Реферат: По материалам

Немного о международной практике проведения измерений По материалам: Бюллетеня Международного Торгового центра (International Trade Center UNCTAD/WTO Bulletin № 74, June 2004), Брошюры фирмы Mettler Toledo «Balances in quality management», документа МОЗМ Д1 (OIML D 1 «Law on Metrology»), рекомендации МОЗМ Р76 (OIML R76-1).


Измерения присутствуют во всех аспектах человеческой деятельности: контроль на производстве, контроль качества окружающей среды, охрана здоровья, оценка соответствия продукции требованиям, защита потребителя, обеспечение гарантий честной торговли и т.д.

Важность результатов измерений постоянно возрастает из-за быстрого технологического развития и появления информационного общества. Потребители и промышленность должны ежедневно принимать решения, основанные на результатах измерений.


Существует три направления в метрологии (метрология – наука об измерениях): научное, промышленное и законодательное.


^ Научная метрология – часть метрологии, которая решает вопросы, связанные с общими проблемами всех метрологических аспектов безотносительно к измеряемым количествам. Охватывает общие теоретические и практические вопросы, касающиеся единиц измерений, включая их воспроизведение и передачу научными методами, вопросы погрешностей и неопределённостей измерений и вопросы метрологических свойств средств измерений.

^ Промышленная (прикладная) метрология связана с измерениями в промышленности и при контроле качества. Охватывает процедуры калибровки, межкалибровочные интервалы, контроль измерительных процессов и управление средствами измерений в промышленности, чтобы гарантировать, что они (средства измерений) находятся в состоянии соответствия требованиям к точности измерения (для использования их по предназначению). Промышленная метрология стремительно развивается в связи с постоянным ростом количества предприятий, внедряющих системы качества. Самые точные измерения возможно проводить именно на калиброванных средствах измерений и персонал, проводящий измерения должен иметь определенную квалификацию.

Большая часть выпускаемых в мире средств измерений предназначена для применения именно в сфере промышленной метрологии и подвергается калибровке.

Метрологических требований к средствам измерений нет. Обязательными в некоторых странах являются лишь требования по электробезопасности и электромагнитной совместимости.
^ Как выбирают весы
Каждый Потребитель делает это самостоятельно исходя из необходимой точности измерения, т.е. относительной погрешности измерения или неопределенности. Для выбора весов также должны быть известны масса самой маленькой и масса самой большой навесок, которые будут взвешиваться, и масса тары.

Действует «золотое правило техники измерений» - цена деления (дискретность) средства измерений (в нашем случае – весов) должна быть в 5-10 раз меньше, чем необходимо.


Пример

- масса самой маленькой навески, которая будет взвешиваться на весах

m навески= 1 г

- масса самой большой навески, которая будет взвешиваться на весах

M навески= 100 г

- масса тары, которая будет использоваться для взвешивания навесок

M тары=80 г

- при определении массы самой маленькой навески необходимо обеспечить относительную погрешность (может быть задана относительная неопределённость)


δm(%) = 0,1 %




Расчёты:


Максимальная нагрузка (Наибольший предел взвешивания) весов:

Max (НПВ) = M навески+ M тары= 100 + 80 = 180 г

Абсолютная погрешность (Δ) взвешивания самой маленькой навески:

Δ = (δm(%)·m навески)/100(%)= (0,1·1)/100 = 0,001 г = 1 мг

Цена деления (дискретность) весов d выбирается в 5-10 раз меньшей, чем полученное значение абсолютной погрешности (Δ)

d = (0,1Δ…0,2Δ)

пусть d = 0,2Δ = 0,0002 г = 0,2 мг




Вывод:

Для решения поставленной задачи необходимы весы на нагрузку не менее 180 г с ценой деления (дискретностью) не более 0,2 мг.


Кроме максимальной нагрузки и цены деления весов изготовитель обычно указывает нелинейность, стандартное отклонение (повторяемость), иногда температурный коэффициент чувствительности. Эти характеристики необходимы, чтобы при выборе весов оценить неопределенность измерений. При эксплуатации весы подвергаются периодической калибровке в соответствии с методикой калибровки (Например, Руководством по калибровке весов неавтоматического действия – «Guidelines on the calibration of nonautomatic weighing instruments» ЕА 10/18:2005, разработанным Международной организацией по аккредитации калибровочных лабораторий ILAC). В процессе калибровки определяют действительные характеристики весов с учетом окружающих условий и применяемого метода работы на весах, рассчитывают неопределенность.

