Международные организации по метрологии

Испытания и контроль качества продукции, сертификация, аккредитация метрологических лабораторий сопряжены с действиями, основанными на национальных системах измерений. При оценке соответствия продукции требованиям стандартов осуществляются измерения различных параметров, начиная от характеристик самой продукции до параметров внешних воздействий при ее хранении, транспортировке и использовании. При сертификационных испытаниях, устанавливающих соответствие товара обязательным требованиям, методика и практика измерений прямо сказываются на сопоставимости результатов, что непосредственно связано с признанием сертификата. Следовательно, метрология будет обеспечивать интересы международной торговли, если соблюдается единство измерений как необходимое условие сопоставимости результатов испытаний и сертификации продукции. Эта задача и является важнейшей в деятельности международных организаций по метрологии, благодаря усилиям которых в большинстве стран мира принята Международная система единиц физических величин (СИ), действует сопоставимая терминология, приняты рекомендации по способам нормирования метрологических характеристик средств измерений, по сертификации средств измерений, по испытаниям средств измерений перед выпуском серийной продукции. Международные метрологические организации работают в контакте с ИСО и МЭК, что соответствует более широкому международному распространению единства измерений.

Наиболее крупные международные метрологические организации — Международная организация мер и весов (МОМВ) и Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ).

В 1875 г. 17 странами (в том числе и Россией) была подписана Метрическая конвенция, цель которой — унификация национальных систем единиц измерений и установление единых фактических эталонов длины и массы (метра и килограмма). На основе этой Конвенции была создана межправительственная Международная организация мер и весов. Официальный язык организации — французский. Среди инициаторов создания организации была Петербургская Академия наук. Метрическая конвенция действует по сей день (с дополнениями от 1921 г.). Членами ее состоят около 50 государств мира. В соответствии с Конвенцией было создано Международное бюро мер и весов (МБМВ) — первая международная научно-исследовательская лаборатория, которая хранит и поддерживает международные эталоны: прототипы метра и килограмма, единицы ионизирующих изучений, электрического сопротивления и др. МБМВ расположено во Франции (г. Севр), его деятельностью руководит Международный комитет мер и весов (МКМВ). Главная практическая задача МБМВ — сличение национальных эталонов с международными эталонами различных единиц измерений. Фактически МБМВ координирует деятельность метрологических организаций более чем 100 государств.

Научное направление работы этой организации — совершенствование метрической системы измерений. МБМВ постоянно совершенствует международные эталоны, разрабатывает и применяет новые и новейшие методы и средства точных измерений, создает новые и заменяет устаревшие концепции основных единиц измерений, координирует метрологические исследования в странах-членах.

Программы научной и практической деятельности МБМВ утверждает Генеральная конференция по мерам и весам — высший международный орган по вопросам установления единиц, их определений и методов воспроизведения. В ее работе участвуют все страны, присоединившиеся к Конвенции. Генеральная конференция собирается не реже одного раза в четыре года, первая состоялась в 1898 г. В промежутках между конференциями работой МОМВ руководит избираемый на конференции Международный комитет мер и весов. В состав комитета входят крупнейшие физики и метрологи мира, всего 18 членов. В свое время в составе комитета представлял Россию Д.И. Менделеев.

В составе Международного комитета мер и весов работают 8 Консультативных комитетов, которые подготавливают материалы и решения для Генеральных конференций. Названия комитетов отражают диапазон деятельности МОМВ: Комитет по электричеству, по термометрии, определению метра, определению секунды, по единицам, по массе, фотометрии и эталонам для ионизирующих излучений. Государства — члены МОМВ представлены в комитетах своими крупнейшими научными институтами, Россия — Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологии и Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений.

Научные разработки МОМВ имеют большое практическое значение. Достаточно назвать принятие Международной Системы Единиц СИ (1960 г.), нового определения секунды (в 1967 г.) и создание новейших стандартов частоты. Последнее позволило повысить точность национальных эталонов времени и частоты в 100-1000 раз, а это в свою очередь положительно отразилось на обеспечении точности космических полетов, а также было использовано в некоторых фундаментальных научных исследованиях.

