Метрологическое обеспечение сертификации и качества

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕРТИФИКАЦИИ И КАЧЕСТВА

1. Метрологическое обеспечение сертификации и качества.
2. Метрология и технические измерения.
3. Методы поверки и поверочные схемы.

1. Метрологическое обеспечение сертификации и качества.

    ^{Технический прогресс, совершенствование  технологических  процессов, производство точных, надежных и  долговечных машин  и приборов, повышение  качества продукции, обеспечение взаимозаменяемости и кооперирования производства невозможны без развития метрологии и постоянного совершенствования техники измерений.} Термин «метрология» произошел от греческих слов : метрос  – мера, логос – учение, слово. В современном понимании это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

    ^{Основные  направления метрологии: развитие общей теории измерений; установление единиц физических величин и их системы; разработка методов и средств измерений, а также методов определения точности измерений; обеспечение единства измерений, единообразия средств и требуемой точности измерения; установление эталонов и образцовых средств измерений; разработка методов передачи размеров единиц от эталонов или образцовых средств измерений рабочим средствам измерений и др. Важнейшая роль в решении указанных проблем отводится государственной метрологической службе, имеющей научно-исследовательские институты и разветвленную сеть лаборатории государственного надзора и других организаций.}

     Метрологическая служба в Республике Беларусь создана  в 1924 году с основания Палаты мер и весов, выполнявшей государственную поверку гирь и весов, а также простейших приборов. Возглавляет её Комитет по стандартизации, метрологии и сертификации при Совете Министров Республики Беларусь. Головным научно-практическим центром республики является  Белорусский государственный институт метрологии (БелГИМ) (http://belgim.by). Задачи по обеспечению единства измерений реализуют на местах 15 региональных  центров стандартизации, метрологии и сертификации. С 2003 г. в БелГИМ внедрена система менеджмента качества, которая разработана в соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 9001 версии 2000 г., реализованного через стандарт Республики Беларусь СТБ ИСО 9001-2001.

      14 октября 2003 года подписано Соглашение о взаимном признании национальных эталонов, сертификатов калибровки и измерений, выдаваемых национальными метрологическими институтами, инициированное Международным Комитетом мер и весов (МКМВ), которое преследует следующие цели:

    Q установление степени эквивалентности национальных эталонов (т.е. степени, с которой эти эталоны согласуются с опорными значениями, определяемыми в ходе ключевых сличений, и, следовательно, согласуются друг с другом);

    Q взаимное признание сертификатов калибровки и измерений, выдаваемых национальными метрологическими институтами (НМИ), подписавшими соглашение;

    Q обеспечение правительств и других административных органов надежной технической базой для более широких договоренностей, касающихся международной торговли, научно-технического сотрудничества и разработки нормативной документации.

    В реализации Соглашения о взаимном признании  в настоящее время участвует  более 50 стран.

     Работы  по обеспечению единства измерений  в Республике Беларусь осуществляются на основе Закона "Об обеспечении единства измерений" от 5 сентября 1995 г. N 3848-XII и закона РБ «О внесении изменений и дополнений в закон РБ ОБ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ» от 20 июля 2006 года № 163-З.

    Данный  Закон устанавливает основы законодательной  метрологии и направлен на обеспечение  единства измерений, правовой защиты юридических  и физических лиц от последствий  неточных и неправильных измерений, а также регулирует отношения между государственными органами управления Республики Беларусь и субъектами хозяйствования по вопросам изготовления, использования, ремонта, продажи, импорта и проката средств измерений.

    Основные  понятия :

    единица измерения - величина, условно принятая за единицу, с которой сравниваются другие однородные величины для выражения их количественного значения по отношению к этой величине;

    единство  измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в единицах измерений, допущенных к применению в Республике Беларусь, и точность измерений находится в установленных границах с заданной вероятностью;

    измерение - совокупность операций, выполняемых для определения значения величины;

    калибровка - составная часть метрологического контроля, включающая выполнение работ, в ходе которых устанавливаются метрологические характеристики средств измерений путем определения в заданных условиях соотношения между значением величины, полученным с помощью средства измерений, и соответствующим значением величины, воспроизводимым эталоном единицы величины;

    методика  выполнения измерений - совокупность правил и процедур выполнения измерений, которые обеспечивают получение результатов измерений, точность которых находится в установленных границах с заданной вероятностью;

    метрологическая аттестация средств  измерений - составная часть метрологического контроля, включающая выполнение работ, в ходе которых устанавливаются метрологические характеристики средств измерений;

