Методика выполнения измерений

 

Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России.

Большое значение при измерениях имеет правильная организация их процесса. Любое измерение требует от оператора понимания и четкости выполнения всей совокупности операций, направленных на исключение или уменьшение влияния погрешностей на результат измерения.

Единство одних и тех же измерений достигается соблюдением общих правил и способов их выполнения. Процедура измерений должна быть экономной. Для этого унифицируют требования к объекту измерений, средствам измерений, условиям их проведения, обработке экспериментальных данных, форме представления окончательного результата.

Сложность значительной части измерений, в том числе обработки их результатов, а также частость повторения измерений обусловливают необходимость разработки методик выполнения измерений (МВИ).

МВИ — совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с известной погрешностью.

Любая методика должна обеспечить воспроизведение единицы величины и выполнение операций по определению измеряемой величины. Экономность и рациональность процедуры измерений являются важными требованиями, предъявляемыми к МВИ.

Существует ГОСТ Р 8.563—96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений». Этот стандарт устанавливает общие положения и требования к разработке МВИ, их содержанию, аттестации, стандартизации, метрологическому надзору.

Методики разрабатывают и применяют с целью обеспечения выполнения измерений с погрешностью, не превышающей требуемой или приписанной характеристики (это характеристика погрешности любого результата совокупности измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной МВИ).

Разработку методик осуществляют на основе исходных данных, которые включают: назначение МВИ (область применения, наименование и характеристики измеряемой величины и т. п.), требования к погрешности измерений (с учетом всех ее составляющих: методической, инструментальной и субъективной), условия измерений (задают их в виде номинальных значений и границ диапазонов влияющих величин) и другие требования к МВИ.

Разработка методик включает:

выбор метода и средств измерений;

установление последовательности и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных и окончательных результатов измерений;

установление приписанных характеристик погрешности измерений;

разработку нормативов и процедур контроля точности получаемых результатов измерений;

оформление МВИ как документа;

метрологическую экспертизу проекта МВИ;

аттестацию МВИ;

стандартизацию МВИ.

Две последние операции могут выполняться как самостоятельные работы.

Аттестация МВИ -- процедура установления и подтверждения соответствия МВИ предъявленным к ней метрологическим требованиям. Аттестации подлежат МВИ, используемые в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора. Ее осуществляют метрологические службы и иные организационные структуры по обеспечению единства измерений.

Методики должны содержать следующие разделы:

«Требования к погрешности измерений», «Используемые средства измерений», «Методы измерений», «Требования безопасности, охраны окружающей среды». «Требования к квалификации операторов», «Условия измерений», «Подготовка к выполнению измерений», «Выполнение измерений», «Обработка результатов измерений», «Контроль точности результатов измерений», «Оформление результатов измерений».

Рассмотрим содержание разделов. Раздел «Требования к погрешности измерений» содержит числовые значения характеристик погрешности измерений или ссылку на документ, в котором они приводятся. Если эти требования различны для разных значений измеряемой величины, разных условий выполнения измерений и области использования их результатов, то они должны быть указаны в методиках в виде таблицы, графика или уравнения. При этом оценивают погрешность: средства измерений (инструментальную), метода измерений (методическую), оператора (субъективную), а также возникающие в результате действия влияющих величин.

Раздел «Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы» содержит перечень средств измерений и других технических средств, применяемых при выполнении измерений. Средства измерений должны быть поверены и иметь свидетельство о поверке и поверочное клеймо.

В перечне средств измерений указывают обозначение государственных стандартов или технических условий, типов средств измерений, их метрологические характеристики (класс точности, пределы допускаемых погрешностей, пределы измерений и др.).

Раздел «Методы измерений» содержит описание приемов сравнения измеряемой величины с единицей в соответствии с принципом, положенным в основу метода. Метод должен быть хорошо проанализирован, необходимо оценить его погрешность.

Если для измерений одной величины применяют несколько методов или документ устанавливает МВИ двух или более величин, то описание каждого метода выделяют в отдельный подраздел.

Раздел «Требования безопасности, охраны окружающей среды» содержит требования, выполнение которых обеспечивает безопасность труда, нормы производственной санитарии и охрану окружающей среды.

Раздел «Требования к квалификации операторов» содержит сведения об уровне квалификации (профессии, образовании, практическом опыте и др.) лиц, допускаемых к выполнению измерений. Некоторые измерения (например, яркостной температуры лампы оператор определяет путем визуального сравнения яркости образцовой и поверяемой ламп) без соответствующей подготовки и опыта проведения не каждый оператор может делать с нужной точностью.

Раздел «Условия измерений» содержит перечень влияющих величин, их номинальных значений и/или границ диапазонов возможных значений, а также другие характеристики влияющих величин, требования к объекту измерений. К числу влияющих величин относят параметры сред (образцов), источников питания и др.

Раздел «Подготовка к выполнению измерений» содержит описание подготовительных работ, которые проводят непосредственно перед выполнением измерений. К этим работам относят предварительное определение значений влияющих величин, сборку схем, подготовку и проверку режимов работы средств измерений и других технических средств (установка нуля, выдержка во включенном состоянии и др.).

Если порядок подготовительных работ установлен в документах на средства измерений и другие технические средства, то в разделе приводят ссылки на эти документы.

Раздел «Выполнение измерений» содержит перечень, объем, последовательность операций, периодичность и число измерений, описания операций, требования к представлению промежуточных и конечных результатов (число значащих цифр и т. п.).

Раздел «Обработка результатов измерений» должен включать описания способов обработки и получения результатов измерений. При необходимости приводят данные, требуемые для получения результатов измерений (константы, графики, уравнения и т. п.).

В разделе «Контроль точности результатов измерений» должны содержаться указания о нормативах, методах, средствах и порядке проведения первичного (оперативного) и периодического контролей погрешности результатов измерений, выполняемых по данной МВИ.

В раздел «Оформление результатов измерений» включаются требования к форме представления полученных результатов измерений. При необходимости приводят сведения о применяемых средствах измерений и других технических средствах, дате и времени получения результата измерений. Документ или запись удостоверяет лицо, проводившее измерения.

В методиках при необходимости допускается исключать или объединять указанные разделы или изменять их наименования, а также включать дополнительные разделы с учетом специфики измерений.

Перед разработкой МВИ следует проанализировать каждый ее раздел. После разработки методика должна быть предварительно опробована и потом утверждена в виде нормативно-технического документа.

Утверждаются МВИ головной ведомственной метрологической службой.

Нестандартизованные методики подлежат метрологической аттестации, которая проводится по специальной программе. Аттестат на МВИ подписывают лица, проводившие метрологическую аттестацию, утверждает его руководитель организации.

Со временем методики могут устаревать. Поэтому метрологической службой периодически проводится метрологическая экспертиза МВИ. Она включает в себя анализ каждого раздела с целью установления правильности требований, внедрения новых средств измерений, совершенствования методов измерений и т. д. При несоответствии установленным требованиям методика перерабатывается и утверждается заново.