Понятие «метрологическое обеспечение»

1. Принципы метрологического обеспечений качества измерений. 

    Под метрологическим обеспечением измерений понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерений.

Понятие «метрологическое обеспечение» применяется, как правило, по отношению  к измерениям, испытанию и контролю в целом.  В то же время допускается использование понятия метрологическое обеспечение (МО) технологического производства.

При этом МО может включать в себя различные этапы технологических  процессов, например:

·        установление рациональной номенклатуры, измеряемых параметров оптимальных норм точности измерений;

·        технико-экономическое обоснование и выбор СИ, испытаний и контроля;

·        стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники;

·        разработка, внедрение и аттестация современных методик выполнения измерений, испытаний, контроля;

·        поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольно-измерительного и испытательного оборудования;

·        контроль за производством, состоянием и использованием КИА;

·        разработка и внедрение стандарта предприятия;

·        внедрение международных и отраслевых стандартов;

·        проведение метрологической экспертизы проектов;

·        проведение анализа состояния измерений и т.п.

МО имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную, и техническую.

Организационной основой  метрологического обеспечения является метрологическая служба РФ, основным ее звеном является государственная  метрологическая служба (ГМС), возглавляемая  госкомитетом по стандартам (Госстандартом).

Госстандарт руководит разработкой  научно-методических, технико-экономических, правовых и организационных основ  метрологического обеспечения.

В областях, где надзор и  контроль не применяются, используются правила и положения, введенные  положением Российской системы калибровки.  

Научно-технические проблемы метрологического обеспечения решаются в метрологических НИИ, организационные  проблемы (практическая метрология) решаются в основном территориальными организациями  Госстандарта.    

 Метрологическая деятельность  в РФ основывается на конституционной  норме (ст.71). В развитие этой  конституционной нормы приняты  законы «Об обеспечении единства измерений» и «О стандартизации», детализирующие основы метрологической деятельности. Эти законы создали правовую базу для внесения существенных новшеств, обусловивших новый этап развития метрологии, который характеризуется переходом от административного принципа управления метрологической деятельностью к законодательной. Появляются коммерческие метрологические службы.

Целями закона «Об обеспечении единства измерений», принятого в 1993 году, являются:

·        установление правовых основ обеспечения единства измерений;

·        регулирование отношений государственных органов управления с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, ремонта, продажи и импорта средств измерений;

·        защита прав и законных интересов граждан, правопорядка и экономики РФ от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

·        гармонизация российской системы измерений с мировой практикой и др.

Положения законы расширены Государственной системой обеспечения единства измерений (ГСИ), представляющих собой комплекс нормативных документов межрегионального и межотраслевого уровней, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране, утверждаемых Госстандартом.

Основными объектами ГСИ  являются:

• единицы ФВ;
• государственные эталоны и поверочные схемы;
• методы и средства поверки СИ;
• номенклатура и способы нормирования метрологических характеристик СИ;
• нормы точности измерений;
• способы выражения и формы представления результатов и показателей точности измерений;
• методики выполнения измерений;
• требования к стандартным образцам свойств веществ и материалов;
• организация и порядок проведения гос. испытаний СИ, поверки и метрологической аттестации СИ, их калибровки и т.п.

Текущая метрологическая  деятельность регламентируется постановлениями Правительства РФ. Это различные постановления и положения. Например: о порядке создания и правилах пользования федеральным фондом государственных стандартов; о государственных научных метрологических центрах и т.п.  

Для реализации положений  законов и постановлений правительства  разрабатываются и принимаются  подзаконные акты – нормативные документы. Это документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности в области МО. 

К нормативным документам по метрологии, действующим на территории РФ, относятся следующие:

Стандарт – нормативный документ по стандартизации. Стандарты делятся на ряд видов:

• государственный;
• национальный;
• межгосударственный (ГОСТ);
• региональный;
• международный;
• отраслевой (ОСТ);
• предприятия (СТП);
• научно- технических, инженерных обществ и других общественных объединений.

Важной задачей на современном  этапе является гармонизация российских стандартов с международными.

Технические условия (ТУ) – нормативный документ, устанавливающий технические требования, которым должна удовлетворять продукция. Утверждаются предприятием – разработчиком по согласованию с предприятием – заказчиком.

(ПР) Правила по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации, представляют собой нормативные документы, устанавливающие обязательный для применения положения , методы выполнения работ.

Рекомендации (Р) по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации являются нормативными документами, содержащими рекомендуемые правила для выполнения работ.

Методические инструкции (МИ) и руководящие документы (РД) являются нормативными документами методического содержания.