    метрологическая служба - совокупность организационно и (или) функционально связанных между собой юридических лиц, их структурных подразделений либо структурное подразделение юридического лица, деятельность которых направлена на обеспечение единства измерений;

    метрологический контроль - совокупность работ, в ходе выполнения которых устанавливаются или подтверждаются метрологические, технические характеристики средств измерений, определяется соответствие средств измерений, методик выполнения измерений требованиям законодательства Республики Беларусь об обеспечении единства измерений, а также соответствие методик выполнения измерений своему назначению;

    метрологическое подтверждение пригодности  методик выполнения измерений - составная часть метрологического контроля, включающая выполнение работ, в ходе которых определяется соответствие методик выполнения измерений требованиям законодательства Республики Беларусь об обеспечении единства измерений, а также их соответствие своему назначению;

    национальный  метрологический  институт - юридическое лицо, подчиненное Государственному комитету по стандартизации Республики Беларусь, на которое возложены проведение фундаментальных и прикладных научных исследований в области обеспечения единства измерений, хранение и применение национальных эталонов единиц величин в целях обеспечения прослеживаемости результатов измерений до единиц измерений Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией мер и весов и рекомендованной Международной организацией законодательной метрологии (далее - Международная система единиц), и иные функции в соответствии с настоящим Законом;

    национальный  эталон единицы величины - эталон единицы величины, утвержденный решением Государственного комитета по стандартизации Республики Беларусь в качестве национального эталона единицы величины;

    обеспечение единства измерений - деятельность, направленная на достижение и поддержание единства измерений в соответствии с требованиями законодательства Республики Беларусь об обеспечении единства измерений;

    поверитель - физическое лицо, являющееся работником юридического лица или индивидуального предпринимателя либо индивидуальным предпринимателем и подтвердившее свою профессиональную компетентность в осуществлении поверки в соответствии с законодательством Республики Беларусь об оценке соответствия;

    поверка - составная часть метрологического контроля, включающая выполнение работ, в ходе которых подтверждаются метрологические характеристики средств измерений и определяется соответствие средств измерений требованиям законодательства Республики Беларусь об обеспечении единства измерений;

    система обеспечения единства измерений Республики Беларусь - комплекс мер по государственному регулированию и управлению, государственному метрологическому надзору и метрологическому контролю, осуществляемых государственными органами, юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями и иными физическими лицами в целях обеспечения единства измерений;

    средство  измерений - техническое средство, предназначенное для измерений, воспроизводящее и (или) хранящее единицу измерения, а также кратные либо дольные значения единицы измерения, имеющее метрологические характеристики, значения которых принимаются неизменными в течение определенного времени;

    сфера законодательной  метрологии - установленные настоящим Законом и иными законодательными актами Республики Беларусь сферы деятельности, в которых в целях обеспечения единства измерений осуществляются государственное регулирование и управление, а также государственный метрологический надзор;

    утверждение типа средств измерений - составная часть метрологического контроля, включающая выполнение работ, в ходе которых на основании государственных испытаний средств измерений устанавливаются их метрологические и технические характеристики, определяется соответствие средств измерений требованиям законодательства Республики Беларусь об обеспечении единства измерений и принимается решение об утверждении типа средств измерений;

    фасованные  товары - потребительские товары, упакованные и запечатанные в отсутствие покупателя в упаковки любого вида, содержимое которых не может быть изменено без их вскрытия или повреждения;

    эталон  единицы величины - средство измерений, утвержденное в соответствии с правилами, установленными Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь, в качестве эталона единицы величины.

    законодательная метрология - раздел метрологии, включающий комплексы общих правил, требований и норм, а также другие вопросы, требующие регламентации и контроля со стороны государства, направленные на обеспечение единства измерений и единообразие средств измерений;

    субъекты  хозяйствования - юридические лица (независимо от вида производства, характера деятельности, формы собственности и ведомственной принадлежности), а также предприниматели без образования юридического лица, осуществляющие хозяйственную деятельность на территории Республики Беларусь.

     Порядок осуществления государственного метрологического надзора  за соблюдением метрологических  правил и норм. Государственный метрологический надзор за состоянием и применением методик выполнения измерений и средств измерений, соблюдением метрологических правил и норм осуществляется в соответствии с РД РБ 0410.8107-96 с целью обеспечения единства измерений, а также защиты человека и окружающей среды от последствий неточных и неправильных измерений.

