Основные положения современной метрологии
ВВЕДЕНИЕ
Люди с древнейших времен понимали роль и значение измерений, результаты которых часто являлись основой отношений c окружающими их предметами и явлениями природы. При этом вырабатывались единые представления о размерах, формах и свойствах предметов и явлений, о правилах и способах их сопоставления по количественным и качественным показателям, а также о метрологических правилах измерения.
Метрология долгое время была частью исторической науки, описывающей соотношения различных валют и единиц измерения мер. В процессе развития человеческого общества, благодаря прогрессу естествознания, роль метрологии постоянно возрастала. В XIX века она поднялась на качественно новый уровень. Великий русский ученый Менделеев Д.И. утверждал, что «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Развитие точных наук способствовало появлению новых средств измерений. Становясь мощным инструментом познания и исследования, они в свою очередь стимулировали создание новых направлений в науке и технике. Например, повышение точности измерений привело в начале XIX в. к открытию платиноидов (палладия, родия, иридия и осмия), а в 1932г. к открытию тяжелого изотопа водорода – дейтерия и др. По этому поводу уместно привести высказывание русского физика и электротехника Якоби Б.С. (Морица): «Искусство измерений является могущественным оружием, созданным человеческим разумом для проникновения в законы природы и подчинения ее сил нашему господству».
|
|
|
Первый из известных законов о мерах и весах был принят более четырех с половиной тысяч лет назад в Шумерском государстве. Сегодня очевидно, что ни одно значимое техническое достижение человечества от строительства пирамид до полетов в космос не было бы возможно без глубоких знаний о метрологии как науке об измерениях.
Большую роль в становлении отечественной метрологии сыграл Менделеев Д.И. С 1892 г. по 1907 г. он руководил отечественной метрологией на посту хранителя, а затем и директора Главной палаты мер и весов, которая в 1842 г. была преобразована из Депо образцовых мер и весов.
Основной задачей палаты было осуществление единообразия, верности и взаимного соответствия мер и весов на территории России. Большим достижением Главной палаты было создание новых эталонов аршина и фунта. Менделеевым Д.И. была создана физическая теория весов, коромысла и предложены точные приемы взвешивания.
Наиболее полное представление о приборах мер и веса дают коллекции кабинет-музея Менделеева Д.И. при Всероссийском научно-исследовательском институте метрологической службы и Государственного Исторического музея. Собрание кабинет–музея Менделеева содержит в основном эталоны и образцовые меры XVIII- XIX в.в. русского и западноевропейского производства, имеется и большее количество мер азиатских стран.
|
|
|
Основной частью коллекции Государственного Исторического музея являются предметы русского производства, представляющие главным образом приборы мер и веса XVII- XIX в.в. Изучая коллекции, можно проследить основные моменты развития единиц мер и веса и становление научно-технической отрасли.
Менделеев Д.И. будучи настоящим энциклопедистом и истинным патриотом, занимался разнообразной научной деятельностью (химией, физикой, метеорологией, геологией), различными направлениями техники (кораблестроением, воздухоплаванием), развивающейся отечественной промышленностью (нефтяной и химической, каменноугольной и металлургической и др.), сельским хозяйством, экономики и таможенным делом. Понимая уникальное географическое положение и высокий природно-ресурсный потенциал России он, прежде всего, исходил из концепции защиты её национальных интересов. С патриотических позиций он рассматривал проблемы: развития производительных сил страны, обеспечения ее экономической независимости и укрепления позиций в международном разделении труда и товарообмене: повышения благосостояния народа, сплочения в едином союзе производительного труда, просвещения, науки и образования. По мнению Чугаева Л.А.: «он умел быть философом в химии, в физике и других отраслях естествознания, которых ему приходилось касаться, и естествоиспытателем в проблемах философии, политической экономии и социологии. Он умел внести свет науки в задачи чисто практического характера и приблизить к жизни теорию, находя для нее возможность использования и различных предложений».
|
|
|
Обобщенные размышления о желательных путях экономического и социального развития России были опубликованы Менделеевым Д.И. в итоговых трудах «Заветные мысли» (1905 г.), «К познанию России» (1906 г.). А взгляды на таможенный тариф как на инструмент государственного покровительства по развитию русской промышленности, были изложены в капитальном труде «Толковый тариф или исследование о развитии промышленности России в связи с ее общим таможенным тарифом 1891 г.».
