B Нормативно-правовые основы метрологии

Значимость и ответственность измерений и измерительной информации обусловливают необходимость установления в зако­нодательном порядке комплекса правовых и нормативных актов и положений (рисунок ).

Рисунок - Нормативная база обеспечения единства измерений

Вся метрологическая деятельность в Российской федерации основывается на конституционной норме, которая устанавлива­ет, что в федеральном ведении находятся стандарты, эталоны, метрическая система и исчисление времени, и закрепляет цент­рализованное руководство основными вопросами законодательной метрологии, такими, как единицы ФВ, эталоны и связанные с ними другие метрологические основы. В развитие этой конституционной нормы приняты законы «Об обеспечении единства измерений» и «О техническом регулировании», детализирующие основы метрологической деятельности. Основными целями Закона «Об обеспечении единства измерений», принятого в 1993 г., являются:

· установление правовых основ обеспечения единства измерений в Российской Федерации;

· регулирование отношений государственных органов управления с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений;

· защита прав и законных интересов граждан, установление правопорядка и экономики России от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений;

· содействие прогрессу на основе создания и применения государственных эталонов единиц ФВ;

· гармонизация российской системы измерений с мировой практикой.

Закон закрепляет ряд основных понятий метрологии. Одним из главных является – единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Кроме этого, в Законе даны определения таких понятий, как средство измерений, эталон единицы величины, метрологическая служба, метрологический контроль и надзор, поверка и калибровка средств измерений, сертификат об утверждении типа средств измерений, аккредитация на право поверки средств измерений, лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств измерений, сертификат о калибровке. приведенные определения соответствуют официальной терминологии Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ).

Закон устанавливает, что государственное управление деятельностью по обеспечению единства измерений в России осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации и метрологии (Госстандарт России), и определяет его цели, зад^ компетенцию, ответственность и полномочия.

Закон определяет, что в Российской Федерации допускаются к применению единицы физических величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам весам, рекомендованные МОЗМ. Государственные эталоны единиц величин используются в качестве исходных для передачи размеров всем средствам измерений данных величин на территории России.

Закон требует, чтобы средства измерений соответствовали условиям эксплуатации и установленным требованиям, разрабатываемым на основе рекомендаций Госстандарта.

Решения об отнесении технического устройства к средствам измерений и установлении интервалов между поверками принимает Госстандарт России. Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений устанавливает также Госстандарт.

Закон определяет Государственную метрологическую службу и иные государственные службы обеспечения единства измерений, метрологические службы государственных органов управления Российской Федерации и юридических лиц, их задачи и полномочия. Кроме того, он задает виды, полномочия, зоны ответственности и порядок осуществления государственного метрологического контроля и надзора, осуществляемого Государственной метрологической службой Госстандарта России. В областях, где надзор и контроль не применяются, используются правила и положения, введенные положением Российской системы калибровки.

Закон “Об обеспечении единства измерений укрепляет правовую основу для международного сотрудничества в области метрологии. Положения настоящего Закона были расширены Государственной системой обеспечений единства измерений (ГСИ), представляющей собой комплекс нормативных документов межрегионального и межотраслевого уровней, устанавливающих правила, нормы, требования, направленные на достижение и поддержание единства измерений в стране (при требуемой точности), утверждаемых Госстандартом страны. Основными объектами ГСИ являются:

· единицы ФВ;

· государственные эталоны и общесоюзные поверочные схемы;

· методы и средства поверки средств измерений СИ;

· номенклатура и способы нормирования метрологических характеристик (MX) СИ;

· нормы точности измерений;

· способы выражения и формы представления результатов и показателей точности измерений;

· методики выполнения измерений;

· методики оценки достоверности и формы представления данных о свойствах веществ и материалов;

· требования к стандартным образцам свойств веществ и ма­териалов;

· термины и определения в области метрологии;

· организация и порядок проведения государственных испы­таний СИ, поверки и метрологической аттестации СИ и испыта­тельного оборудования; калибровки СИ, метрологической экс­пертизы нормативно-технической, проектной, конструкторской и технологической документации, а также экспертизы и данных о свойствах материалов и веществ.

Текущая метрологическая деятельность регламентируется постановлениями Правительства России. Наиболее важными из принятых в последнее время постановлений являются следующие:

· Об организации работ по стандартизации, обеспечению един­ства измерений, сертификации продукции и услуг (с изменения­ми от 12 января 1996 г.) (утверждено постановлением Правитель­ства России от 12 февраля 1994 г. № 100).

· Положение о порядке создания и правилах пользования фе­деральным фондом государственных стандартов, общероссийских классификаторов технико-экономической информации, междуна­родных (региональных) стандартов, правил, норм и рекомендаций по стандартизации, национальных стандартов зарубежных стран.

· Положение о порядке опубликования государственных стандартов и общероссийских классификаторов технико-экономической информации.

· Положение о государственных научных метрологических центрах.

· Положения утверждения положений о метрологических службах федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц.

· Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений.

· Положение о метрологическом обеспечении обороны в Российской Федерации.

· Постановление об утверждении положения о Государственном комитете Российской Федерации по стандартизации и метрологии (от 07 мая 1999 г. № 498).

Для реализации положений законов «Об обеспечении единства измерений» и «О техническом регулировании», а также постановлений Правительства России разрабатываются и принимаются подзаконные акты — нормативные документы — документы, устанавливающие правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов (ГОСТ Р 1.12-99).

К нормативным документам по метрологии, действующим на территории России, относятся различные категории и виды стан­дартов.

