Государственная система обеспечения единства измерений
В России сформирована Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) как система управления деятельностью по обеспечению единства измерений, возглавляемая, реализуемая и контролируемая Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулированием). Целью ГСИ является создание общегосударственных правовых, нормативных, организационных, технических условий для решения задач по обеспечению единства измерений. Нормативная база ГСИ насчитывает более 2500 обязательных и рекомендательных документов, регламентирующих практически все аспекты в области метрологии.
Под единством измерений понимается такое их состояние, когда результаты измерений отвечают определенным требованиям:
- результаты выражаются в узаконенных единицах;
- размеры единиц, хранимых средствами измерений, равны размерам единиц, воспроизводимых эталонами;
- известны погрешности измерения;
- погрешности результатов измерений с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.
Единство измерений призвано обеспечить прежде всего сопоставимость результатов измерений, полученных в разных местах и в разное время, с помощью различных методов и средств измерений.
Средства измерения высшей точности - эталоныделятся на несколько категорий:
- эталон, воспроизводящий единицу с наивысшей в стране точностью, называется государственным первичным эталоном;
- в метрологической практике широко используются вторичные эталоны (эталон сравнения - для сличения эталонов, которые по каким-либо причинам не могут быть сличаемыми друг с другом; эталон-свидетель - применяется для проверки сохранности государственного эталона или для его замены в случае порчи или утраты; эталон-копия, передающий размеры рабочим эталонам);
- рабочие эталоны - для хранения единицы и передачи ее размера образцовым средствам или наиболее точным рабочим средствам измерений.
Термин "рабочий эталон" заменил используемый ранее термин "образцовое средство измерений".
При наличии большого парка рабочих средств измерений различной точности возникает необходимость в создании системы образцов разной степени точности для данной измеряемой физической величины, и тем самым — к иерархической соподчиненности образцов единицы в такой системе. Именно по такому иерархическому принципу разрабатываются общероссийские поверочные схемы для средств измерений отдельных физических величин. Эти поверочные схемы являются нормативными документами (как правило, в виде стандартов), устанавливающими номенклатуру и соподчиненность средств измерений данной физической величины, обеспечивающих рациональную систему передачи размера единицы от единого исходного образца всем имеющимся в стране средствам измерений данной физической величины.
Непременным элементом любой из действующих сейчас общероссийских поверочных схем является государственный эталон России единицы данной физической величины, обеспечивающий централизованное воспроизведение и хранение единицы для передачи ее размера всем остальным средствам измерений в соответствии с утвержденной поверочной схемой. Все остальные разновидности эталонов называют вторичными.
Нормативными документами в области обеспечения единства измерений являются:
-ПР 50.2.006-94 «ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений»;
-ПР 50.2.007-2001 «ГСИ. Поверительные клейма»;
-ПР 50.2.008-94 «ГСИ. Порядок аккредитации головных и базовых организаций метрологической службы государственных органов управления Российской Федерации и объединений юридических лиц»;
-ПР 50.2.009-94 «ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений»;
-ПР 50.2.010-94 «ГСИ Требования к государственным центрам испытаний средств измерений и порядок их аккредитации»;
-ПР 50.2.014-2002 «ГСИ. Правила проведения аккредитации метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений»;
-ПР 50.2.016-95 «ГСИ. Требования к выполнению калибровочных работ»;
-ПР 50.2.017-95 «ГСИ. Положение о Российской системе калибровки»;
-ПР 50.2.018-95 «ГСИ. Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ».
Международные метрологические организации
Одной из наиболее значимых международных метрологических организаций остается Международное бюро по мерам и весам (МБМВ). Эта организация была создана в 1875 г., когда 17 государств мира, в том числе и Россия, приняли Метрическую конвенцию «для обеспечения единства и усовершенствования метрической системы». Для координации действий государств-членов метрической конвенции было учреждено Международное бюро по мерам и весам (МБМВ) в Севре - ранее в пригороде Парижа, а в настоящее время - одном из районов Парижа. Официально от каждого государства были названы национальные метрологически центры по координации взаимодействий, в России таким центром назван IMM (Institute Metrology Mendeleev) - Институт метрологии им. Д.И. Менделеева в Санкт-Петербурге.
МБМВ организует раз в четыре года конференции, на которых принимаются основополагающие решения в области метрологии. Например, на одной из Генеральных конференций по мерам и весам в 1954 г. была окончательно принята система СИ. В1983 г. принято новое определение метра. На конференции в 1990 г. узаконена современная международная температурная шкала МПТШ-90 и т. д. На конференциях принимаются основополагающие решения, которые определяют направления наиболее важных для метрологии научных программ на 4 года. Из научных программ последних лет можно назвать исследования возможности использования «теплой» сверхпроводимости в создании эталонов, исследование средств измерения малых длин на тоннельном эффекте, совершенствование эталонной базы в области электрических и магнитных измерений, работы по уточнению постоянной Авогадро и т.д. В перерывах между конференциями деятельность МБМВ проводится в рамках комитетов.
В 1956 г. для решения международных проблем в обеспечении единства измерений. Эта организация известна как МОЗМ - Международная организация законодательной метрологии. В состав МОЗМ входят около 90 стран, в том числе и Россия. МОЗМ занимается вопросами: установления классов точности средств измерения, обеспечением единообразия типов, образцов и систем измерительных приборов, разработкой рекомендаций по испытаниям, единообразию метрологических характеристик приборов, единообразия методик выполнения измерений, единообразия методов и средств поверки.
В измерительной технике и в приборостроении в 1958 г. была образована научная консультативная организация ИМЕКО, в задачу которой входит проведение международных конгрессов и семинаров по актуальным проблемам развития измерительной техники.
Метрологическая деятельность, вопросы обеспечения единства измерений, контроль за выполнением обязательных стандартов регулируются в различных государствах соответствующими законами. Так, в Великобритании действует закон «О мерах и весах», в Германии - законам «Об измерительном деле и поверке» (1985 г.), «Об единицах измерений и измерительном деле» (1985 г.); в США - законам «О фасовке и хранении товара» (1966 г.), «О метрической системе» (1966 г.); во Франции - закон «О метрической системе и поверке средств измерений» (1985 г.); в Японии - закон «Об измерениях» (1992 г.).
В указанных странах вопросы исполнения законов об обеспечении единства измерений контролируются государственными метрологическими институтами и национальными лабораториями. В Великобритании во главе метрологических работ находится Национальная физическая лаборатория (NPL); в Германии - Физико-технический институт (РТВ); в Италии - два государственных метрологических института; в США - Национальный институт стандартов и технологий NIST. Последний является признанным мировым центром метрологии и стандартизации и хорошо известен мировой общественности как NBS - Национальное бюро стандартов.