Государственные поверочные схемы
Воспроизведение единиц величин в Российской ФедерацииПлан разработки (пересмотра) и утверждения государственных поверочных схем на 2019 год
Государственные эталоны единиц величин образуют эталонную базу Российской Федерации. Государственные первичные эталоны единиц величин подлежат утверждению Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандартом), содержаться и применяются в государственных научных метрологических институтах. Они подлежат сличению с эталонами единиц величин Международного бюро мер и весов и национальными эталонами единиц величин иностранных государств.
В случае отсутствия соответствующих государственных первичных эталонов единиц величин должна быть обеспечена прослеживаемость средств измерений, применяемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, к национальным эталонам иностранных государств.
Обязательные требования к эталонам единиц величин устанавливаются при их утверждении Росстандартом по результатам первичной аттестации. При утверждении государственного первичного эталона Росстандартом утверждается государственная поверочная схема и ученый-хранитель государственного первичного эталона.
Государственная поверочная схема – документ, определяющий порядок передачи единиц величин эталонам единиц и (или) средствам измерений от эталонов единиц величин, имеющих более высокие показатели.
Процедуры поверки и калибровки средств измерений должны обеспечивать передачу размера единицы величины от государственного первичного эталона единицы величины к рабочему средству измерений. Для обеспечения правильности такой передачи устанавливается определенный порядок, который отражается в государственной поверочной схеме или локальной поверочной схеме (ведомств, конкретных юридических лиц, индивидуальных предпринимателей).
В данном разделе сайта Вы можете ознакомиться с действующими Государственными поверочными схемами, которые необходимы при:
— проведении аттестации эталонов единиц величин Заявителя или Аккредитованного лица;
— выборе эталонов для аккредитации (расширении области аккредитации) на право проведения поверки (калибровки) средств измерений.
metrcons.ru
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А»
В соответствии с Положением об эталонах единиц величин, используемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2010 г. № 734 «Об эталонах единиц величин, используемых в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений», Временным порядком разработки (пересмотра) и утверждения государственных поверочных схем, утвержденных приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 августа 2017 г. № 1832, на основании Плана разработки (пересмотра) и утверждения государственных поверочных схем на 2018 год, утвержденного приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2017 г. № 3021, а также принимая во внимание пункт 2 раздела II протокола научно-технической комиссии по метрологии и измерительной техники Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 августа 2018 г. № 91-пр приказываю:2. Установить, что ГПС применяется для Государственного первичного эталона единицы силы постоянного электрического тока (ГЭТ 4-91), средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1·10-16 до 100 А и вводится в действие с 1 января 2019 г.
3. Управлению технического регулирования и стандартизации (Д.А. Тощев) обеспечить прекращение применения в качестве национального стандарта Российской Федерации межгосударственного стандарта ГОСТ 8.022-91 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного тока в диапазоне от 1·10 -16 до 30 А».
4. ФГУП «ВНИИФТРИ» (С.И. Донченко) внести информацию об утверждении ГПС в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.
5. Управлению метрологии (Д.В. Голубев) обеспечить размещение информации об утверждении ГПС на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет».
6. Контроль за исполнением настоящего приказа оставляю за собой.
Заместитель руководителя С.С. Голубев
Государственные поверочные схемы
Возникает необходимость создания иерархических систем, в которых технические средства, расположенные в определенном порядке в соответствии с их точностью, участвуют в последовательной передаче размера единицы от эталона всем средствам измерений этой величины (схема передачи размеров единиц от первичного эталона рабочим средствам измерений представлена на рисунке 1. Порядок передачи устанавливается документами специального вида, называемыми поверочными схемами.
Рисунок 1. Принципиальная схема передачи размеров единиц от эталонов рабочим средствам измерений
Поверочная схема — это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного рабочего эталона к рабочим средствам измерений. Роль поверочных схем в метрологическом обеспечении выходит за рамки их законодательного аспекта, поэтому поверочную схему необходимо рассматривать как:
отражение научного и технического потенциала метрологии и измерительной техники;
один из главных объектов метрологии, так как разработка и реализация поверочных схем — одна из основных функций метрологической службы;
руководящий принцип организации и управления деятельностью метрологической службы.
Требования к содержанию и построению поверочных схем установлены в МИ 2230—92 «ГСИ. Методика количественного обоснования поверочных схем при их разработке». Примеры компоновки элементов государственной и локальной поверочных схем представлены на рисунках 2 и 3.
Рисунок 2. Пример компоновки элементов государственной поверочной схемы.
1 – государственный эталон;
2 – метод передачи размера единиц;
3 – эталон-копия;
4 – эталон-сравнения;
5 – рабочий эталон;
6-8 – эталоны соответствующих разрядов;
9 – эталоны, заимствованные из других поверочных схем;
10 -рабочие средства измерений.
Передача размеров единиц величин от эталонов рабочим средствам измерений позволяет осуществить их поверку.
Различают государственные и локальные поверочные схемы юридических лиц и индивидуальных предпринимателей.
Рисунок 3. Пример компоновки локальной поверочной схемы
Разработка государственных поверочных схем для средств измерений физической величины осуществляет государственный научный метрологический институт, являющийся хранителем государственного эталона единицы этой величины. При отсутствии государственного эталона разработку осуществляет центр, головной в данной области измерений.
