Тарировка калибровка градуировка средств измерения. Калибровка и поверка средств измерений. Существующие варианты выполнения калибровочных работ

Калибровка средства измерений - cовокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

Калибровке могут подвергаться средства измерения, не входящие в сферу распространения государственного контроля и надзора (либо применяемые вне сферы ГМКиН), но при этом необходимо проконтролировать их метрологические характерстики, например при выпуске СИ из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.

Калибровку средств измерения выполняют калибровочные лаборатории или в соответствии с принятой в России терминологией «метрологические службы юридических лиц» с использованием эталонов, соподчиненных с государственными эталонами единиц величин. Средства калибровки (эталоны) подлежат обязательной поверке и при проведении калибровочных работ должны иметь действующие свидетельства о поверке.

Результаты калибровки позволяют определять:

действительные значения измеряемой величины;
поправки к показаниям средств измерений;
погрешность средств измерений.

Основное принципиальное отличие калибровки от поверки , заключается в том, что калибровка не относится к процедуре подтверждения соответствия. Подтверждением соответствия является только поверка, при калибровке определяются действительные значения метрологических характеристик и она скорее является исследовательской работой.

Как правило, ввиду отсутствия специальных методик, калибровка проводится по методикам поверки на калибруемые либо аналогичные им средства измерений. Однако калибровка может отличаться от поверки как в сторону упрощения, так и в сторону усложнения процедуры. При калибровке вполне правомерна постановка задачи определения характеристик погрешности средства измерений только в одной точке диапазона измерений и в условиях, отличающихся от нормальных.

Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.

В отличие от поверки, калибровка СИ является добровольной процедурой и может выполняться любой метрологической службой. Аккредитация на право калибровки так же является добровольной (не обязательной) процедурой и нужна в большей степени для признания результатов калибровки сторонними учреждениями и для поднятия имиджа предприятия.

Аккредитацию метрологических служб на право проведения калибровочных работ осуществляет Федеральная служба по аккредитации (Росаккредитация).

При рассмотрении споров в суде, арбитражном суде, органах государственного управления оформленные надлежащим образом результаты калибровки могут быть использованы в качестве доказательств.

Технически процедуры калибровки и поверки абсолютно тождественны и сводятся к определению погрешности средства измерения с использованием эталона, поэтому за рубежом вместо термина «verification» (поверка) чаще используется термин «legal calibration».

ЧЕМ ПОВЕРКА ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ КАЛИБРОВКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ?

Контроль сохранности и экспериментальное определение метрологических характеристик средств измерений могут быть осуществлены двумя видами испытаний: поверкой и калибровкой средств измерений (СИ). Федеральный закон от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" дает следующее определение этим понятиям:

КАЛИБРОВКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ – это совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений.

ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ – это совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим требованиям.

Любая процедура ПОВЕРКИ может быть разделена на два этапа:

I этап - определение действительных значений метрологических характеристик средства измерений, т.е. осуществление калибровки, и

II этап - сравнение полученных значений с установленными требованиями, по результатам которого делается вывод о соответствии или несоответствии СИ данным требованиям.

Т.е., на основании ФЗ №102, результаты калибровки СИ, выполненной аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юр.лицами, могут быть использованы при поверке средств измерений.

В таблице представлены сравнительные характеристики процедур калибровки и поверки:

	КАЛИБРОВКА	ПОВЕРКА
Порядок проведения	Добровольный порядок	Обязательный порядок для перечня СИ, поверка которых осуществляется только аккредитованными в установленном порядке в области обеспечения единства измерений государственными региональными центрами метрологии. Добровольный порядок для СИ, не предназначенных для применения в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.
Время проведения	При выпуске СИ из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.	Первичная поверка - до ввода в эксплуатацию и после ремонта СИ, Периодическая поверка - в процессе эксплуатации СИ.
Уполномоченные службы	Любая метрологическая служба, в том числе, на предприятии.	Аккредитованная метрологическая служба.
Техническая процедура	Определение погрешности СИ с использованием эталона только в одной точке диапазона измерений и в условиях, отличающихся от нормальных.	Сравнение числового значения физической величины, измеренной поверяемым СИ, со значением, измеренным СИ более высокой точности - эталоном. При этом погрешность эталона должна быть в три раза меньше погрешности поверяемого СИ.
Результат проведения	Определение действительных значений метрологических характеристик СИ.	Подтверждение соответствия СИ установленным метрологическим требованиям.
Способ удостоверения	Калибровочный знак, наносимый на СИ или Сертификат о калибровке, а также запись в эксплуатационных документах.	Знак поверки и Свидетельство поверке

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.