Россия как участница МОМВ пользуется регулярным сличением шкалы времени с международной шкалой атомного времени TAI, в установлении которой используются национальные эталоны США, ФРГ, Канады, специальные спутники связи, рабочие эталоны и промышленные атомные стандарты частоты западноевропейских государств. Для России это дает возможность поддерживать заданную точность государственного первичного эталона времени и частоты и систему их передачи с наименьшими затратами.

Другой пример — переход на новое определение метра в 1983 г. Этому предшествовала десятилетняя подготовка, за время которой специалисты ряда стран (в том числе бывшего СССР) выполнили огромный объем разработок на сумму во много десятков млн. долл. Но затраты каждой страны составляли не более 30% общих.

Важным следствием участия в работе МОМВ является синхронный переход стран на новые единицы измерений или новые эталоны основных единиц. Это создает основу для взаимного признания результатов испытаний и измерений, позволяет устранить технические затруднения в международной торговле (особенно машинами, оборудованием, приборами и т.п.), обмене научно-технической информацией, технологией и др. Исследования по сличению лазеров пяти стран (в том числе России) показали возможность перехода в недалеком будущем на новое определение метра.

Участие России в МОМВ положительно сказывается на сохранении позиций и международного авторитета российской метрологии и содействует процессу присоединения России к ГАТТ/ВТО и вступления в Европейский Союз.

Международная организация законодательной метрологии

Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) учреждена на основе межправительственной Конвенции, подписанной в 1956 г. Россия участвует в МОЗМ как правопреемница Советского Союза. Организация объединяет более 80 государств. Цель МОЗМ — разработка общих вопросов законодательной метрологии, в том числе установление классов точности средств измерений; обеспечение единообразия определения типов, образцов и систем измерительных приборов; рекомендации по их испытаниям для унификации метрологических характеристик; порядок поверки и калибровки средств измерений; гармонизация поверочной аппаратуры, методов сличения, поверок и аттестации эталонных, образцовых и рабочих измерительных приборов; выработка оптимальных форм организации метрологических служб и обеспечение единства государственных предписаний по их ведению; оказание научно-технического содействия развивающимся странам в создании и организации работ метрологических служб и их оснащение надлежащим оборудованием; установление единых принципов подготовки кадров в области метрологии с учетом различных уровней квалификации.

На 4-й Международной конференции МОЗМ в 1972 г. ее цели были дополнены более обобщенной формулировкой, отражающей суть основных задач международного сотрудничества: установление взаимного доверия к результатам измерений технических характеристик сырья, полуфабрикатов и промышленной продукции,

проводимых в каждой из стран—участниц Конвенции, определение общих принципов законодательной метрологии; установление необходимых и достаточных характеристик и требований, которым должны отвечать средства измерений, чтобы их применение по согласованию с государствами-членами могло быть рекомендовано в международном плане.

На последующих конференциях задачи дополнялись в соответствии с развитием сертификации, а также стандартизации систем управления качеством на основе международных стандартов ИСО серии 9000. Так, на 8-й Конференции МОЗМ в 1988 г. в число новых актуальных задач были включены предложения по проведению исследований методов поверки средств измерений у их изготовителей с учетом действующих на предприятиях систем управления качеством, соответствующих стандартам ИСО 9000.

Высший руководящий орган МОЗМ — Международная конференция законодательной метрологии, которая созывается с интервалом в четыре года. В работе конференции обычно участвуют не только страны-члены, но и те, которые не планируют стать членами, а также различные международные союзы, чья деятельность связана с метрологией. Решения, принятые МОЗМ, носят рекомендательный характер и лишь морально обязуют страны-члены организации внедрить их по возможности. Дальнейшее зависит от многих факторов.

Исполнительный орган МОЗМ — Международный комитет законодательной метрологии, состоящий из представителей от каждой страны-члена МОЗМ. Заметим, что представители не наделены правом брать на себя обязательства от имени правительства своего государства. При Комитете действует консультативный орган — Совет президента (Международного комитета законодательной метрологии). В состав его входят два вице-президента, директор Международного бюро законодательной метрологии и пять наиболее активных членов Международного комитета законодательной метрологии.

