1 Метрологическое обеспечение разработки нестандартизированных средств измерения 1
 Скачать 1.42 Mb.
|
|
Оглавление 1 Метрологическое обеспечение разработки нестандартизированных средств измерения 1 1.2 Разработка технического задания 1 1 Метрологическое обеспечение разработки нестандартизированных средств измерения 1 1.1 Общие положения и определения НСИ 1 1.2 Метрологическая экспертиза технического задания на разработку 4 1.3 Оформление результатов метрологической экспертизы 4 2 Метрологическое обеспечение испытания нестандартизированных средств измерения 6 2.1 Общие процедуры и правила метрологической аттестации и поверки НСИ 6 2.2 Организация и порядок проведения метрологической аттестации и поверки НСИ 8 2.2.1 Организация метрологической аттестации НСИ 8 2.2.2 Порядок проведения метрологической аттестации НСИ 10 2.2.3 Организация и порядок проведения метрологической аттестации Масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой iCAP RQ 11 2.2.4 Проведение поверки 15 2.2.5 Определение метрологических характеристик 16 2.3 Оформление результатов метрологической аттестации и поверки НСИ 18 3 Метрологическое обеспечение внедрения нестандартизированных средств измерения 19 3.1 Методики и процедуры государственного надзора и ведомственного контроля за состоянием и применением НСИ 19 4 Посещение предприятий 20 1 Метрологическое обеспечение разработки нестандартизированных средств измерения1.2 Разработка технического задания1 Метрологическое обеспечение разработки нестандартизированных средств измерения1.1 Общие положения и определения НСИНестандартизованные средства измерений (НСИ) — единичные экземпляры СИ серийного выпуска с нормированными метрологическими характеристиками, в конструкцию которых внесены изменения, влияющие на эти характеристики или применяемые в условиях, отличающихся от условий, для которых нормированы их метрологические характеристики, или опытные образцы СИ, изготовленные для проведения экспериментальных, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, либо единичные экземпляры или мелкие партии СИ, изготовленные для контроля технологического процесса или приобретенные по импорту и не внесенные в Государственный реестр РФ, а также измерительные системы, измерительно-вычислительные комплексы и их компоненты. Применение НСИ, их непосредственное влияние на качество выпускаемой продукции требуют установления такого порядка при разработке, изготовлении, внедрении в эксплуатацию и эксплуатации этих средств, при котором будет полностью исключена вероятность применения средств, не обеспечивающих достоверных результатов измерений. Техническое задание (ТЗ) устанавливает исходные требования к разрабатываемому НСИ. В общем случае техническое задание должно содержать следующие разделы:
В данном разделе указывают наименование, назначение разрабатываемого нестандартизованного средства измерений, дают краткую характеристику области и условий его применения (образцовое или рабочее, стационарное или переносное, лабораторное или предназначенное для работы в полевых условиях, используемое самостоятельно или входящее в состав измерительной установки, измерительного канала);
Приводят наименование документа, которым предусмотрена данная разработка и шифр темы разработки;
Излагают конкретное функциональное назначение НСИ; определяют множество физических величин, которое можно измерять этим средством, диапазон измерений, выполняемые функции (измерение с отсчитыванием показаний, с регистрацией показаний, измерение воспроизведенной физической величины и т.д.); для преобразователей и каналов измерительных систем, кроме этого, определяют информативный параметр выходного измерительного сигнала. В данном пункте также указывают перечень аналогов НСИ и дают обоснование невозможности или нецелесообразности их применения, указывают предположительную потребность в разрабатываемых средствах;
В данном пункте приводятся рабочие условия применения; содержатся требования к точности НСИ, номенклатуре подлежащих регламентации метрологических характеристик; надежности, времени измерений, степени автоматизации измерений, конструкции (габаритным размерам, массе и т.д.); метрологическому обеспечению изготовления и эксплуатации НСИ;
В этом пункте устанавливают необходимые этапы разработки, сроки их выполнения, состав документации, представляемой на метрологическую экспертизу на каждом этапе;
В данном пункте приводится перечень конструкторских и технологических документов, подлежащих разработке; общие требования к приемке работы на этапах; требования к разработке программы метрологической аттестации и месту ее проведения. Техническое задание на разработку НСИ должно быть утверждено главным инженером предприятия. В комплект разрабатываемой документации на НСИ должны входить:
