Метроломгия (от греч. мЭфспн - мера, + др. - греч. льгпт - мысль, причина) - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности [1]. Предметом метрологии является извлечение количественной информации о свойствах объектов с заданной точностью и достоверностью; нормативная база для этого - метрологические стандарты.

Метрология состоит из 3 разделов:

· Теоретическая

Рассматривает общие теоретические проблемы (разработка теории и проблем измерений физических величин, их единиц, методов измерений).

· Прикладная

Изучает вопросы практического применения разработок теоретической метрологии. В её ведении находятся все вопросы метрологического обеспечения.

· Законодательная

Устанавливает обязательные технические и юридические требования по применению единиц физической величины, методов и средств измерений [2].

2. Организационно-правовые основы метрологии

· "ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений" ПР 50.2.009-94;

· "ГСИ. Требования к государственным центрам испытаний средств измерений и порядок их аккредитации" ПР 50.2.010-94;

· "ГСИ. Порядок ведения Государственного реестра средств измерений" ПР 50.2.011-94.

Закон Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений" предусматривает осуществление поверки средств измерений (подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору) в следующих случаях:

· при выпуске из производства или после ремонта;

· при ввозе по импорту;

· в процессе эксплуатации.

При этом осуществление купли-продажи или выдачи на прокат разрешается только средств измерений, прошедших поверку.

Поверка средств измерений - это совокупность действий органов Государственной метрологической службы или иных аккредитованных организаций, направленных на определение и подтверждение соответствия средств измерений принятым техническим требованиям и образцам.

Средства измерений подлежат:

· первичной;

· периодической;

· внеочередной;

· инспекционной;

· экспертной поверке.

Первичная поверка обязательна для всех средств измерений утвержденных типов при выпуске из производства, окончания ремонта и при ввозе по импорту. Однако, если имеется соответствующее соглашение, заключенное Госстандартом России с зарубежными странами о признании результатов поверки, проведенной в них, в этом случае первичная поверка не осуществляется.

Периодическая поверка проходит через определенные интервалы. Ее объект - средства измерений, находящиеся в эксплуатации или на хранении. Первый межпроверочный интервал фиксируется при утверждении типа. Результаты периодической поверки действительны в течение межпроверочного срока, продолжительность которых корректируется органами государственной метрологической службы по согласованию с метрологической службой юридического лица. Владельцы средств измерений сами составляют перечни средств измерений, подлежащих поверке.

Государственный метрологический надзор направлен на достижение основной цели Закона - защиту интересов государства и его граждан от отрицательных последствий, вызванных неправильными результатами измерений.

При этом следует учитывать, что степень действенности закона в любой сфере определяется эффективностью надзора за его осуществлением [5].

В нашей стране выполнение функций государственного метрологического надзора возложено на органы Государственной метрологической службы, осуществляющей следующие виды надзора:

1. Надзор за состоянием и применением средств измерений, методик выполнения измерений, соблюдением метрологических правил и норм.

2. Надзор за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций.

3. Надзор за количеством фасованных товаров.

Первый вид надзора является наиболее традиционным. Он не предусматривает существенной перестройки в работе как государственных инспекторов, осуществляющих проверки, так и персонала организаций и предприятий. В настоящее время основные изменения сводятся к необходимости каждым предприятием составить перечень средств измерений, относящихся к сфере распространения государственного метрологического контроля, и предоставить его в установленные сроки для организации поверки. При этом методики выполнения измерений, использующие средства измерений, вошедшие в список, также являются объектами государственного метрологического надзора за аттестованными методиками выполнения измерений. ПР 50.2.002-94 "ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм".

Второй вид надзора относит к нарушениям метрологических правил и норм не только использование средств измерений и вспомогательного оборудования, не соответствующих утвержденному типу, не прошедших поверку, с неправильными показаниями, нарушенным клеймом, но и такие проявления "субъективной погрешности", как обвес, обмер и обсчет. ПР 50.2.003-94 "ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций".

Третий - абсолютно новый для России, однако весьма широко применяемый за рубежом, вид надзора. Для успешного осуществления этого вида государственного метрологического надзора необходимо более детально разработать методики по надзору за конкретными группами фасованных товаров в упаковках, а также нормативную документацию на фасованные товары. Фасованные товары в упаковках - товары в упаковках, количество которых, определенное в единицах массы, объема, длины, площади или иных величин, указано на упаковке и не может быть изменено без ее вскрытия или деформации. ПР 50.2.004-94 "ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже".

Закон Российской Федерации "Об обеспечении единства измерений" заменил положения о ведомственной поверке и метрологической аттестации средств измерений на новый вид контроля - калибровку средств измерений.

Под калибровкой средств измерений понимается совокупность мероприятий и операций, проводимых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик, способности к применению средства измерений, на которое не распространяется государственный контроль и надзор.

Таким образом, калибровке подлежат только те средства измерений, которые не должны подвергаться поверке, являющейся государственной формой метрологического контроля.

