Тема Поверка си часть Поверочные схемы. Эталоны
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 1 Тема 2. Поверка СИ Часть 2. Поверочные схемы. Эталоны Теория Поверка СИ осуществляется в соответствии с утвержденной поверочной схемой. Поверочная схема средств измерений [1] - это иерархическая структура, устанавливающая соподчинение эталонов, участвующих в передаче единицы или шкалы измерений от исходного эталона средствам измерений (с указанием мето- дов и погрешностей при передаче), утверждаемая в установленном порядке в виде нормативного документа. Поверочная схема устанавливает передачу размера единиц одной или не- скольких взаимосвязанных физических величин от исходного эталона вторичным, рабочим эталонам и рабочим средствам измерений. Государственные стандарты, описывающие государственные поверочные схемы, содержат: чертеж поверочной схемы и текстовую часть o вводная часть o пояснений к элементам поверочной схемы, состав эталонов, их точностные характеристики, номинальные значения или диапазоны измерения (воспроизведения) единицы величины, методы передачи единицы величины от эталонов более высокого уровня соподчиненным им эталонам (средствам измерений), погрешность используемых в схеме методов передачи единицы вели- чины. Государственные поверочные схемы - распространяются на все средства измерений данной физической величины, применяемые в стране и служат осно- вой при составлении ведомственных и локальных поверочных схем. Требования к содержанию и построению поверочных схем изложены в ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение.» http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 2 Разрабатываются государственные поверочные схемы для средств из- мерений физической величины метрологическими институтами - хранителями государственных эталоны единиц соответствующих величин. В случае отсутствия государственного эталона для данной величины, государственная поверочная схема разрабатывается головным институтом (центром) в данной области измере- ний. Головные институты (центры) при разработке государственных поверочных схем может привлекать в качестве соисполнителей головные (базовые) организа- ции метрологических служб министерств (ведомств). Чертеж поверочной схемы содержит: наименования средств измерений и методов поверки; номинальные значения или диапазоны значений физических величин; допускаемые значения погрешностей средств измерений; допускаемые значения погрешностей методов поверки. Методы поверки средств измерений, указываемые, на поверочной схеме, с целью унификации выбираются из следующих общих методов: непосредственное сличение (т. е. без средств сравнения); сличение при помощи компаратора (т. е. с использованием средств сравне- ния); метод прямых измерений; метод косвенных измерений. Под наименованием метода поверки указывают допускаемое значение погрешно- сти метода поверки. Наименование государственного эталона на чертеже поверочной схемы за- ключается в прямоугольник, образованный двойной линией. Наименования иных эталонов (эталонов копий, эталонов сравнения, рабочих эталонов), а также рабо- чих средств измерений заключаются в прямоугольники, образованные одинарной линией. Наименования методов поверки заключаются в горизонтальные овалы, которые располагают между наименованиями объектов поверки и средств изме- рений, от которых передают размер единицы. Передача размеров единиц, сверху вниз отображаются сплошными линия- ми, соединяющими объекты поверки с соответствующими средствами, от кото- рых передается размер единицы. В разрыв этих линий помещены овалы с указа- нием основных методов поверки. Примеры построения поверочных схем при различных сочетаниях числа участ- вующих в передаче эталонов, методов передачи и единиц величин: http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 3 От эталона или образцового средства измерений 1 объекту поверки 5 методом 3 От эталона 1 объектам поверки 5 и 6 методом 3 От эталона 1 объекту поверки, 5 методом 3 или 4 От эталона 1 объекту поверки 5 методом 3 и объекту поверки 6 методом 4 От эталона 1 или 2 объекту поверки 5 методом 3 http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 4 От эталона 1 или 2 объектам поверки 5 и 6 методом 3 От эталонов 1 и 2 единиц различных физических ве- личин объекту поверки 5 методом 3 От эталонов 1 и 2 единиц различных физических ве- личин объектам поверки 5 и 6 методом 3 От эталона 1 методом 3 или от эталона 2 методом 4 объекту поверки 5 От эталона 1 методом 3 или эталона 2 методом 4 объ- ектам поверки 5 и б http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 5 От эталона 1 или 2 объекту поверки 5 методом 3 или объекту поверки 6 методом 4 От эталонов 1 и 2 единиц различных физических ве- личин методом 3 объекту поверки 5 и методом 4 объ- екту поверки 6 http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 6 ПРИМЕР КОМПОНОВКИ ЭЛЕМЕНТОВ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОВЕРОЧНОЙ СХЕМЫ [2] 1 — государственный эталон; 2— метод передачи размера единицы; 3 — эталон- копия; 4 — эталон сравнения (для международных сличений); 5 —рабочий эталон; 6—8 — образцовые средства измерений соответствующих разрядов; 9 — образцо- вые средства измерений, заимствованные из других поверочных схем; 10 — рабо- чие средства измерений http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 7 ПРИМЕР КОМПОНОВКИ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕДОМСТВЕННОЙ (ЛОКАЛЬНОЙ) ПОВЕРОЧНОЙ СХЕМЫ Поверочная схема для средств измерений времени и частоты http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 8 ПРИМЕР ОФОРМЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОВЕРОЧНОЙ СХЕМЫ http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 9 Статистика поверок На рисунках приведены данные о количестве проверок с сайта Росстандарта www.fundmetrology.ru Рис. Внешний вид сайта со статистикой поверок СИ Рис. Количество выполненных поверок СИ по РФ Рис. Количество поверок СИ в Липецкой области по годам ЭТАЛОНЫ ЭТАЛОН [3]— средство измерений (или комплекс средств измерений), обеспечивающее воспроизведение и (или) хранение единицы, а так же пере- дачу её размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденное в качестве эталона в установленном порядке. http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 10 В Федеральном законе N 102-ФЗ от 26.06.2008 г. "Об обеспечении единства измерений" [4] эталону дано следующее определение: эталон единицы величины - техническое средство, предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы величины. Виды эталонов: Первичный эталон — это эталон, воспроизводящий единицу физиче- ской величины с наивысшей точностью, возможной в данной области изме- рений на современном уровне научно-технических достижений. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным. Государственный первичный эталон — первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного ор- гана в качестве исходного на территории государства. Национальный эталон — эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны. Специальный эталон — эталон, обеспечивающий воспроизве- дение единицы в особых условиях (смена характера объекта измере- ний) и заменяющий для этих условий первичный эталон. Единица, воспроизводимая с помощью специального эталона, по размеру согла- сована с единицей, воспроизводимой с помощью соответсвующего первичного эталона. Международный эталон — эталон, принятый по международ- ному соглашению в качестве международной основы для согласова- ния с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых нацио- нальными эталонами. Эталон копия - применяется вместо государственного эталона для хранения единицы и передачи её размера рабочим эталонам. Эталон копия не всегда является физической копией государственного эталона, а применяется в качестве копии только по метрологическому назначе- нию. Вторичный эталон — эталон, получающий размер единицы непосред- ственно от первичного эталона данной единицы. Эталон сравнения — эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом. Исходный эталон — эталон, обладающий наивысшими метрологиче- скими свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприя- http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 11 тии), от которого передают размер единицы подчиненным эталонам и имеющимся средствам измерений. Одиночный эталон - эталон состоящий из одной меры, одного изме- рительного прибора или одной измерительной установки, обеспечива- ющих воспроизведение или хранение единицы самостоятельно, без других средств измерений того же типа. Групповой эталон - эталон состоящий из совокупности однотипных мер, измерительных приборов или других средств измерений, приме- няемых как одно целое для повышения надежности хранения единицы. Размер единицы, хранимой групповым эталоном, определяется как среднее арифметическое их значений, найденных с помощью отдель- ных мер или измерительных приборов, входящих в групповой эталон. Групповые эталоны могут быть постоянного и переменного состава. В групповые эталоны переменного состава входят меры или измеритель- ные приборы, периодически заменяемые новыми. Отдельные меры или измерительные приборы, входящие в групповой эталон, применяют в качестве рабочих эталонов, если это допустимо по условиям хранения единицы. Рабочий эталон — эталон, предназначенный для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. Ученый-хранитель - ответственное лицо, назначаемое для ведения работ с эталонами, наблюдения за правильным хранением, сличением и исследова- нием эталонов в метрологических институтах, в том числе и международным сличением. Эталонная база РФ насчитывает 118 государственных эталонов и более 300 вторичных эталонов. Государственные эталоны служат для воспроизведения физических величин, поэтому структура эталонной базы соответствует структуре единиц СИ. Основа этой базы — эталоны основных единиц СИ кроме эталона единицы количества вещества (моль). Одной из причин того, что эталон единицы количества вещества не создан, является недостаточная четкость определения этой единицы и отсутствует метод ее измерения в со- ответствии с определением. Тем более, эту единицу трудно назвать основной, так как в ее определение связано с единицей массы. Вполне возможно, что эта единица будет переведена в разряд специальных единиц массы. Крупнейшие хранители эталонов РФ - метрологические институты Всерос- сийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделее- ва ( ФГУП ВНИИМ ) и Всероссийскй научно-исследовательский институт фи- зико-технических и радиотехнических измерений ( ФГУП ВНИИФТРИ ). http://cifra.studentmiv.ru/metrologiya_tema-3/ © И.В. Музылёва, 2016 Страница 12 Кроме национальных эталонов единиц существуют международные эталоны, хранимые в Международном бюро мер и весов (МБМВ). Программой дея- тельности МБМВ предусмотрены систематические международные сличения национальных эталонов крупнейших метрологических лабораторий разных стран с международными эталонами и между собой. Основные еденицы СИ: Длина, метр; Масса, килограмм; Время, секунда; Сила тока, ампер; Термодинамическая температура, кельвин; Сила света, кандела; Количество вещества, моль. Фрагмент Перечня государственных эталонов 11 ГЭТ 12- 2011 Государственный первичный эта- лон единиц магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менде- леева" ГОСТ 8.030- 2013 12 ГЭТ 13- 2001 Государственный первичный эта- лон единицы электрического напряжения ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менде- леева" ГОСТ 8.027- 2001 13 ГЭТ 14- 2014 Государственный первичный эта- лон единицы электрического со- противления ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менде- леева" ГОСТ Р 8.764- 2011 14 ГЭТ 15-79 Государственный первичный эта- лон единицы индуктивности ФГУП "ВНИИМ им. Д.И. Менде- леева" ГОСТ Р 8.732- 2011 Библиография 1. http://metrologu.ru/info/metrologia/poverka-i-kalibrovka/gosudarstvennaa- poverochnaa-shema.html 2. Г О С Т 8 . 0 6 1 - 8 0 . Государственная система обеспечения единства измерений. ПОВЕРОЧНЫЕ СХЕМЫ. Содержание и построение. 3. http://metrologu.ru/info/view/printview-225.html 4. Федеральный закон N 102-ФЗ от 26.06.2008 г. "Об обеспечении един- ства измерений" |