Решения принимаются обычно на сессиях Комитета, которые проводятся ежегодно, а в особых случаях — путем переписки. Резолюции, принимаемые Комитетом, действительны при единогласной поддержке всех его членов.

Работу Комитета и Конференции координирует Международное бюро законодательной метрологии (МБМЗ, находится в Париже). Бюро издает информационные материалы, ведет фонд документации, занимается пропагандой достижений в области метрологии путем экспозиции в своих демонстрационных залах. Бюро проводит постоянный взаимный обмен информацией с участниками МОЗМ, а также ежеквартально выпускает "Бюллетень МОЗМ" (на французском языке — официальном для организации). Технические комитеты (ТК) и подкомитеты (ПК), являющиеся, как принято в подобных организациях, рабочими органами, в МОЗМ имели до последнего времени иные названия: секретариаты-пилоты и секретариаты-докладчики соответственно. В настоящее время осуществляется переход на ТК и ПК, но он еще не завершен. Секретариаты-пилоты отвечают за определенную область метрологии, а секретариаты-докладчики ведут конкретные аспекты в каждой области.

Россия ведет два секретариата-пилота (ТК); "Средства измерений для ионизирующих излучений" и "Приборы для физико-химических измерений", а также 12 секретариатов-докладчиков (ПК). В рамках секретариатов-пилотов создаются

национальные и международные рабочие группы. Национальную рабочую группу организует представитель страны, которая возглавляет секретариат. В группу входят специалисты национальной службы законодательной метрологии, национального органа по стандартизации, а также метрологических лабораторий.

В международную рабочую группу входят представители секретариата-пилота (ТК) и секретариатов-докладчиков (ПК) различных стран, изъявляющих желание участвовать в работе, а также представители других международных организаций, сотрудничающих с МОЗМ.

В международных рабочих группах может быть два вида членства:

• член Π — представитель страны-участницы МОЗМ;

• член О — представитель страны-наблюдателя.

Главная задача ТК — составление программы работ, которая рассчитана на четырехлетний период и утверждаются высшим руководящим органом МОЗМ. Технические комитеты и подкомитеты по характеру разрабатываемых ими документов делятся на три основные группы: по общим вопросам метрологии; по отдельным видам измерений; по метрологическому обеспечению отдельных областей деятельности.

МОЗМ издает два вида документов: международные документы (МД) и международные рекомендации (МР). МД носят директивный характер и предназначены для рабочих органов МОЗМ, МР — рекомендательный характер и предназначены для стран-членов МОЗМ.

МР и МД издаются на английском и французском языках и рассылаются странам-членам. В России хранителем фонда этих документов является ВНИИМС (Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации в машиностроении), который выполняет также функции национального Секретариата МОЗМ.

Взаимное признание результатов испытаний и сертификации непосредственно связано с признанием результатов поверки средств измерений. Работая в этом направлении, МОЗМ утвердила международный документ "Рекомендации по составлению двух- и многосторонних соглашений о признании результатов испытаний, утверждения типа, поверки".

Разработки МОЗМ, направленные на заключение соглашений о взаимном признании, внесли значительный вклад в возможность создания Международной системы сертификации средств измерений как добровольной и открытой системы. Деятельность МОЗМ в этом направлении не противоречит принятым рекомендациям ИСО/МЭК. Напротив, МОЗМ не только учитывает руководства ИСО/МЭК, непосредственно связанные с областью метрологии, но и участвует в работе почти 30 технических комитетов ИСО. Кроме того, МОЗМ сотрудничает с такими международными организациями, как МЭК, ЮНИДО, МОМВ, ИМЕКО и др.

ИМЕКО - Международная конференция по измерительной технике и приборостроению — создана в 1958 г. и является научной консультативной организацией. Форма ее работы — проведение международных конгрессов и семинаров по актуальным проблемам развития измерительной и диагностической техники.