В ходе разработки государственной поверочной схемы необходимо обосновать оптимальность ее структуры (виды вторичных эталонов, число разрядов рабочих эталонов и т. д.) с учетом: оптимальных соотношений погрешностей поверяемого и рабочего эталона, вероятности признания годным неисправного средства измерений; допускаемого отношения числа исправных, но забракованных средств к общему числу исправных средств и т. д.
Государственную поверочную схему разрабатывают в качестве Приказа Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарта). Она не должна противоречить международным поверочным схемам.
Наименования и обозначения физических величин и их единиц указывают в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879.
На поверочной схеме также указывают один из методов поверки средств измерений: непосредственного сличения или сличения при помощи компаратора или других средств сравнения; прямых или косвенных измерений. В случае проведения градуировки средств измерений во время поверки делают ссылку в тексте.
На чертеже поверочной схемы наименование государственного эталона заключают в прямоугольник, образованным двойной линией, а вторичные эталоны, рабочие эталоны и рабочие средства измерений — в прямоугольники, образованные одинарной линией. Наименование методов поверки помещают в горизонтальные овалы между наименованиями поверяемого средства измерений и эталоном. Форма чертежей поверочной схемы должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.301-68.
Передача размеров единиц сверху вниз, компоновка и оформление элементов государственной и локальных поверочных схем приведена на рисунках 2 и 3. Передача размеров единиц сверху вниз, компоновка и оформление элементов локальной поверочной схемы приведена на рисунке 4. Пояснительный текст к ней должен состоять из вводной части и объяснений к ее элементам, несущим дополнительную информацию.
Рисунок 4. Фрагмент локальной поверочной схемы для средств измерений электрического сопротивления
Поверочную схему оформляют в виде чертежа, дополняя его текстовой частью, на котором указывают наименование средств измерений и методов поверки, номинальные значения или диапазоны значений физических величин, средств измерений и методов поверки.
Чертеж должен состоять из полей, расположенных друг над другом и разделенных штриховыми линиями, число которых зависит от структуры поверочной схемы. Поля должны иметь наименования, указываемые в левой части чертежа, отделенной вертикальной сплошной линией.
В верхнем поле чертежа государственной поверочной схемы, возглавляемой государственным эталоном, указывают наименования государственных эталонов в порядке их соподчиненности. В верхнем поле чертежа локальной поверочной схемы указывают наименование государственного эталона или локальной поверочной схемы.
Для средств измерений производных величин, единицы которых воспроизводят методом косвенных измерений, в верхнем поле чертежа указывают наименования рабочих эталонов, применяемых для воспроизведения данной единицы и заимствованных из других государственных поверочных схем. Наименования этих рабочих эталонов измерений должны быть даны со ссылками на соответствующие поверочные схемы. Номинальные значения или диапазоны значений физических величин и значения их погрешностей указывают над наименованиями государственных эталонов и рабочих эталонов.
Под полем государственных эталонов располагают поле рабочих эталонов 1-го разряда и далее поля подчиненных рабочих эталонов. В тех поверочных схемах, где должна быть показана передача размера единицы от рабочих эталонов, заимствованных из других поверочных схем, их наименования помещают в специально отведенном поле. В рабочих эталонах. локальных поверочных схем указывают разряды рабочих эталонов, соответствующие присвоенным этим средствам измерений в государственных поверочных схемах. Под наименованиями рабочих эталонов показывают диапазоны измерений и значения погрешностей средств измерений. Поле рабочих средств измерений помещают под полем подчиненного рабочего эталона. Слева направо в порядке возрастания в нем располагают погрешности группы рабочих средств измерений, поверяемых по рабочим эталонам одного наименования. Для каждой группы указывают вид, диапазон измерений и значения погрешностей средств измерений.
При разработке поверочной схемы одним из основных направлений их обоснования является выбор числа разрядов рабочих эталонов. Это требует анализа действующего и ожидаемого на 5 – 10 лет парка рабочих средств измерений и эталонов, их дислокации, а также особенностей методов передачи размеров единиц. В действующих нормативных документах имеются рекомендации по установлению числа разрядов рабочих эталонов. Однако они не учитывают вариантность числа разрядов, организационные принципы и особенности передачи размеров единиц и самих средств измерений, характеристики метрологической надежности средств измерений, а также экономические потери вследствие несоблюдения единства измерений.
Например, при выборе числа разрядов рабочих эталонов в поверочных схемах для электрорадиоэлектронных средств измерений оптимальным является установление 2 или реже З разрядов рабочих эталонов.
Одним из важных элементов технического обоснования поверочной схемы является также выбор рациональных и высокопроизводительных методов передачи размеров единиц от эталонов к рабочим средствам измерений с учетом их особенностей. Передача размеров единиц при градуировке, поверке, калибровке и метрологической аттестации осуществляется методами прямых измерений, сличения показаний, компарирования или косвенных измерений.
При выполнении этих процедур для измерительных приборов, мер и измерительных преобразователей наиболее удобным и производительным является метод прямых измерений величины, воспроизводимой мерой.
С применением программно-управляемых измерительных приборов способ позволяет автоматизировать поверку средств измерений аналогично предыдущему методу, но в общем случае он более трудоемок и менее производителен. Оптимизацию этого метода осуществляют путем применения карт поверки средств измерений.
