В настоящее время контрольно-измерительные приборы являются необходимой и неотъемлемой частью практически любого производства. Нет такой области техники, в которой не использовались бы измерительные устройства. В современном мире происходит постоянное их развитие и усовершенствование.
Развитие современной измерительной техники, ориентированной на обеспечение решения проблемы автоматизации управления различными процессами (технологическими, испытательными, исследовательскими, диагностическими и т.п.) сопровождается ростом разнообразия видов измерений, расширением диапазонов измеряемых величин и условий эксплуатации средств измерений, повышением быстродействия и точности измерений.
Принципиальная особенность и основная предпосылка для расширения функциональных возможностей используемых средств измерений (СИ) заключается во введении в измерительную цепь программируемых ЭВМ.
Переход от простейших измерительных приборов к современным процессорным измерительным средствам происходил в следующей последовательности: электромеханические измерительные механизмы (ИМ);
- измерительные механизмы с дополнительными устройствами;
- электронные измерительные приборы (ЭИП);
- цифровые измерительные приборы (ЦИП);
- информационно-измерительные системы (ИИС;
- измерительно-вычислительные комплексы (ИВК);
- процессорные измерительные средства (ПрИС)
- интеллектуальные информационно-измерительные системы (ИИИС).
Совершенствование современных средств измерений сопровождается объединением программной и аппаратной частей измерительных устройств, при возрастающей роли программного обеспечения. Расширение функциональных возможностей, повышение метрологических характеристик СИ основаны на совершенствовании методов измерений, на разработке соответствующего программного обеспечения, использовании новых материалов и технологий, в частности, нанотехнологий.
Таким образом, современный подход к изучению дисциплин в области методов и средств измерений должен включать в себя рассмотрение следующих вопросов:
- алгоритмизация измерительного процесса, обусловливающая повышение уровня формализованного описания измерительных процедур;
- влияние методов измерений на метрологический уровень результатов измерений;
- перспективы совершенствования методов измерений, коррекции погрешностей, обеспечение помехоустойчивости измерений.
Важнейшую роль в обеспечении качества и конкурентоспособности продукции практически всех отраслей промышленности играет контрольно-измерительная техника, в которой особое место занимают средства измерения и контроля геометрических параметров ответственных деталей, узлов машин и механизмов.
В основу создания нового поколения средств контроля и измерений геометрических параметров изделий положены следующие исходные принципы:
- использование перспективной элементной базы для автоматической обработки результатов контроля;
- цифровое представление измерительной информации;
- возможность выдачи цифровой информации на внешние устройства обработки, управления и регистрации;
- паспортизация результатов измерений;
- возможность встройки в автоматизированные технологические комплексы.
В последние годы создано новое поколение приборов активного контроля, предназначенных для управления процессом обработки валов, отверстий и плоских поверхностей с непрерывной и прерывистой поверхностью на кругло- и внутришлифовальных станках-автоматах, полуавтоматах и станках с ЧПУ, отличающееся от ранее выпускавшихся существенно более высоким техническим уровнем (повышение в 1,5-2 раза быстродействия и точности, уменьшение в 2-3 раза габаритов, массы, энергопотребления, расширение технологических возможностей, использование единого для всей гаммы приборов активного контроля одной и той же модели малогабаритного электронного отсчетно-командного устройства на микропроцессорной базе).
Стремительное развитие приборной базы, предназначенной для испытаний продукции и получения доказательств ее качества, как правило, отстает от развития нормативно-методической базы. Это объективная закономерность, с которой ежедневно сталкиваются как производители измерительной техники, так и ее потребители. В стандартах на методы испытаний продукции, как правило, содержатся упоминания о морально устаревших приборах. Фирмы-производители предлагают ультрасовременные средства измерений, о которых нет упоминания в стандартах.
Для внесения в национальный стандарт конкретного прибора необходимо, во-первых, накопить опыт работы на нем, "отшлифовать" методику выполнения измерений - а это требует времени. Во-вторых, прибор должен быть достаточно распространен на территории России, что легко выполнялось в эпоху СССР и вряд ли достижимо в настоящее время в условиях жесткой конкуренции, в том числе со стороны зарубежных производителей измерительной техники. В третьих, разработка национального стандарта требует инвестиций, которые фирмы-производители приборов считают нецелесообразными, в том числе из-за высокой конкуренции.
Проблемы и задачи в области метрологии в перспективе.
Основной задачей двух руководящих органов в сфере метрологии — Минпромторга России и Росстандарта -является решение проблем, связанных со вступлением России в ВТО. Речь может идти, например о признании результатов измерений на международном уровне; готовности нормативной базы прикладной метрологии для обеспечения выхода отечественных товаров и услуг на мировой рынок; способности российских производителей СИ к борьбе за рынок и др.
Предстоит разработка прогноза развития национальной системы измерений. Эта работа начнется с формирования концепции развития национальной системы измерений, подобной Концепции развития национальной системы стандартизации, одобренной Правительством РФ в 2006 г. Поскольку страна перешла на среднесрочное планирование, то на базе концепции и перспективных прогнозов будет разработана среднесрочная программа развития национальной системы измерений.
В связи с освоением новых, так называемых критических технологий (включая нанотехнологии) резко возрастают требования к точности измерений и, как следствие, к качеству эталонной базы. Предстоит решить комплекс задач метрологического обеспечения разработки и освоения критических технологий.
Возрастет роль метрологии в разработке технических регламентов, поскольку доказательная база внедрения и соблюдения TP состоит преимущественно из документов, регламентирующих методики выполнения измерений, прослеживаемых к современным эталонам.
Очень важным направлением деятельности Росстандарта является участие в выполнении федеральных целевых программ. Речь прежде всего идет о метрологическом "сопровождении" двух программ: 1) "Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНЛСС)"; 2) "Создание и развитие нанотехнологий".
Список источников:
1. Интернет ресурсы. «https://eknigi.org/apparatura/168733-metody-i-sredstva-izmerenij.html»
2. Единицы физических величин. Сборник нормативно-технических документов- М.. Изд-во стандартов, 1987
3. Медовикова Н.Я., Рейх Н.Н. «Погрешности измерений и оценивание их характеристик» Конспект лекций - М., ВИСМ, 1991