Что такое калибровка средств измерений - определения в нтд. Поверка и калибровка средств измерений Проверка и калибровка средств измерения

Используя методы теории точности, всегда можно найти такие допуски на параметры элементов измерительного прибора, соблюдение которых гарантировало бы и без регулировки получение их с погрешностями, меньшими допустимых пределов. Однако во многих случаях эти допуски оказываются настолько малы, что изготовление прибора с заданными пределами допускаемых погрешностей становится технологически неосуществимым. Выйти из положения можно двумя путями: во-первых, расширить допуски на параметры некоторых элементов приборов и ввести в его конструкцию дополнительные регулировочные узлы, способные компенсировать влияние отклонений этих параметров от их номинальных значений, а во-вторых, осуществить специальную градуировку измерительного прибора.

В большинстве случаев в измерительном приборе можно найти или предусмотреть такие элементы, вариация параметров которых наиболее заметно сказывается на его систематической погрешности, главным образом погрешности схемы, аддитивной и мультипликативной погрешностях.

В общем случае в конструкции измерительного прибора должны быть предусмотрены два регулировочных узла: регулировка нуля и регулировка чувствительности.

Регулировкой нуля уменьшают влияние аддитивной погрешности, постоянной для каждой точки шкалы, а регулировкой чувствительности - мультипликативные погрешности, меняющиеся линейно с изменением измеряемой величины. При правильной регулировке нуля и чувствительности уменьшается влияние погрешности схемы прибора. Кроме того, некоторые приборы снабжаются устройствами для регулировки погрешности схемы.

После регулировки нуля, т. е. устранения аддитивной погрешности, систематическая погрешность обращается в нуль на нижнем пределе измерения, а в диапазоне измерения принимает значения, являющиеся случайной функцией Д С (Х) измеряемой величины.

Более высокими метрологическими характеристиками обладают измерительные приборы, имеющие узел регулировки чувствительности. Наличие такой регулировки позволяет поворачивать статическую характеристику, что открывает большие возможности для снижения погрешности схемы и, главным образом, мультипликативной погрешности. Так, одновременной регулировкой нуля и чувствительности можно свести систематическую погрешность к нулю сразу в нескольких точках шкалы прибора. От правильности выбора таких точек зависят значения оставшихся после регулировки систематических погрешностей в других точках шкалы.

Теория регулировки должна дать ответ на вопрос, какие точки шкалы следует выбрать в качестве точек регулировки. Однако общего решения этой задачи еще не найдено. Трудность решения усугубляется тем, что положение этих точек на шкале определяется не только схемой и конструкцией прибора, но и технологией изготовления его элементов и узлов.

На практике в качестве точек регулировки принимают начальное и конечное, среднее и конечное или начальное, среднее и конечное значения измеряемой величины в диапазоне измерения. При этом значения систематической погрешности близки к минимально возможным, поскольку в действительности точки регулировки часто располагаются близко к началу, середине или концу шкалы.

Таким образом, под регулировкой средств измерений понимается совокупность операций, имеющих целью уменьшить основную погрешность до значений, соответствующих пределам ее допускаемых значений путем компенсации систематической составляющей погрешности средств измерений, т. е. погрешности схемы, мультипликативной и аддитивной погрешностей.

Градуировкой называется процесс нанесения отметок на шкалы средств измерений, а также определение значений измеряемой величины, соответствующих уже нанесенным отметкам для составления градуировочных кривых или таблиц.

Различают следующие способы градуировки.

1. Использование типовых шкал. Для подавляющего большинства рабочих и многих образцовых приборов используют типовые шкалы, которые изготовляются заранее в соответствии с уравнением статической характеристики идеального прибора. Если статическая характеристика линейна, то шкала оказывается равномерной. При регулировке параметрам элементов прибора экспериментально придают такие значения, при которых погрешность в точках регулировки становится равной нулю.
2. Индивидуальная градуировка шкал. Индивидуальную градуировку шкал осуществляют в тех случаях, когда статическая характеристика прибора нелинейна или близка к линейной, но характер изменения систематической погрешности в диапазоне измерения случайным образом меняется от прибора к прибору данного типа (например, вследствие разброса нелинейности характеристик чувствительного элемента) так, что регулировка не позволяет уменьшить основную погрешность до пределов ее допускаемых значений.

Индивидуальную градуировку проводят в следующем порядке.

