Оценивание рациональности номенклатуры измеряемых параметров

Измеряемые (контролируемые) параметры часто определены исходными нормативными или другими документами на продукцию, технологию, системы управления или другие разрабатываемые объекты. Например, в стандарте на конкретную продукцию установлены характеристики продукции, а в разделе методов контроля указаны контролируемые параметры. Если таких исходных требований нет, то эксперт при анализе номенклатуры контролируемых параметров руководствуется следующими общими положениями:

- контролируемыми параметрами деталей, узлов и составных частей изделий являются параметры, обеспечивающие их размерную и функциональную взаимозаменяемость;

- для готовой продукции (в случае отсутствия требований к контролю в соответствующих нормативных или других исходных документах) должен быть обеспечен контроль основных характеристик, определяющих качество продукции, а в непрерывных производствах также количество продукции;

- для технологического оборудования, систем контроля и управления технологическими процессами выполняются измерения параметров, определяющих безопасность, оптимальность режима по производительности и экономичности, экологическую защиту от выбросов вредных веществ.

При анализе принимают во внимание следующие соображения.

1.Многие технические характеристики деталей, узлов, составных частей изделий определены предыдущими этапами технологических процессов, оборудованием, инструментом, поэтому рационально распределить контролируемые параметры по этим этапам и объектам. Так, размеры штампованных деталей определены инструментом, поэтому их штучный контроль не целесообразен.

2.Взаимосвязь параметров в технологическом процессе используют для сокращения числа измеряемых параметров, а для наиболее важных параметров - в целях повышения точности измерений и надежности измерительных систем.

3.Выявляют также избыточность измеряемых параметров, которая может привести к неоправданным затратам на измерения и метрологическое обслуживание средств измерений.

4.Четкость указаний об измеряемой величине. Неопределенность трактовки подлежащей измерению величины может привести к большим неучтенным погрешностям измерений.

5.В некоторых случаях в исходных нормативных или других документах показано использование средств измерений и измерительных каналов в автоматизированных системах управления технологическими процессами (далее - АСУТП) для целей фиксации состояния процесса или технологического оборудования (наличие или отсутствие напряжения питания, давления в питающей сети и т.п.). Средства измерений в этих случаях служат индикаторами и могут быть заменены соответствующими сигнализаторами или подобными устройствами, а измерения таких параметров допускается не проводить.

Оценивание оптимальности требований к точности измерений

Если в исходных документах (технических заданиях, стандартах и т.п.) не заданы требования к точности измерений, то эксперт руководствуется следующими положениями.

1.Погрешность измерений, как правило, является источником неблагоприятных последствий (экономических потерь, повышения вероятности травматизма, загрязнений окружающей среды и т.п.). Повышение точности измерений снижает размеры таких неблагоприятных последствий. Однако уменьшение погрешности измерений связано с существенными дополнительными затратами.

2.В первом приближении принимают, что потери пропорциональны квадрату погрешности измерений, а затраты на измерения обратно пропорциональны погрешности измерений.

Оптимальной в экономическом смысле считают погрешность измерений, при которой сумма потерь от погрешности и затрат на измерения минимальна.

3.При анализе требований к точности измерений наиболее важных параметров крупных технологических установок или других объектов, где погрешность измерений может приводить к значительным экономическим потерям, следует руководствоваться положениями РМГ 64 [22].

4.Предел допускаемой погрешности измерений, не приводящей к заметным потерям или другим неблагоприятным последствиям, может составлять 0,2 - 0,3 границы симметричного поля допуска на измеряемый важный параметр; для параметров, не относящихся к наиболее важным, - 0,5. При несимметричных границах поля допуска или одностороннем допуске может быть использовано то же значение (0,5) для соотношения пределов допускаемых значений погрешности измерений и значения половины допуска.

Оценивание полноты и правильности требований к точности средств измерений

Погрешность прямых измерений параметра во многих случаях практически равна погрешности средств измерений в рабочих условиях. При косвенных измерениях погрешность средств измерений составляет часть погрешности измерений параметра. В таких случаях необходимо иметь представление о методической составляющей погрешности измерений [11].

Погрешность измерений средних значений (по п точкам измерений) практически в √n раз меньше погрешности измерений в одной точке. Погрешность измерений средних значений (в одной точке) за некоторый интервал времени также меньше погрешности измерений текущих значений благодаря фильтрации высокочастотных случайных составляющих погрешности средств измерений.

Учитывают также, что чем точнее средство измерений, тем выше затраты на измерения, в том числе затраты на метрологическое обслуживание этих средств. Поэтому излишний запас по точности средств измерений экономически не оправдан.

При анализе полноты требований к точности средств измерений учитывают, что пределы допускаемой погрешности средств измерений определяют с учетом условий эксплуатации средств измерений, включая рабочий диапазон измеряемой величины и пределы возможных значений внешних влияющих величин, которые характерны для данных средств измерений.

Оценивание соответствия действительной точности измерений заданным требованиям

Если погрешность измерений указана в исходных нормативных или других документах, то при метрологической экспертизе фактическую погрешность сравнивают с заданными требованиями. При отсутствии таких требований, границы погрешности измерений сравнивают с допуском на измеряемый параметр.

Если погрешность измерений в исходных нормативных или других документах не указана, то эксперт, хотя бы приближенно, оценивает эту погрешность расчетным способом. Рекомендации по оцениванию погрешности измерений приведены в РМГ 62 и Р 50.2.038 [17] (см. разделы 3.3, 3.8).

Эти же документы могут быть использованы для анализа объективности расчетных или экспериментальных оценок погрешности измерений, приведенных в отчетах, материалах метрологической аттестации и других документах.

При анализе учитывают четыре группы факторов, влияющих на погрешность измерений:

- метрологические характеристики средств измерений;

- условия измерений (внешние влияющие величины);

-процедуры подготовки и выполнения измерительных операций, алгоритм обработки результатов наблюдений;

-свойства объекта измерений (адекватность измеряемой величины определяемой характеристике объекта, обмен энергией между объектом и средством измерений и т.п.).

Оценивание контролепригодности конструкции изделия (измерительной системы)

Под контролепригодностью конструкции изделия (измерительной системы) понимают возможность контроля необходимых параметров в процессе изготовления, испытаний, эксплуатации и ремонта изделий.

При метрологической экспертизе основное внимание уделяют анализу практических возможностей измерительного контроля необходимых параметров, определяющих работоспособность изделия в указанных условиях. Обращают внимание на точность таких измерений, особенно в условиях эксплуатации и ремонта. Для измерительных систем оценивают наличие и характеристики устройств и подсистем самоконтроля и диагностики.

Оценивание возможности эффективного метрологического обслуживания выбранных средств измерений.

При оценивании ориентируются на методы и средства поверки, регламентированные в документах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ).

На практике встречаются ситуации, когда средства измерений (датчики и др.) недоступны для обслуживания, или применительно к условиям их эксплуатации отсутствуют эталоны. Контроль метрологической исправности в таких случаях осуществляют в соответствии с нормативными документами МИ 2233-2000 [13].

Для измерительных систем и сложных технических систем проверяют наличие и содержание требований и (или) методов диагностики неисправностей или контроля работоспособности в процессе эксплуатации.