Терминами «поверка » и «калибровка », в принципе, характеризуют одну и ту же деятельность. Только эти операции проводятся специалистами разных ведомств и организаций.

Поверка средств измерений – это совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы с целью определения и подтверждениясоответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

В случае годности поверяемого прибора на нем устанавливается специальное клеймо или выдается свидетельство о поверке.

По срокам проведения различают несколько видов поверки:

1. Первичная поверка проводится при выпуске средств измерения после изготовления или ремонта, а также при ввозе по импорту.

2. Периодическая поверка проводится через межповерочные интервалы, которые первоначально устанавливаются при испытании приборов. Поверяется каждый экземпляр средства измерений. Для проведения поверки пользователями составляются графики периодичности поверки.

3. Внеочередная поверка производится в тех случаях, когда повреждено клеймо, удостоверяющее поверку, или утрачено свидетельство о поверке. Эта поверка может быть произведена и при вводе средства измерений в работу после хранения, если

оно хранилось более одного поверочного интервала.

4. Инспекционная поверка проводится при общей поверке предприятия органами государственного метрологического надзора. Эта поверка должна производиться в присутствии хозяина прибора.

5. Экспертизная поверка осуществляется при возникновении споров между изготовителем и потребителем или приемщиком, по запросу прокуратуры, суда.

По способу проведения различают следующие виды поверки:

1. Комплектная поверка - поверка, при которой определяют метрологические характеристики средства измерений, присущие ему как единому целому.

2. Поэлементная поверка - поверка, при которой значения метрологических характеристик средств измерений устанавливаются по метрологическим характеристикам его элементов или частей.

3. Выборочная поверка - поверка группы средств измерений, отобранных из партии случайным образом, по результатам которой судят о пригодности всей партии.

Калибровка средств измерений – совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.

Калибровка СИ производитсяметрологической службой предприятий и организаций, где эти средства измерений применяются.

Она производится с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин. Средства измерений могут подвергаться калибровкепри выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже.

Калибровка средств измерений потребителем, является делом добровольным, т.е. не является обязательной.

Результатыположительной калибровки удостоверяются калибровочным знаком непосредственно на средстве измерений или выдачей сертификата (свидетельства), а так же записью в эксплуатационной документации.

Т.о. отличие калибровки от поверки заключается только в том, что калибровку проводят специалисты того предприятия, где используются эти средства измерений, а поверку - органы государственной метрологической службы.

А поскольку техническая сущность поверки и калибровки одинакова, то и одинаковым должен быть подход при разработке методик, по которым осуществляется эта процедура.

Основная цель поверки (калибровки) - осуществить передачу размера единиц от исходных эталонных средств рабочим средствам измерений (РСИ) в строгом соответствии с разработанным и утвержденным порядком. А основное требование к метрологической службе - обеспечить соответствия РСИ государственному эталону,

Выделяют четыре метода поверки (калибровки) средств

измерений:

1) метод непосредственного сличения с эталоном;

2) метод сличения при помощи компаратора;

3) метод прямых измерений величины;

4) метод косвенных измерений величины.

Метод непосредственного сличения базируется на осуществлении измерений одной и той же физической величины калибруемым (поверяемым) прибором (КП) и эталонным прибором (ЭП) одновременно.

Погрешность КП вычисляется как разность показаний КП и ЭП (т. е. показания эталонного прибора принимаются за действительное значение измеряемой физической величины).

Преимущества метода непосредственного сличения с эталоном простота, наглядность возможность автоматической калибровки (поверки) и возможность проведения калибровки с помощью ограниченного количества приборов и оборудования.

Метод сличения с помощью компаратора осуществляется с использованием специального прибора, посредством которого проводится сравнение показаний калибруемого (поверяемого) СИ и показаний эталонного СИ.

Метод прямых измерений величины используется в случаях, когда

есть возможность провести сравнение калибруемого СИ с эталонным в установленных пределах измерений. В отличие от метода непосредственного сличения здесь осуществляется сравнение на всех числовых отметках каждого диапазона (поддиапазона).

Метод косвенных измерений используется в случаях, когда настоящие (действительные) значения измеряемых физических величин невозможно получить посредством прямых измерений или когда косвенные измерения выше по точности, чем прямые измерения. При использовании данного метода искомое значение получают расчетным путем

Метод косвенных измерений, как правило, используется в установках автоматизированной калибровки (поверки).

Для того, чтобы передача размеров единиц измерений от эталонов к РСИ осуществлялась без больших погрешностей, составляются и применяются поверочные схемы.

