Поверка и калибровка средств измерений
Метрология
Распечатать из интернета «Закон об обеспечении единства измерений»
Воспроизведение основных физических величин и передача информации о размерах единиц
Единство измерений – такое состояние измерений, при котором результаты всех измерений, проводимых в стране, выражаются в одних и тех же узаконенных единицах, измерение и оценка их точности обеспечивается с гарантированной доверительной вероятностью.
Сеть государственных метрологических органов и их деятельность, направленная на обеспечение единства измерения называется государственной метрологической службой.
Во главе нее стоит всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы (ВНИИМС). В состав метрологической службы входят:
- научно-исследовательские институты (НИИ);
- научно-производственные объединения;
- центры хранения государственных эталонов;
- государственная служба стандартных образцов;
- органы государственной метрологической службы в различных регионах;
- ведомственные метрологические службы.
Деятельность государственной метрологической службы (ГМС) направлена на:
1.установление допущенных к применению единиц физических величин и системы государственных эталонов;
2.создание образцовых средств измерения (СИ), методов и СИ высшей точности;
3.разработку общероссийских поверочных схем;
4.надзор за изготовлением и эксплуатацией СИ за счет государственных испытаний новых СИ и системы поверки.
|
|
|
Государственная система единства измерений состоит из комплекта технических нормативных документов, регламентирующих:
- единицы физических величин;
- воспроизведение единиц с помощью эталона;
- передачу размера единицы рабочим СИ, с необходимой точностью и наименьшими затратами;
- установление норм метрологических характеристик СИ;
- поверки;
- оформление и представление результатов измерений;
- проведение стандартизации и аттестации методик выполнения измерений.
Основными нормативно-техническими документами являются стандарты.
Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, которыми проградуированы все СИ одной и той же физической величины.
Это достигается путем точного воспроизведения и хранения установленных единиц и передачи их размеров применяемым СИ высшим звеном метрологической цепи передачи размеров единиц – эталоном.
Эталон единицы физической величины – это СИ или комплекс СИ, предназначенный для воспроизведения и хранения единиц, передачи их размеров нижестоящим по поверочной схеме СИ, и утвержденный в качестве эталона в установленном порядке.
|
|
|
Первичный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц с наивысшей в стране точностью.
Специальный эталон – эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц в особых условиях и служащий для этих условий первичным эталоном.
Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны называется государственным.
Вторичный эталон – эталон, полученный сличением с первичным.
При большом объеме поверочных работ создаются эталоны-копии, имеющие ранг вторичных.
Вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом, называют эталоном сравнения.
Вторичный эталон, применяемый для непосредственной передачи размера образцовым СИ и в отдельных случаях наиболее точным рабочим СИ называют рабочими эталонами.
Наиболее точный эталон или образцовое СИ в данной конкретной метрологической службе называется исходным.
По степени международного признания различают международные и национальные эталоны.
Образцовое СИ предназначено для поверки подчиненных образцовых СИ и рабочих СИ и утвержденное в качестве образцового в установленном порядке.
|
|
|
Образцовые Си представляют собой меры, измерительные приборы или преобразователи, предназначенные для поверки и градуировки по ним других СИ. Их хранят и применяют органы государственной и ведомственной метрологической службы. Они проходят метрологическую аттестацию на признание пригодными для использования в качестве образцовых. На них выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда в общероссийской поверочной схеме.
Образцовые Си упорядочены по разряду. Число разряда зависит от диапазона погрешности используемого диапазона рабочего СИ.
Обычно требуется, чтобы образцовое СИ было в три-пять раз точнее следующего за ним по поверочной схеме СИ.
Рисунок 1 – Первый метод передачи единицы физической величины
Образцовые СИ 1-го разряда поверяются по рабочему эталону непосредственно. Все последующие разряды поверяются по предыдущему образцовому СИ. Число разрядов определяется, исходя из требований практики, и находится в пределах от 1 до 5.
Образцовые СИ находятся в метрологических институтах или лабораториях государственной метрологической службы. Часто предприятия приобретают свои образцовые СИ. СИ в качестве образцовых утверждаются органами государственной метрологической службы, располагающими образцовыми СИ более высокого разряда. Все образцовые СИ подлежат обязательной периодической поверке в сроки, установленные стандартом.
|
|
|
Поверочная схема СИ – документ, устанавливающий соподчинение СИ, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим СИ с указанием методов и погрешностей при передаче.
Рабочие различают государственные, ведомственные и локальные поверочные схемы. Основные положения о поверочных схемах регламентированы ГОСТ 8.061-80. Поверочные схемы. Содержание и построение.
Локальные поверочные схемы строятся на предприятиях на основе государственных поверочных схем. Их составляют при наличии более двух ступеней передачи размеров.
Государственные поверочные схемы утверждаются в качестве стандарта.
