Казалось бы, что вопрос поверки СИ решен
четко и однозначно, но в реальности постоянно
возникают вопросы по поверке конкретных
СИ на предприятиях. И решают эти вопросы
по разному. Часто на предприятиях одинаковые
СИ могут использоваться как в технологическом
процессе так и при измерениях в сфере
государственного регулирования.
Помощь в принятии решения о предоставлении
СИ в поверку может оказать следующий
документ МИ
2273-93 «ГСИ. Области использования средств
измерений, подлежащих поверке».
При составлении перечня средств измерений
подлежащих поверке, как того требуют
правила, предприятие самостоятельно
утверждает перечень СИ подлежащих поверке.
Однако при этом средства измерений находящиеся
в перечне попадают под государственный
метрологический надзор и контроль. И
инспектор по обеспечению единства измерений
вправе высказать сомнение о полноте данного
перечня средств измерений подлежащих
поверке. Поэтому будет правильно сначала
согласовать перечень средств измерений
подлежащих поверке в территориальном
ЦСМ, а затем утверждать его. Наиболее
правильно использовать рекомендованный
вид перечня средств измерений подлежащих
поверке. Но разумнее будет указать тип СИ и заводской
номер средства измерений. Если средства
измерений однотипные и их много, то можно
указать только их количество, но это нужно
обязательно согласовать с ЦСМ. Все эти
рекомендации нацелены на облегчение
планирования работ по поверке средств
измерений и предупреждают возможные
разногласия по отнесению средств измерений
в разряд поверяемых или калибруемых.
Первичная поверка средств измерений
при выпуске из производства на рынок
- один из самых важных вопросов. Конечно
первичная поверка нужна только для средств
измерений используемых в сферах
ГМКиН, в остальных случаях вполне допускается
первичная калибровка
СИ. Но вполне логично когда предприятие-
производитель приборов организуя серийное
производство, производит испытания СИ
с целью утверждения типа, вносит его в
Госреестр СИ и производит первичную поверку.
Это значительно расширяет круг потребителей,
так как теперь средство измерения может
использоваться во всех сферах. В дальнейшем
потребитель сам определит, будет он калибровать
или поверять средство измерений.
В Российской Федерации используется
более миллиарда СИ, силами одной Государственной
метрологической службы такой объем не
поверить. Поэтому поверку средств измерений
допускается производить в установленном
порядке аккредитованным в области обеспечения
единства измерений юридическим лицам
и индивидуальным предпринимателям. Для
организации этой работы имеется документ ПР
50-2.014-2002 «ГСИ. Аккредитация метрологических
служб юридических лиц на право поверки
средств измерений».
Для проведения поверки необходимо иметь
специалистов, осуществляющих поверку
- ПР 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации
поверителей средств измерений».
Обязательно нужно обучить поверителя
в специализированном учебном заведении.
Организацию и поверку средств
измерений проводят согласно ГОСТ 8.002-86
и ГОСТ 8.513-84.
Государственную поверку проводят
территориальные органы Комитета Российской
Федерации по стандартизации, метрологии
и сертификации (Госстандарта России)
- центры стандартизации, метрологии и
сертификации. Государственной поверке
подлежат средства измерений, применяемые
в качестве исходных образцов при проведении
государственных испытаний и метрологической
аттестации, градуировке и поверке на
предприятиях, выпускаемые в обращение
из производства или после ремонта, и многие
другие. Конкретная номенклатура средств
измерений, подлежащих обязательной госповерке
утверждается, Госстандартом России.
Ведомственной поверке подлежат
средства измерений, не указанные в перечне
средств измерений, подлежащих обязательной
государственной поверке, например, средства
контроля режимов технологических процессов
деталей, узлов готовой продукции.
В зависимости от того, на каком
этапе эксплуатации средств измерений
проводят поверку, она может быть:
первичной - которой подвергаются все
средства измерений после изготовления,
а также все средства измерений после
ремонта;
периодической - которую проводят при эксплуатации
и хранении средств измерений через определенные
межповерочные интервалы, установленные
при проведении государственных приемочных
испытаний;
внеочередной - которую проводят при эксплуатации
и хранении средств измерений с целью
установления их исправности вне зависимости
от сроков периодической поверки в соответствии
с определенными требованиями НТД на методы
и средства поверки.