1.2 Метрологическая экспертиза технического задания на разработкуМетрологическая экспертиза - это анализ технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности измерений и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта продукции. Цели метрологической экспертизы: выявление ошибочных или необоснованных решений по метрологическому обеспечению и оказание помощи разработчику в поиске наиболее рациональных решений. Метрологической экспертизе подвергаются: техническое задание; конструкторская и технологическая документация на продукцию основного и вспомогательного производств, содержащая требования к средствам измерений, условиям и процедуре измерений, нормы и показатели точности измерений. Метрологическая экспертиза проводится отделом метрологии в соответствии с ГОСТ 8.103-73, Г0СТ 8.384-80, РД 26-17-065-85. 1.3 Оформление результатов метрологической экспертизыРезультаты метрологической экспертизы ﴾МЭ﴿ документации оформляются в виде экспертного заключения или перечня замечаний и предложений, подписываемого лицом, проводившим МЭ, и утверждаемого руководителем метрологической службы предприятия Один экземпляр заключения или перечня замечаний и предложений вместе с документацией направляется в подразделение-разработчик для устранения замечаний. Документация после корректировки по результатам МЭ визируется лицами, проводившими МЭ. В случае, когда документация разрабатывается с участием метрологической службы, документация может не подвергаться дополнительно МЭ и визируется представителем метрологической службы, участвовавшим в ее разработке. Документация, прошедшая МЭ, регистрируется в специальном журнале, в котором записываются: обозначение документа, дата поступления документа на МЭ, дата выдачи замечаний или экспертного заключения с указанием регистрационного номера. Результаты МЭ изделия оформляются в виде акта экспертной комиссии. Разногласия между подразделением - разработчиком документации и метрологической службой разрешаются руководителем предприятия или его заместителем. Экспертное заключение, составленное на документацию, поступившую от других предприятий, подписывается руководителем метрологической службы и утверждается в установленном порядке. Документация, направляемая на МЭ в базовую организацию, подлежит согласованию с метрологической службой предприятия-разработчика документации. Базовая организация метрологической службы проводит МЭ документации только в копиях при наличии всех подписей лиц, ответственных за содержание и выполнение документации, включая визу главного метролога (метролога или ответственного за метрологическую службу) предприятия-разработчика документации. Документация, утверждаемая вышестоящей организацией, направляется на МЭ перед утверждением. 2 Метрологическое обеспечение испытания нестандартизированных средств измерения2.1 Общие процедуры и правила метрологической аттестации и поверки НСИМетрологическая аттестация – это комплекс мероприятий по исследованию метрологических характеристик и свойств средства измерения с целью принятия решения о пригодности его применения в качестве образцового. Основной целью организации и проведения метрологической аттестации НСИ на энергопредприятиях является обеспечение единства и требуемой точности измерений при:
Метрологическая аттестация НСИ осуществляется метрологическими службами энергопредприятий, аккредитованными в «Системе калибровки средств измерений в электроэнергетике» или органами Госстандарта России. Метрологическую экспертизу технических заданий и технической документации, представляемой на метрологическую аттестацию, следует проводить в соответствии с ГОСТ 2.601-95, МИ 1314-86. Решение о пригодности НСИ к применению принимается на основании положительных результатов метрологической аттестации. Нестандартизованные средства измерений, прошедшие метрологическую аттестацию, подлежат калибровке в процессе эксплуатации, хранения и после ремонта в соответствии с НД на методику калибровки, указанным в Свидетельстве о метрологической аттестации НСИ. 2.2 Организация и порядок проведения метрологической аттестации и поверки НСИ2.2.1 Организация метрологической аттестации НСИМетрологической аттестации на энергопредприятиях должны подвергаться НСИ, не подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору. При отсутствии в метрологической службе энергопредприятия соответствующих эталонов единиц величин и (или) необходимых условий метрологическую аттестацию НСИ могут проводить головные (базовые) организации метрологических служб либо другие метрологические службы, аккредитованные в установленном порядке. Эталоны единиц величин, необходимые для метрологической аттестации НСИ, должны быть поверены и должны иметь действующее клеймо или свидетельство о поверке, а вспомогательные СИ должны иметь действующее калибровочное клеймо или сертификат о калибровке. При необходимости допускается применение на условиях аренды эталонов, принадлежащих другим организациям. Сроки представления и место проведения метрологической аттестации НСИ устанавливаются по взаимной договоренности сторон. Нестандартизованные средств измерений представляются на метрологическую аттестацию вместе с технической документацией, в комплект которой должны входить:
