Методики выполнения измерений

               

 

методики выполнения измерений

         

В соответствии с  Законом  Р.Ф. “Об обеспечении единства измерений” (статья 9) “Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России”.

 Методика  выполнения измерений – совокупность операций и правил, выполнение которых позволяет получить результаты измерений с установленной погрешностью (неопределенностью).

В этом определении два положения: МВИ-это измерительная процедура (совокупность операций и правил) и требования к показателям точности измерений. Можно считать, что МВИ – измерительная процедура, которой приписаны показатели точности измерений. В соответствии с требованиями стандартов ИСО серии 9000 все процедуры должны быть документированы. Следовательно, и измерительные процедуры документально оформляются.

Разработки МВИ можно  избежать в ситуации, при которой  результатом измерения является показание СИ, используемого в полном соответствии с его инструкцией по эксплуатации без каких-либо дополнений.

 

Предпосылки для  разработки МВИ.

Методику выполнения измерений разрабатывают и документируют, если измерительную задачу необходимо решать в одной из следующих ситуаций:

• измерения выполняют с применением СИ, но в инструкции по эксплуатации этого СИ не приведены показатели точности измерений, ни алгоритмы их вычисления по метрологическим характеристикам СИ;
• измерения выполняют по методам, погрешности результатов измерений которых определяются не только погрешностью СИ, но и другими составляющими погрешностей;
•    измерения выполняют по методам, для которых требуются новые правила получения результатов измерений, алгоритм вычисления результатов измерений и показателей точности измерений;
•     измерения выполняют по методам, когда искомое значение величины определяют по известной зависимости между этой величиной и величинами подвергаемым прямым измерениям (косвенные измерения);
•   измерения, выполняемые при количественном химическом анализе (КХА).

 

ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений» и его внедрение.

Введенный в действие с 1 июля 1997 года ГОСТ Р 8.563-96 “ГСИ. Методики выполнения измерений”, устанавливает общие требования к разработке, регламентации, экспертизы, аттестации, стандартизации МВИ и к метрологическому надзору за ними.

Положения стандарта  расспространяются  на вновь разрабатываемые и пересматриваемые методики выполнения измерений (МВИ)

Разработанные до 1 июля 1997 года документы  на МВИ остаются в силе вплоть до их пересмотра, но не позднее, чем до 1 июля 2004 года. Предприятия и организации должны иметь перечни документов на МВИ, применяемые в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора (ГМКиН).

 Так как большинство МВИ и документов на них, действующих до даты введения в действие ГОСТ Р 8.563-96, не удовлетворяют требованиям стандарта, предприятия и организации разрабатывают планы (графики) отмены или пересмотра документов на МВИ, не удовлетворяющих требованиям ГОСТ Р 8.563-96.

Положения ГОСТ Р 8.563-96 не распространяется:

-на МВИ, характеристики  погрешности по которым определяют  в процессе или после их  применения,

-на методики поверки  (калибровки), на методики выполнения  измерений, содержащиеся в руководствах  по эксплуатации средств измерений утвержденных типов.

 

Разработка  методик выполнения измерений.

Цель разработки и  применения МВИ - обеспечение выполнения измерений с погрешностью, не превышающей нормы погрешности или приписанной характеристики погрешности (неопределенности) Приписанная характеристика погрешности измерений - характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований данной методики.

Разработку МВИ осуществляют на основе исходных данных, которые включают: назначение МВИ, требования к точности измерений, условия выполнения измерений и др. требования к МВИ.

Основные исходные данные, как правило, формируются  в техническом  задании (ТЗ) на разработку МВИ. Если для  разработки МВИ имеются достаточные  исходные данные, то ТЗ на разработку МВИ может не потребоваться.

Для разработки МВИ необходимо иметь следующие данные.

В назначении МВИ:

-область применения (объект  измерений, в том числе наименование  продукции и контролируемых параметров, а также область использования-для одного предприятия, для отрасли и т. п.);

- наименование измеряемой  величины;

-характеристики измеряемой величины (диапазон и частотный спектр, значения неинформативных параметров  и т. д.); при измерениивеличин, не установленных ГОСТ 8.417-81 в  назначении МВИ указывают развернутое определение этих величин либо ссылки на НД, содержащие такие определения;

-характеристики объекта  измерений.

Требования к характеристикам  погрешности измерений  и (или) характеристикам составляющих погрешности измерений (систематической и случайной составляющим) являются основными исходными требованиями для разработки МВИ.