Методы поверки средств
измерений. В основу классификации применяемых
методов поверки положены следующие признаки,
в соответствии с которыми средства измерения
могут быть поверены:
без использования
компаратора (прибора сравнения), т.е. непосредственным
сличением поверяемого средства измерений
с образцовым средством измерений того
же вида;
сличением поверяемого средства измерений
с образцовым средством измерений того
же вида с помощью компаратора;
прямым измерением, поверяемым измерительным
прибором величины, воспроизводимой образцовой
мерой;
прямым измерением образцовым измерительным
прибором величины, воспроизводимой подвергаемой
поверке мерой;
косвенным измерением величины, воспроизводимой
мерой или измеряемой прибором, подвергаемым
поверке.
Метод непосредственного
сличения двух средств измерений без применения
компарирующих или каких-либо других промежуточных
приборов.
Этот метод широко применяется
при поверке различных средств измерений
и т.д. Например, в области электрических
и магнитных измерений этот метод применяют
при определении метрологических характеристик
измерительных приборов непосредственной
оценки предназначенных для измерения
тока, напряжения, частоты и т.д.; в области
измерения механических величин, в частности,
давления. Основой метода служит одновременное
измерение одного и того же значения физических
величин X анаологичным по роду измеряемой
величины поверяемым и образцовым приборами.
При поверке данным методом устанавливают
требуемое значение X, затем сравнивают
показания поверяемого прибора X с показаниями
X0 образцового и определяют разность D=
X - X0. Разность равна абсолютной погрешности
поверяемого прибора, которую приводят
к нормированному значению Xn для получения
приведенной погрешности Y.
Этот метод может реализовываться
двумя способами:
регистрацией смещений. При
этом показание индикатора поверяемого
прибора путем изменения входного сигнала
устанавливают равным поверяемому значению,
а погрешность определяют как разность
между показанием поверяемого прибора
и действительным значением, определяемым
по показаниям образцового прибора.
отсчётом погрешности по показанию
индикатора поверяемого прибора. При этом
номинальное значение размера физической
величины устанавливают по образцовому
прибору, а погрешность определяют как
разность между номинальным значением
и показанием поверяемого прибора.
Первый способ удобен тем, что
дает возможность точно определить погрешность
по образцовому прибору, имеющему, как
правило, более высокую разрешающую способность.
Второй способ удобен при автоматической
поверке, так как позволяет поверять одновременно
несколько приборов с помощью одного образцового
стредства измерения. Недостатки этого
способа: нелинейность и недостаточная
разрешающая способность поверяемых приборов.
Достоинства метода непосредственных
сличений: простота, отсутствие необходимости
применения сложного оборудования и др.
Метод сличения поверяемого
средства измерений с образцовым средством
измерений того же вида с помощью компаратора (прибора сравнения) заключается
в том, что в ряде случаев невозможно сравнить
показания двух приборов, например, вольтметров,
если один из них пригоден для измерений
только в цепях постоянного тока, а другой
- переменного; нельзя непосредственно
сравнить размеры мер магнитных и электрических
величин. Измерение этих величин выполняют
введением в схему поверки некоторого
промежуточного звена - компаратора, позволяющего
косвенно сравнивать две однородные или
разнородные физические величины. Компаратором
может быть любое средство измерения,
одинаково реагирующее на сигнал образцового
и поверяемого средств измерений.
При сличении мер сопротивления,
индуктивности, емкости в качестве компараторов
используют мосты постоянного или переменного
тока, а при сличении мер сопротивления
и ЭДС-потенциометры.
Сличение мер с помощью компараторов
осуществляют методами противопоставления
и замещения. Общим для этих методов поверки
средств измерений является выработка
сигнала о наличии разности размеров сравниваемых
величин. Если этот сигнал подбором, например,
образцовой меры или принудительным изменением
ее размера будет сведен к нулю, то это
нулевой метод. Если же на входе компаратора
при одновременном воздействии размеров
сличаемых мер измерительный сигнал указывает
на наличие разности сравниваемых размеров,
то это дифференциальный метод.
Применение в ходе поверки метода
противопоставления позволяет уменьшить
воздействие на результаты поверки влияющих
величин ввиду того, что они практически
одинаково искажают сигналы, подаваемые
на вход компаратора.