На метрологическую аттестацию НСИ, приобретаемых по импорту в единичных экземплярах или мелкими партиями, потребитель представляет:
2.2.2 Порядок проведения метрологической аттестации НСИМетрологическая аттестация НСИ проводится в соответствии с ПМА, утвержденной организацией, проводящей метрологическую аттестацию, и согласованной с метрологической службой заказчика, если согласование предусмотрено техническим заданием или договором. Результаты экспериментальных исследований, выполняемых при определении метрологических характеристик, заносятся в протокол. В качестве протокола допускается использование распечаток, получаемых машинным способом. Обработка результатов экспериментальных исследований, определения и установления метрологических характеристик НСИ и их нормирование и формы представления осуществляются в соответствии с ГОСТ 8.009-84, ГОСТ 8.207-76 и МИ 1317-86. Замечания по экспертизе технической документации отражаются в протоколе метрологической аттестации, в соответствии с которым должна быть откорректирована техническая документация. Оформленный протокол подписывают специалисты, проводившие метрологическую аттестацию НСИ. При положительных результатах метрологической аттестации НСИ оформляется свидетельство. Протокол и Свидетельство о метрологической аттестации НСИ подлежат учету и сохраняются до изъятия НСИ из обращения. Свидетельство о метрологической аттестации НСИ подписывает и подтверждает печатью предприятия и (или) калибровочным клеймом главный метролог организации, проводившей метрологическую аттестацию. При отрицательных результатах метрологической аттестации оформляется протокол с указанием полученных результатов и (или) извещение о непригодности НСИ к применению с соответствующим обоснованием. 2.2.3 Организация и порядок проведения метрологической аттестации Масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой iCAP RQНазначение средства измерений Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой iCAP RQ предназначен для измерения содержания различных элементов, их отдельных изотопов и наночастиц в различных объектах - водных и органических растворах, твердых образцах после перевода в раствор или мелкодисперсный аэрозоль с применением лазерного пробоотбора, а также для использования в качестве высокочувствительного детектора для газовой, жидкостной, ионной хроматографии и других разделительных методов Общий вид спектрометра изображен на рис.1.  Описание средства измерений iCAP RQ - мощный, универсальный, проверенный временем квадрупольный масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой. Прибор обеспечивает количественное определение практически всех элементов периодической системы в широком диапазоне концентраций, а также изотопных отношений элементов в образцах различного происхождения. Спектрометр может быть укомплектован рядом дополнительных устройств (автосамплеры, система лазерного пробоотбора) и аксессуаров (система аэрозольного разбавления образца для анализа концентрированных растворов, система прямого анализа органических растворов). В спектрометре воплощены инновационные разработоки, обеспечивающие превосходные характеристики и удобство эксплуатации, не превзойденные ни одним другим прибором на рынке. Спектрометр может быть легко и быстро модифицирован для достижения максимально оптимальных характеристик для решения существенно различающихся задач, начиная от анализа особочистых материалов в полупроводниковой промышленности и заканчивая анализом концентрированных растворов с тяжелой матрицей в геологии и металлургии. Конструкция спектрометра должна предусматривать ограничение доступа к определенным частям в целях предотвращения несанкционированной настройки и вмешательства, которые могут привести к искажению результатов измерений. Конструктивно спектрометры представляют собой лабораторные настольные приборы. Управление спектрометрами осуществляется с помощью внешнего компьютера. Внесение изменений в результаты измерений путем ручного воздействия на элементы конструкции спектрометра невозможно. Доступ к внутренним блокам и узлам спектрометра заблокирован панелями и крышками. Внешний вид спектрометров и фото таблички (шильда) представлены на рисунках 1, 2 и 3. Изготовитель не осуществляет пломбирование спектрометра.