В ряде случаев в практике поверки мер применяют метод компарирования воспроизводимых ими электрических величин.
Следует заметить, что метод компарирования трудоемок и используется при поверке средств измерений редко. Однако он обеспечивает достаточно высокую точность. Его разновидность применяется при компарировании мер переменного и постоянного тока и напряжения. В то же время метод косвенных измерений при воспроизведении размеров единиц применяется редко. Его необходимость возникает в основном при отсутствии средств измерений для прямых измерений с необходимыми метрологичскими характеристиками (значениями величин, диапазонами частот, характеристиками соединителей и т.д.). Он встречается при измерениях мощности, напряжения, тока, коэффициентов гармоник, параметров цепей и др.
При измерениях мощности Р, напряжения U, силы тока I и полного сопротивления Z метод реализуется с помощью основных уравнений вида:
P=UI=U2/Z=I2Z, U=IZ и I=U/Z
и их конкретных сочетаний.
Схемы соединения средств измерений отличаются большим разнообразием в зависимости от целей измерений и применяемых при этом измерительных устройств. Основные трудности в получении высокой точности при реализации метода в соответствии с указанными выражениями заключаются в необходимости оценки полного сопротивления (его модуля и сдвига фазы) измерительных устройств.
Это обстоятельство приводит (особенно при высоких частотах) к большим погрешностям измерений.
В конкретных поверочных схемах для средств измерений электрических величин применяются все указанные выше методы передачи размеров единиц. Это требует от разработчиков поверочных схем и методик поверки средств измерений проведения соответствующего системного анализа методов и средств поверки и их регламентации в нормативных документах с целью обеспечения единства измерений всего наличного парка средств измерений определенной величины с учетом перспектив дальнейшего развития, что является важной и сложной научной проблемой метрологии.
Надо также отметить, что в поверочных схемах в соответствии с требованиями ГОСТ 8,061—80 необходимо указание допускаемых значений погрешности методов поверки. Однако в стандарте отсутствует пояснение того, что имеется в виду под погрешностью метода поверки — полная (суммарная) погрешность передачи размера единицы от эталона к нижестоящему по поверочной схеме поверяемому средству измерений, включая погрешность самого эталона, или только дополнительная методическая погрешность передачи размера единицы, которая часто возникает при выполнении методик изменений. К числу дополнительных методических погрешностей при поверке средств измерений интенсивности электромагнитных колебаний (напряжения, силы тока, мощности) относятся такие их составляющие, как влияние формы кривой и частоты измеряемых сигналов, потери в переходах и их воспроизводимость в соединителях, влияние входных и выходных импедансов средств измерений и др.
В поверочных схемах устанавливаются основные метрологические характеристики (пределы измерений, диапазоны частот и погрешности) рабочих эталонов и рабочих средств измерений. При разработке схем исходными являются характеристики рабочих средств измерений. Они устанавливаются на основе анализа всего парка имеющихся в эксплуатации и планируемых к производству средств измерений определенной физической величины. Эго требование не всегда отражается в действующих поверочных схемах, что является их существенным недостатком.
Для рабочих средств измерений электрических величин погрешность чаще всего характеризуется пределом допускаемых значений в относительной форме. Погрешность рабочих эталонов характеризуется также в относительной форме пределом допускаемых значений или доверительной погрешностью с вероятностью 0,95 или 0,99. В поверочной схеме должны быть указаны соотношения погрешностей, эталонных и поверяемых средств измерений, ибо они и определяют долю (процент) брака поверки, а следовательно, и обеспечение единства измерений, и экономические потери вследствие брака. Для средства измерений электрических величин в соответствии с ГОСТ 22261—94 они устанавливаются не более от 1/5 до 1/3 или реже путем указания наибольшей вероятности брака поверки, т. е. признания любого негодного экземпляра средства измерений в качестве годного.
Следует отметить, что некоторые поверочные схемы, особенно для средств измерений электрических величин, являются недостаточно информативными и не содержат ряд важных методических положений, учитывающих особенности воспроизведения и передачи размеров единиц физических величин. Это частично объясняется недооценкой поверочных схем. В ГОСТ 8.061—80 сформулированы общие требования к схемам, но не учтены все особенности методов и средств передачи размеров многочисленных физических величин. В связи с этим необходимо отражение в текстовой части поверочных схем дополнительной информации и пояснений к элементам поверочной схемы с учетом специфики передачи размеров единиц, что отражено в ГОСТ 8.061—80.
Необходимость и полезность поверочных схем тем выше, чем однозначнее и полнее их чертеж и текстовая часть, определяющие степень их информативности. С целью повышения информативности поверочных схем правомерна разработка схем на отдельные пределы измеряемых величин, на определенные диапазоны частот, на конкретные виды рабочих средств измерений одной и той же физической величины, встречающиеся в области измерений электрических и магнитных величин, теплофизических и температурных измерений, измерений геометрических величин и др.