Достоинства метода замещения
заключаются в последовательном во времени
сравнении двух величин. То, что эти величины
включаются последовательно в одну и ту
же часть компаратора, повышает точность
измерений по сравнению с другими разновидностями
метода сравнения, где несимметрия цепей,
в которые включаются сравниваемые величины,
приводит к возникновению систематической
погрешности. Недостаток нулевого метода
замещения - необходимость иметь средство
измерений, позволяющее воспроизводить
любое значение известной величины без
существенного понижения точности. Особенностью
дифференциального метода при проведении
измерений и, в частности, поверки является
возможность получения достоверных результатов
сличения двух средств измерений даже
при применении сравнительно грубых средств
для измерения разности. Вместе с тем реализация
этого метода требует наличия высокоточной
образцовой меры с номинальным значением,
близким к номинальному значению сличаемой
меры.
Метод прямого измерения. Этот метод предъявляет к мерам,
используемым в качестве образцовых средств
измерений, ряд специфических требований.
Наиболее характерными из них являются:
возможность воспроизведения мерой той
физической величины, в единицах которой
градуировано поверяемое средство измерений,
достаточный для перекрытия всего диапазона
измерений поверяемого средства измерений
диапазон физических величин, воспроизводимых
мерой; соответствие точности меры, а в
ряде случаев ее типа и плавности изменения
размера требованиям, оговариваемым в
НТД на методы и средства поверки средств
измерений данного вида.
Как и при поверке методом непосредственного
сличения, определение основной погрешности
поверяемого средства измерений проводят
двумя рассмотренными ранее способами.
Реализовать 1-й способ, обладающий
рядом преимуществ, можно только при наличии
магазина мер, позволяющего достаточно
точно плавно изменять воспроизводимую
или физическую величину. В ряде случаев
непосредственно измерить размер меры
поверяемым средством измерений некоторую
промежуточную величину, которую в свою
очередь непосредственно сопоставляют
со значением образцовой меры. Например,
поверка вольтметров сличением их показаний
с мерой ЭДС с помощью потенциометра постоянного
тока.
Широкое применение метод прямых
измерений находит при поверке мер электрических
и магнитных величин. Особенно он эффективен
при поверке мер ограниченной точности.
Метод косвенных
измерений величины, воспроизводимой
мерой или измеряемой прибором. При реализации этого метода
о действительном размере меры и измеряемой
поверяемым прибором величины судят на
основании прямых измерений нескольких
величин, связанных с искомой вели чиной,
определенной зависимостью. Метод применяется
тогда, когда действительные значения
величин, воспроизводимые или поверяемые
поверяемым средством измерений, невозможно
определить прямым измерением или когда
косвенные измерения более просты или
более точны по сравнению с прямыми.
На основании прямых измерений
и по их данным выполняют расчет. Только
расчетом, основанным на определенных
зависимостях между искомой величиной
и результатами прямых измерений, определяют
значение величины, т.е. находят результат
косвенного измерения. Например, определяют
систематическую составляющую относительной
погрешности электрического счетчика
активной энергии с помощью ваттметра
и секундометра. Погрешность поверяемого
счетчика, %, находят по формуле:
где
- действительное значение
электрической энергии по показаниям
образцовых приборов; Wn - значение электрической
энергии по показаниям поверяемого счетчика.
Для определения Wn необходимо знать постоянную
счетчика C, которая обычно не указывается.
Но на счетчике указано число оборотов
диска A, соответствующее энергии 1 кВт.ч.
Постоянная C = 3600*1000/A [Вт.с/об], а измеренная
поверяемым счетчиком энергия
. Если по показаниям образцового
ваттметра установить действительное
значение мощности
и поддерживать ее неизменной
в течение времени
, определяемого по образцовому
секундомеру, то действительное значение
энергии
можно определить расчетом
по формуле
. В практике поверки для расчета
погрешности чаще применяют формулу:
где
-нормальное время поверяемого
счетчика, т.е. время, за которое диск правильно
работающего счетчика должен сделать
N оборотов при заданной мощности P; P - показание
(сумма показаний) образцовых ваттметров,
Вт: Число оборотов N выбирают таким, чтобы
при данной мощности P показание секундомера
t было не менее 50 с, а относительная погрешность
измерения времени не превышала допускаемой.