Рисунок 2 – Вид сзади
2.2.4 Проведение поверкиВнешний осмотр При проведении внешнего осмотра должно быть установлено отсутствие механических повреждений органов управления и корпуса спектрометра. Опробование Опробование проводится в автоматическом режиме. После включения прибора и запуска управляющей программы, в случае успешного прохождения операций самотестирования прибора, на экране компьютера должно появиться стартовое окно программы управления. В противном случае на экране появляется сообщение об ошибке Подтверждение соответствия программного обеспечения При проверке проводится определение номера версии (идентификационного номера) программного обеспечения. Определение осуществляется следующим образом: - в главном окне программы в строке команд щелкнуть мышью на команде «Справка» в результате чего откроется окно, в котором приведены название ПО и номер версии. Копия экрана с окном приведена на рисунке 1.  Рисунок 1. Окно с названием и номером версии ПО. Результат поверки считается положительным, если версия ПО не ниже 2.7. Номер версии ПО может иметь дополнительные цифровые и/или буквенные суффиксы. 2.2.5 Определение метрологических характеристикОпределение чувствительности Измерение интенсивности сигналов изотопов элементов, входящих в поверочный раствор, проводится с помощью программного обеспечения спектрометра при условиях измерений, которые выставляются после проведения стандартной операции настойки спектрометра. Используя поверочный раствор 5 раз подряд измерить интенсивность (скорость счета) сигналов изотопов, указанных в таблице 2. Вычислить среднее значение интенсивности каждого сигнала (I) и умножить его на 102 (коэффициент пересчета интенсивности сигнала в размерность (имп/с)/(мг/дм3)). Результаты определения чувствительности считаются положительными, если значения не менее значений, указанных в таблице 2. Таблица 2. Чувствительность.
Определение относительного СКО выходного сигнала. Используя ряд значений интенсивностей для каждого изотопа, вычислить1 относительное СКО выходного сигнала по формуле:  (1)где: N – среднее арифметическое результатов n измерений интенсивности; Nk – k-е значение результата измерений; n – число измерений (5). Результат определения относительного СКО выходного сигнала считается положительными, если ни одно из значений не превышает 1,5 %. Определение относительной интенсивности сигнала оксидных ионов. Используя поверочный раствор 5 раз подряд измерить интенсивность сигналов на массах 137 а.е.м. и 153 а.е.м., соответствующих ионам Ba+ и BaО+. По полученным данным вычислить среднее значение относительной интенсивности сигнала оксидных ионов по формуле: Со = I153/I137 * 100, % (2) где: I153 – средняя интенсивность сигнала на массе 153 а.е.м., полученная в ходе измерения по п. 6.4.3.1; I137 – средняя интенсивность сигнала на массе 137 а.е.м. Результат считается положительным, если значение параметра Со не превышает 1,0%. Определение относительной интенсивности сигнала двухзарядных ионов. Используя поверочный раствор 5 раз подряд измерить интенсивность сигналов на массах 68,5 а.е.м. и 137 а.е.м., соответствующих ионам Ва2+ и Ва+. По полученным данным вычислить значение относительной интенсивности сигнала двухзарядных ионов по формуле: Сд = I68,5/I137 * 100, % (3) где I68,5 – средняя интенсивность сигнала на массе 68,5 а.е.м., полученная в ходе измерения ; I137 – средняя интенсивность сигнала на массе 137 а.е.м., Результат считается положительным, если значение параметра Сд не превышает 3,5%. Определение фонового сигнала. Используя поверочный раствор 5 раз подряд измерить интенсивность сигнала на массе 220,5 а.е.