Обеспечение единства измерений

                 Самостоятельная работа № 1
           Тема: Обеспечение единства измерений

Под единством измерений понимают состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и они обеспечиваются с помощью единообразных средств измерений (СИ), а погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Как таковое, понятие «единство измерений», очень емкое. Оно охватывает ряд важнейших задач практической метрологии: унификацию единиц физических величин, разработку систем воспроизведения величин и передачу их размеров рабочим средствам измерений с установленной точностью и т. д. Единство измерений должно обеспечиваться при любой точности измерений, необходимой в практической метрологии. На достижение и поддержание на должном уровне единства измерений направлена деятельность государственных и ведомственных метрологических служб, проводимая в соответствии с установленными правилами, требованиями, нормами и порядками. Для обеспечения единства измерений реализуют следующие научно-технические, методические и административные мероприятия:  Использование законодательно установленной системы единиц физических величин, разрешенных для применения.  Разработка и применение эталонов единиц физических величин, воспроизводящих единицы в соответствии с их определением.  Использование только аттестованных данных о физических константах и физико-химических свойствах материалов и веществ.  Государственные испытания при разработке, выпуске и импорте приборов.  Периодическая поверка находящихся в обращении средств измерений. Изъятие из обращения неисправных приборов. Руководит деятельностью метрологической службы Российской Федерации и ее координирует Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (в него 30 июня 2004 г. преобразован Госстандарт России). К субъектам метрологии относятся: Государственная метрологическая служба Российской Федерации (ГМС), Meтрологические службы (МС) федеральных органов власти и юридических лиц и международные метрологические организации. Общие требования и основные метрологические правила установлены законом Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений». Конкретные метрологические нормы и правила изложены и нормативных документах (стандартах, правилах, рекомендациях и пр.). Комплекс стандартов и нормативных документов, обеспечивающий достижение и поддержание единства измерений, составляет государственную систему обеспечения единства измерений (ГСИ), технической основой которой является государственная эталонная база. Эталонная база Российской Федерации состоит из 1176 государственных первичных и специальных эталонов. Для проверки соблюдения метрологических правил и норм ГМС осуществляет государственный метрологический контроль и надзор. Объектами государственного метрологического контроля и надзора являются: средства измерений, эталоны, методики выполнения измерений, качество товаров, другие объекты, предусмотренные правилами законодательной метрологии. Государственный метрологический контроль и надзор обеспечивает утверждение типа средств измерений, поверку средств измерений, лицензирование юридических и физических лиц, занимающихся изготовлением, ремонтом, продажей и прокатом средств измерений. ГМС осуществляет контроль и надзор за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками измерений, эталонами, соблюдением метрологических правил и норм. Государственные органы управления Российской Федерации, а также юридические и физические лица, виновные в нарушении метрологических норм и правил, изложенных в законах РФ «О техническом регулировании» и «Об обеспечении единства измерений», несут уголовную, административную или гражданско-правовую ответственность в соответствии с действующим законодательством. Для обеспечения единства измерений необходима тождественность единиц, в которых проградуированы все существующие средства измерений одной и той же физической величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных учреждениях установочных единиц физических величин и передачи их размеров применяемым средствам измерений. Воспроизведение единицы физической величины – совокупность операций по материализации единицы физической величины с наивысшей точностью посредством государственного эталона. Различают воспроизведение основной и производной единиц. Воспроизведение основной единицы производят путем создания фиксированной по размеру физической величины в соответствии определением единицы. Осуществляют такое воспроизведение с помощью национальных первичных эталонов. Например, единица массы – 1 килограмм (точно) воспроизведена в виде платиноиридиевой гири, хранимой в Международном бюро мер и весов в качестве международного эталона килограмма. Розданные другим странам эталоны имеют номинальное значение 1 кг. Воспроизведение производной единицы – определение значения физической величины в указанных единицах на основании косвенных измерений других величин, функционально связанных с измеряемой. Так, воспроизведение единицы силы – Ньютона – осуществляется на основании известного уравнения механики F=mg, где m – масса тела; g – ускорение свободного падения. Передача размера единицы – приведение размера единицы величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при их поверке или калибровке. Размер единицы передают «сверху вниз» – от более точных средств измерений к менее точным. Хранение единицы – совокупность операций, обеспечивающая неизменность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений. Хранение эталона единицы физической величины предполагает проведение взаимосвязанных операций, позволяющих поддерживать метрологические характеристики эталона в установленных пределах. При хранении первичного эталона выполняются регулярные его исследования, включая сличения с национальными эталонами других стран с целью повышения точности воспроизведения единицы и совершенствования методов передачи ее размера. Поверка – это операция, заключающаяся в установлении пригодности СИ к применению на основании экспериментально определяемых метрологических характеристик и контроля их соответствия предъявляемым требованиям. Основной метрологической характеристикой, определяемой при проверке СИ, является его погрешность. Она находится на основании сравнения поверяемого СИ с более точным СИ – рабочим эталоном. Поверочная схема – нормативный документ, который устанавливает соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим средствам измерений с указанием методов и погрешности, и который утвержден в установленном порядке Градуировка средств измерений − нанесение отметок на шкалу, соответственно показаниям образцового средства измерения 2 Эталоны единиц физических величин  Эталон – средство измерения (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы физической величины с наивысшей точностью для данного уровня развития измерительной техники с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений. Эталон должен обладать тремя взаимосвязанными свойствами: неизменностью, воспроизводимостью и сличаемостью.  Неизменность – свойство эталона удерживать неизменным размер воспроизводимой им единицы физической величины в течение длительного интервала времени, при этом все изменения, зависящие от внешних условий, должны быть строго определенными функциями величин, доступных точному измерению.  Воспроизводимость – возможность воспроизведения единицы физической величины с наименьшей погрешностью для существующего уровня развития измерительной техники. Это достигается путем постоянного исследования эталона в целях определения систематических погрешностей и их исключения путем введения соответствующих поправок.