Поверочные (калибровочные) схемы
Поверка – процедура, посредством которой устанавливают соответствие метрологических характеристик средств измерений установленным требованиям. Для определения метрологических характеристик рабочих средств измерений применяют эталоны, а для определения метрологических характеристик эталонов – эталоны более высокого разряда. При этом метрологические характеристики средства измерений (эталона), используемого для определения метрологических характеристик поверяемого средства измерений должны удовлетворять определенным требованиям. Так как использование средств измерений и их поверка носят массовый характер, то эти процессы являются объектами стандартизации. Для упорядочения деятельности метрологических служб по поверке средств измерений разработаны и разрабатываются нормативные документы, устанавливающие соподчинение эталонов между собой и с рабочими средствами измерений и называемые поверочными схемами.
Определение метрологических характеристик средств измерений в метрологии отождествляют с передачей единицы величины от эталона к поверяемому средству измерений. Отсюда вытекает следующее определение поверочной схемы.
Под поверочной схемой понимают нормативно - технический или технический документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче единицы величины от исходного эталона рабочим средствам измерений с указанием методов и погрешности при передаче, утвержденный в установленном порядке.
Различают государственные и локальные поверочные схемы.
Государственные поверочные схемы распространяются на все средства измерений данного вида, применяемые в стране. Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических служб органов государственного управления и распространяются также на средства измерений подчиненных предприятий. Локальные поверочные схемы могут разрабатываться и применяться на конкретном предприятии. При этом локальная поверочная схема должна удовлетворять требованиям соподчиненности, которые определены государственной поверочной схемой. Основные положения о поверочных схемах приведены в стандарте ГОСТ 8.061 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение».
Государственная поверочная схема разрабатывается в виде стандарта, состоящего из чертежа поверочной схемы и текстовой части, содержащей пояснения к чертежу. Структура чертежа показана на рисунке 10.
На чертеже поверочной схемы указывают:
-наименование средств измерений;
-методы поверки;
-номинальное значение величины или диапазон ее значений;
-допустимые значения погрешности средств измерений.
Рис.15. Структура государственной поверочной схемы
На верхней ступени поверочной схемы располагается исходный эталон - эталон, обладающий наивысшими метрологическими
свойствами (в данной лаборатории, организации, на предприятии), от которого передают единицу величины подчиненным эталонам и рабочим средствам измерений. Исходным эталоном в стране (для государственной поверочной схемы) служит первичный эталон.
При поверке (калибровке) реализуют следующие методы:
-непосредственное сличение поверяемого средства измерений и эталона. Основой метода является одновременное измерение одной и той же величины поверяемым средством измерений и эталоном. Разность показаний приборов равна абсолютной погрешности поверяемого средства измерений;
-прямое измерение поверяемым средством измерения величины, воспроизводимой эталоном;
-сличение поверяемого средства измерений с эталоном при помощи компаратора (средства сравнения). Наличие разности значений величины, например, воспроизводимой мерой и эталоном, отражается в показаниях средства сравнения;
-косвенное измерение величины, воспроизводимой мерой или поверяемым прибором. Метод применяется тогда, когда значения величин, воспроизводимых мерой, невозможно определить прямым измерением или когда косвенные измерения более просты или более точны по сравнению с прямыми измерениями.
Основным показателем достоверности передачи единицы величины и качества поверки (калибровки) является соотношение допускаемых погрешностей эталона и поверяемого средства измерений. Наиболее приемлемым вариантом считается соотношение 1:10. Однако на практике оно не всегда достижимо или сложно реализуемо. В таких случаях, указанное соотношение принимается 1:3, если при поверке вводят поправки на показания эталонов, и 1:5, если же поправки не вводят. Рекомендации по определению требуемой точности эталонов приведены в методической инструкции МИ 188 – 86 «Методика установления допускаемой погрешности поверки средств измерений».
Пример оформления государственной поверочной схемы показан на рисунке 16.
Рис.16. Пример государственной поверочной схемы.
Порядок осуществления поверки рассматривается при утверждении типа средств измерений и находит отражение в документах на средства измерений. Так в паспорте штангенциркуля ШЦ-1-15-0,1 записано: «Поверку штангенциркуля производить методами и средствами, указанными в ГОСТ 8.113 – 85». В техническом описании и инструкции по эксплуатации газоанализатора АСКОН –01 приведена методика его поверки в виде отдельного раздела, содержащая всю совокупность действий и устройств, позволяющих установить метрологическую исправность газоанализатора.