Проверка и калибровка средств измерений метрология. Градуировка и калибровка средств измерений. Основные из них

Градуировкой называется процесс нанесения отметок на шкалы средств измерений, а также определение значений измеряемой величины, соответствующих уже нанесенным отметкам для составления градуировочных кривых или таблиц.

Различают следующие способы градуировки.

1. Использование типовых шкал. Для подавляющего большинства рабочих и многих образцовых приборов используют типовые шкалы, которые изготовляются заранее в соответствии с уравнением статической характеристики идеального прибора. При регулировке параметрам элементов прибора экспериментально придают такие значения, при которых погрешность в точках регулировки становится равной нулю.

2. Индивидуальная градуировка шкал. Индивидуальную градуировку шкал осуществляют в тех случаях, когда статическая характеристика прибора нелинейная или близка к линейной, но характер изменения систематической погрешности в диапазоне измерения случайным образом меняется от прибора к прибору данного типа так, что регулировка не позволяет уменьшить основную погрешность до пределов ее допускаемых значений.

3. Градуировка условной шкалы. Условной называется шкала, снабженная некоторыми условными равномерно нанесенными делениями, например через миллиметр или угловой градус. В результате определяют зависимость числа делений шкалы, пройденных указателем от значений измеряемой величины. Эту зависимость представляют в виде таблицы или графика.

Калибровка – это способ поверки измерительных средств, заключающийся в сравнении различных мер, их сочетаний или отметок шкал в различных комбинациях и вычислении по результатам сравнений значений отдельных мер или отметок шкалы исходя из известного значения одной из них. Следует отметить, что в ряде методик поверки предусматривается получение данных о действительных значениях метрологических характеристик СИ, а далее – сопоставление этих данных с установленными техническими требованиями, т. е. в поверке на определенном этапе проводится калибровка; такая методика поверки приемлема для использования в калибровке. В ряде методик подтверждение соответствия требованиям осуществляется без фиксации действительных значений метрологических характеристик, такие методики нуждаются в некоторых дополнениях. Естественно, что используемые для калибровки эталоны должны иметь подтверждение соответствия своих метрологических характеристик в четком соответствии с государственным регламентом.

Калибровка средств измерений введена Законом «Об обеспечении единства измерений»; этот термин обозначает «совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору».

Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, в котором в обязательном порядке указываются действительные значения метрологических характеристик, а также записью в эксплуатационных документах.

КАЛИБРОВКА И ПОВЕРКА

Калибровка средств измерений в РФ

Калибровка средства измерений — совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

Калибровка измерительных приборов заключается в установлении зависимости между показаниями прибора и размером измеряемой (входной) величины. Под калибровкой часто понимают процесс подстройки показаний выходной величины или индикации измерительного инструмента до достижения согласования между эталонной величиной на входе и результатом на выходе (с учётом оговоренной точности). Например, калибровкой медицинского термометра, показывающего в ванне с температурой 36,6°С результат на дисплее 36,3°С будет добавление 0,3°С. При этом неважно, будет ли эта величина внесена в память прибора или написана на приклеенной к термометру бумаге.

Калибровка средств измерений (СИ) осуществляется по таким направлениям: калибровка эталонных и рабочих СИ и калибровка точных СИ.

Калибровка СИ производится преимущественно метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчинённых государственным эталонам единиц величин.

В России калибровочная деятельность регламентирована Законом РФ «Об обеспечении единства измерений» и многими другими подзаконными актами. К сожалению, в нормативных документах не очень чётко разграничены понятия «калибровка» и «поверка».

Поверка

Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия характеристик средства измерения установленным требованиям.

В России поверочная деятельность в отношении подпадающих под Государственный Метрологический Надзор средств измерения регламентирована Законом Правительства Российской Федерации от 26 июня 2008 года N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» и многими другими подзаконными актами. Этими документами поверка определяется как «совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям» и далее «Правительством Российской Федерации устанавливается перечень средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии».

Ответственность за ненадлежащее выполнение поверочных работ и несоблюдение требований соответствующих нормативных документов несет соответствующий орган Государственной метрологической службы или юридическое лицо, метрологической службой которого выполнены поверочные работы.