Рисунок 2 – Второй метод передачи единицы физической величины и его погрешность
Поверочные схемы состоят из текстовой части и чертежа. В чертеже указываются наименование СИ, диапазоны значений физических величин, обозначение и оценка погрешности, наименование метода поверки. Методы поверки должны отражать специфику поверочного процесса. Текстовая часть состоит из вводной части и пояснений к элементам поверочной схемы.
Государственные поверочные схемы разрабатываются метрологическими институтами, локальные – предприятиями. Локальные не должны противоречить государственным.
Поверка и калибровка средств измерений
СИ, используемые в сферах государственного метрологического контроля подлежат поверке при выпуске из производства, после ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации и продаже.
Поверкой называют установление пригодности СИ к применению на основании экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля их соответствия установленным требованиям.
Различают государственную и ведомственную поверку, а также первичную (при выпуске из производства, после ремонта, при ввозе из-за границы) и периодическую, проводимую через установленные промежутки времени.
Периодичность поверки устанавливают из расчета исправности СИ между поверками.
Возможно применение внеочередной и инспекционной поверки.
Внеочередная проводится независимо от срока периодической, когда необходимо убедится в исправности СИ. Ее проводят при контроле поверочного процесса и при повреждении поверительного клейма.
Инспекционная поверка проводится при метрологической ревизии и осуществляется метрологической службой.
Все поверочные измерения выполняются при нормальных условиях, которые регламентированы ГОСТ 8.395-80. Нормальные условия при поверке. Общие требования.
Поверка является одним из звеньев передачи размера единицы от эталона к рабочим СИ.
Органом государственной метрологической службы проводится аккредитация организации на право проведения поверки. Порядок аккредитации установлен Госстандартом. Поверку проводят лица, аттестованные в качестве поверителей в органе государственной метрологической службы.
Поверка подразделяется на три части:
- метрологическую;
- техническую;
- административную.
При метрологической устанавливают:
- основную погрешность прибора;
- стабильность, повторяемость, дрейф;
- чувствительность к экстремальным помехам;
- разрешающую способность считывающих устройств.
При технической поверке осуществляют проверку общего состояния СИ: обнаружение грязи, износа, правильности установки СИ, оценку возможности получения неправильных измерений в следствие умышленного неправильного использования.
При административной поверке проверяется наличие знака поверительного клейма или сертификата о поверке, даты первоначальной поверки, целостность клейм, замков и других устройств, наличие документов (протоколов, поверки, ремонта).
Первичная поверка проводится с целью обеспечения соответствия вводимых в действие СИ утвержденному типу. Последующая поверка проводится с целью установления пригодности СИ к применению, находящихся в эксплуатации и подтверждению или снятию этого статуса.
Первичная поверка может проводится на территории изготовителя, пользователя. Органа государственной метрологической службы или независимой организации. Место поверки может устанавливать торгующая организация, изготовитель или пользователь.
Первичная поверка может проводиться поэтапно, например, часть процедур проводится перед установкой, а часть – после установки на место эксплуатации.
Первичной поверке, как правило, подлежит каждый экземпляр СИ. Для простейших СИ, выпускаемых массовым тиражом, допускается выборочная поверка. При положительных результатах выборочной поверки на все СИ поверяемой партии наносится знак поверительного клейма.
Последовательную поверку должен проходить каждый экземпляр СИ или, соответственно, экземпляр данной совокупности.
Периодической поверке подвергается каждое СИ после определенного числа измерений со времени последующей поверки или через определенный промежуток времени.
Органы государственной метрологической службы обязаны учитывать результаты последних поверок и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочного интервала.
Результатом поверки является подтверждение пригодности СИ к применению в сферах, подлежащих государственному метрологическому контролю или признание СИ непригодным.
При положительных результатах поверки на СИ наносится знак поверительного клейма и/или выдается свидетельство – сертификат о поверке. У непригодных СИ аннулируется сертификат и оттиск поверительного клейма и выдается свидетельство о непригодности.
Органы государственной метрологической службы должны обеспечивать контроль поверочного процесса. При контроле проверяют:
- правила и методику проведения поверки;
- персонал, проводящий поверки;
- эталоны и вспомогательное оборудование;
- межповерочные интервалы;
- время и место проведения поверки и т.д.
Методы поверки
1.Метод непосредственного сличения двух СИ без применения компарирующих или других промежуточных приборов.
При поверке данным методом устанавливают требуемое значение 
, затем сравнивают показания поверяемого прибора 
с показаниями образцового 
и определяют разность: 
. Разность 
равна абсолютной погрешности проверяемого прибора.
Абсолютная погрешность приводится к нормируемому значению для получения приведенной погрешности: 
.
Пример: поверка манометров.
Этот метод может быть реализован двумя способами:
1) Метод регистрации совмещений. При этом указатель поверяемого прибора путем изменения входного сигнала совмещают с поверяемой отметкой шкалы, а погрешность определяют расчетным путем как разность между показаниями поверяемого прибора и действительным значением, определенным по показаниям образцового прибора.