Право проводить калибровку имеет любая метрологическая служба или физическое лицо, которые являются компетентными в этой области и располагают условиями для проведения данного вида работ.

Следует подчеркнуть, что калибровка представляет собой добровольную функцию, которая выполняется метрологической службой предприятия или любой другой приглашенной организацией, осуществляющей этот вид метрологических работ.

При этом необходимым условием добровольного проведения операций по калибровке является строгое соблюдение прослеживаемости - обязательного соответствия рабочего средства измерений требованиям государственного эталона [3].

Согласно Закону, Госстандарт России - Центральный орган Российской системы калибровки. Он осуществляет координацию всей деятельности следующих субъектов Системы:

· метрологических служб, аккредитованных на право калибровки средств измерений;

· государственных научных метрологических центров и органов Государственной метрологической службы, которые имеют право аккредитовывать метрологические службы юридических лиц на право калибровки средств измерений;

· научно-исследовательские институты метрологической службы, в ведении которых находится организационное, методическое и информационное обеспечение деятельности данной системы.

Любая метрологическая служба, пожелавшая вступить в Российскую систему калибровки, должна получить соответствующую аккредитацию.

Членство в системе существенно повышает степень доверия потребителя к показателям качества продукции, контроль которых осуществляется с помощью измерений. Это в свою очередь оказывает влияние на повышение конкурентоспособности продукции [5]. Одним из основных стимулов также является участие в важном процессе сертификации продукции в соответствии с требованиями международных стандартов ИСО/МЭК серии 9000 и общеевропейским стандартом EN 45000, предусматривающих обязательную аккредитацию испытательных и калибровочных лабораторий, представляющих собой необходимое условие регистрации достигаемого уровня качества.

Обеспечение достоверности результатов измерений аккредитованными метрологическими службами системы осуществляется путем передачи размеров единиц государственных эталонов Государственной метрологической службы эталонам метрологических служб системы и далее рабочим средствам измерений (при помощи рабочих эталонов).

Таким образом, Российская система калибровки базируется на следующих принципах:

· вступление на добровольной основе;

· необходимый уровень технической компетенции;

· передача размеров единиц от государственных эталонов эталонам аккредитованных служб и рабочим средствам измерений;

· самоокупаемость в рыночных условиях.

Сертификация средств измерений направлена на сохранение единства измерений в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору.

Задачи сохранения единства измерений в этих сферах обусловили необходимость создания добровольной Системы сертификации средств измерений на соответствие метрологическим нормам и правилам. При этом методологической основой ее построения стали нормативные документы Международной организации по стандартизации (ИСО), Международной электротехнической комиссии (МЭК), Международной конференции по аккредитации испытательных лабораторий (ИЛАК), Системы сертификации ГОСТ Р и Системы сертификатов Международной организации законодательной метрологии (МОЗМ).

Система сертификации средств измерений включает:

· обеспечение добровольной сертификации средств измерений на соответствие метрологическим нормам и правилам, включая любые виды измерений;

· разработку и активное использование нормативной документации, фиксирующей и устанавливающей метрологические правила и нормы на средства измерений;

· разработку и активное использование типовых программ испытаний для обеспечения сертификации средств измерений;

· аттестацию и апробирование методик калибровки средств измерений;

· аттестацию и апробирование методик выполнения измерений с помощью сертифицированных средств измерений;

· обеспечение создания и успешного функционирования разветвленной сети органов по сертификации средств измерений и испытательных лабораторий (центров) конкретных групп средств измерений;

· обеспечение и развитие сотрудничества по взаимному признанию сертификатов соответствия, знаков соответствия, а также результатов сертификации средств измерений с национальными метрологическими службами других стран и т.д.

Информация о деятельности системы в целом и ее подразделений, установленных правилах, участниках, а также результатах аккредитации и сертификации может предоставляться изготовителям, общественным организациям, органам по сертификации, испытательным лабораториям и заинтересованным физическим лицам. В тоже время Система сертификации средств измерений предусматривает сохранение конфиденциальности информации, составляющей коммерческую тайну.

Организационная структура Системы сертификации средств измерений выглядит следующим образом:

Проблема обеспечения высокого качества продукции тесным образом связана с проблемой качества измерений. Между ними явно прослеживается непосредственная связь: там, где качество измерений не соответствует требованиям технологического процесса, не возможно достичь высокого уровня качества продукции. Поэтому обеспечение качества в значительной степени зависит от успешного решения вопросов, связанных с точностью измерений параметров качества материалов и комплектующих изделий и поддержания заданных технологических режимов. Иными словами, технический контроль качества осуществляется путем замеров параметров технологических процессов, результаты измерений которых необходимы для регулирования процессом.

Следовательно, качество измерений представляет собой совокупность свойств состояния измерений, обеспечивающих результаты измерений с требуемыми точностными характеристиками, получаемые в необходимом виде за определенный отрезок времени.