Виды поверки

Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (стран СНГ) установлены следующие виды поверки

• Первичная поверка — поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы 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 определяют метрологические характеристики средства измерений, присущие ему как единому целому.
• Поэлементная поверка — поверка, при которой значения метрологических характеристик средств измерений устанавливаются 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.

Метрологические службы на предприятиях и в организациях в процессе производства проводят метрологический контроль и надзор за средствами измерений путем:

• калибровки средств измерений;
• надзора за состоянием и применением средств измерений, с соблюдением метрологических правил и норм, а также нормативных документов по обеспечению единств измерений;
• поверки своевременности предоставления средств измерений на поверку и калибровку;
• выдачи обязательных предписаний, направленных на предотвращение, прекращение или устранение нарушений метрологических норм и правил;
• проведения метрологической экспертизы конструкторской и технологической документации и др.

В рамках МО производства проводится метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации, целью которой является анализ и оценка технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, эксплуатации и ремонту изделий.

Значение метрологического обеспечения производства для достижения высокого качества продукции определено рядом между народных документов, в том числе стандартом ИСО 10002-1 .

Соблюдение этого стандарта является одним из условий аккредитации системы качества на предприятии.

Нормативная документация

• Постановление Правительства Российской Федерации от 20 апреля 2010 г. N 250 "О перечне средств измерений, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии"
• Федеральный закон Российской Федерации от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" - Опубликовано в "РГ" - Федеральный выпуск №4697 от 2 июля 2008 г.
• ОБ УТВЕРЖДЕНИИ "ПОРЯДКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ". ПРИКАЗ. ГОСТАНДАРТ РОССИИ. 18 июля 1994 г. N 125
• ПР 50.2.006-94 ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений
• ПР 50.2.014-96 ГСИ. Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений
• ПР 50.2.012-94 ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений
• ПР 50.2.007-94 ГСИ. Поверительные клейма
• РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения

Для того чтобы приборы работали точно и качественно, им в обязательном порядке требуется периодическая поверка или калибровка. Рассмотрим, что подразумевают под собой данные операции и чем они отличаются друг от друга.

Определение

Поверка - процесс определения органами государственной метрологической службы (или любыми другими уполномоченными организациями) пригодности измерительных устройств к использованию, осуществляемый на основании экспериментально устанавливаемых метрологических характеристик, а также подтверждающий их соответствие существующим обязательным требованиям. Обязательной поверке подвергаются измерительные средства, подлежащие (по техническим требованиям) государственному метрологическому надзору и контролю.

Калибровка - это совокупность некоторых операций, определяющих соотношение между значениями величин, полученных при помощи данного измерительного прибора, и соответствующими значениям величин, установленных при помощи эталона. Калибровка проводится для того, чтобы определить действительные метрологические характеристики конкретного измерительного прибора. Обычно калибровке подвергаются измерительные устройства, не требующие обязательного государственного метрологического надзора и контроля.

Сравнение

Калибровка частично заменила ранее существовавшую метрологическую аттестацию и ведомственную поверку измерительных приборов. В отличие от поверки, осуществляемой органами ГМС, процесс калибровки может осуществляться любой метрологической службой, имеющей надлежащие условия для квалифицированного проведения данной операции.

Устройство для сравнительной калибровки ГУСК-ТТ

Калибровка - это добровольная операция, которую может выполнять метрологическая служба любого предприятия (если таковая имеется). Однако добровольность проведения калибровки не подразумевает под собой освобождения метрологической службы предприятия от соблюдения всех необходимых требований. Главное из которых - это обязательная «привязка» рабочего измерительного устройства к государственному (национальному) эталону. Таким образом, процесс калибровки можно охарактеризовать как составную часть государственной системы, обеспечивающей единство измерений. А с учетом того, что национальная система гарантирования единства измерений гармонизована с международными нормами и правилами измерений, калибровка включена в мировую систему, обеспечивающую единство измерений.

Выводы сайт

1. Поверка - это проверка соответствия определенным стандартам. Калибровка - это приведение к определенным стандартам.
2. Поверка - обязательная процедура. Калибровка - процедура добровольная и необязательная.
3. Поверка осуществляется исключительно силами ГМС. Калибровка, кроме органов ГМС, может выполняться метрологической службой организации или предприятия, даже не имеющей соответствующей аккредитации.

— совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

В проекте новой редакции Закона представлены существенно скорректированные определения терминов «калибровка средства измерений», «поверка средства измерений (эталона)».

Калибровка средства измерений (СИ) * — совокупность операций, устанавливающих в заданных условиях соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений, и соответствующим значением величины, воспроизводимым эталоном, с целью определения действительных значений метрологических характеристик этого средства измерений.

Поверка средства измерений (эталона) — подтверждение соответствия средства измерений (эталона) установленным обязательным требованиям к выполнению измерений, основанное на результатах калибровки этого средства измерений (эталона). Из приведенных определений следует следующее.

Калибровка должна выполняться для любого СИ, поскольку СИ должно иметь установленные характеристики погрешности. Калибровка является необходимой технической процедурой как в сфере законодательной метрологии, так и вне ее.

Поверка средств измерений (поверка) - установление органом государственной метрологической службы (или другим официально уполномоченным органом, организацией) пригодности средства измерений к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и подтверждения их соответствия установленным обязательным требованиям.

Поверка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

Поверке подвергают средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору.

При поверке используют рабочий эталон. Поверку проводят в соответствии с обязательными требованиями, установленными нормативными документами по поверке. Поверку проводят специально обученные специалисты, аттестованные в качестве поверителей органами Государственной метрологической службы. Существуют следующие виды поверок.

Первичная - поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе СИ из-за границы партиями, при продаже.

Периодическая - поверка СИ, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени (обычно 1, 2 или 0,5 года).

Внеочередная - поверка СИ, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки. Необходимость внеочередной поверки может возникнуть из-за ухудшения метрологических свойств СИ или подозрения в этом, нарушения условий эксплуатации и др.

Выборочная - поверка группы СИ, отобранных из партии случайным образом, по результатам которой судят о пригодности к эксплуатации всей партии.

Инспекционная - поверка СИ, проводимая органом Государственной метрологической службы при проведении государственного надзора за состоянием и применением СИ. Поверка средств измерений (приборов) включает в себя следующие операции:

1. Определение исправности прибора и наличия комплектующих. Для этого проводят внешний осмотр прибора, проверяют наличие паспорта, технической документации, комплектующих изделий, проверяют наличие маркировки и табличек (шильдиков) с указанием марки прибора, года изготовления, завода-изготовителя, заводского номера прибора и т.д. Проверяют отсутствие внешних повреждений, отсутствие подтёков масла и т.п. При наличии хотя бы одного из перечисленных недостатков прибор считается не прошедшим поверку.
2. После предварительного осмотра прибор подвергают собственно поверке. Целью операции поверки является проверка соответствия прибора его классу точности.

Специалистов белорусских лабораторий давно интересует вопрос: в чем заключается разница между калибровкой и поверкой? Эту разницу пытаются объяснить специалисты государственной метрологической службы, но для многих вопрос остается. И когда приходит время принять решение поверять или калибровать средства измерений, большинство специалистов задумываются и не могут однозначно ответить для себя на этот вопрос. Давайте попробуем разобраться.

А разбираться начнем с понятий. Что же такое калибровка? А что такое поверка?

На национальном уровне понятия калибровка и поверка закреплены в Законе Республики Беларусь об обеспечении единства измерений . На международном уровне понятие калибровка закреплено в международном словаре по метрологии JCGM 200:2008 , . Сравнение понятия приведено в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнение понятий «калибровка» и «поверка»

1. Основное отличие понятий «калибровка» и «поверка» заключается в том, что при калибровке устанавливают характеристики, а при поверке подтверждают их соответствие требованиям законодательства.

Однако, подтверждение без установления невозможно. Чтобы сделать заключение о соответствии характеристик (подтвердить) требованиям, нужно сначала их оценить (установить). Получается понятие «поверка» включает в себя процедуры, предусмотренные при калибровке.