На предварительно отрегулированном приборе устанавливают циферблат с еще не нанесенными отметками. К измерительному прибору подводят последовательно измеряемые величины нескольких, наперед заданных или выбранных значений. На циферблат наносят отметки, соответствующие положениям указателя при этих значениях измеряемой величины, а расстояния между отметками делят на равные части.

При индивидуальной градуировке систематическая погрешность уменьшается во всем диапазоне измерения, а в точках, полученных при градуировке, она достигает значения, равного погрешности обратного хода.

3. Градуировка условной шкалы. Условной называется шкала, снабженная некоторыми условными равномерно нанесенными делениями, например через миллиметр или угловой градус. Градуировка шкалы состоит в определении с помощью образцовых мер или измерительных приборов значений измеряемой величины. В результате определяют зависимость числа делений шкалы, пройденных указателем, от значений измеряемой величины. Эту зависимость представляют в виде таблицы или графика. Если необходимо избавиться и от погрешности обратного хода, градуировку осуществляют раздельно при прямом и обратном ходе.

Калибровка средств измерений -- это совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Под пригодностью средств измерения подразумевается соответствие их метрологических характеристик ранее установленным техническим требованиям, которые могут содержаться в нормативном документе или определяться заказчиком. Калибровку проводят калибровочные лаборатории, которые делают вывод о пригодности средств измерений.

В отличие от поверки, которую осуществляют органы государственной метрологической службы, калибровка может проводиться любой метрологической службой (или физическим лицом) при наличии условий для квалифицированного выполнения этой работы.

В соответствии с Федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» калибровка носит добровольный характер, поскольку относится к средствам измерений, не подлежащим Государственному метрологическому контролю (ГМК). Предприятия вправе самостоятельно решать вопрос о выборе форм контроля состояния средств измерений, за исключением тех областей применения средств измерений, за которыми государства всего мира устанавливают свой контроль -- это здравоохранение, безопасность труда, экология и т. д.

Однако добровольный характер калибровки не освобождает метрологическую службу предприятия от необходимо сти соблюдать определенные требования. Рабочее средство измерений должно быть обязательно привязано к национальному (государственному) эталону. Таким образом, функцию калибровки следует рассматривать как составную часть национальной системы обеспечения единства измерений. А так как принципы национальной системы обеспечения единства измерений гармонизированы с международными правилами и нормами, то калибровка включается в мировую систему обеспечения единства измерений.

Желание иметь конкурентоспособную продукцию побуждает предприятия иметь измерительные средства, дающие достоверные результаты.

Построение российской системы калибровки (РСК) (схема 2) основывается на следующих принципах: добровольность вступления; обязательность получения размеров единиц от государственных эталонов рабочим средством измерений; профессионализм и техническая компетентность субъектов РСК; самоокупаемость.

Субъектами РСК являются:

метрологические службы юридических лиц, аккредитованные на право калибровки средств измерений;

государственные научные метрологические центры (метрологические институты Госстандарта России) и органы Государственной метрологической службы, зарегистрированные в РСК как аккредитующие органы, имеющие право аккредитовать метрологические службы юридических лиц на право калибровки средств измерений;

Госстандарт России -- центральный орган РСК, координирующий деятельность субъектов РСК;

совещательный орган РСК -- Совет РСК, формирует и обсуждает проекты решений центрального органа РСК.

Вся деятельность субъектов РСК осуществляется на договорной основе. Основное звено РСК -- калибровочная лаборатория, которая должна быть аккредитована органом РСК.

Поверка средств измерений -- совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным обязательным требованиям. 18 июля 1994 г. вышел приказ Госстандарта «Об утверждении «Порядка проведения поверки средств измерений» (см. приложение 5).

Средства измерений, подлежащие метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при продаже и выдаче на прокат, а также при эксплуатации. Если средство измерений по результатам проверки признано пригодным к применению, то на него и техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма и выдается «Свидетельство о поверке» (см. приложение 6).

Существуют следующие виды поверки:

Первичная поверка -- проводится для средств измерений утвержденных типов при выпуске их из производства, после ремонта.

Периодическая поверка проводится для средств измерений, находящихся в эксплуатации, через определенные межповерочные интервалы.

Внеочередная поверка проводится при необходимости подтверждения пригодности средства измерений к применению в случае повреждения клейма или утери свидетельства о поверке.

