Поверка и калибровка средств измерений

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ « РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТУРИЗМА И СЕРВИСА»

(ФГБОУВПО «РГУТИС»)

 

 

Экономический факультет

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Метрология, стандартизация и сертификация услуг»

На тему «1.Поверка и калибровка средств измерений

2.Цели стандартизации

3.Принципы подтверждения соответствия»

 

 

 

 

Студентки 4 курса

Группы ЭУД 10-1 шифр 080502 ________________Кызласова Л.А.

Проверил                                    ___________________Голубев А.П.

                                        

                                                     Москва 2014

Содержание

 

 

 

 

Введение

  Проблема обеспечения высокого качества продукции тесным образом связана с проблемой качества измерений. Между ними явно прослеживается непосредственное связующее звено: там, где качество измерений не соответствует требованиям технологического процесса, нельзя достичь высокого уровня качества продукции. Поэтому обеспечение качества в значительной степени будет зависеть от успешного решения вопросов, связанных с точностью измерений параметров качества материалов и комплектующих изделий и поддержания заданных технологических стандартов. Другими словами, технический контроль качества реализовывается путем замеров параметров технологических процессов, результаты измерений которых необходимы для регулирования процессом. Таким образом, качество измерений представляет собой совокупность свойств состояния измерений, обеспечивающих результаты измерений с требуемыми точностными характеристиками, получаемые в необходимом виде за определенный отрезок времени. Единство измерений — состояние, процесс измерений, результаты которых выражаются в общепринятых, узаконенных единицах, характеризующихся размерами равными в установленных пределах размерам единиц, воссоздаваемых эталонам первичного образца. При этом отклонения результатов измерений предсказывают с заданной вероятностью, не выходя за установленные пределы. Именно “привязка” измерений к государственным эталонам является наиболее важным условием обеспечения единства измерений. Она, по стандарту ИСО серии 9000, — необходима и обязательна в обеспечении качества продукции. Следовательно, можно перечислить основные принципы соблюдения единства измерений: — размер единиц государственных средств измерений равен размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами; — результаты измерений выражаются в общепринятых, узаконенных единицах; — отклонения результатов измерений известны и прогнозируемы; — отклонения измерений находятся в рамках установленных пределов.

Средства измерений

Средство измерений — техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и ( или ) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается постоянным в пределах установленной погрешности и в течение известного промежутка времени.

 Классификация средств измерения

  По метрологическому назначению средства измерений подразделяются на:  

— рабочие средства измерений, назначенные для измерений физических величин, не связанных с передачей размера единицы другим средствам измерений. (Пример РСИ электросчетчик для измерения электрической энергии); 

— образцовые средства измерений, предназначенные для снабжения единства измерений в стране. 

По степени автоматизации средства измерений подразделяются на: 

— автоматические, вырабатывающие в автоматическом режиме все операции, связанные с обработкой результатов измерений, их регистрацией, передачей данных или выработкой правящего сигнала; 

— автоматизированные, производящие в автоматическом режиме одну или часть измерительных операций; 

— неавтоматические, не имеющие устройств для автоматического выполнения измерений и обработки их результатов ( рулетка, теодолит- для измерения плоских углов). 

По стандартизации средства измерений подразделяются на: 

— стандартизованные, произведенные в соответствии с требованиями государственного или отраслевого стандарта; 

— не стандартизованные — уникальные средства измерений, предназначенные для специальной измерительной задачи, в стандартизации требований к которому нет необходимости. Не стандартизованные средства измерений не подвергаются государственным испытаниям (поверкам), а подлежат метрологическим аттестациям. 

По конструктивному исполнению средства измерений подразделяются на:  

— меры; 

— измерительные преобразователи;  

— измерительные приборы; 

— измерительные установки;  

— измерительно-информационные системы. 

Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных величин, значения которых выражены в установленных единицах и известны с нужной точностью. 

Измерительный преобразователь – техническое средство с нормированными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи. Примеры измерительных преобразователей – термопара, пружина динамометра, микрометрическая пара винт-гайка. 