Регламент- документ, содержащий обязательные правовые нормы. Технический регламент содержит технические требования.  

2. Организационная структура обеспечения единства измерения. 

 В настоящее время используется единая система единиц физических величин, включающая в себя: 7 основных единиц (м, кг, с, А, К, Моль, Кд) и 2 дополнительных (радиан, стерадиан), а  все остальные единицы - производные.  

Планком была предложена естественная система единиц физических величин, построенная на использовании фундаментальных величин (G, h, c, k):

Единица длины -4,02*10^-35м.

Единица времени -1,34*10^-43с.

Единица массы -5,43*10^-8кг.

В системе единиц, предложенной  Хартри, используются параметры атома: h, e, m_e, z_e.

Представляет интерес  система единиц, предложенная Ледовичи, в основу которых положены следующие постоянные: G, µ, e, ɛ₀.

Эталон - средство измерения, предназначенное для хранения и воспроизведения единицы физической величины и передачи ее размера другим средствам измерения.

Эталоны бывают:

• первичными (обеспечивают наивысшую точность); специальными (используют в случаях, когда работа с основным эталоном в нормальных условиях затруднительна); 
• вторичными (эталон - копия, эталон - сравнение для сличения эталонов, эталон - свидетель для проверки сохранности госэталона, рабочие эталоны для передачи размера рабочим средствам измерения).

Вторичные эталоны могут  быть:

• одиночными (одна мера или установка);
• групповыми (совокупность однотипных мер для уменьшения погрешности);
• эталонными наборами (для отдельных участков характеристики).

Госэталоны хранятся в метрологических НИИ, а международные эталоны в международных бюро.Передача размера единиц осуществляется согласно поверочных схем, утвержденных Госстандартом для отдельных величин.Подчиненность СИ при осуществлении поверок соответствует следующей схеме:

первичный эталон;

• вторичный эталон используется для поверки СИ наивысшей точности;
• рабочий эталон 1 разряда используется для поверки рабочих СИ высшей точности;
• рабочий эталон 2 разряда используется для поверки рабочих СИ высокой точности;
• рабочий эталон 3 разряда  используется для поверки рабочих СИ средней точности;
• рабочий эталон 4 разряда  используется для поверки рабочих СИ низшей точности. 

3. Метрологические службы и организации. 

Государственное управление деятельностью по обеспечению единства измерений в РФ осуществляет Государственный комитет РФ по стандартизации и метрологии (Госстандарт России). Он является федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим межотраслевую координацию, а также функциональное регулирование в области стандартизации, метрологии и сертификации. В своей работе руководствуется Конституцией РФ, постановлениями и распоряжениями  Правительства РФ, а также Положением о Государственном комитете РФ по стандартизации и метрологии.

Госстандарт осуществляет деятельность непосредственно и через находящиеся  в его ведении территориальные  центры СМС, а также через государственных  инспекторов по надзору за государственными стандартами обеспечению единства измерений.

В ведении Госстандарта находятся:

• государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли;
• государственная метрологическая служба
• государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;
• государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов.

Основные задачи Госстандарта России:

• реализация государственной политики в сфере СМС;
• осуществление мер по защите прав потребителей и интересов государства в области контроля за соблюдением требований безопасности товаров, работ, услуг;
• обеспечение функционирования и развития систем стандартизации, обеспечения единства измерений, сертификации, аккредитации и научно- технической информации в этих областях, гармонизации их с международными и национальными системами;
• организации и проведении контроля и надзора за соблюдением вышеперечисленных обязательных требований в сфере СМС;
• формирование инфраструктуры СМС.

Государственная метрологическая  служба (ГМС) несет ответственность за метрологическое обеспечение измерений в стране на межотраслевом уровне и осуществляет государственный метрологический контроль и надзор.

В состав ГМС входят:

• государственные научные метрологические центры (ГНМЦ), метрологические НИИ;
• органы ГМС на территории краев, областей, Москвы, Санкт-Петербурга и т.п.

ГНМЦ и НИИ несут  ответственность за создание, хранение и применение государственных эталонов, разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений  определенных физических величин.

Деятельность территориальных  ГМС направлена на обеспечение единства измерений в стране. Включает в себя создание государственных и вторичных эталонов, разработку систем передачи размеров единиц ФВ рабочим СИ, государственный надзор за производством, состоянием, применением, ремонтом СИ, метрологическую экспертизу документации и важнейших видов продукции, методическое руководство МС юридических лиц.

В соответствии с Законом  «Об обеспечении единства измерений» на предприятии для МО может быть создана МС во главе с представителем администрации, обладающим соответствующими знаниями и полномочиями.