Дополнительно обращаем Ваше внимание, что вопросы касательно Поверочных схем и эталонов, рассмотрены в разделах:
— «Информация. Статьи. Эталоны»;
— «Информация. Государственные поверочные схемы».
metrcons.ru
| Обозначение | Дата введения | Статус | |
| ГОСТ 8.016-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла | 30.06.1982 | действует | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State primary standard and state verification schedule for means measuring plane angle Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и государственную поверочную схему для средств измерений плоского угла и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы плоского угла — градуса (… град.), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические характеристики эталона и порядок передачи размера единицы плоского угла от государственного первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.016-75 | |||
| ГОСТ 8.017-79 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа | 30.06.1980 | не действует в РФ | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State primar standard and all-union verification schedule for means measuring pressure up to 250 MPa Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и общесоюзную поверочную схему для средств измерений избыточного давления до 250 МПа и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы давления — паскаля (Па), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические параметры эталона и порядок передачи размера единицы давления от первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.017-75 | |||
| ГОСТ 8.018-82 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел в диапазоне температур от 90 до 1800 К | 01.01.1984 | заменён | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State primary standard and state verification schedule for means measuring temperature coefficient of linear expansion in the range from 90 to 1800 K Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и государственную поверочную схему для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения (далее ТКЛР) твердых тел в диапазоне температур от 90 до 1800 К и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы ТКЛР твердых тел — Кельвина в минус первой степени (К-1), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические характеристики эталона и порядок передачи размера единицы ТКЛР твердых тел от государственного первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.018-75, ГОСТ 8.018-2007 | |||
| ГОСТ 8.018-2007 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел в диапазоне температуры от 90 до 1800 К | 01.01.2008 | действует | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification schedule for means of LTEC measurements of solid substances in temperature range from 90 to 1800 K Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) твердых тел в диапазоне от 0,01х10 в ст. минус 6 до 25,00х10 в ст. минус 6 К в ст. минус 1 для диапазона температуры от 90 до 1800 К и устанавливает порядок передачи размера единицы ТКЛР твердых тел от государственного первичного эталона при помощи вторичных и рабочих эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.018-82, ГОСТ 8.018-2018 | |||
| ГОСТ 8.018-2018 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел от 0,01х10 в степени -6 до 100х10 в степени -6 К в степени -1 в диапазоне температуры от 90 до 3000 К | 01.08.2019 | принят | |
| Название англ.: The State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification schedule for means of LTEC measurements of solids from 0,01х10 -6 to 100х10 -6 К -1 substance in temperature range from 90 to 3000 K Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений температурного коэффициента линейного расширения твердых тел в диапазоне от 0,01·10 в степени -6 до 100·10 в степени -6 K в степени -1 для диапазона температуры от 90 до 3000 K и устанавливает порядок передачи размера единицы ТКЛР твердых тел от государственного первичного эталона, при помощи вторичных и рабочих эталонов, рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов измерений (приложение А) Нормативные ссылки: ГОСТ 8.018-2007 | |||
| ГОСТ 8.019-85 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений тангенса угла потерь | 01.01.1987 | действует | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State primary standard and state verification schedule for means measuring electrical capacity and tangent loss angle Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и государственную поверочную схему для средств измерений тангенса угла потерь tg сигма и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы угла потерь — радиана (рад), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические характеристики эталона и порядок передачи размера единицы угла потерь путем измерений его тангенса от государственного первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.019-75, кроме средств измерений электрической емкости | |||
| ГОСТ 8.021-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерения массы | 01.01.1986 | заменён | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State primary standard and state verification schedule for means measuring mass Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственный первичный эталон и государственную поверочную схему для средств измерений массы и устанавливает назначение государственного первичного эталона единицы массы — килограмма (кг), комплекс основных средств измерений, входящих в его состав, основные метрологические характеристики эталона и порядок передачи размера единицы массы от государственного первичного эталона при помощи вторичных эталонов и образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки Нормативные ссылки: ГОСТ 8.021-78, ГОСТ 8.021-2005 | |||
| ГОСТ 8.021-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массы | 01.01.2007 | заменён | |
| Название англ.: State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification schedule for mass measuring instruments Область применения: Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений массы в диапазоне от 1 мг до 1000 т и устанавливает порядок передачи размера единицы массы — килограмма — от государственного первичного эталона единицы массы рабочим средствам измерений с помощью вторичных эталонов и образцовых средств измерений (ОСИ) с указанием погрешностей и основных методов поверки.
Допускается проводить поверку средств измерений массы с помощью эталонов или ОСИ более высокой точности, чем предусмотрено настоящим стандартом Нормативные ссылки: ГОСТ 8.021-84, ГОСТ 8.021-2015 | |||
| ГОСТ 8.021-2015 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений массы | 01.06.2016 | действует | |
| Область применения: Настоящий стандарт распространяется на средства измерений массы в диапазоне от 1·10 в степени -6 до 1·10 в степени 7 кг и устанавливает порядок передачи единицы массы — килограмма от государственного первичного эталона этим средствам измерений при помощи вторичных и рабочих эталонов с указанием погрешностей и основных методов поверки и/или калибровки (далее — поверки) в соответствии с ГОСТ 8.061.
Настоящий стандарт распространяется на средства измерений массы, принцип действия которых основан на использовании силы тяжести. Допускается проводить поверку средств измерений массы с помощью эталонов более высокой точности, что предусмотрено стандартом. Допускается проводить поверку средств из | |||
files.stroyinf.ru
Государственные и отраслевые поверочные схемы
Поделись с друзьямиВ основе обеспечения единообразия средств измерений лежит система передачи размера единицы измеряемой величины. Технической формой надзора за единообразием средств измерений является государственная (ведомственная) поверка средств измерений, устанавливающая их метрологическую исправность.