     Государственный метрологический  надзор - это проверка соблюдения метрологических правил и норм, которая проводится у субъектов хозяйствования, находящихся в сферах распространения государственного метрологического надзора.

     По  срокам проведения проверки могут быть периодические, внеочередные и повторные.

     Периодические проверки проводятся, как правило, не реже одного раза в 3 года в соответствии с графиком.

     Внеочередные (внеплановые) проверки проводятся по инициативе министерств и ведомств, органов местного самоуправления, государственных контрольных органов, а также по усмотрению Госстандарта в целях решения конкретных задач, связанных с выполнением и устранением отрицательных последствий недостоверных измерений.

     Повторные проверки проводятся для контроля выполнения предписаний органов государственного метрологического надзора, полученных субъектами хозяйствования по результатам предыдущей проверки. Госстандарт осуществляет планирование государственного метрологического надзора.

     Проверки  осуществляются должностными лицами Госстандарта и его территориальными органами, аттестованными в установленном  порядке, государственными инспекторами по надзору за стандартами и средствами измерений. Государственный инспектор, осуществляющий инспекционную поверку  СИ, должен быть аттестован в качестве поверителя.

     В ходе проверки устанавливают:

     - правильность применения в Беларуси  единиц физических величин;

     -состояние  и правильность применения СИ (наличие графиков поверки, паспортов,  допуска к применению; соблюдение  периодичности поверок, правил  эксплуатации и др.);

     -состояние  и правильность применения испытательного  оборудования (наличие эксплуатационных  документов, аттестатов и протоколов  аттестации, периодичность аттестации);

     - состояние и применение МВИ  (аттестованы ли методики, выполняются  ли процедуры в соответствии  с требованиями МВИ).

     Результаты  проверок оформляются актом проверок, который содержит исходные данные, результаты проверки, выводы и указания.

     При выявлении у субъекта хозяйствования нарушений метрологических правил и норм государственный инспектор  применяет правовые меры, установленные  законодательством.

     Государственной метрологической службой ежегодно поверяется более трёх миллионов  средств измерений, большая часть  которых входит в законодательно регулируемую область и связаны с учётом материальных ценностей, охраной труда и здоровья граждан, охраной окружающей среды.

     Госстандарт РБ обеспечивает выработку и реализацию технической политики в области  обеспечения единства измерений, осуществляет координацию деятельности и научно-методическое взаимодействие с метрологическими службами других органов государственного управления, а также зарубежными  метрологическими службами. Госстандарт  Республики Беларусь осуществляет руководство:

• Государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ);
• Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО);
• Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД).

     Госстандарт ведет Государственный реестр средств  измерений Республики Беларусь.

знак  Государственного реестра  средств измерений  Республики Беларусь (+ КОДОСКОП)  

     Госстандарт Республики Беларусь осуществляет государственный метрологический контроль и надзор, который включает:

• утверждение типа средств измерений;
• поверку средств измерений;
• лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, поверке, продаже и прокату средств измерений.

     Республика  Беларусь с 1994г. является членом Международной  организации законодательной метрологии. Технической основой государственной  системы обеспечения единства измерений  является государственная эталонная  база, сосредоточенная в Белорусском  государственном институте метрологии.

    Решением  Правительства в Республике введена  Метрическая система единиц СИ. Комиссия по разработке единой Международной системы единиц разработала проект Международной системы единиц, который был утвержден 9-й Генеральной конференцией по мерам и весам и рекомендованной Международной организацией законодательной метрологии. Принятая система названа Международная система единиц СИ (SI – System International).

    В системе СИ в качестве основных единиц приняты :

Метр – единица длины, килограмм – единица массы, кельвин – единица температуры, кандела – единица силы света, ампер – единица силы тока, секунда – единица времени, моль – количество вещества. 

     В СИ для обозначения десятичных кратных (умноженных на 10 в положительной  степени) и дельных (умноженных на 10 в отрицательной степени) приняты  следующие приставки:

экса (Э) — Ю¹⁸, пета (П) — 10¹⁵, тера (Т) — 10¹², гига (Г) – 10⁹,

мега (М) — 10⁶, кило (к) — 10³, гекто (г) — 10², дека (да) — 10¹,

деци (д) — 10^-1, санти (с) — 10^-2, милли (м) — 10^-3,

микро (мк) — 10^-6, нано (н) — 10^-9, пико (п) — 10^-12,

фемто (ф) — 10^-15, атто (а) — 10^-18.

Так, в  соответствии с СИ тысячная доля миллиметра (микрометр)

0,001 мм = 1 мкм.