К сфере деятельности МС относятся:

• здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности труда;
• торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе операции с применением игровых автоматов и устройств;
• государственные учетные операции;
• оборона государства;
• геодезические и гидрометеорологические работы;
• банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;
• производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством РФ;
• испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов РФ;
• обязательная сертификация продуктов и услуг;
• измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления РФ;
• регистрации национальных и международных спортивных рекордов.

МС государственного органа управления может включать:

• структурные подразделения главного метролога в центральном аппарате государственного органа;
• головные и базовые организации МС в отраслях и под отраслях, назначаемые органом управлении;
• МС предприятий, объединений, организаций и учреждений.

МС юридических лиц  – самостоятельное структурное  подразделение, в состав которого могут  входить калибровочные и поверочные лаборатории, а также подразделения  по ремонту СИ. МС должны быть аккредитованы  органами Госстандарта в соответствии с ПР 50.2.013 – 97, где регламентирован порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право аттестации методик выполнения измерений и проведения метрологической экспертизы документов.

При аккредитации  проверке подлежит наличие условий, обеспечивающих техническую компетентность МС в реализации возложенных на нее функций в области обеспечения единства измерений.

Условия аккредитации предполагают наличие:

• оборудования, необходимого для проведения работы в области аккредитации;
• нормативных документов ГСИ и других нормативных документов в области аккредитации;
• достаточного по количеству и квалификации (в области аккредитации) персонала;
• помещений для проведения метрологических работ.

Аккредитация проводится на срок, не превышающий пяти лет.

В 1875 году семнадцать государств, в том числе и Россия, подписали  Международную конвенцию, к которой  в настоящее время присоединились 48 стран.  Конвенция устанавливает международное сотрудничество стран, ее подписавших. Для этого было создано  Международное бюро мер и весов. Деятельность МБМВ финансируется совместно государствами – членами Метрологической конвенции. В соответствии с конвенцией для осуществления руководства деятельностью МБМВ был учрежден Международный комитет мер и весов, подотчетный Генеральной конвенции мер и весов.

Международная организация  законодательной метрологии (МОЗМ) была создана в 1955году для обеспечения всеобщей гармонизации законодательных процедур метрологии и установления взаимного доверия к результатам измерений. Это межправительственная организация объединяет более 80 государств. Высшим органом МОЗМ является Международная конвенция законодательной метрологии, которая собирается раз в 4 года. Решения МОЗМ носят рекомендательный характер.

Международная организация  по стандартизации (ИСО) была создана в 1946 году 25 национальными организациями по стандартизации. В 2000 году число членов ИСО составило 135 стран. Сфера деятельности ИСО распространяется на все области, кроме электротехники и электроники, стандартизацией которых занимается МЭК.

Главной задачей ИСО является содействие развитию:

• стандартизации, метрологии и сертификации с целью обеспечения международного обмена товарами и услугами;
• сотрудничество в интеллектуальной, научно-технической и экономической областях.

Стандарты ИСО широко используются в мире, их число в настоящее  время превышает 12 тыс., причем ежегодно принимаются около тысячи стандартов. Они являются обязательными для применения странами – членами  ИСО. В России в настоящее время идет активный процесс внедрении стандартов ИСО в национальную систему стандартизации.   

 Международная электротехническая  комиссия (МЭК) создана в 1906 году. После Второй мировой войны МЭК стала автономной организацией в составе ИСО. МЭК принято более 2000 международных стандартов ИСО/МЭК.

Отдельными вопросами  метрологии занимаются различные международные  организации, такие как: Международная  конвенция по измерительной технике  и приборостроению (ИМЕКО); Международный  консультативный комитет по радиосвязи (МККР); Международный консультативный  комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ); Международный телекоммуникационный союз (ITU) и др. 

С 1987 г. в Европе действует  организация ЕвроМет, которая координирует деятельность метрологических служб стран ЕС, в этих странах существует маркировка приборов:  

 сΠ94 0104 М :           

 сΠ- знак соответствия требованиям Евро Мет;           

94 – проведение (первичной)  поверки;           

0104 – шифр поверочной  лаборатории;           

 М – зеленого цвета, обозначение средств измерения.

4. Государственный метрологический  надзор и контроль за СИ. 

Метрологический надзор и  контроль за СИ это деятельность, осуществляемая органом ГМС для проверки соблюдения установленных норм и правил.

МН и МК осуществляют путем:

• калибровки СИ;
• надзора за состоянием и применением СИ, аттестованными МВИ, эталонами единиц величин, применяемыми для калибровки СИ, соблюдением метрологических норм и правил,  нормативных документов по обеспечению единства измерений;
• выдачи обязательных предписаний, направленных на предотвращение, прекращение или устранение нарушений метрологических норм и правил;
• проверки своевременности представления СИ на испытания в целях утверждения типа, а также на проверку и калибровку.