Достоверная передача размера единиц во всех звеньях метрологической цепи от эталонов или от исходного образцового средства измерений к рабочим средствам измерений производится в определенном порядке, приведенном в поверочных схемах. Поверочная схема – это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам.
Различают государственные, ведомственные и локальные поверочные схемы органов государственной или ведомственных метрологических служб.
Государственная поверочная схема распространяется на все СИ данной ФВ, применяемые в стране, например, на средства измерений электрического напряжения в определенном диапазоне частот. Устанавливая много-ступенчатый порядок передачи размера единицы ФВ от государственного эталона, требования к средствам и методам поверки, государственная поверочная схема представляет собой как бы структуру МО определенного вида измерений в стране. Эти схемы разрабатываются главными центрами эталонов и оформляются одним ГОСТом ГСИ.
Ведомственная поверочная схема разрабатывается органом ведомственной метрологической службы, согласовывается с главным центром эталонов – разработчиком государственной поверочной схемы средств измерений данной ФВ и распространяется только на СИ, подлежащие внутриведомственной поверке.
Локальные поверочные схемы распространяются на РСИ, подлежащие поверке в данном метрологическом подразделении на предприятии, имеющем право поверки средств измерений и оформляются в виде стандарта предприятия. Ведомственные и локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным и должны учитывать их требования применительно к специфике конкретного министерства или предприятия.
students-library.com
Поверочные схемы
Для обеспечения единства измерений необходимо не только применение узаконенных единиц величин, но и важно, чтобы размер единиц был одинаковым. Для этого следует воспроизводить единицы с максимально возможной точностью с помощью технических средств, хранить единицу в состоянии, обеспечивающем неизменность размера во времени, и регулярно передавать размер единицы всем другим средствам измерений, проградуированным в этой единице.
Возникает необходимость создания иерархических систем, в которых технические средства, расположенные в определенном порядке в соответствии с их точностью, участвуют в последовательной передаче размера единицы от эталона всем средствам измерений этой величины (схема передачи размеров единиц от первичного эталона рабочим средствам измерений представлена на рисунке 4).
Рисунок 4 — Принципиальная схема передачи размеров единиц от эталонов
рабочим средствам измерений
Порядок передачи устанавливается документами специального вида, называемыми поверочными схемами.
Поверочная схема — это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы величины от государственного эталона или исходного рабочего эталона (РЭ) к рабочим средствам измерений. Роль поверочных схем в метрологическом обеспечении выходит за рамки их законодательного аспекта, поэтому поверочную схему необходимо рассматривать как:
— отражение научного и технического потенциала метрологии и измерительной техники;
— один из главных объектов метрологии, так как разработка и реализация поверочных схем — одна из основных функций МС;
— руководящий принцип организации и управления деятельностью МС.
Требования к содержанию и построению поверочных схем установлены в (ГОСТ 8.061-80 ГСИ Поверочные схемы. Содержание и построение) МИ 2230—92 «ГСИ. Методика количественного обоснования поверочных схем при их разработке». Примеры компоновки элементов государственной и локальной поверочных схем представлены на рисунке 5 и 6.
Рисунок 5 — Пример компоновки элементов государственной поверочной схемы:
1 — государственный эталон; 2 — метод передачи размера единиц; 3 — эталон-копия;
4 — эталон — сравнения; 5 — рабочий эталон; 6-8 — эталоны соответствующих разрядов;
9 — эталоны, заимствованные из других поверочных схем; 10 — рабочие средства измерений.
Передача размеров единиц величин от эталонов рабочим средствам измерений позволяет осуществить их поверку.
Различают государственные и локальные поверочные схемы (ПС) органов МС юридических лиц.
Разработка государственных поверочных схем для средств измерений физической величины осуществляет главный центр государственных эталонов, являющийся хранителем государственного эталона единицы этой величины. При отсутствии государственного эталона разработку осуществляет центр, головной в данной области измерений. К разработке схемы в качестве соисполнителей могут привлекаться головные (базовые) организации МС министерств.
В ходе разработки государственной поверочной схемы необходимо обосновать оптимальность ее структуры (виды вторичных эталонов, число разрядов рабочих эталонов (РЭ) и т. д.) с учетом: оптимальных соотношений погрешностей поверяемого и рабочего эталона (РЭ), вероятности признания годным неисправного средства измерений; допускаемого отношения числа исправных, но забракованных средств к общему числу исправных средств и т. д.
Государственную поверочную схему разрабатывают в качестве национального стандарта. Она не должна противоречить международным поверочным схемам (ПС
Поверочные схемы оформляют в виде чертежа, дополняя эталоны пределом допускаемой погрешности средств измерений при соответствующей доверительной вероятности 0,90; 0,95 или 0,99, метрологические характеристики и, в частности, погрешности рабочих средств измерений — пределом допускаемой погрешности средств измерений в соответствии с ГОСТ 8.009-84. Форма выражения погрешности рабочих эталонов и рабочих средств измерений в одной поверочной схеме должна быть одинаковой.