2) Метод сличения погрешности по шкале поверяемого прибора. При этом методе номинальное для поверяемой отметки шкалы значение устанавливают по образцовому прибору, а погрешность определяют как разность между поверочной отметкой и указателем поверяемого прибора.
Первый способ удобен тем, что дает возможность точнее определить погрешность по образцовому прибору, т.к. его шкала имеет больше делений. Второй удобен при автоматической поверке, когда нужно сразу поверить несколько СИ.
2.Метод сличения поверяемого СИ с образцовым того же вида с помощью компаратора.
Компаратором может быть любое СИ, одинаково реагирующее на сигнал образцового и поверяемого СИ.
Метод применяется в тех случаях, когда нельзя сравнить показания двух СИ, например, двух гирь, двух вольтметров. Измерения этих величин выполняют путем введения в схему поверки некоторого промежуточного звена – компаратора, позволяющего сравнить две однородные величины.
При сличении мер сопротивления, индуктивности, емкости в качестве компаратора используют мосты постоянного и переменного тока.
Сличение мер с помощью компаратора осуществляется методами противопоставления и замещения. Общим для этих методов поверки является выработка сигнала о наличии разности поверяемых величин. Если этот сигнал путем подбора, например образцовой меры, или путем принудительного изменения ее размера будет сведен к нулю – этот метод называется нулевым. Если измерительный сигнал указывает на наличие разности размеров, то это дифференциальный метод.
При использовании в ходе поверки метода противопоставления, погрешность возникает из-за неоднородного искажения сигнала от образцового и поверяемого СИ (равноплечные весы).
Метод замещения исключает влияние компаратора и повышает точность (пользуются лишь одной чашкой весов, а на другую устанавливают тару).
При использовании нулевого метода нужно иметь СИ, воспроизводящее любое значение измеряемой величины без существенного снижения точности (реостат). Особенностью дифференциального метода при проведении измерения и поверки является возможность получения достоверных результатов сличения двух СИ даже при значительно грубых СИ. Вместе с тем, реализация этого метода требует наличие высокоточной образцовой меры с номинальным значением сличаемой величины.
3.Метод прямого измерения.
При реализации этого метода к мерам, используемым в качестве образцовых СИ, предъявляется ряд требований:
1. возможность воспроизведения мерой той физической величины, в единицах которой градуировано поверяемое СИ;
2. достаточный диапазон измерения воспроизводимой мерой;
3. соответствие точности мер, а в ряде случаев ее типа и плавности измерения размера требованиям, оговоренным в НТД на поверку СИ данного типа.
Как при поверке методом непосредственного сличения определение погрешностей проводят двумя способами:
1) Изменение размера меры до совмещения указателя поверяемого СИ с поверяемой отметкой, т.е. методом непосредственной оценки, или до достижения равновесия схем, т.е. поверки приборов сравнения с последующим определением абсолютной погрешности .
2) Предварительной установкой размера меры равного номинальному значению для данного показания с последующим подсчетом по отсчетному устройству поверяемого прибора.
Реализация первого способа может быть осуществлена только при наличии магазина мер, позволяющего плавно изменять измеряемую величину. В ряде случаев непосредственно измерить размер меры поверяемым СИ невозможно. В этом случае измеряют некоторую промежуточную величину, которая потом сопоставляется с мерой.
4.Метод косвенных измерений величины воспроизводимой мерой или измерительным прибором.
При реализации этого метода о действительном размере меры и измеряемой прибором величины судят на основании прямых измерений некоторых величин, связанных с исходной определенной зависимостью (скорость).
Метод применяется, когда косвенные измерения более просты по сравнению с прямыми. Методом расчета и значений прямой величины находят искомое значение.
5.Метод независимой (автономной) поверки.
Поверка проводится без образцовых СИ. Используется в особо точных СИ, которые не могут быть поверены ни одним из вышеперечисленных методов ввиду отсутствия более точных СИ с соответствующими пределами измерения.
Сущность метода наиболее часто реализуется при поверке приборов сравнения, заключается в воспроизведении и сравнении величин, воспроизводимых отдельными элементами поверяемых СИ с величиной, выбранной и конструктивно воспроизводимой в самом поверяемом СИ.
Поверка может быть комплексной и поэлементной. При комплексной поверке СИ поверяют в полном комплексе его составных частей и погрешность рассматривают как погрешность, соответствующую всему СИ в целом. При этом СИ находится в условиях, приближенных к эксплуатационным. Одновременно можно выявить дефекты монтажа и прочие неисправности.
В случае невозможности проведения комплексной поверки, применяют поэлементную. При этом погрешность определяют по погрешности отдельных частей путем расчета полной погрешности.
Важным при поверке является выбор оптимального соотношения между погрешностью образцового и поверяемого СИ. Обычно это соотношение составляет 1:3, когда при поверке вводят поправки на показания образцового СИ. Если поправки не вносят, то отношение 1:5. В общем случае оно меняется от 1:2 до 1:10. Необходимая точность образцового СИ регламентируется ГОСтом на поверку.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 952; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!