Экспертная поверка проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению.

Инспекционная поверка выполняется в рамках государственного надзора или ведомственного контроля.

Руководители предприятий общественного питания несут ответственность за состояние весоизмерительного оборудования. Они обязаны постоянно следить за соблюдением правил его эксплуатации, сроками поверки и клеймения их в органах госнадзора. 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 (см. приложение 4).

Методы поверки (калибровки) и поверочные схемы

Допускается применение четырех методов поверки (калибровки) средств измерений: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью компаратора; прямые измерения величины, косвенные измерения величины.

Метод непосредственного сличения поверяемого (калибровочного) средства измерения с эталоном соответствующего разряда широко применяется для различных средств измерений. Достоинства этого метода в его простоте, наглядности.

Метод сличения с помощью компоратора основан на использовании прибора сравнения, с помощью которого сличаются поверяемое (калибруемое) и эталонное средства измерения.

Метод прямых измерений применяется, когда имеется возможность сличить испытуемый прибор с эталонным в определенных пределах измерений. В целом этот метод аналогичен методу непосредственного сличения, по методам прямых измерений производится сличение на всех числовых отметках диапазона.

Метод косвенных измерений применяется, когда действительные значения измеряемых величин невозможно определить прямыми измерениями. Метод косвенных измерений обычно применяют в установках автоматизированной поверки (калибровки).

Поверочные схемы

Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерений от эталонов к рабочим средствам измерения составляют поверочные схемы. Поверочная схема для средств измерений -- это нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размеров единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешности при передаче).

Поверочные схемы разделяют на государственные и локальные. Государственные поверочные схемы распространяются на все средства измерений данного вида, применяемые в стране. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических органов министерств, распространяются они также и на средства измерений подчиненных предприятий. В каждой поверочной схеме регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы.

Поверка средства измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Поверка проводится физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя в соответствии с правилами ПР 50.2.012-94 ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений, по нормативным документам, утверждаемым по результатам испытаний с целью утверждения типа. Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него и (или) техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма и (или) выдается Свидетельство о поверке . Если по результатам поверки средство измерений признано не пригодным к применению, оттиск поверительного клейма и (или) Свидетельство о поверке аннулируются и выписывается Извещение о непригодности или делается соответствующая запись в технической документации.

Существуют следующие виды поверок:

Первичная поверка - проводится для средств измерений утвержденных типов при выпуске их из производства, после ремонта, при ввозе из-за границы. При утверждении типа средств измерений единичного производства на каждое из них оформляется сертификат об утверждении типа; первичную поверку данные средства измерений не проходят.

Периодическая поверка проводится для средств измерений, находящихся в эксплуатации, через определённые межповерочные интервалы. Необходимость поверки обусловлена возможностью утраты измеритель-ным средством метрологических показателей из-за временных и других воздействий.

Внеочередная поверка проводится: при необходимости подтвержде-ния пригодности средства измерений к применению; в случае применения средства измерений в качестве комплектующего по истечении половины межповерочного интервала; в случае повреждения клейма или утери свидетельства о поверке; при вводе в эксплуатацию после длительной консервации (более одного межповерочного интервала); при отправке средств измерений потребителю после истечения половины межповерочного интервала. Экспертная поверка проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению.

Инспекционная поверка выполняется в рамках государственного надзора или ведомственного контроля, для контроля качества первичных или периодических поверок и определения пригодности средств измерений к применению.

В настоящее время в Российской Федерации с переходом к рынку возникла необходимость поиска новых форм организации метрологической деятельности, которые соответствовали бы рыночным отношениям в экономике. Одной из таких форм является организация Российской системы калибровки (РСК), схема которой приведена на рис.

Контроль средств измерений на предмет их пригодности к применению в мировой практике осуществляется двумя основными видами: поверкой и калибровкой.

Калибровка средства измерений - это совокупность операций, выполняемых калибровочной лабораторией с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности средства измерений к применению в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору в соответствии с установленными требованиями.

Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком , наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах .

Поверку (обязательная госповерка) может выполнять, как правило, орган государственной метрологической службы, а калибровку - любая аккредитованная и неаккредитованная организация.