Основные положения современной метрологии
Целью любого измерения является достижение единства и требуемой точности. Она была сформулирована в ГОСТе 1.25-76, где дано и определение понятия «метрологического обеспечения процесса измерения», как установление и применение комплекса правовых, научно-технических и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.
|
|
|
Понятие «измерение физической величины» можно определить как совокупность операций по применению технического средства, хранящего единицу физической величины, обеспечивающих нахождение соотношения (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей. Объектами измерения могут быть: товары, изделия, материалы, документы, процессы, которые характеризуются одной или несколькими измеряемыми физическими величинами.
В простейшем случае, прикладывая измерительную линейку к какому-либо изделию (товару), человек (таможенник) сравнивает его размер с единицей, хранимой линейкой. Произведя отсчет, он получает значение величины (длины, высоты, толщины и других параметров изделия).
В тех случаях, когда невозможно выполнить измерение (не выделена величина как физическая и не определена единица измерений этой величины) практикуется проводить оценку таких величин по условным шкалам. Любое измерение (прямое или косвенное) является процессом упорядочения значений с использованием шкал.
Прямым измерением называется действие, при котором искомое значение физической величины получают непосредственным путем:
– измерением габаритных размеров предмета (длины, ширины);
– измерением силы тока амперметром;
– измерением массы предмета на весах.
Косвенное измерение является противоположным понятию прямое измерение. Оно обозначает определение искомого значения физической величины по результатам прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной, например определение массы лесоматериалов путем перерасчета. Строго говоря, измерение всегда прямое и рассматривается как сравнение величины с ее единицей. Лучше применять термин прямой метод измерений. Термин «измерение» происходит от термина «измерять», которым широко пользуются на практике. В быту чаще используют такие слова, как «мерить», «обмерять», «замерять», «промерять», которые не рекомендуется применять т.к. они не вписываются в систему метрологических терминов.
Понятие «Единство измерений» можно рассмотреть как состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью.
Таким образом, все виды измерений физических и нефизически величин составляют суть единой науки об измерениях – метрологии. Поэтому современную метрологию можно рассматривать как науку об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности и как область знаний, относящаяся к измерениям.
В настоящее время выделяется три направления метрологии: теоретическая, законодательная и прикладная. Предметом теоретической метрологии является разработка фундаментальных основ метрологии, т.е. она рассматривает общие проблемы теории измерения и погрешностей, а также метрологических систем.
Предметом законодательной метрологии является установление обязательных технических и юридических требований по применению единиц физических величин, эталонов, методов и средств измерений, направленных на обеспечение единства и точности измерений. Она охватывает вопросы метрологической деятельности, в т.ч. разработку и применение норм и требований к средствам измерения, нуждающимся в регламентации и контроле со стороны государства с целью защиты интересов государства, предприятий и отдельных граждан.
Предметом прикладной метрологии являются вопросы практического применения положений теоретической и законодательной метрологии, т.е. она занимается теорией и практикой обеспечения гарантированной точности конкретных измерений и испытаний.
Правовой основой метрологии являются законодательные акты и постановления Правительства Российской Федерации по метрологическому обеспечению измерений, а также общие правила системы ГСИ (комплекс норм, положений, требований и т.д.), устанавливаемые Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Госстандарт России) и его подведомственными метрологическими центрами.
Основными по значимости нормативным документом является закон Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений», который регламентирует основные положения организационного и научно-технического характера:
– обеспечение в стране единства измерений;
– установление допускаемых к применению единиц величин;
– создание, утверждение, хранение и применение эталонов единиц величин и др.
