Метрология, измерения, средства измерений.

Метрология - наука изучающая общепринятые основы измерений,  методы и средства измерений, единицы физических величин, методы точности измерений, принципы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений. В метрологии очень плотно рассматриваются такие понятия как: эталоны и образцовые средства измерений, применение образцовых средств измерений к средствам измерений применяемых в производстве.

Главными задачами и целями метрологии являются - изучение всех аспектов измерений физических величин. А также международное содействие в области метрологии и законодательные элементы.

Современная метрология разделяется на такие направления как: ·    теоретическая метрология – раздел метрологии, изучающий общие теоретические проблемы измерений; ·    законодательная метрология - это один из разделов метрологии,  совмещающий комплексы общепринятых правил, норм , требований и других вопросов, требующих контроля и регламентации со стороны государства. Изучение этих аспектов направлено на метрологическое обеспечение единства измерений и однообразия средств измерений; ·    прикладная метрология – раздел метрологии, рассматривающий вопросы применения метрологических методов и средств измерений на практике; ·    историческая метрология;

Единство измерений - комплекс принятых мер, при которых результаты измерений выражены в общепринятых узаконенных единицах величин и погрешности измерений не превышают установленных стандартов с учитываемой вероятностью;

Средство измерений - устройство, предназначенное для проведения измерений. Метрологическая служба - субъект управления, контроля и регламентирования видов работ, направленных на обеспечение единства и единообразия измерений.

Поверка средства измерений - комплекс мер, исполняемых объектами государственной метрологической службы с целью подтверждения соответствия СИ установленным ГОСТ техническим требованиям.

Калибровка средства измерений - комплекс принятых мер, исполняемых для подтверждения и определения действующих значений метрологических характеристик и(или) годности к использованию СИ, не подлежащего обязательному государственному контролю и метрологическому надзору.

Метрология - это самая точная наука и наука о самой точности.

Измерения. Основные единицы физических величин.

Под единством измерений понимают такое состояние измерений, при котором результаты всех измерений проводимых в стране выражаются в одних и тех же узаконенных единицах измерения и оценка их точности обеспечивается с гарантированной доверительной вероятностью. Сеть государственных  метрологических органов и  их деятельность,  направленная  на обеспечение единства измерений называется государственной метрологической службой. Во главе её стоит Всероссийский Научно-исследовательский Институт Метрологической службы (ВНИИМС). В состав метрологической службы входят:

  НИИ

  Научно-производственные объединения (НПО)

  Центры хранения государственных эталонов

  Государственная служба стандартных образцов

  Государственная служба стандартных справочных данных

  Органы государственной метрологической службы в различных регионах

  Ведомственные метрологические службы. Деятельность государственных метрологических служб направлена:

1.  установление допущенных применению единиц физических величин и системы государственных эталонов-единиц. 2. создание образцовых средств измерения, методов и средств измерения высшей точности 3. разработка общероссийских поверочных схем 4. разработка стандартных образцов и определение физических констант 5. надзор    за    изготовлением    и    эксплуатацией    средств    измерения    за    счет государственных испытаний новых средств измерения и системы проверки.

Государственная система единства измерений состоит из комплекса нормативно технических документов регламентирующих единицы физических величин. Воспроизведение единиц с помощью эталона, передачу размеров единиц рабочим средствам измерения с необходимой точностью с наименьшими затратами, установление норм метрологических характеристик средств измерения, проведение государственных испытаний средств измерения, поверки, оформление и представление результатов измерения, проведение стандартизации и аттестации методик выполнения измерений. Основными нормативно техническими документами государственной системы обеспечения единства измерений являются государственные стандарты. Под руководством государственной метрологической службы действуют органы ведомственные метрологической службы, созданные для надзора в своих ведомствах. Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все средства измерения одной и той же физической величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения, установленных единиц, и передача их размеров применяемым средством измерения. Воспроизведение, хранение и передача единиц осуществляется с помощью эталонов и образцовых средств измерений. Высшим звеном в метрологической цепи передачи размеров единиц является эталон.