Измерительный прибор — средство измерений, предназначенное для приобретения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Измерительный прибор предназначен для получения измерительной информации от измеряемой физической величины, ее преобразования и выдачи в форме, поддающейся непосредственному восприятию оператором. 

Измерительная установка – cовoкyпнocть oбъeдинeнныx технических cpедcтв измерений (измepительныx пpибopов, измеpитeльныx пpеoбpазoватeлeй ,меp) и дpyгиx ycтpойств, котоpое ocyщecтвляeт перевод технической xаpактepистики сигналoв измepитeльнoй инфopмaции в фoрмy, пoдxодящyю для пpямого воспpиятия наблюдателем, и paзмeщенная cтaционapнo. 

Измepитeльнaя cистема — сoвoкyпность технических cрeдcтв измерений и вспомогательных yстpойcтв, oбъeдиненныx кaналами связи, кoтoроe ocyщеcтвляeт перевод технической xаpактеpистики сигналов измepитeльнoй информации в фоpмy, пoдxодящей для aвтoматичеcкой обpaбoтки, пepедачи и применения в качестве управляющих сигналов.

 

Поверка средств измерений

  Технической формой надзора за единообразием средств измерений является государственная (ведомственная) поверка средств измерений, устанавливающая их метрологическую пригодность. 

Достоверная передача размера единиц во всех звеньях метрологической цепи от эталонов или от исходного образцового средства измерений к рабочим средствам измерений вырабатывается в определенном порядке, приведенном в поверочных схемах.  

Поверочная схема — это документ, утвержденный в установленном порядке, устанавливающий средства, методы и точность передачи размеров единиц от эталона или исходного образцового средства измерений рабочим средствам измерений. Требования к содержанию и построению схем установлены ГОСТ 8.061-12. 

Различают государственные, ведомственные, локальные поверочные схемы органов государственной или ведомственных метрологических служб. 

Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной ФВ, применяемые в стране.  

Ведомственная поверочная схема разрабатывается органом ведомственной службы, согласовывается с главным центром эталонов – разработчиком государственной поверочной схемы средств измерений данной ФВ и распространяется только на средства измерений, подлежащих 

Локальная поверочная схема распространяется на рабочие средства измерений (РСИ), подлежащие поверке в данном метрологическом подразделении на предприятии, имеющем право поверки средств измерений, и оформляется в виде стандарта организации. 

Термин "поверка" введен ГОСТ "ГСИ. Метрология. Термины и определения, " как "определение метрологическим органом, погрешностей средств измерений и установление его пригодности к применению". Поверке подвергаются средства измерений, выпускаемые из производства и ремонта, получаемые из-за границы, а также находящиеся в эксплуатации и хранении. 

Пригодными к использованию в течение определенного межповерочного промежутка времени признают те средства измерений, поверка которых подтверждает их соответствие метрологическим и техническим требованиям к данному средству измерений.  

Средства измерений подвергают первичной, периодичной, инспекционной, выборочной, поэлементной, комплектной и экспертной поверкам. Первичная поверка — поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за рубежа партиями, при продаже. Периодическая поверка — поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени. Внеочередная поверка — поверка средства измерений, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки. Инспекционная поверка — поверка, проводимая органом государственной метрологической службы при проведении государственного надзора за состоянием и применением средств измерений. Комплектная поверка — поверка, при которой устанавливают метрологические характеристики средства измерений, присущие ему как единому целому. Поэлементная поверка — поверка, при которой значения метрологических характеристик средств измерений определяют по метрологическим характеристикам его элементов или частей. Выборочная поверка — поверка группы средств измерений, отобранных из партии случайным образом, по результатам которой судят о пригодности всей партии. Экспертная поверка — проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению.