В поверочных схемах наименования средств измерений, их номинальные значения или диапазоны значений величин и погрешности соответствуют: для государственных эталонов — требованиям ГОСТ 8.372—80; для рабочих эталонов — национальным стандартам на технические требования или свидетельству об их метрологической аттестации; для рабочих средств измерений — национальным стандартам на технические требования к этим средствам. Наименования и обозначения величин и их единиц указывают в соответствии с ГОСТ 8.417—2002.
На поверочной схеме также указывают один из методов поверки средств измерений: непосредственного сличения или сличения при помощи компаратора или других средств сравнения; прямых или косвенных измерений. В случае проведения градуировки средств измерений во время поверки делают ссылку в тексте
На чертеже поверочной схемы наименование государственного эталона заключают в прямоугольник, образованный двойной линией, а вторичные эталоны, рабочие эталоны и рабочие средства измерений — в прямоугольники, образованные одинарной линией. Наименование методов поверки помещают в горизонтальные овалы между наименованиями поверяемого средства измерений и эталоном. Форма чертежей поверочной схемы должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.301-68.
Рисунок 6 — Пример компоновки локальной поверочной схемы
Передача размеров единиц сверху вниз, компоновка и оформление элементов государственной и локальных поверочных схем приведены на рисунках 5 и 6. Передача размеров единиц сверху вниз, компоновка и оформление элементов локальной поверочной схемы приведены на рисунке 7. Пояснительный текст к ней должен состоять из вводной части и объяснений к ее элементам, несущим дополнительную информацию.
Поверочные схемы (ПС) в нормативной документации (НД) на нее оформляют в виде чертежа, дополняя его текстовой частью, на котором указывают наименование средств измерений и методов поверки, номинальные значения или диапазоны значений величин, средств измерений и методов поверки.
Чертеж должен состоять из полей, расположенных друг над другом и разделенных штриховыми линиями, число которых зависит от структуры поверочной схемы. Поля должны иметь наименования, указываемые в левой части чертежа, отделенной вертикальной сплошной линией.
В верхнем поле чертежа государственной поверочной схемы, возглавляемой государственным эталоном, указывают наименования государственных эталонов в порядке их соподчиненности. В верхнем поле чертежа локальной поверочной схемы указывают наименование государственного эталона или локальной поверочной схемы.
Для средств измерений производных величин, единицы которых воспроизводят методом косвенных измерений, в верхнем поле чертежа указывают наименования рабочих эталонов, применяемых для воспроизведения данной единицы и заимствованных из других государственных поверочных схем. Наименования этих рабочих эталонов измерений должны быть даны со ссылками на соответствующие поверочные схемы. Номинальные значения или диапазоны значений величин и значения их погрешностей указывают над наименованиями государственных эталонов и рабочих эталонов.
Рисунок 7 — Фрагмент локальной поверочной схемы для СИ электрического
сопротивления
Под полем государственных эталонов располагают поле рабочих эталонов 1-го разряда и далее поля подчиненных рабочих эталонов. В тех поверочных схемах, где должна быть показана передача размера единицы от рабочих эталонов, заимствованных из других поверочных схем, их наименования помещают в специально отведенном поле. В рабочих эталонах локальных поверочных схем указывают разряды рабочих эталонов, соответствующие присвоенным этим средствам измерений в государственных поверочных схемах. Под наименованиями рабочих эталонов показывают диапазоны измерений и значения погрешностей средств измерений. Поле рабочих средств измерений помещают под полем подчиненного рабочего эталона. Слева направо в порядке возрастания в нем располагают погрешности группы рабочих средств измерений, поверяемых по рабочим эталонам одного наименования. Для каждой группы указывают вид, диапазон измерений и значения погрешностей средств измерений.
Погрешности государственных эталонов характеризуют в соответствии с требованиями ГОСТ 8.057-80. Как уже указывалось ранее, ПС возглавляются, как правило, государственными (первичными или специальными) эталонами с аббревиатурой ГЭТ. В качестве подчиненных им эталонов создаются вторичные эталоны. В соответствии с ГОСТ 8.057-80 и МИ 97-76 первоначально к ним относились рабочие эталоны, предназначенные непосредственно для передачи размеров единиц величин нижестоящим по ПС эталонным СИ, а также эталоны-копии, эталоны-свидетели и эталоны сравнения. В ряде современных ПС (например по ГОСТ Р 8.562-2007 и ГОСТ 8.129-99) РЭ теперь называют вторичными эталонами или рабочими эталонами нулевого разряда. Это связано с переименованием образцовых СИ в разрядные РЭ.
При разработке ПС одним из основных направлений их обоснования является выбор числа разрядов РЭ. Это требует анализа действующего и ожидаемого на ближайшие 5-10 лет парка рабочих и эталонных СИ, их дислокации, а также особенностей методов передачи размеров единиц. В действующих НД имеются рекомендации по установлению числа разрядов РЭ. Однако они не учитывают вариантность числа разрядов, организационные принципы и особенности передачи размеров единиц и самих СИ, характеристики метрологической надежности СИ, а также экономические потери вследствие несоблюдения единства измерений.
Например при выборе числа разрядов РЭ в ПС для электрорадиоэлектронных СИ оптимальным является установление 2 или реже 3 разрядов РЭ.