Требования к характеристикам  погрешности измерений могут  быть регламентированы в НД: в государственных  стандартах (например, ГОСТ 8.051-86), в  отраслевых документах (например, РД 34.11.321-96 «Нормы точности измерений технологических параметров тепловых электростанций») и др.

Требования к характеристикам  погрешности измерений можно  установить исходя из требований к  достоверности измерительного контроля (вероятностей ошибок контроля первого и второго рода) или погрешности результатов испытаний.

Часто на практике для  установления требований к характеристикам  погрешности измерений используют отношение погрешности измерений  к допуску на контролируемый параметр (такое отношение должно быть, как правило, не более 0,3; а в обоснованных случаях 0,4-0,5).

Требования к характеристикам  погрешности измерений выражают в соответствии с МИ 1317-86, требования к неопределенности– в соответствии с МИ 2552-99.

  Условия измерений задают в виде номинальных значений и (или) границ диапазона возможных значений  влияющих величин

Кроме того, для разработки МВИ  могут потребоваться и другие сведения, например, о наличие СИ, в том числе утвержденных типов, и др.

 

Разработка МВИ, как правило, включает следующие этапы:

-анализ измерительной  задачи 

-выбор метода и  средств измерений (в том числе  стандартных образцов, аттестованных  смесей), вспомогательных и других  технических средств;

-установление последовательности  и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных результатов и вычислении окончательных результатов измерений;

-организация и проведение  эксперимента (метрологических исследований) по оценке показателей точности  МВИ с целью установления приписанных характеристик погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности; экспериментальная апробация установленного алгоритма выполнения измерений;

-установление приписанной  характеристики погрешности (неопределенности) измерений, характеристик составляющих погрешности измерений с учетом требований, содержащихся в исходных данных на разработку МВИ;

-разработка процедур  и установление нормативов контроля  точности  получаемых результатов  измерений с учетом требований  раздела 6     ГОСТ Р ИСО 5725-2002;

-разработка проекта  документа (раздела, части документа)  на МВИ;

-метрологическая экспертиза  проекта документа на МВИ;

-аттестация МВИ;

-стандартизация МВИ.

   (Аттестация и  стандартизация МВИ могут выполняться  как самостоятельные работы).

-утверждение проекта  документа на МВИ.

Основные требования к документам на МВИ.

МВИ в зависимости  от ее сложности, назначения и области  применения излагают в:

-отдельном документе  (стандарте, инструкции, рекомендации  и т. п.);

-разделе или части документа (разделе стандарта, технических условий, конструкторского или технологического документа и т. п.)

В документах (разделах, частях документов), регламентирующих МВИ, в общем случае указывают:

-назначение МВИ;

-условия измерений;

-требования к погрешности измерений или (и) приписанные характеристики погрешности измерений;

-метод (методы) измерений;

-требования к средствам  измерений (в т. ч. к стандартным  образцам, аттестованным смесям), вспомогательным  устройствам, материалам, растворам  или указывают типы средств измерений, их характеристики и обозначения документов, где приводятся требования к средствам измерений (ГОСТ, ТУ, и др. документы);

-операции при подготовке  к выполнению измерений;

-операции при выполнении  измерений;

-операции обработки и вычислений результатов измерений;

-нормативы, процедуру  и периодичность контроля погрешности  результатов выполняемых измерений;

-требования к оформлению  результатов  измерений;

-требования к квалификации  оператора;

-требования к обеспечению  безопасности выполняемых работ;

-требования к обеспечению  экологической безопасности;

-другие требования  к операции (при необходимости).

Рекомендации по построению и изложению отдельных документов на МВИ приведены в приложении В  ГОСТ Р 8.563-96.

 

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА МВИ - анализ и оценка выбора методов и средств измерений, операций и правил проведения измерений и обработки их результатов с целью установления соответствия МВИ предъявляемым метрологическим требованиям.

Документы на МВИ, применяемые  в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора подвергают метрологической экспертизе (МЭ) в Государственных научных метрологических центрах (ГНМЦ) или в организациях, метрологические службы которых аккредитованы на техническую компетентность для проведения аттестации МВИ и метрологической экспертизы документов на МВИ.

 Документы на МВИ, не используемые  в сферах распространения государственного  метрологического контроля и  надзора, подвергают МЭ в порядке,  установленном в отрасли или  на предприятии.

При проведении МЭ документов на МВИ используют рекомендации МИ 2267-2000, Р 50.2.008-2001, а также ГОСТ Р 1.11-99.

АТТЕСТАЦИЯ  МВИ - процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявляемым к ней метрологическим требованиям.