– определение общих метрологических требований к средствам, методам и результатам измерений;
– осуществление деятельности государственной метрологической службы и метрологического контроля;
– установление юридической ответственности за нарушение положений Закона, иных законодательных и подзаконных актов в области метрологии и др.
Вторым правовым документом является Федеральный закон Российской Федерации от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», который отменил два закона – «О сертификации продукции и услуг» и «О стандартизации» (они были приняты в 1993 г. в одном пакете с законом «Об обеспечении единства измерений»).
Закон касается выбора параметров (характеристик) товаров, характеризующих их безопасность, которые подлежат обязательному определению и подтверждению для тех или иных товаров.
Следующими по значению являются «Таможенный кодекс Таможенного союза»; ФЗ – 311 от 27.11.2010 г. «О таможенном регулировании», где указаны ряд функций таможенных органов (обязанностей), которые связаны с измерительными операциями при определении количественных и качественных показателей товаров, перемещаемых через таможенную границу Российской Федерации; Закон Российской Федерации «О таможенном тарифе», где в статье 15 «Права и обязанности декларанта» указывается, что заявляемые декларантом таможенная стоимость и предоставляемые им сведения, относящиеся к ее определению, должны основываться на достоверной, количественно определяемой и документально подтвержденной информации (подчеркнуто и выделено автором). Сведения о количественном определении товара (определении его массы или объема) напрямую связаны с измерительными операциями.
Нормативными документами в области метрологии являются также:
– государственные стандарты (ГОСТ), например ГОСТ 8.087-2000 «ГСИ. Установки дозиметрические рентгеновского и гамма-излучений эталонные. Методика поверки по мощности экспозиционной дозы и мощности кермы в воздухе»;
– государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р), например ГОСТ Р 8.594-2002 «ГСИ. Метрологическое обеспечение радиационного контроля. Основные положения»;
– правила по межгосударственной стандартизации (ПМГ), например ПМГ 26-98 «Реестр межгосударственных стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов»;
– правила по метрологии (ПР), например ПР 50.2.006-94 «ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений (с Изменением № 1)»;
– руководящие документы (РД), например РД 50-458-84 «Дозиметры нейтронного излучения. Методы и средства поверки»;
– методические указания (МУ), например «Методические указания № 191 по измерению контактных электродвижущих сил в приборах сопротивления»;
– инструкции (Ин), например «Инструкция 91-55 по поверке лесных скоб»;
– рекомендации по межгосударственной стандартизации (РМГ), например РМГ 29-99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения (взамен ГОСТ 16263–70)»;
– рекомендации по метрологии Госстандарта (Р), например «Р 50.2.005-2000 «ГСИ. Метрологический надзор за выпуском и применением стандартных образцов. Содержание работ при проверках»;
– рекомендации по метрологии (МИ), например МИ 2631-2001 «ГСИ. Массовая доля золота, серебра, платины, палладия и иридия в ювелирных сплавах на основе золота, серебра, платины и палладия. Методика выполнения измерений рентгенофлуоресцентным методом на анализаторе «ПРИЗМА-М(Au)».
Научной основой метрологии являются разные отрасли научно-прикладного знания, поскольку метрология – это прикладная научная дисциплина, основывающаяся на достижениях естественных, технических и общественных наук. Объектом её изучения являются измерения физических величин, методы и средства обеспечения их единства и требуемой точности (более точное определение дано в ГОСТ 16263-70).
Результаты измерений в таможенном деле связаны с взиманием таможенных пошлин, налогов и иных таможенных платежей. И нарушения приводят к тому, что:
– суммы взимаемых таможенных пошлин, налогов, антидемпинговых, специальных и компенсационных пошлин, таможенных сборов оспариваются участниками внешнеторговой деятельности в судах;
– Российская Федерация только за экспорт круглого лесоматериала в Республику Финляндия недополучает 5 % валютной выручки.