Поверка обязательна для средств измерений, применяемых в сферах, подлежащих Государственному метрологическому контролю (ГМК), калибровка же - процедура добровольная, поскольку относится к средствам измерений, не подлежащим ГМК. Предприятие вправе самостоятельно решать вопрос о выборе форм и режимов контроля состояния средств измерений, за исключением тех областей применения средств измерений, за которыми государства всего мира устанавливают свой контроль - это здравоохранение, безопасность труда, экология и др.Построение Российской системы калибровки (РСК) основывается на следующих принципах: добровольность вступления; обязательность получения размеров единиц от государственных эталонов; профессионализм и компетентность персонала; самоокупаемость и самофинансирование. Основное звено РСК - калибровочная лаборатория. Она представляет собой самостоятельное предприятие или подразделение в составе метрологической службы предприятия, которое может осуществлять калибровку средств измерений для собственных нужд или для сторонних организаций. Если калибровка проводится для сторонних организаций, то калибровочная лаборатория должна быть аккредитована органом РСК. Допускается применение четырех методов поверки (калибровки) средств измерений: непосредственное сличение с эталоном; сличение с помощью компаратора; прямые измерения величины; косвенные измерения величины.Для обеспечения правильной передачи размеров единиц измерения от эталона к рабочим средствам измерения составляют поверочные схемы , устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих средств измерений.Схемы передачи информации о размерах единиц при их централи-зованном воспроизведении называют поверочными.Поверочная схема - это утверждённый в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единицы физической величины от государственного эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений. Поверочная схема может быть: государственной и локальной.Государственная поверочная схема устанавливает передачу информации о размере единицы в масштабах страны. Она возглавляется государственными или специальными эталонами. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб министерств (ведомств) и юридических лиц. Все локальные поверочные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, которая определена государственной поверочной схемой. Государственные поверочные схемы разрабатываются научно-исследовательскими институтами Госстандарта РФ, держателями государственных эталонов. Локальная поверочная схема уточняет требования государственной схемы применительно к специфике данного ведомства. Она возглавляется рабочими эталонами. Государственные поверочные схемы утверждаются Госстандартом РФ, а локальные - ведомственными метрологическими службами или руководством предприятия.Рассмотрим в общем виде содержание государственной поверочной схемы (см. рис. 3.9). Наименование эталонов и рабочих средств измерений обычно располагают в прямоугольниках (для государственного эталона прямоугольник двухконтурный). Здесь же указывают метрологические характеристики для данной ступени схемы. В нижней части схемы расположены рабочие средства измерений, которые в зависимости от их степени точности (т.е. погрешности измерений) подразделяют на пять категорий: наивысшей точности; высшей точности; высокой точности; средней точности; низшей точности. Наивысшая точность обычно соизмерима со степенью погрешности средства измерения государственного эталона. В каждой ступени поверочной схемы регламентируется порядок (метод) передачи размера единицы. Наименования методов поверки (калибровки) располагаются в овалах, в которых также указывается допускаемая погрешность метода поверки (калибровки).

Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик и метрологической пригодности тех средств измерений, которые применяются вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
При калибровке определяются действительные значения единиц величин, оцениваются значения неопределенности измерений, составляется бюджет неопределенности.

Стоимость калибровки

Часто спрашивают, почему на сайте Ростест-Москва тарифы на поверку выложены, а стоимости калибровки не сообщаются?! Лишь по той причине, что тарифы на калибровку не существуют в принципе. Поясним.

Поверка, как обязательная, так и добровольная, проводится в соответствии с методикой в полном ее объеме, поэтому техническое содержание метрологической процедуры заранее известно, а значит оценить объемы работ и соответственно их стоимость проблемы не составляет.

Калибровка же проводится по методике, обеспечивающей выполнение задач, поставленных перед калибровщиком заказчиком. Так, перед исполнителем могут быть поставлены задачи – определение действительных метрологических характеристик, проверка на метрологическую годность (может ли СИ далее использоваться по назначению), определение метрологической надежности СИ и иные исследования.

Только согласовав с заказчиком методику калибровки, можно оценить ее техническое содержание, объемы работы и ее стоимость.

Методики калибровки

Калибровка может осуществляться по методикам поверки, утвержденным в рамках проведения испытаний в целях утверждения типа, а также по методикам, приведенным в международных, региональных, межгосударственных или национальных стандартах.