Поверочные схемы - это нормативный документ, в котором утверждается соподчинение СИ, принимающих участие в процессе передачи размера единицы измерений физической величины от эталона к РСИ посредством определенных методов и с указанием погрешности. Поверочные схемы утверждают метрологическое подчинение государственного эталона, разрядных эталонов и средств измерений.

5.3.3. Метрологическая надёжность и межповерочные интервалы

Метрологическая надежность – это одно из свойств СИ, зависящее от следующих факторов:

1) от стабильности работы СИ, т.е. свойство сохранять неизменными во времени значения метрологических характеристик;

2) от начальной точности и пределов допускаемых значений погрешности;

3) от принятой системы метрологического обслуживания.

Поэтому основными показателямиметрологической надежности являются:

1) вероятность работы без метрологических отказовР м (t) – это вероятность того, что за заданное время t метрологический отказ СИ не возникнет. Этот показатель определяется статистически при проведении серии измерений;

2) вероятность метрологической исправностиР ми (t) – это вероятность того, что в заданный момент времени СИ окажется метрологически исправным. Этот показатель определяется тоже статистически;

3) временнОй коэффициент метрологической исправностиК ми (T) – отношение математического ожидания времени пребывания СИ в состоянии метрологической исправности за заданный период Т к длительности этого периода;

4) наработка на метрологический отказТ м – отношение наработки СИ к математическому ожиданию числа метрологических отказов в течение этой наработки;

5) средняя наработка до метрологического отказаТ мо – математическое ожидание наработки или периода эксплуатации СИ до наступления первого метрологического отказа;

6) интенсивность метрологических отказовЛ м (t ) – условная плотность вероятности возникновения метрологического отказа СИ, определяемая для момента времени t при условии, что до этого момента метрологический отказ не возник;

7) параметр потока метрологических отказовW м (t ) – плотность вероятности возникновения метрологического отказа СИ, определяемая для рассматриваемого момента времени t .

Все перечисленные показатели метрологической надежности учитываются при определении межповерочного интервала.

Межповерочный интервал (МПИ) – это промежуток времени или наработка между двумя последовательными поверками СИ. По истечении этого срока СИ должны быть направлены на поверку независимо от их технического состояния.

Если фактическая метрологическая надежность оказывается по ряду параметров ниже нормируемой ГОСТом, то межповерочный интервал уменьшается. Обоснованность нормируемого показателя метрологической надежности и его соответствие межповерочному интервалу оцениваются при государственных приемочных испытаниях средств измерений.

Различают три вида МПИ:

1. Единый для всех СИ данного вида интервал устанавливается на основе нормативных документов на этот вид СИ. В этом случае МПИ устанавливается органами ГМС при утверждении типа по результатам испытаний.

2. Индивидуальный интервал, установленный в соответствии с конкретными условиями эксплуатации СИ данного типа в организациях и на предприятиях. Если назначенный интервал не совпадает с интервалом, указанным в НД на данный тип, то его необходимо согласовать с органами Государственной или ведомственной метрологической службы. Для СИ, которые не подлежат госнадзору, этот интервал устанавливает метрологическая служба юридического лица.

3. Индивидуальные МПИ для СИ, предназначенных для ответственных измерительных операций. Индивидуальные МПИ предусмотрены также для эталонов.

По порядковому номеру поверки с начала эксплуатации различают первый МПИ, второй МПИ, и т.д. Причем эти интервалы могут оставаться постоянными, либо изменяться в процессе эксплуатации СИ. Значение первого МПИ определяется разработчиком СИ, вноситься в эксплуатационную документацию и утверждается при проведении государственных приемочных испытаний или сертификации.

В процессе эксплуатации СИ МПИ может корректироваться организациями, осуществляющими поверку с учетом результатов поверки. МПИ устанавливают в календарном времени. Значение МПИ целесообразно определять в месяцах эксплуатации или наработки из ряда 0,25; 0,5; 1; 2; ...; 11; 12; 15; 18; 21; 30; 36 и т.д. через 6 месяцев.

При определении интервала между калибровками или поверками в других единицах (часах или сутках) также рекомендуется пользоваться этим рядом.

Для расчета, корректировки и оптимизации МПИ используются критерии двух видов: показатели метрологической надежности и экономический критерий оптимальности МПИ, обеспечивающий максимальный экономический эффект от эксплуатации СИ.

Экономическим критерием оптимальности МПИ является условный минимум экономических издержек при эксплуатации СИ, зависящих от МПИ. Эти издержки складываются из убытков из-за нестабильности СИ и расходов, связанных с поверкой и ремонтом СИ, забракованных при поверке.

Различают следующие способы градуировки.