Основная цель аттестации МВИ - подтверждения возможности выполнения измерений в соответствии с процедурой, регламентированной в документе на МВИ, с характеристиками погрешности (неопределенностью) измерений, не превышающими указанных в документе на МВИ.

Аттестацию МВИ, используемых в сферах распространения Государственного метрологического контроля и надзора, осуществляют:

-государственные научные  метрологические центры;

-органы государственной  метрологической службы;

-метрологические службы  юридических лиц, аккредитованные на право проведения аттестации МВИ.

Аккредитацию метрологической  службы юридического лица на право  проведения аттестации МВИ осуществляют в соответствии с правилами, регламентированными  в ПР 50.2.013-97.

МВИ, используемые вне  сферы государственного метрологического контроля и надзора, аттестуют в порядке, установленном в ведомстве и на предприятии.

Аттестацию МВИ осуществляют на основе результатов метрологической  экспертизы материалов разработки МВИ  и документа (раздела, части документа), регламентирующего МВИ и (или) теоретического и (или) экспериментального исследования МВИ.

 Способ аттестации  определяется сложностью МВИ  и опытом аттестации аналогичных  МВИ.

На аттестацию МВИ  представляют:

-исходные требования;

-документ (проект документа)  на МВИ;

-программу и результаты  экспериментального или расчетного  оценивания характеристик погрешности  измерений.

При положительных результатах  аттестации:

- документ, регламентирующий  МВИ, утверждают в установленном  порядке;

- в документе, регламентирующем  МВИ (кроме государственного стандарта), указывается “МВИ аттестована” с обозначением предприятия (организации), метрологическая служба которого осуществляла аттестацию, либо ГНМЦ или органа государственной метрологической службы, выполнившего аттестацию МВИ;

- для МВИ, применяемой в сфере распространения ГМКН, оформляют свидетельство об аттестации МВИ ( форма свидетельства приведена в приложении Г  ГОСТ Р 8.563-96). Для других МВИ свидетельства об аттестации оформляют по требованию заказчика.

МВИ, применяемые в  сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, подлежат регистрации в Федеральном реестре методик выполнения измерений в установленном порядке в соответствии с требованиями «Положения о формировании и издании Федерального реестра методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора», 1999г.

Порядок регистрации  свидетельств об аттестации МВИ устанавливают  организации (предприятия), осуществляющие аттестацию МВИ.

Свидетельство об аттестации, на котором отсутствует регистрационный номер и дата выдачи, признается недействительным.

 

Стандартизация  МВИ.

Разработку стандартов, в которых излагаются МВИ, выполняют  в соответствии с положениями  ГСС (ГОСТ Р 1.2, ГОСТ Р 1.5) и              ГОСТ Р 8.563-96.

Содержания стандартов на методы контроля, регламентирующих МВИ, должны соответствовать требованиям  ГОСТ Р 1.5 (п. 7.3).

 

МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ НАДЗОР за аттестованными МВИ.

МВИ, применяемые в  сфере распространения ГНКН, подлежат государственному метрологическому надзору в соответствии с ПР 50.2.002-94 “ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными МВИ, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм”.

Метрологический надзор за аттестованными МВИ осуществляют метрологические службы юридических  лиц, применяющих МВИ, в соответствии с МИ 2304-94 “ГСИ. Метрологический  контроль и надзор, осуществляемые метрологическими службами юридических лиц”.

При осуществлении ГМКиН  проверяют:

-наличие и полноту  перечней документов на МВИ,  применяемых в сфере распространения  ГМКиН;

-наличие документа,  регламентирующего МВИ со свидетельством  об аттестации;

-наличие планов-графиков  отмены и пересмотра документов на МВИ, не удовлетворяющих требованиям ГОСТ Р 8.563-96;

-соблюдения установленного  порядка аттестации МВИ (кто  аттестовал);

-наличие регистрационного  кода по Федеральному реестру  МВИ, применяемых в сферах ГМКиН;

-соблюдение требований  документов, регламентирующих МВИ, при практической реализации МВИ (возможность использрвания МВИ в реальных условиях);

-соблюдение требований  к процедуре контроля погрешности  результатов измерений по МВИ;

-соблюдение требований  по обеспечению безопасности  труда и экологической безопасности при выполнении измерений.

 

Аккредитация метрологических  служб юридических лиц на техническую  компетентность по аттестации методик  выполнения измерений

В Законе РФ «Об обеспечении  единства измерений» (статья 9), установлено: «Измерения должны осуществляться  в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России» [I].