ЮНИДО — организация системы ООН по промышленному развитию, главная цель которой — содействие индустриализации развивающихся стран.

Таким образом, деловые контакты с организациями, казалось бы, столь разного профиля направлены к одной цели — содействию научно-техническому прогрессу и международным экономическим связям.

Формы сотрудничества МОЗМ с другими международными организациями различны: обмен информацией по проводимым и планируемым работам, участие в заданиях (с правом совещательного голоса), создание смешанных комитетов. Все они преследуют одну цель — избежать дублирования в работе и максимально использовать усилия и наработки других организаций в выполнении поставленных задач.

Россию в МОЗМ представляет Госстандарт РФ, а также 12 министерств и ведомств. Участие в МОЗМ дает возможность активно влиять на содержание принимаемых документов, добиваясь их соответствия российским метрологическим стандартам. Это снижает затраты на пересмотр стандартов и переоборудование метрологических лабораторий, что связано с различиями в стандартах. Но вместе с тем учет новых рекомендаций, принятых МОЗМ, что чаще всего связано с внесением соответствующих изменений в отечественные метрологические стандарты и деятельность служб, позволяет совершенствовать метрологическую работу в стране, гармонизовать ее с международными правилами и нормами, что необходимо для дальнейшего развития международных торгово-экономических связей страны.

Сертификаты МОЗМ. Особо следует отметить деятельность МОЗМ по сертификации средств измерений. С 1 января 1995 г. введена Система сертификатов МОЗМ, к которой Россия присоединилась с момента введения.

Сертификат МОЗМ — это документ, подтверждающий соответствие средства измерений определенной Международной рекомендации <МР) МОЗМ. МР содержит технические требования, описание процедуры испытаний и форму отчета по испытаниям. Сертификат МОЗМ дает гарантию изготовителю средств измерений в том, что изделие соответствует международным требованиям, которые признаются большинством государств мира.

По данным на конец 1995 г., в Системе сертификатов МОЗМ действует 16 МР (см. приложение 17). В этом же году вручено более 130 сертификатов МОЗМ 32 изготовителям в 12 странах.

В целях совершенствования Системы создана техническая консультативная группа по сертификации (ТАГсерт). В ее работе участвуют 13 стран: Австралия, Китай, Дания, Германия, Япония, Куба, Норвегия, Польша, Россия, Словакия, Великобритания, США, Югославия. ТАГсерт ежегодно отчитывается перед МОЗМ, работа ее организована в основном по переписке. Секретариат ведет МБЗМ, рабочий язык — английский.

Задачи на ближайшую перспективу включают: ускорение работ по взаимному признанию путем сравнения и обмена результатами испытаний; распространение Системы на несерийные средства измерений; распространение информации о Системе; проработка процедур использования Системы сертификатов МОЗМ для группы однотипных средств измерений.

МБЗМ занимается выявлением мнений стран-членов МОЗМ по задачам развития Системы, рассылая для этого вопросник, касающийся рабочих докладов ТАГсерт по приоритетным направлениям. Среди предложений предприятий

(фирм) — изготовителей, заинтересованных в сертификации своей продукции в Системе сертификатов МОЗМ, МБЗМ отмечает международное признание сертификатов на средства измерений всеми государствами-членами МОЗМ; распространение Системы на автоматические взвешивающие устройства и др. В целом система сертификации средств измерений МОЗМ дает возможность любой странечлену получить сертификат о соответствии конкретного прибора, который производится предприятием в данной стране, требованиям определенной Международной рекомендации МОЗМ. Другие страны-участницы МОЗМ на добровольной основе решают вопрос признания (непризнания) такого сертификата. Любая страна, которая присоединится к Конвенции 1956 г., получает все права страны-члена МОЗМ, в том числе и по отношению к Системе сертификатов МОЗМ.

Несколько подробнее остановимся на участии России в работе МОЗМ. Сама эта организация была создана по инициативе СССР, правопреемницей которого в МОЗМ стала Россия.