В некоторых случаях для калибровки может быть использована методика поверки аналогичного СИ. Или методика калибровки, предоставленная заказчиком. Может использоваться методика, имеющаяся в фонде калибровщика, если та опять же по техническому содержанию отвечает задачам калибровки. Нередко методику калибровки приходится разрабатывать специально под конкретные задачи исследования.

При необходимости методики калибровки разрабатываются с учетом требований ГОСТ Р 8.879-2014 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Методики калибровки средств измерений. Общие требования к содержанию и изложению».

ВНИМАНИЕ
СИ, предоставляемые на калибровку, должны быть точно идентифицированы. В случае отсутствия маркировки о годе выпуска, изготовителе, заводском номере, при сдаче СИ необходимо предъявить паспорт. При отсутствии паспорта информация может быть предоставлена в письме на бланке организации.

СИ представляются на поверку чистыми, расконсервированными, с необходимыми комплектующими устройствами.

СИ, эксплуатируемые в (на) агрессивных (специальных) средах, должны представляться на поверку обеззараженными, нейтрализованными, дезактивированными.

Если калибровка выполняется по методике поверки, то необходимо указать наименование документа.

Прием СИ на проведение калибровки в соответствии с потребностями заказчика осуществляется только при предоставлении методики калибровки.

Перспективы калибровки

Стратегия обеспечения единства измерений до 2025 года, утвержденная Распоряжением Правительства Российской Федерации 737-р 19 апреля 2017 года, задающая целевые ориентиры для развития системы обеспечения единства измерений (ОЕИ) в условиях продолжения рыночных преобразований и построения инновационной экономики, предусматривает развитие добровольной сферы обеспечения единства измерений, и, в первую очередь, калибровки СИ.

Перспективность калибровки предопределена тем, что эта метрологическая процедура более информативна (в сравнении с поверкой) и широко распространена в зарубежной и международной практике.

Межотраслевой совет по прикладной метрологии и приборостроению при Комитете Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП) по техническому регулированию, стандартизации и оценке принял решение о разработке «дорожной карты» развития калибровки в соответствии с требованиями международных стандартов, потребностями отраслей промышленности и необходимостью международного признания результатов измерений, проводимых отечественными предприятиями.

ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ КАЛИБРОВКА ОТ ПОВЕРКИ?

Калибровка средства измерений - cовокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

Калибровке могут подвергаться средства измерения, не входящие в сферу распространения государственного контроля и надзора (либо применяемые вне сферы ГМКиН), но при этом необходимо проконтролировать их метрологические характерстики, например при выпуске СИ из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.

Калибровку средств измерения выполняют калибровочные лаборатории или в соответствии с принятой в России терминологией «метрологические службы юридических лиц» с использованием эталонов, соподчиненных с государственными эталонами единиц величин. Средства калибровки (эталоны) подлежат обязательной поверке и при проведении калибровочных работ должны иметь действующие свидетельства о поверке.

Результаты калибровки позволяют определять:

действительные значения измеряемой величины;
поправки к показаниям средств измерений;
погрешность средств измерений.

Основное принципиальное отличие калибровки от поверки , заключается в том, что калибровка не относится к процедуре подтверждения соответствия. Подтверждением соответствия является только поверка, при калибровке определяются действительные значения метрологических характеристик и она скорее является исследовательской работой.

Как правило, ввиду отсутствия специальных методик, калибровка проводится по методикам поверки на калибруемые либо аналогичные им средства измерений. Однако калибровка может отличаться от поверки как в сторону упрощения, так и в сторону усложнения процедуры. При калибровке вполне правомерна постановка задачи определения характеристик погрешности средства измерений только в одной точке диапазона измерений и в условиях, отличающихся от нормальных.

Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.

В отличие от поверки, калибровка СИ является добровольной процедурой и может выполняться любой метрологической службой. Аккредитация на право калибровки так же является добровольной (не обязательной) процедурой и нужна в большей степени для признания результатов калибровки сторонними учреждениями и для поднятия имиджа предприятия.

Аккредитацию метрологических служб на право проведения калибровочных работ осуществляет Федеральная служба по аккредитации (Росаккредитация).

При рассмотрении споров в суде, арбитражном суде, органах государственного управления оформленные надлежащим образом результаты калибровки могут быть использованы в качестве доказательств.

Технически процедуры калибровки и поверки абсолютно тождественны и сводятся к определению погрешности средства измерения с использованием эталона, поэтому за рубежом вместо термина «verification» (поверка) чаще используется термин «legal calibration».