ГОСТ Р 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений» [2], введенный в действие с 1 июля 1997 года, регламентирует порядок разработки, регламентации и аттестации методик выполнения измерений (МВИ).

Аттестация МВИ - процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявляемым метрологическим требованиям. Аттестацию МВИ осуществляют на основе результатов метрологической экспертизы    материалов    разработки    МВИ    и    документа, регламентирующего   МВИ   и   (или)   теоретического   и   (или) экспериментального исследования МВИ.

Аттестацию МВИ, используемых в сфере распространения Государственного метрологического контроля и надзора ( статья 13 [1] ), осуществляют:

-государственные научные  метрологические центры (ГНМЦ);

-органы Государственной  метрологической службы;

-метрологические службы  юридических лиц, аккредитованных на право проведения аттестации МВИ.

Аккредитация   - процедура, посредством которой специально уполномоченный орган официально признает компетентность органа или лица выполнять конкретные работы [З].

Порядок аккредитации метрологических  служб юридических лиц на право проведения аттестации методик выполнения измерений (МВИ) в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 [2] установлен правилами ПР 50.2.013-97 [4].

Аккредитующими  организациями являются    Государственные научные метрологические центры (ГНМЦ) и органы Государственной метрологической службы (ГМС) Госстандарта России.

При аккредитации метрологических  служб юридических лиц подлежит проверке наличие условий, обеспечивающих необходимый уровень работ в  заявленной области аккредитации в  соответствии с Положением о метрологической службе, которое разрабатывается на основе ПР 50-732-93 [5].

Условия аккредитации

Метрологическая  служба   юридических  лиц  может  быть аккредитована на право проведения аттестации МВИ при наличии следующих  условий:

-наличие Положения о метрологической службе, в котором среди задач метрологической службы сформулирована задача: «разработка и аттестация МВИ»;

-наличие МВИ, аттестованных  метрологической службой, отчетов  по соответствующим НИР, иных  материалов по вопросам аттестации в заявленной области аккредитации;

-внедрение основных положений  МИ 2267-00 [б], если процедура аттестации будет принята в виде метрологической экспертизы МВИ;

-наличие оборудования (средств  измерений, контроля, испытаний,  эталонов, стандартных образцов ), необходимых для проведения работ по аттестации МВИ в заявленной области;

-наличие нормативных документов, необходимых в деятельности по  аттестации МВИ;

-наличие стандартов  предприятия (СТП), регламентирующих деятельность метрологической службы в заявленной области;

-наличие достаточного  по количеству и квалификации  персонала, имеющего профессиональную  подготовку и опыт работ не  менее трех лет в заявленной  области аккредитации;

-. -наличие помещений для проведения метрологических работ по аттестации МВИ

Порядок проведения аккредитации

Юридическое    лицо,    заинтересованное    в    аккредитации метрологической службы (предприятие-заявитель), направляет заявку           ( форма заявки приведена в приложении Б [4]) на проведение аккредитации в аккредитующую организацию.

К заявке прилагается:

-Положение о метрологической  службе юридического лица, утвержденное  в установленном порядке (разделы 1 и 7 [5]);

-стандарт    предприятия,    регламентирующий    деятельность метрологической службы в заявленной области аккредитации;

-паспорт  метрологического  обеспечения   предприятия                          (в соответствии с приложением  В [4] ).

Аккредитующая организация   в соответствии с заключенным договором организует работу по аккредитации метрологической службы на право аттестации МВИ.

Результаты проведенной  работы по договору излагаются в акте (приложение Г [4] ). В случае положительного решения аккредитующая организация в 10-дневный срок направляет во ВНИИМС для экспертного контроля, оформления аттестата аккредитации и внесения в Реестр следующие документы: паспорт метрологического обеспечения, акт по итогам проверки деятельности метрологической службы, оформленный аттестат аккредитации.

ВНИИМС, после проведения экспертного контроля материалов аккредитации, присваивает номер аттестату аккредитации, заносит в Реестр.

Аккредитация метрологических  служб проводится на срок, не превышающий  пяти лет.

По результатам аккредитации аккредитующая  организация выдает метрологической службе аттестат аккредитации по форме приложения А [4].

В течение срока действия аттестата аккредитации аккредитующая  организация осуществляет регулярный инспекционный контроль за аккредитованными метрологическими службами.

Разрешение споров между метрологической службой юридического лица и аккредитующей организацией в части аккредитации, контроля, аннулирования аттестата аккредитации осуществляется в соответствии с действующим законодательством РФ.