ГМ контроль включают в  себя выполнение следующих мероприятий:

• утверждение типа СИ;
• поверку СИ, в том числе эталонов;
• лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ.

ГМ надзор осуществляется:

• за выпуском, состоянием и применением СИ, аттестованными МВИ, эталонами единиц величин, соблюдением метрологических правил и норм на предприятиях;
• за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций. Этот вид надзора проводится в целях определения массы, объема, расхода или других величин, характеризующих количество товаров. Порядок проведения устанавливается Госстандартом в соответствии с законодательством РФ;
• за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже. Осуществляется в тех случаях, когда содержимое упаковки не может быть изменено без вскрытия или деформации, а масса, объем, длина, площадь или иные величины, указывающие количество содержащегося в упаковке товара, обозначены на упаковке. Порядок проведения указанного вида государственного метрологического надзора устанавливает Госстандарт в соответствии с законодательством РФ.

Проверки проводят должностные  лица Госстандарта России - главные  государственные инспекторы и государственные  инспекторы по обеспечению единства измерений, действующие на соответствующих  территориях и аттестованные  в установленном порядке.

Государственные инспекторы при предъявлении служебного удостоверения  вправе беспрепятственно:

• посещать объекты, где эксплуатируются, производятся, ремонтируются, продаются, содержаться и ли хранятся СИ независимо от подчиненности и форм собственности этих объектов;
• проверять СИ – их состояние и условия применения, а также соответствие утвержденному типу;
• проверять применение аттестованных МВИ, состояние эталонов, используемых для поверки СИ;
• проверять количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций;
• отбирать образцы продукции товаров, а также фасованные товары в упаковках любого вида для осуществления надзора;
• использовать технические средства и привлекать персонал объекта, подвергаемого государственному метрологическому надзору и контролю.

 При выявлении нарушений метрологических  правил и норм государственный инспектор  имеет право:

• запрещать применение и выпуск СИ неутвержденных типов или не соответствующих утвержденному типу, а также неповеренных;
• гасить поверительные клейма или аннулировать свидетельство о поверке, если СИ дает неправильные показания или просрочена дата очередной поверки;
• при необходимости изымать СИ из эксплуатации;
• представлять предложения по аннулированию лицензии на изготовление, ремонт, продажу, и прокат СИ в случаях нарушения требований к этим видам деятельности;
• давать обязательные предписания и устанавливать сроки устранения нарушений метрологических правил и норм;
• составлять протоколы о нарушении метрологических правил и норм.

    Государственные инспекторы  обязаны строго соблюдать законодательство  РФ и нормативные документы  ГСИ. За невыполнение должностных  обязанностей, превышение полномочий  и за иные нарушения они могут быть привлечены к ответственности в соответствии  с законодательством РФ. 

СИ подвергаются обязательным испытаниям с последующим утверждением их типа. Порядок проведения испытаний и утверждения типа СИ включает:

• испытания СИ с целью утверждения их типа, признание данного типа СИ пригодным в стране для серийного выпуска;
• принятие решения об утверждении типа, его государственную регистрацию и выдачу соответствующего сертификата;
• испытания СИ на соответствие утвержденному типу, признание результатов испытаний СИ, проведенных компетентными органами зарубежных стран;
• информационное обслуживание потребителей измерительной техники.

Указанные испытания проводят государственные научные метрологические  центры (ГНМЦ) и иные специализированные организации, аккредитованные в  качестве государственных центров  испытаний СИ.  Испытания образцов СИ проводятся в установленном Госстандартом порядке, приведенном в правилах ПР 50.2.009-94. Испытания проводят по утвержденной программе, которая должна содержать следующие разделы:

• рассмотрение технической документации;
• экспериментальное исследование СИ;
• оформление результатов испытаний.  

 Требования к программам испытаний  изложены в рекомендации МИ 2146 – 98.

Решение об утверждении типа СИ принимает Госстандарт  по результатам испытаний и удостоверяет сертификатом. Утвержденный тип СИ вносится в Государственный реестр СИ. Информация об утверждении типа СИ публикуется в официальных изданиях Госстандарта. 

Испытания на соответствие СИ утвержденному типу проводят:

·        при наличии информации от потребителей об ухудшении качества выпускаемых СИ;

·        при внесении изменений;

·        при истечении срока действия сертификата. 

Поверка СИ – это установленный органом ГМС пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждение их соответствия установленным обязательным требованиям.