С другой стороны, просто устанавливать характеристики без дальнейшего принятия решений бессмысленно. Измерительные устройства и эталоны, к которым может применяться процедура калибровки, предназначены для получения результатов измерений с заданной точностью. Характеристики, которые устанавливаются при калибровке, напрямую влияют на точность и надежность получаемых результатов измерений. Поэтому на основании результатов калибровки специалист, использующий при измерении измерительные устройства или эталоны, должен принять решение: «а пригодно ли мое средство измерений (эталон, испытательное оборудование, измерительные системы) для получения надежного результата измерений (с требуемой точностью)?».

2. Метрологические характеристики, как при калибровке, так и при поверке, устанавливаются путем сравнения показаний измерительного устройства со значениями величины, воспроизводимыми эталонами. Других вариантов не существует. Основное метрологическое назначение иерархий калибровки и поверочных схем – связать показания измерительных устройств с международной признанной основой для сравнения для конкретной величины.

3. Оценивание неопределенности измерений является неотъемлемой частью процедуры калибровки (хотя напрямую и не прописано в определении понятия «калибровка» на национальном уровне). Причем при движении вниз по иерархии калибровки значения неопределенности измерений увеличиваются (включают в себя неопределенности измерений всех предыдущих этапов иерархии калибровки). Т.е. каждое соотношение значений величин между показаниями калибруемого объекта и эталоном сопровождается оценкой качества – неопределенностью измерений.

Но при поверке оценка качества установления метрологических характеристик также присутствует, хоть и в альтернативном виде – через характеристики погрешности измерений. И это четко регламентируется поверочными схемами.

РАЗРАБОТКА Методик оценивания неопределенности

В комплекте с автоматизированным расчетом неопределенности

4. Еще отметим, что понятие «калибровка» трактуется по-разному на национальном и международном уровне.

На международном уровне определение понятия «калибровка» включает в себя оценивание неопределенности измерений и состоит из двух этапов. Второй этап относится непосредственно к проведению измерений и получению результатов измерений с помощью откалиброванных измерительных устройств и эталонов с использованием информации, полученной на первом этапе.

Именно в международном трактовании понятие «калибровка» следует рассматривать в требованиях стандарта ГОСТ ISO/IEC 17025-2019. И основные коллизии в проведении калибровки при аккредитации лабораторий заключаются именно в этом: разном трактовании понятия «калибровка» на международном и законодательном национальном уровнях.

5. Понятию «поверка» на международном уровне наиболее соответствует понятие «верификация» при его применении к средствам измерений . Под верификацией понимают предоставление объективных свидетельств того, что данный объект полностью удовлетворяет установленным требованиям. Если под объектом понимать «средство измерений», то приведенное определение близко по сути к определению понятия «поверка», установленному на национальном уровне в .

Понятие «поверка средства измерений» (verification of a measuring instrument) приведено также в

Делаем выводы.

Вывод первый: основной задачей для специалиста является принятие решений о пригодности использования измерительного устройства для получения надежного результата измерений с заданной точностью, и для конечной цели по сути неважно по результатам какой процедуры такое решение принимается: поверка или калибровка.

Вывод второй: решение о пригодности использования измерительного устройства принимается на основании характеристик, которые устанавливаются как при калибровке, так и при поверке.

Вывод третий: и при поверке, и при калибровке показания измерительных устройств связываются с основой для сравнения через цепочку применяемых эталонов разного уровня точности.

Вывод четвертый: метрологические характеристики измерительных устройств как при калибровке, так и при поверке устанавливаются с оценкой их качества, выраженной либо в виде неопределенности измерений, либо в виде характеристик погрешности.

Вывод пятый: понятие «калибровки» отличается на международном и национальном уровнях.

Вывод шестой: понятие «поверка», определенное на национальном уровне, близко к понятию «верификация», установленному на международном уровне, если в качестве объекта рассматривать средства измерений.

Основной вывод:
Все спорные вопросы и камни преткновения при применении поверки и калибровки возникают из-за разного определения этих понятий на международном и национальном уровне. С одной стороны, есть Закон Республики Беларусь об обеспечении единства измерений , который однозначно устанавливает понятия «поверка» и «калибрвока» на национальном уровне. С другой стороны, есть ГОСТ ISO/IEC 17025-2019, на соответствие которому аккредитуются лаборатории и который применяет международное понятие «калибровка» (закрепленное в JCGM 200:2012 ) без каких-либо согласований и пояснений относительно национального понятия «калибровка» (закрепленного в ).