Эталон

Эталон единицы физической величины - это средство измерения или комплекс средств измерения, предназначенные для воспроизведения и хранения единиц и передачи её размера ниже стоящим по поверочной схеме средством измерения и утвержденном в качестве эталона в установленном порядке. Первичный эталон - это эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц с наивысшей в стране точностью.

Специальный эталон - это эталон, обеспечивающий воспроизведение единиц в особых условиях и служащий для этих условий первичным эталоном. Первичный или специальный эталон, официально утвержденный в качестве исходного для страны называется государственным. Вторичный эталон - это эталон, полученный размер единиц сличением с первичным. При большом объеме поверочных работ создаются эталоны копии имеющий ранг вторичных. Вторичный эталон, применяемый для сличения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом, называется эталоном сравнения. Вторичный эталон, применяемый для непосредственной передачи размера образцовым средствам измерения и в отдельных случаях наиболее точным рабочим средством измерения, называется рабочим. Наиболее точный эталон или образцовое средство измерения в данном конкретном органе метрологической службы называется исходным. По степени международного признания различаются международные и национальные эталоны.

Образцовое средство измерения.

Образцовое средство измерения - это средство измерения, предназначенное для поверки подчиненных образцовых средств измерения и рабочих средств измерения и утвержденное в качестве образцового в установленном порядке. Образцовые средства измерения представляют собой меры, измерительные приборы или преобразователи, предназначенные для поверки и градуировки по ним других средств измерения и утвержденных в качестве образцовых. Их хранят и применяют органы государственных и ведомственных метрологических служб. Они проходят метрологическую аттестацию на признание пригодными для использования в качестве образцовых. На них выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда в общероссийской поверочной схеме. Образцовые средства измерения упорядочены по разряду; число разрядов зависит от диапазона погрешности используемого диапазона рабочим средствам измерения. Обычно требуется, чтобы образцовые средства измерения было 3-5 раз точнее следующего за ним по поверочной схеме средств измерения.

Работа средств измерения.

Образцовые средства измерения 1-го разряда поверяются непосредственно рабочим эталоном, все последующие разряды поверяются по предыдущему образцовому средству измерения. Число разрядов устанавливается исходя из требований практики(1-5). Образцовые средства измерения находятся в метрологических институтах или лабораториях государственной метрологической службы. Часто предприятия имеют свои средства измерения. Средства измерения в качестве образцовых утверждаются органами государственной метрологической службы располагающими образцовыми средствами измерения более высокого разряда. Все образцовые средства измерения подлежат обязательной периодической поверке в сроки установленные Госстандартом.

Поверочная схема средств измерения.

Поверочная схема средств измерения - документ, устанавливающий соподчинение средств измерения участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерения, с указанием методов и погрешностей при передачи. Различают государственные, ведомственные и локальные поверочные схемы. Основные положения о поверочных схемах регламентированы ГОСТ 8.061-80 «Поверочные схемы. Содержание и построение». Локальные схемы строятся на основе государственных. Государственные поверочные схемы утверждаются в качестве государственного стандарта. Элементами поверочной схемы являются наличие государственного эталона, эталонов-копий, эталонов-свидетелей, рабочих эталонов, образцовые средств измерения и рабочих средств измерения, а также методов передачи размеров. ОСИ - образцовые средства измерения 2 - метод передачи размера единицы

Поверочные схемы состоят из текстовой части и чертежа. В чертеже указывается наименования СИ, диапазоны значений физических величин, обозначение и оценка погрешности, наименование метода поверки. Методы поверки должны отражать специфику поверочного процесса. Текстовая часть состоит из вводной части и пояснений к элементам поверочной схемы. Государственные поверочные схемы разрабатываются метрологическими институтами. Локальные поверочные схемы - предприятиями. Локальные схемы составляются при наличии более 2-х ступеней передачи размера единиц, они не должны противоречить государственным поверочным схемам.