Одним из главных «инструментов», обеспечивающих получение достоверных результатов измерений при осуществлении таможенных операций, является строгое соблюдение методики выполнения измерений (МВИ).
Методика выполнения измерений (МВИ) – это установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
Нормативной базой деятельности таможенных органов по определению количественных показателей товаров при осуществлении таможенных операций являются законы, и другие документы, напрямую относящихся к деятельности таможенных органов.
Организационной основой метрологии является метрологическая служба России, состоящая из государственных и ведомственных подразделений, в т.ч. метрологических служб предприятий.
В современной России вопросами организации метрологической службы и ее научно-технического развития занимается Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии и стандартизации Министерства промышленности и торговли Российской Федерации. Согласно постановления Правительства Российской Федерации от 17.06.2004 г. № 294 агентство осуществляет: лицензирование деятельности по изготовлению и ремонту средств измерений; функции по государственному метрологическому контролю и надзору; контроль и надзор за соблюдением обязательных требований государственных и технических регламентов и др.
К Государственному метрологическому контролю в России относится деятельность, осуществляемая государственной метрологической службой по утверждению типа средств измерений, поверке средств измерений (включая рабочие эталоны), по лицензированию деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.
КГосударственному метрологическому надзору относится деятельность, осуществляемая органами государственной метрологической службы по надзору за выпуском, состоянием и применением средств измерений (включая рабочие эталоны), за аттестованными методиками измерений, соблюдением метрологических правил и норм, за количеством товаров при продаже, а также за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.
Выполнение работ по обеспечению единства измерений и осуществление метрологического контроля и надзора в стране обеспечивают:
– государственная метрологическая служба;
– метрологические службы государственных органов управления;
– метрологические службы юридических лиц.
Государственный метрологический контроль и надзор распространяется на следующие сферы:
– здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности;
– торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе операции с применением игровых автоматов и устройств;
– государственные учетные операции;
– обеспечение обороны государства;
– геодезические и гидрометеорологические работы;
– банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;
– производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством;
– испытание и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации;
– измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации и т.д.
Для выполнения метрологических работ в этих сферах требуется создание метрологических служб или иных организационных структур по обеспечению единства измерений. Это положение явилось основанием для создания в ФТС России ведомственной метрологической службы.
Технической основой метрологии является: система эталонов, технические средства измерения (СИ) и индикации, система передачи размеров единиц физических величин от эталона через образцовые средства измерения рабочим средствам измерений, система государственных испытаний, госнадзор, система аттестации СИ (поверка, калибровка) и др.
Поверка средств измерений – установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средств измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждение их соответствия установленным обязательным требованиям. Основной метрологической характеристикой СИ является точность. По ней они подразделяются на образцовые и рабочие. По способу представления результатов они подразделяются на аналоговые и цифровые.
Поверку исходных эталонов органов государственной метрологической службы и уникальных средств измерений (которые не могут быть поверены этими органами) осуществляет ГНМЦ (по специализации).
Поверке подвергают средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору. При поверке используют эталон. Поверку проводят в соответствии с обязательными требованиями, установленными нормативными документами по поверке. Поверку проводят специально обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы. Результаты поверки средств измерений, признанных годными к применению, оформляют выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверителъного клейма или иными способами, установленными нормативными документами по поверке.
Другими официально уполномоченными органами, которым может быть предоставлено право проведения поверки, являются аккредитованные метрологические службы юридических лиц. Аккредитация на право поверки средств измерений проводится уполномоченным на то государственным органом управления.
Калибровка средств измерений – совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений.
Калибровке могут подвергаться средства измерений, не подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.
Результаты калибровки позволяют определить действительные значения измеряемой величины, показываемые средством измерений, или поправки к его показаниям, или оценить погрешность этих средств. При калибровке могут быть определены и другие метрологические характеристики.
Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средство измерения, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах. Сертификат о калибровке представляет собой документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 254; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!