1. Закон РФ «Об обеспечении единства измерений»

2. ГОСТ Р 8.563-96 «ГСИ. Методики выполнения измерений»

3. ГОСТ Р 1.12-99   «ГСС. Стандартизация и смежные виды деятельности. Термины и определения»

4. ПР 50.2.013-97 «ГСИ. Порядок аккредитации метрологических

служб юридических лиц  на право аттестации методик выполнения

измерений   и   проведения   метрологической   экспертизы

документов»

5. ПР 50-732-93 «Типовое положение о метрологической службе

государственных органов  управления Российской Федерации и

юридических лиц» 6. МИ2267-00 «ГСИ. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Метрологическая экспертиза технической документации»

 

 

 

Этапы разработки МВИ

 

 

 

Разработка, согласование и утверждение ТЗ

 

 

 

        Формирование исходных данных для разработки

 

 

 

Разработка МВИ (п. 5.2 ГОСТ Р 8.563)

- выбор метода и  средств измерений

- установление последовательности  и содержания операций

- установление приписанных  характеристик погрешностей

  и процедур контроля  точности

Разработка документа

(раздела, части) на МВИ

 

МЭ МВИ

 

               Аттестация МВИ                                 Стандартизация МВИ

 

 

     Утверждение  документа на МВИ

 

 

 

 

Метрологическая экспертиза

методик выполнения измерений

 

Методика выполнения измерений (МВИ) - совокупность операций и правил, выполнения которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.

Общие положения и  требования к разработке, аттестации, стандартизации МВИ регламентированы ГОСТ Р 8.563-96

“ГСИ Методики выполнения измерений”. В этом же стандарте установлены требования к метрологической экспертизе как одному из этапов разработки МВИ (п.5.2.4) и при аттестации МВИ

(6.4 “Аттестацию МВИ  осуществляют на основе результатов  МЭ материалов разработки МВИ  и документа регламентирующего МВИ

и (или) теоретического и (или) экспериментального исследования МВИ ).

Метрологическая экспертиза МВИ - анализ и оценка выбора методов  и средств измерений, операций и  правил проведения измерений и обработки  их результатов и обработки их результатов с целью установления соответствия МВИ предьявляемым метрологическим требованиям.

Проекты государственных  стандартов, в которых излагаются МВИ, предназначенные для применения в сферах распространения государственного метрологического надзора (ГМН), должны подвергаться МЭ в государственных научно-метрологических центрах (ГНМЦ) в соответствии с ГОСТ Р 1.11-99

Другие документы на МВИ, применяемые в сферах ГМН, подвергают метрологической экспертизе в ГНМЦ по согласованию между Госстандартом  России и ведомствами или  предприятиями и ГНМЦ.

Документы на МВИ, не используемые в сферах распространения ГМН, подвергают метрологической экспертизе в порядке, установленном в отрасли или  на предприятии.

При проведении МЭ документов на МВИ целесообразно  использовать МИ 2267-00 “ГСИ.Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Метрологическая экспертиза технической документации”     Метрологическую экспертизу материалов по разработке МВИ целесообразно проводить в следующей последовательности:

1. Проверяют  комплектность   документов, представляемых на МЭ . В комплект документов  входят :

- исходные требования (техническое задание) на разработку  МВИ;

- документ (проект документа)  на МВИ;

- программы и результаты  экспериментального или расчетного оценивания характеристик погрешности измерений;

- отчет  по результатам  исследования  на этапе разработки  или опробования МВИ;

- другие документы  разработки и исследования МВИ  (например, программное обеспечение  при использовании вычислительной техники).

2. Анализируют достаточность  и полноту исходных данных, необходимых  для разработки МВИ и для  оценивания характеристик погрешностей  измерений, которые будут приписаны  МВИ. Основные исходные данные  приведены в ГОСТ Р 8.563-96, в  их числе следующие:

-назначение МВИ (область  применения, наименование измеряемой  величины, пределы измерений, характеристики  измеряемой величины, характеристики  объекта измерений, если они  могут влиять на погрешность  измерений и др.);

-требования к погрешности  измерений (в ряде НД приводятся требования к погрешности измерений, так ГОСТ 8.051-81 устанавливает требования к допускаемым погрешностям измерений линейных размеров до 500 мм; при отсутствии требований в явном виде их следует установить, исходя из требований к достоверности контроля или погрешности испытаний; часто на практике  используют соотношение между допускаемой погрешностью измерений и границей поля допуска). Способы выражения требований к погрешности измерений должны соответствовать рекомендациям МИ 1317-86;