м. Результат считается положительным, если значение сигнала не превышает 1 имп/с. Определение спектрального разрешения. Используя поверочный раствор с помощью автоматической функции проверки характеристик измерить разрешение для спектральных пиков изотопов 7Li, 59Co, 209Bi. Спектрометр считается выдержавшим поверку , если значение разрешения не превышает 0,85 а.е.м. 2.3 Оформление результатов метрологической аттестации и поверки НСИДанные, полученные при поверке, оформляются в произвольной форме. Спектрометр, удовлетворяющий требованиям настоящей методики поверки, признается годными и на него оформляется свидетельство о поверке по установленной форме. На оборотной стороне свидетельства приводится следующая информация: - результаты опробования и внешнего осмотра; - результат проверки соответствия ПО; - результаты определения метрологических характеристик. Спектрометры, не удовлетворяющие требованиям настоящей методики, к дальнейшей эксплуатации не допускается и на них выдается извещение о непригодности. Знак поверки наносится на лицевую панель спектрометра и (или) на свидетельство о поверке. 3 Метрологическое обеспечение внедрения нестандартизированных средств измерения3.1 Методики и процедуры государственного надзора и ведомственного контроля за состоянием и применением НСИМетрологический контроль за состоянием и применением НСИ на предприятии (в организации) осуществляется на основе следующих мероприятий:
Периодическая поверка производится в соответствии с годовым графиком, который разрабатывает метрологическая служба. Графики утверждаются главным метрологом. Периодическая поверка производится в соответствии с методикой поверки НСИ. Внеочередная поверка должна проводится:
Если НСИ требует техническое обслуживание, то об этом должно быть указано в инструкции по его эксплуатации. Так же должна быть указана конкретная методика технического обслуживания и кем оно должно проводится. Если надобность в применении НСИ в подразделении отпала (ввиду снятия с производства изделия, которое измеряется данным НСИ, сокращения программы производствам т.д.) или средство измерения непригодно к дальнейшему применению, то подразделение, где находится НСИ, составляет по заключению отдела метрологии акт о списании НСИ. Один экземпляр акта должен быть направлен в отдел метрологии 4 Посещение предприятийВо время практики были посещены две организации:
В ГУП "ТЭК" проводилась экскурсия в отделении службы сервисного обслуживания автоматизированных систем кательной. В котельной были представлены следующие средства измерений:
 Установка состоит из бака запаса концентрата ингибитора ВЕОКРОСОЛ-КАРБОН полезным объемом 160 л., циркуляционного насоса для периодического перемешивания и подачи на дозирование концентрата ингибитора, мембранного электромагнитного дозирующего насоса для дозирования ингибитора с пропорциональным расходом, гидродинамического смесителя, поплавкового уровнемера с концевым выключателем нижнего уровня. Установка присоединена к водяным коммуникациям котельной двумя трубопроводами. Один трубопровод присоединен к линии высокого давления, по другому трубопроводу ингибитор транспортируется к точке его ввода в систему. В Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете были посещены различные механические лаборатории. В них были представлены такие средства измерений, как маятниковый копер различные климатические камеры для определения прочности материалов, прессы для испытания кубиков бетона ﴾рисунок 8﴿. Так же конструкция для моделирования распределенной нагрузки на части моста и приставка к разрывной машине для определения прочности трещиностойкости фибробетонов, которые являются НСИ.  Рисунок 7 - Маятниковый копер 1 |