Большое число стандартов, принимаемых у нас в стране и за ее пределами, заставляет приводить некоторые из них в соответствие друг другу, гармонизировать. Гармонизация стандарта — это при­ведение его содержания в соответствие с другим стандартом (как правило, международным) для обеспечения взаимозаменяемости продукции (услуг), взаимного понимания результатов испытаний и информации, содержащейся в стандартах. Соответственно гар­монизированными стандартами называются стандарты, принятые различными занимающимися стандартизацией органами, распро­страняющиеся на одни и те же объекты стандартизации и обеспе­чивающие взаимозаменяемость продукции, процессов и услуг и вза­имное понимание результатов испытаний или информации, пред­ставляемой в соответствии с этими стандартами. Гармонизаций могут быть подвергнуты и иные нормативные документы.

Правила (ПР) по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации представляют собой нормативный документ, Устанавливающий обязательные для применения организационно технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ в перечисленных выше областях.

Рекомендации (Р) (в том числе и межгосударственные РМГ) по стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации являются нормативными документами, содержащими добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ, а же рекомендуемые правила выполнения этих работ.

Методические инструкции (МИ) и руководящие документы (РД) являются нормативными документами методического содержания, разрабатываются организациями, подведомственными Госстандарту России.

3c. Точность и достоверность сертификационных испытаний
и контроля

Параметры продукции, оцениваемые при испытаниях, обычно могут отклоняться от номинального значения П_н как в одну, так и в другую сторону. Данную ситуацию можно показать неравенством:

П_п' <П_д'< П_н< П_д< П_п

где П'_п, П_п – предельные отклонения параметра;

П'_д, П_д – допустимые отклонения параметра.

Тогда справедливо следующее: составная часть технической системы (ТС)

· работоспособна, если П_п< x< П_д;

· требует замены, если П'_п < x < П'_д или П_д< x< П_п;

· неработоспособна, если П'_п > x или x > П_п.

При известной плотности закона распределения значений параметра могут возникать ситуации:

· ТС работоспособна с вероятностью:

· ТС неработоспособна, так как требует замены или регулировки по контрольному параметру с вероятностью:

· ТС неработоспособна с вероятностью

Вероятности Р1, Р2, Р3 есть априорные вероятности появления события без учёта погрешности измерений Δизм. Последняя, как известно, приведет к деформации закона распределения параметра, и вместо фактической величины будет зарегистрирована случайная величина y = x ± Δx.

На рисунке графически показана деформация закона распределения f(x) параметра (сплошная линия) за счёт погрешности измерения (штриховая линия).

Рисунок - деформация закона распределения f(x)

В результате образуются зоны I и II, характеризующие, соответственно, забракование работоспособной и пропуск неработоспособной ТС.

Здесь σx – СКО измеряемого параметра, а σΔ– СКО погрешности измерения.

Тогда допуск параметра TП = 6σΔ, что приводит к возникновению другой области допустимых значений.

Фактические границы примут вид:

а = П_д - Δ;

а' = П'_д + Δ;

b = П_п + Δ;

b' = П'_п - Δ.

Поэтому в реальных условиях будет наблюдаться одно из восьми несовместимых событий (таблица ).

События Н₁, Н₄, Н₅ и Н₈ соответствуют правильным результатам измерения, а события Н₂, Н₃, Н₆ и Н₇ – неверным заключениям.

Соответствующие им вероятности Р(Н) характеризуют степень достоверности D результатов контроля, т. е. его качество:

Испытателей интересуют и основные события Н₂, Н₃, Н₆ и Н₇, поскольку при событиях Н₃ и Н₇ "негодный" параметр признаётся годным.

Поэтому назовем сумму

вероятностью ошибки I рода, а

– вероятностью ошибки II рода.

В специализированной литературе эти ошибки называют по-разному: риском поставщика и риском заказчика, ложным и необнаруженным отказами, ложной тревогой и ложным отбоем, ложным стиранием и необнаруженной ошибкой и т. п.

Однако физический смысл здесь заложен один: РI характеризует вероятность забракования по результатам контроля параметра годного элемента, а РII – вероятность признания бракованного элемента годным.

Тогда достоверность контроля, количественно характеризующая вероятность принятия правильного решения по результатам измерений, или степень объективности контрольно-измерительной процедуры, можно оценить как

Если известны плотности вероятностей законов распределения параметра f(x) и погрешности измерений f(Δизм), то при взаимной независимости этих законов и заданных допустимых верхней xВ и нижней xН границах значения параметров вероятности ошибок I и II рода в общем виде определяются как

Ошибки I рода при сертификационных испытаниях приводят к неверным заключениям при оценке соответствия продукции или услуг, что может послужить причиной для жалоб со стороны заявителя сертификации.

Проявление ошибки II рода влечёт за собой выдачу сертификата на продукцию, не соответствующую заданным требованиям. Последствия этого проявляются в ходе эксплуатации сертификационного изделия и могут подорвать доверие к органам по сертификации и испытательным лабораториям со стороны потребителей продукции.

Измерение параметров высокоточными СИ еще не гарантирует высокой достоверности, поскольку, кроме СИ, на результаты контроля влияет множество других факторов (внешние, внутренние, неинформативные параметры, режим работы и т.д.). Поэтому при эксплуатации ТС целесообразно говорить о погрешности измерений Δизм (или σизм), которая учитывает все виды основных и дополнительных погрешностей измерения.

Учитывая, что аналитическое определение вероятностей РI и РII сопряжено со значительными трудностями как математического моделирования, так и вычислительными, для инженерных расчётов можно пользоваться упрощенными формулами или монограммами.