Одним из важных элементов технического обоснования ПС является также выбор рациональных и высокопроизводительных методов передачи размеров единиц от эталонов рабочим СИ с учетом их особенностей. Передача размеров единиц при градуировке, поверке, калибровке и метрологической аттестации осуществляется методами прямых измерений, сличения показаний, компарирования или косвенных измерений.
При выполнении этих процедур для измерительных приборов, мер и измерительных преобразователей наиболее удобным и производительным является метод прямых измерений величины, воспроизводимой мерой.
С применением программно-управляемых ИП этот метод позволяет автоматизировать поверку СИ аналогично предыдущему методу, но в общем случае он более трудоемок и менее производителен. Оптимизацию этого метода осуществляют путем применения карт поверки СИ.
В ряде случаев в практике поверки мер применяют метод компарирования воспроизводимых ими электрических величин.
Следует заметить, что метод компарирования трудоемок и используется при поверке СИ редко. Однако он обеспечивает достаточно высокую точность. Его разновидность применяется при компарировании мер переменного и постоянного тока и напряжения. В то же время метод косвенных измерений при воспроизведении размеров единиц применяется редко. Необходимость в нем возникает в основном при отсутствии СИ для прямых измерений с необходимыми метрологическими характеристиками (значениями величин, диапазонами частот, характеристиками соединителей и т.д.). Он встречается при измерениях мощности, напряжения, тока, коэффициентов гармоник, параметров цепей и др.
При измерениях мощности Р, напряжения U, силы тока I и полного сопротивления Z метод реализуется с помощью основных уравнений вида
P=UI+U2/Z=I2 Z, U=IZ и I=U/Z
и их конкретных сочетаний.
Схемы соединения СИ отличаются большим разнообразием в зависимости от целей измерений и применяемых при этом измерительных устройств. Основные трудности в получении высокой точности при реализации метода в соответствии с указанными выражениями заключаются в необходимости оценки полного сопротивления (его модуля и сдвига фазы) измерительных устройств.
Это обстоятельство приводит (особенно при высоких частотах) к большим погрешностям измерений.
В конкретных ПС для средств измерений электрических величин применяются все указанные ранее методы передачи размеров единиц. Это требует от разработчиков ПС и методик поверки СИ проведения соответствующего системного анализа методов и средств поверки и их регламентации в НД с целью обеспечения единства измерений всего наличного парка СИ определенной величины с учетом перспектив дальнейшего развития, что является важной и сложной научной проблемой метрологии.
Надо также отметить, что в ПС в соответствии с требованиями ГОСТ 8.061-80 необходимо указание допускаемых значений погрешности методов поверки. Однако в стандарте отсутствует пояснение того, что имеется в виду под погрешностью метода поверки — полная (суммарная) погрешность передачи размера единицы от эталона к нижестоящему по ПС поверяемому СИ, включая погрешность самого эталона, или только дополнительная методическая погрешность передачи размера единицы, которая часто возникает при выполнении методик изменений. К числу дополнительных методических погрешностей при поверке средств измерений интенсивности электромагнитных колебаний (напряжения, силы тока, мощности) относятся такие их составляющие, как влияние формы кривой и частоты измеряемых сигналов, потери в переходах и их воспроизводимость в соединителях, влияние входных и выходных импедансов СИ и др.
Однако в ряде действующих ПС также отсутствует указание о том, что подразумевается под погрешностью метода поверки. Анализ ПС показывает, что в них имеется в виду иногда полная погрешность, а иногда только дополнительная методическая составляющая. Это относится к ПС для средств измерений напряжения, мощности и силы тока по ГОСТ Р 8.562-2007; МИ 1935-88 и МИ 1940-88.
Вместе с тем это обстоятельство снижает информативность ПС и может привести к повышению брака поверки СИ и нарушению единства измерений.
В ПС устанавливаются основные метрологические характеристики (пределы измерений, диапазоны частот и погрешности) РЭ и рабочих СИ. При разработке схем исходными являются характеристики рабочих СИ. Они устанавливаются на основе анализа всего парка имеющихся в эксплуатации и планируемых к производству СИ определенной величины. Это требование не всегда отражается в действующих ПС, что является их существенным недостатком.
Для рабочих средств измерений электрических величин погрешность чаще всего характеризуется пределом допускаемых значений в относительной форме. Погрешность РЭ характеризуется также в относительной форме пределом допускаемых значений или доверительной погрешностью с вероятностью 0,95 или 0,99. В ПС должны быть указаны соотношения погрешностей эталонных и поверяемых СИ, ибо они и определяют долю (процент) брака поверки, а следовательно, и обеспечение единства измерений, и экономические потери вследствие брака. Для средства измерений электрических величин в соответствии с ГОСТ 22261-94 они устанавливаются не более от 1/5 до 1/3 или реже путем указания наибольшей вероятности брака поверки, т. е. признания любого негодного экземпляра СИ в качестве годного.
Государственные ПС для средств измерений отдельных величин разрабатываются в виде НД Государственной системы обеспечения единства измерений — ГОСТ или МИ в соответствии с основными положениями ГОСТ 8.061-80. Отдельные ПС выпущены в виде межгосударственных стандартов СНГ.