    Названия  единиц величин и допускаемых  до пользования кратных и дольных  от них, обозначения и правила  написания числовых значений единиц устанавливает Кабинет Министров  Республики Беларусь.

    Для внесистемных единиц величин должны быть указаны соотношения с единицами  величин Международной системы  единиц.

    При внешней торговле могут использоваться другие единицы величин согласно условиям контракта (договора).  

2. Метрология  и технические  измерения.

     Средство  измерений (СИ) – это техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.

     В различных областях науки и техники  используются разнообразные средства измерений, однако выделяют некоторые  общие признаки, присущие всем средствам  измерений, по которым их классифицируют.

    По  роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений, делятся на:

    – метрологические (эталоны), предназначенные  для метрологических целей: воспроизведения  и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и  утвержденные в качестве эталона  в установленном порядке;

    – рабочие – средства измерений, предназначенные  для измерений, не связанных с  передачей размера единицы другим средствам измерений.

    По  уровню автоматизации все средства измерений делятся на три группы:

    – неавтоматизированные;

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

– автоматические, производящие в автоматическом режиме измерения все операции, связанные  с обработкой результатов, регистрацией, передачей данных или выработкой управляющих сигналов.

    По  уровню стандартизации средства измерений подразделяются на:

- стандартизованные,  изготовленные и применяемые  в соответствии с требованиями  стандартов;

   - нестандартизованные - средства измерений, предназначенные для решения специальной измерительной задачи.

    Основная  масса средств измерений стандартизованная. Они серийно выпускаются промышленными  предприятиями и в обязательном порядке подвергаются государственным  испытаниям. Нестандартизованные средства измерений выпускаются единичными экземплярами. Они не проходят государственные испытания, а их метрологические характеристики определяются при метрологической аттестации.

По  отношению к измеряемой физической величине средства измерений делятся на:

– основные – средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной  задачей;

– вспомогательные  – средства измерений той физической величины, влияние которой на основные средства измерений или объект измерений  необходимо учитывать для получения  результатов измерений требуемой  точности.

    По роли средств измерений в процессе измерения и выполняемым функциям средства измерений делятся на меры, измерительные преобразователи, измерительные приборы, измерительные системы и измерительные установки.

    Мера  физической величины – это средство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью (например, гиря - мера массы; измерительная колба – мера объема; измерительный резистор - мера электрического сопротивления).

    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 в термоэлектрическом термометре, пружина динамометра, электропневматический преобразователь и др.

    Измерительный прибор - это средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне. Прибор включает в себя один или несколько измерительных преобразователей и присоединенное к ним устройство отображения измерительной информации – отсчетное устройство. Отсчетные устройства подразделяются на шкальные, цифровые и регистрирующие.

    Измерительная установка – это совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств), предназначенных для измерений одной или нескольких физических величин и расположенных в одном месте.

    Измерительная система – это совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т. п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях.

      Эталоны физических величин. Эталон –  средство измерений (или комплекс СИ), предназначенное для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в установленном порядке в качестве эталона. Требования к эталонам регламентирует СТБ 8002-93.

    Эталоны являются высокоточными мерами и  предназначены обеспечить в стране единство измерений, которое достигается  путем точного воспроизведения  и хранения в специализированных организациях установленных единиц ФВ и передачи их размеров применяемым  на практике рабочим СИ. Воспроизведение  единицы ФВ осуществляется в результате операций по материализации эталонами  этой единицы. Различают воспроизведение  основной и производной единицы  физической величины.

    Различают эталоны первичные, вторичные и  рабочие.

    Первичный эталон – это эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью.

    Первичный эталон, признанный решением уполномоченного  на то государственного органа в качестве исходного (т. е. обладающего наивысшими метрологическими свойствами) на территории государства, является национальным. Национальный эталон утверждается в качестве исходного  для страны национальным органом  по метрологии. В Республике Беларусь их утверждает Госстандарт. Они хранятся и применяются в органах государственной  метрологической службы.

    Международные эталоны хранит и поддерживает в  рабочем состоянии Международное  бюро мер и весов. Установлены  определенные периоды сличения. Например, эталоны метра и килограмма сличают  каждые 25 лет.

    В целях предохранения национальных эталонов от повреждения и обеспечения  единства в области измерений  создают вторичные эталоны. Вторичный эталон – эталон, получивший размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы. Он предназначен для хранения и передачи размера единицы другим эталонам (при необходимости – средствам измерений).