництвом і експлуатацією вимірювальних засобів. Вони забезпечуються органами державної та інших метрологічних служб і є своєрідним важелем впливу на всіх суб'єктів господарювання, які в своїй діяльності застосовують засоби вимірювальної техніки. Завданням цієї діяльності є забезпечення державної дисципліни і дотримання метрологічних правил при експлуатації ЗВТ.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 427; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!