Перечислим основные свойства состояния измерений:

· точность результатов измерений;

· воспроизводимость результатов измерений;

· сходимость результатов измерений;

· быстрота получения результатов;

· единство измерений.

При этом под воспроизводимостью результатов измерений понимается близость результатов измерений одной и той же величины, полученные в разных местах, разными методами, разными средствами, разными операторами, в разное время, однако в одних и тех же условиях измерений (температуре, давлении, влажности и т.д.).

Сходимость результатов измерений - это близость результатов измерений одной и той же величины, проведенных повторно с применением одних и тех же средств, одним и тем же методом в одинаковых условиях и с той же тщательностью.

Ведущую роль в решении задачи обеспечения качества измерений играет метрология.

менеджмент качество метрология измерение

Здесь уместно будет ещё раз повторить, что же такое метрология. Метрология - это наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности измерений. Достижение единства и точности обеспечивается применением государственных эталонов, "привязки" к ним производимых измерений и разработкой и реализацией соответствующего набора метрологических правил и норм, применяемых как с самим измерениям, так и средствам измерений.

Осуществление измерений только с применением даже самых совершенных и правильно подобранных средств измерений не приведет к достижению необходимых (единых) результатов.

Единство измерений - состояние, процесс измерений, результаты которых выражаются в общепринятых, узаконенных единицах, характеризующихся размерами равными в установленных пределах размерам единиц, воспроизводимых эталонам первичного образца. При этом отклонения результатов измерений прогнозируются с заданной вероятностью, не выходя за установленные пределы [3].

Именно "привязка" измерений к государственным эталонам является наиболее важным условием обеспечения единства измерений. Она, по стандарту ИСО серии 9000, - необходима и обязательна в обеспечении качества продукции.

Требования к обеспечению качества при измерениях (измерительного оборудования), которые гарантируют, что измерения выполнены с преднамеренной точностью и последовательностью содержатся в МС ИСО 9000 (см. ИСО 9000-1-94, п.7.16; ИСО 9004-1-94 п.13 (ИСО/ПМС 9004-1: 2000); ИСО 9001-94, п.4.11 (ИСО 9001: 2000, п.7.6)) и ИСО 10012-1 - стандарт выбирается, если качество продукции или процесса зависит от способности точного измерения. Управление измерительными и контрольными приборами (ИСО/ ПМС 9001: 2000, п.7.6) [6].

Таким образом, можно перечислить основные принципы соблюдения единства измерений:

· размер единиц государственных средств измерений равен размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами;

· результаты измерений выражаются в общепринятых, узаконенных единицах;

· отклонения результатов измерений известны и прогнозируемы;

· отклонения измерений находятся в рамках установленных пределов.

С целью обеспечения единства измерений в России принята Международная система единиц (СИ). На ее основе разработан и введен в действие единый ГОСТ 8.417-81 "ГСИ. Единицы физических величин".

Международная система единиц включает в себя семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела) и две дополнительные (радиан и стерадиан) и ряда производных.

Показания всех применяемых средств измерений должны выражаться только в унифицированных единицах, установленных ГОСТ 8.417-81. Разрешается применение лишь ограниченного числа внесистемных единиц.

Система воспроизведения единиц и передачи их размера рабочим средствам измерений является одной из функциональных частей системы обеспечения единства измерений. При этом единица физической величины (метр, килограмм, секунда и т.д.) воспроизводится государственным эталоном, который представляет собой первичный, исходный эталон, т.е. обладает наивысшими метрологическими свойствами из имеющихся эталонов.

Эталон единицы физической величины - это средство измерений (комплекс средств измерений) для воспроизведения и хранения единицы величины (ее производных) с целью передачи ее размера другим средствам измерений величины.

Государственный эталон - это эталон единицы величины, принятый в качестве исходного на территории страны. Государственные эталоны единиц величин утверждаются и находятся в ведении Госстандарта Российской Федерации и являются федеральной собственностью.

Первичный эталон - государственный эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью.

Вторичные эталоны - эталоны, которые создают и утверждают в случаях, когда необходима организация поверочных работ, а также в случаях предохранения первичных эталонов от излишнего износа.

Эталон сравнения - эталон, предназначенный для сличения эталонов, сравнить которые непосредственно друг с другом нельзя по каким-либо причинам.

Рабочие эталоны - эталоны, служащие для передачи размера единицы рабочим средствам измерений. По уровню точности они могут подразделяться на рабочие эталоны 1 разряда и рабочие эталоны 11 разряда. Следует уточнить, что возможно изготовление и использование рабочих эталонов высшей степени точности (0 - разряда).

Для технических измерений в производстве и лабораториях применяются рабочие средства измерений (РСИ). Они не предназначены для передачи размера единиц [6].

Более 100 государственных эталонов, 70 установок высшей точности и 250 вторичных эталонов образуют в настоящее время эталонную базу Госстандарта Российской Федерации [3].

Заключение