Технические комитеты и подкомитеты, которые ведет РФ, разрабатывают МД и МР как по общим вопросам метрологии, так и по конкретным видам измерений. Так, ТК21 разработал МД, регламентирующие вопросы нормирования метрологических характеристик средств измерений и измерительных систем. Документ имеет практическое значение, поскольку направлен на достижение единообразия при оценке погрешностей практических измерений по нормируемым характеристикам средств измерений. В противном случае затрудняется сравнение различных измерительных приборов при их выборе, равно как и результатов измерений одной и той же характеристики на приборах разных изготовителей.

Россия ведет в ТК27 подкомитет, который разрабатывает общие принципы использования стандартных образцов в законодательной метрологии. Большинство средств измерений, которые проверяются с помощью стандартных образцов, применяются для определения параметров качества сырьевых товаров. Для России как экспортера сырья важно добиваться принятия ее предложений по стандартизации образцов. Подобные исследования ведутся в ИСО, отчасти дублируя друг друга. Работая в подкомитете ТКЗО "Физико-химические измерения", российские специалисты включают требования отечественных стандартов в разрабатываемые Международные рекомендации. Работа в этом комитете приобретает актуальность сопряженностью тем с метрологическим обеспечением проблемы контроля за состоянием окружающей среды. Российские специалисты ведут также ТК31, который занимается унификацией подготовки специалистов-метрологов.

Из общего количества МР и МД Россией разработано 14%, причем 80% из них внедрено в российские стандарты и другие нормативные документы.

Участие России в работе МОЗМ в целом обеспечивает:

• в научно-техническом плане — получение большого объема информации о результатах работ в крупнейших зарубежных метрологических центрах и организациях. Это дает возможность значительно сократить объем затрат на НИОКР и производство измерений, особенно высшей степени точности. С информационным обеспечением связана также возможность поддержания современного уровня точности эталонного оборудования, использования зарубежного опыта для совершенствования метрологических служб и доведения их состояния до уровня лучших зарубежных служб;

• в области экономики и международной торговли — сокращение затрат на повторные измерения технических параметров импортируемых сырьевых товаров и готовых изделий, усиление степени доверия к документам о качестве и оценке соответствия экспортируемых товаров; защиту экономических интересов России путем внедрения в международную практику нормативов, принятых в отечественных стандартах, и др.;

• в политическом плане — содействие повышению общего авторитета России и развитию взаимовыгодного сотрудничества.

В области метрологии работают и другие международные организации: МККР — Международный консультативный комитет по радиосвязи; МККТТ — Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии; ИКАО — Международная организация гражданской авиации; МАГАТЭ — Международное агентство по атомной энергии; КОСПАР — Комитет по исследованию космического пространства.

Основные международные нормативные документы по метрологии Для реализации на практике единства измерений в международном масштабе необходимы соответствующие нормативные документы, устанавливающие рекомендации, позволяющие обеспечить единство измерений, и введенные в национальные системы нормы и правила в области метрологии. Такие нормативные документы разработаны и разрабатываются по мере возникновения новых потребностей международными организациями, о которых сказано выше. Международные нормативные документы по содержанию и области применения охватывают четыре составляющие метрологической практики:

• терминологию в области метрологии;

• единицы величин, их наименование, обозначение и определение;

• требования к метрологическим характеристикам средств измерений;

• способы выражения погрешностей результатов измерений величин.

В области терминологии важнейшим документом является Международный словарь основных и общих терминов в метрологии, который вышел вторым изданием в 1993 г. В подготовке словаря принимали участие специалисты, назначенные семью международными организациями, в число которых входят ИСО, МЭК, МОЗМ, МБМВ. Публикует словарь ИСО, которой и принадлежит (в лице Метрологической группы) идея создания этого терминологического словаря. Цель словаря — установить приемлемые для широких кругов термины с описанием выражаемых ими понятий. Словарь содержит шесть разделов: Величины и единицы; Измерения; Результаты измерений; Средства измерений; Характеристика средств измерений; Эталоны. Кроме этого общего словаря, издается Словарь по законодательной метрологии, в котором освещается деятельность государственных метрологических служб в различных странах мира. Издает этот словарь Международная организация законодательной метрологии.