Такие весы не могут применяться в сфере законодательной метрологии.


^ Законодательная метрология – часть метрологии, предметом которой является законодательный контроль (регулирование); имеет отношение к деятельности, результаты которой происходят из установленных требований и касаются измерений, единиц измерений, средств измерений и методов измерений и выполняются разрешёнными органами.

Сфера распространения законодательной метрологии зависит от национальных законодательств. В большинстве стран сфера законодательной метрологии это - торговля. В некоторых странах также контролируют измерения в сферах:

Здравоохранения и обеспечения безопасности человека (например, в сфере медицины и безопасность на дорогах).

Защиты окружающей среды и мониторинга загрязнения.

Мониторинга и контроля природных недр.


Законодательная метрология особенно необходима, когда рыночная сфера недостаточно организована и/или некомпетентна или несбалансированна. Область законодательных метрологических предписаний (виды измерений и типы средств измерений, которые являются объектами законодательных требований), будет зависеть от категорий пользователей, которых Правительство считает необходимым защитить и от способности этих пользователей защитить себя от злоупотреблений.


В сфере законодательной метрологии к средствам измерений предъявляются метрологические и технические требования. Они содержатся в рекомендациях МОЗМ - Международной организации по законодательной метрологии (International Organization of Legal Metrology - OIML). Например, рекомендация OIML R76 «Non-automatic Weighing Instruments…» - МОЗМ МР76 (1) «Весы неавтоматического действия…». Согласно данной рекомендации весы неавтоматического действия по точности делятся на 4 класса (специальный - I, высокий - II, средний - III, обычный - IIII) и пределы допускаемых погрешностей выражены через поверочное деление е.

^ Принципы, определяющие требования к средствам измерений (весам в том числе), применяемым в сфере законодательной метрологии:

Обеспечение доверия к результатам измерений, полученным с помощью средства измерения, при работе неквалифицированного пользователя, соблюдающего положения руководства по эксплуатации данного средства измерений.

Средство измерения должно выдерживать или адекватно реагировать на ошибочные действия – команды пользователя, попытки мошенничества, тайные действия, предельные климатические параметры (температуру, влажность), электромагнитные или электрические условия, внутренние поломки, толчки и т.п.


Заложенный в OIML R76 двойной запас по пределам допускаемых погрешностей: при любой поверке и испытаниях пределы допускаемых погрешностей в два раза меньше, чем для потребителя - способ обеспечения доверия к результатам измерений.

Любая страна, которая подписывает соглашение по техническим барьерам, должна отдавать приоритет на своей территории использованию международных стандартов и разрабатывать национальные стандарты только в случае, когда нет аналогичного международного стандарта. Это жёсткое требование ВТО.

Так, например, разделы рекомендации OIML R76, содержащие метрологические требования, легли в основу Директивы Европейского Союза 90/384/ЕЕС (Директива принята 20 июня 1990 г.), а европейский стандарт EN 45501:1992 «Metrological aspects of non-automatic weighing instruments», соответствует OIML R 76(1) как в части требований, так и в части методов испытаний.

Чтобы весы удовлетворяли каким-либо требованиям, они должны быть разработаны по этим требованиям. Конечно, обязательна и процедура утверждения типа, а каждый образец весов при выпуске из производства проходит первичную поверку (в странах ЕС право первичной поверки может быть передано заводу-изготовителю).

Очень мало фирм, которые выпускают весы для сферы законодательной метрологии в соответствии с OIML R76, особенно классов I и II.

Примечание

По импорту в РФ ввозятся весы, предназначенные для сферы промышленной метрологии, как более дешевые. После внесения в Госреестр СИ РФ весы попадают в сферу государственного регулирования с характеристиками, которые установлены не изготовителем (разработчиком), а тем ГЦИ, который провел испытания. Гарантированы ли погрешности при таком подходе?