 

Методы поверки

  Под методами поверки понимают методы передачи размера единиц физической величины. В основу систематизации применяемых методов поверки положены следующие признаки, в соответствии с которыми средства измерений могут быть поверены: 

— без использования компаратора или прибора сравнения, то есть непринужденным сличением поверяемого СИ с эталонным СИ того же вида; 

— сличением поверяемого СИ с эталонным СИ того же вида с помощью компаратора или других средств сравнения;  

— прямым измерением поверяемым СИ значения физической величины, воспроизводимой эталонной мерой; 

— прямым измерением эталонным СИ значения физической величины, воспроизводимой подвергаемой поверке мерой; 

— косвенным измерением величины, воспроизводимой мерой или поверяемым прибором, подвергаемыми поверке; 

— путем независимой (автономной) поверки. 

При поверке методом непосредственного сличения устанавливают требуемые значения измеряемой величины X и сравнивают показания поверяемого прибора Хп и эталонного прибора Хэ. Разность между их показаниями будет определять абсолютную погрешность поверяемого прибора, которую приводят к нормированному значению для получения приведенной погрешности.  

Основным плюсом метода непосредственного сличения является простота и отсутствие необходимости применения сложного оборудования. Метод сличения при помощи компаратора (прибора сравнения) применяют тогда, когда невозможно или сложно сравнить показания двух приборов или двух мер. Измерения в этом случае выполняют путем введения в схему поверки компаратора, позволяющего косвенно сопоставлять две однородные или разнородные физические величины. Компаратором может быть средство измерений, одинаково реагирующее на сигнал эталонного и поверяемого средства измерений.

При сличении мер сопротивления, емкости и индуктивности в качестве компаратора используют мосты постоянного или переменного тока. При сравнении мер сопротивления и ЭДС – потенциометры. Метод прямых измерений заключается в прямом измерении поверяемым прибором значения физической величины повторяемой мерой. Практическая реализация метода прямых измерений предъявляет к мерам следующие требования: 

— возможность воспроизведения мерой той же физической величины, в единицах которой проградуировано поверяемое средство измерений; 

— достаточный для перекрытия всего диапазона измерения поверяемого средства измерений диапазон физических величин воспроизводимых мерой; 

— соответствие точности меры, а в ряде случаев и ее типа и плавности изменения размера запросам, которые предъявляются в нормативных документах (НД) по поверке данного средства измерений. 

Суть метода косвенных измерений заключается в следующем: проводят прямые измерения нескольких физических величин с помощью эталонных СИ и получают значения X 01 , X 02 ,… , X 0m. Затем, используя известную функциональную зависимость f между этими величинами и величиной, которая измеряется поверяемым прибором, определяют действительное значения величины, то есть находят результат косвенного измерения по формуле:

  Q0 = f ( X 01 , X 02 ,… , X 0m)

  Метод используется тогда, когда действительные значения величин, измеряемые поверяемым средством измерений невозможно или трудно определить прямым измерением или когда косвенные измерения более простые или точные. 

Например, поверка электрического счетчика активной энергии с помощью образцового ваттметра и секундомера. По показаниям ваттметра определяют значение мощности P0 и поддерживают ее неизменной в течение времени t0, которое в свою очередь определяется по эталонному секундомеру. Тогда действительное значение энергии W0 можно рассчитывать по формуле:

  W0 = P0∙t0.

  При выполнении поверки методом косвенных измерений следует учитывать тот факт, что конечный результат и погрешность косвенного измерения зависит от составляющих погрешностей прямых измерений. Автономная поверка это поверка без использования эталонных средств измерений (СИ). Она используется при разработке особо точных СИ, которые невозможно или очень сложно поверить одним из рассмотренных выше методов поверки ввиду отсутствия еще более точных СИ с соответствующими пределами измерении. Суть этой поверки, которая наиболее часто применяется для поверки приборов сравнения, заключается в сравнении величин, повторяемых отдельными элементами поверяемого СИ с величиной, выбранной в качестве опорной и конструктивно воспроизводимой в самом поверяемом СИ. Например, при поверке m-ной декады потенциометра нужно убедиться в равенстве падений напряжений на каждой n-ной ступени этой декады. Для этого, выбрав в качестве опорной величины сопротивление первой ступени декады, можно поочередно сравнивать с помощью компаратора падение напряжения на каждой n-ной ступени с падением напряжения на этом сопротивлении. Метод трудоемок, но обладает высокой точностью.