Следует отметить, что некоторые ПС, особенно для средств измерений электрических величин, являются недостаточно информативными и не содержат ряд важных методических положений, учитывающих особенности воспроизведения и передачи размеров единиц величин. Это частично объясняется недооценкой ПС. В ГОСТ 8.061-80 сформулированы общие требования к схемам, но не учтены все особенности методов и средств передачи размеров многочисленных величин. В связи с этим необходимо отражение в текстовой части ПС дополнительной информации и пояснений к элементам поверочной схемы с учетом специфики передачи размеров единиц, что отражено в ГОСТ 8.061-80.
Необходимость и полезность ПС тем выше, чем однозначнее и полнее их чертеж и текстовая часть, определяющие степень их информативности. С целью повышения информативности ПС правомерна разработка схем на отдельные пределы измеряемых величин, на определенные диапазоны частот, на конкретные виды рабочих СИ одной и той же величины, встречающиеся в области измерений электрических и магнитных величин, теплофизических и температурных измерений, измерений геометрических величин и др. Примерами НД на ПС для средств измерений силы электрического переменного тока низкой и высокой частоты являются ГОСТ 8.132-74 и МИ 1940-88, мощности электромагнитных колебаний — ГОСТ Р 8.562-2007, ГОСТ 8.277-78 и ГОСТ 8.535-85 и электрической емкости — ГОСТ 8.371-80 и ГОСТ 8.564-98.
studfiles.net
Власть Поверочной Схемы
Поверочная схема – наше национальное изобретение, пережившее несколько десятков лет. Власть Схемы огромна. Никакие Международные соглашения о взаимном признании эталонов и результатов калибровки (CIPM MRA), или следующий за соглашением стандарт ИСО/МЭК 17025, устанавливающий требования к калибровочным лабораториям, нам не указ. Наша схема основана на ПОГРЕШНОСТЯХ измерения и не допустит никаких НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ в вопросе передачи размера единицы температуры.
Приведу пример действия схемы. Мы вносим сейчас в Гос. реестр СИ реперные точки затвердевания металлов. Проводим испытания, сличаем точки с нашим эталоном, пишем методику поверки. Каждая точка имеет по результатам поверки свою температуру и неопределенность, с которой эта температура была определена. Пользователь точки сможет в бюджет неопределенностей своей поверки, сделанной в этой точке, уже включить неопределенность, указанную в свидетельстве на точку. Все логично. Но контролирующий нас отдел Гос. испытаний говорит НЕТ. Поверочная схема стоит на страже и не допускает такого произвола. Что еще за неопределенности? В схеме у вас только погрешности. Все переделать!
Как же мы ухитрились ввести в ГОСТы для рабочих термометров неопределенности измерений? Многие, наверное, задают сейчас такой вопрос. Объясняю. Рабочие СИ, к счастью, в схеме располагаются в самом низу. От них уже размер единицы никуда не передается. В поверочной схеме для термометров записаны пределы погрешности, которые, по сути, являются допуском, т. е отклонением от НСХ. Неопределенности ввели только для оценки точности проведенных при определении допуска измерений. Чтобы лаборатории оценивали более полно свои измерительные возможности, и чтобы все соответствовало стандарту МЭК 60751. Здесь противоречия Схеме нет.
Совсем другая ситуация с образцовыми СИ – реперными точками, термометрами, термопарами. Размер единицы передается ОТ НИХ рабочим СИ. В свидетельствах на поверку образцовых СИ должна быть записана их градуировочная функция и ее неопределенность для того, чтобы поверочный центр мог использовать эту неопределенность в своем бюджете при передаче единицы рабочим СИ. Настоящая Поверочная Схема не допустит этого никогда. Там записаны доверительные погрешности. Так что новых ГОСТов не ждите, пока Схема не будет переделана или пока ее, наконец, совсем не отменят.
Кто – то сразу возразит: как жить без поверочной схемы? Но, живут же за рубежом. Вместо схемы там есть такое понятие как «метрологическая прослеживаемость». Вы замечали, что, например, в документах на американские СИ записано «calibration is traceable to NIST standard»? Это и есть прослеживаемость. То есть если у Вас есть рабочий термометр или термопара со свидетельством о поверке, то он поверялся на заводе по образцовому термометру, который поверялся в центре поверки в реперной точке или сличением с более точным термометром, который градуировался на Государственном первичном эталоне. И на всех этапах определялась неопределенность градуировки. В конечном итоге мы должны получить неопределенность градуировки рабочего термометра, достаточную для оценивания отклонения от НСХ.
Возможно, сразу отменять схему нельзя, но упростить ее можно и нужно. Если мы хотим сделать логичной всю нашу систему передачи размера единицы температуры. Очень большой разрыв существует сейчас между международными таблицами СМС(калибровочные и измерительные возможности) и нашим реальным положением с поверкой в стране. Почему для подтверждения этих СМС от нас требуют представить международной комиссии методики калибровок с неопределенностями (причем слово «погрешность» использовать вообще запрещается), когда внутри страны применяют совсем другие термины? Значит, когда работаем для заграницы, у нас одни стандарты, когда для себя – совсем другие. Знаю, что многие не любят считать неопределенности. Но, что делать, тормозить их введение уже нельзя. Нужно только приложить все усилия, чтобы переход на новую схему не усложнил, а упростил поверку и сделал ее более обоснованной и логичной системой. Это сделать вполне возможно.
С уважением и надеждой на поддержку,
Гл.редактор портала Temperatures.ru
Моисеева Н.П.
temperatures.ru