В области единиц величин главным документом является Международная система единиц СИ, принятая в I960 г. на XI Генеральной конференции по мерам и весам. В последующий период эта система уточнялась и развивалась.

Международная система единиц СИ — это основа унификации применяемых единиц измерения для обеспечения единства измерений. С развитием научно-технического прогресса повышаются требования к степени точности измерений национальных эталонов. А это в конечном счете достигается пересмотром трактовки основных и производных единиц СИ, реализацией их на более высоком уровне точности. Придавая особую значимость систематизации всех материалов по совершенствованию Международной системы единиц, Международное бюро мер и весов опубликовало сборник "Международная система единиц СИ", который расценивается как важнейший основополагающий международный нормативный документ по метрологии. С 1970 г. вышло шесть изданий этого документа на французском языке, а также осуществлен перевод, правда не официальный, на английский язык. Основные и некоторые производные единицы СИ приведены в приложении 19.

Величинами и единицами в области метрологии занимаются и крупнейшие международные организации — ИСО и МЭК. ИСО/ТК12 "Величины, единицы, обозначения, переводные множители" занимается унификацией наименований и обозначений физических единиц, результатом чего являются международные стандарты. Так, международные стандарты ИСО 1000 "Единицы СИ и рекомендации по использованию их дольных и кратных и других единиц" и ИСО31 "Величины и единицы" являются основополагающими международными нормативными документами по унификации величин и единиц, широко применяемых в научных и технических областях.

Технический комитет МЭК/ТК12 "Величины, единицы и их обозначения" разработал Публикацию 27 "Буквенные обозначения, применяемые в электронике" применительно к дальней связи и электронике, логарифмическим единицам и величинам, вращающимся машинам. Это основополагающий международный нормативный документ для унификации обозначений единиц и величин в электротехнике и электронике.

Указанные международные документы были использованы при создании проекта российского государственного стандарта "ГСИ. Физические величины и их единицы", который предполагается применять в качестве межгосударственного в рамках СНГ.

К международным документам, содержащим требования к метрологическим характеристикам средств измерений, относятся:

• спецификации на эталоны, разрабатываемые МБМВ;

• Положение о Международной температурной шкале 1990 г. (МТШ-90);

• Международные рекомендации МОЗМ, международные стандарты ИСО и МЭК на технические требования к средствам измерений и методам их поверки.

В области способов выражения погрешностей измерений разработаны рекомендации МБЗМ и МКМВ, на основе которых с участием представителей МЭК, ИСО, МОЗМ опубликован документ "Руководство для выражения неопределенности в измерениях", предназначенный для использования в практике метрологических служб.

Известно, что обработка результатов измерений во всех странах проводится с использованием аппарата теории вероятностей и математической статистики,

при этом погрешности подразделяются на случайные и систематические. Однако оценки погрешностей, значения и формирование доверительных интервалов вероятностей, применяемых на практике в метрологических лабораториях разных стран, различаются между собой. Особые затруднения возникли у МБМВ при проведении сличений эталонов, так как оказалось трудно сравнить их результаты между собой и с требованиями международных спецификаций и стандартов. Это и стимулировало указанное выше направление деятельности международных организаций.

Некоторые отечественные специалисты в области метрологии считают нецелесообразным применение данного Руководства в России, мотивируя это ошибочным утверждением, что "неопределенность занимает независимое положение от погрешности измерений", хотя толкование этого термина базируется на термине "стандартное отклонение".

Тем не менее следует учитывать широкое применение понятия "неопределенность измерений" в зарубежной метрологической практике и принятие толкования его Руководством, вероятно, необходимо для взаимопонимания в международном сотрудничестве по метрологии: «неопределенность измерений — это параметр, характеризующий рассеяние результатов измерений в серии вследствие влияния случайных и неисключенных систематических погрешностей в виде оценок средней квадратической погрешности измерений или доверительных границ погрешности

Перечень Международных рекомендаций (МР) и Международных документов (МД) МОЗМ, которые опубликованы Международным бюро законодательной метрологии, приведен в приложениях 16 и 17.