Передача размеров единиц величин рабочим средствам измерений от государственных эталонов

Основным практическим мероприятием, обеспечивающим единство размеров единиц однородных величин при каждом измерении этих величин вне зависимости от места выполнения измерений, является процедура передачи размера единицы величины от государственного эталона к рабочему средству измерений. Эта процедура, по сути дела, есть процедура передачи к рабочему средству измерений участка шкалы величины, и результат измерения получается путем сопоставления сигнала измерительной информации с этим участком шкалы.

Указанная процедура строго регламентируется соответствующими нормативными документами, которые называются поверочными схемами. Общие принципы составления поверочных схем, относящихся к различным величинам, подлежащим измерениям, изложены в стандарте ГОСТ 8.061 “Государственная система обеспечения единства измерений. Поверочные схемы. Содержание и построение.”

В соответствии с действующими документами (например, МИ 2247-93 “Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения”) поверочная схема– нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений, содержащий описание методов и погрешностей при передаче.

Терминология международных документов, применяемая для обозначения поверочной схемы, неоднозначна. Особенно большим разнообразием отличаются английские названия поверочной схемы: traceability chart, hierarchy scheme, verification chart.

Общая структура соподчиненности средств измерений, участвующих в передаче размера единицы (участка шкалы) от государственного эталона рабочим средствам измерений, приведена в ГОСТ 8.061 и представлена на рис. 15.2.

Рис. 15.2. Структура государственных поверочных схем

Определения терминов, используемых в поверочных схемах, регламентированы МИ 2247-93.

Эталон– средство измерений или комплекс средств измерений, предназначенные для воспроизведения и (или) хранения единицы и передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерений и утвержденные в качестве эталона в установленном порядке.

Государственный первичный эталон– эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране точностью и признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на всей территории Российской Федерации.

Вторичный эталон– эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.

Рабочий эталон– эталон, предназначенный для передачи размера единицы (участка шкалы) рабочим средствам измерений. Этот термин заменил собой термин «образцовое средство измерений». При необходимости рабочие эталоны подразделяют на разряды, количество которых не ограничено.

Эталон сравнения– эталон, применяемый для сличений эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.

Государственный первичный эталон находится во главе поверочной схемы, на ее высшей ступени. На той же ступени находится эталон сравнения, предназначенный для выполнения сличений с международным эталоном или круговых сличений государственных эталонов нескольких стран.

Для обеспечения надлежащей сохранности государственного эталона количество обращений к нему ограничивается. Поэтому предусматриваются вторичные эталоны, которые непосредственно взаимодействуют с наивысшим рабочим эталоном.

Две соседние ступени этой типовой схемы соединены методикой выполнения передачи единицы (части шкалы) со ступени на ступень. Средство измерений, стоящее на верхней ступени из двух соседних, и методика должны обеспечивать погрешность этого сличения не хуже, чем 1/3 от предела допускаемой погрешности, нормированного для рабочего эталона или рабочего средства измерений, стоящего на нижней ступени.

В поверочной схеме величины, зависящей от двух и более величин (например, электрической мощности) предусматривается вход из поверочной схемы другой (других) величин (показано на рис. 15.2).

Передача единицы (части шкалы) на самую нижнюю ступень выполняется при поверке (или калибровке) рабочего средства измерений. Требования к соотношению характеристик погрешности при этом сохраняются теми же, что установлены для остальных ступеней. Все методики кроме методик калибровки должны в обязательном порядке утверждаться уполномоченным на то государственным органом.

Количество ступеней в поверочных схемах раз личных величин может быть различной. Однако с увеличением количества ступеней точность передачи утрачивается. Поэтому обычно стремятся минимизировать количество этих ступеней. В частности, количество ступеней поверочной схемы времени и частоты может быть сокращено до двух за счет передачи по радиоканалу выходного сигнала эталона секунды, которая воспроизводится косвенно через количество периодов несущей частоты этого сигнала.

Для обеспечения единства измерений при выполнении количественного химического анализа используются стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. ГОСТ 8.315 “Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы. Основные положения” устанавливает следующие категории стандартных образцов:

• государственные стандартные образцы (ГСО);

• отраслевые стандартные образцы (ОСО);

• стандартные образцы предприятий (СОП).

Стандартным образцам, включенным в поверочные схемы, присваиваются разряды.

В последнее время в связи с выходом новых международных нормативных документов в области метрологии и необходимостью приближения отечественных документов к международным Госстандарт предпринимает шаги по пересмотру Российских нормативных документов. Этот пересмотр затронет, в основном, терминологию и приведет к снижению степени обязательности некоторых стандартов.