Тема 14. Метрологическое обеспечение технологического оборудования
Организация метрологического надзора за средствами измерений
Система метрологического надзора по ГОСТ 8.002-86 и ГОСТ 8.513-84 включает комплекс правил, положений и требований технического, экономического и правового характера, определяющих организацию и порядок проведения работ по поверке СИ, метрологической ревизии и метрологической экспертизе. Цель метрологического надзора — обеспечение единства и достоверности измерений в отрасли, постоянное совершенствование парка СИ и поддержание их в постоянной готовности к выполнению измерений. Эти же цели стоят при проведении государственных испытаний СИ, метрологической аттестации нестандартизованных СИ и ремонта СИ. Важным элементом в системе метрологического надзора является организация учета, хранения, ремонта и движения СИ в эксплуатации. Причем периодическая поверка и ремонт СИ образуют подсистему их метрологического обслуживания.
Изложенные функции метрологического надзора осуществляют Государственный надзор (Госнадзор) и ведомственный контроль за состоянием измерений и испытаний. Госнадзор — это выборочный контроль, проводимый Госстандартом, его республиканскими Управлениями, Центрами стандартизации и метрологии или лабораториями Госнадзора.
Основной же формой надзора на предприятиях автомобильного транспорта является ведомственный контроль, проводимый с целью обеспечения единства и достоверности измерений в отрасли, а также повышения ответственности должностных лиц и организаций за соблюдение метрологических правил, требований и норм.. В отрасли автомобильного транспорта ведомственный контроль осуществляют службы стандартизации и метрологии при территориальных объединениях (например, «Башавтотранса»)
Кроме этого все предприятия могут быть подвергнуты ведомственному контролю со стороны головных организаций метрологической службы.
Должностные лица, осуществляющие ведомственный контроль, имеют право проверить на предприятии все документы и мероприятия, связанные с обеспечением единства измерений, состоянием испытательной техники и технологического оборудования. При необходимости они могут ставить вопрос перед руководством любого уровня (от предприятия до министерства) о применении мер дисциплинарной ответственности в отношении лиц, виновных в нарушении правил и норм МО. Сроки подготовки, порядок осуществления ведомственного контроля и формы отчетности конкретизированы в РД 200-РСФСР-15-0027—83. В любых случаях все расходы по организации и проведению различных видов метрологического надзора несут предприятия, эксплуатирующие СИ, а ответственность за надлежащее состояние измерений и испытаний — руководитель этих предприятий.
Порядок проведения поверок средств измерений. Поверке подлежат все СИ предприятия, находящиеся в эксплуатации, на хранении, выпускаемые из производства и ремонта. Поскольку поверка производится с целью оценки погрешности, то эта операция по существу является одним из звеньев передачи размера единицы от эталона до рабочего СИ. Поверка СИ предусматривает: соблюдение условий их эксплуатации; внешний осмотр; опробование работоспособности; подготовительные работы и определение метрологических характеристик поверяемого СИ.
Соблюдение условий эксплуатации заключается в том, что поверка СИ должна производиться при нормальных условиях, в качестве которых приняты: температура окружающего воздуха 20±5°С; атмосферное давление 750±30 мм рт. ст.; относительная влажность воздуха 65± 15%; напряжение сети переменного тока 220±4,4 В частотой 50±0,5 Гц.
Подготовительные работы предусматривают: установку средств поверки так, чтобы они не нагревались от внешних источников тепла, не испытывали вибраций, толчков и ударов; подведение заземлений как к средствам проверки, так и к поверяемым приборам (если это предусмотрено инструкцией по эксплуатации); прогрев средств в течение необходимого времени (если это предусмотрено технической документацией); оснащение всем необходимым дополнительным оборудованием, приборами и инструментом.
Внешним осмотром устанавливают: наличие комплекта всей необходимой документации; отсутствие механических повреждений или неисправностей регулировочных и соединительных элементов, отсчетных шкал, переключателей и других устройств, влияющих на эксплуатационные показатели.
Опробование работоспособности поверяемых средств заключается в оценке: возможности установки на нуль всех приборов с помощью механических корректоров или ручек электрической установки нуля; легкости и плавности перемещения ручек настройки; возможности управления прибором в заданных пределах; четкости фиксации переключателей; совпадения указателей с соответствующими отметками на шкалах. Как правило, опробование работоспособности проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации поверяемого средства.
Классификация видов поверки:
- по принадлежности к метрологической службе:
Ведомственная. Поверка ведомственными органами метрологической службы министерства при наличии соответствующего разрешения от органов Госстандарта.
Государственная. по переченю СИ, подлежащих обязательной Государственной поверке, в т.ч.: СИ, применяемые в органах государственной метрологической службы; исходные образцовые СИ предприятий; рабочие СИ, применяемые для учета материальных ценностей, топлива и энергии, при взаимных расчетах, в торговле, для защиты окружающей среды и обеспечения безопасности труда. На автомобильном транспорте это — расходомеры топлива, топливо- и маслозаправочные колонки, газоанализаторы, таксометры и др.
Допускается также проведение поверочных работ не только метрологической службой, но и работниками других подразделений, например контролерами ОТК при выпуске новых или ремонте СИ, лицами, непосредственно использующими СИ. В последнем случае поверка необходима для сохранения заданной точности. Например, рабочие, использующие универсальные СИ (микрометры), получают в индивидуальное пользование набор концевых мер. В документации на технологический процесс указано, как часто рабочий должен сличать СИ с мерой. При этом протокол не ведется.
- по величине межповерочного интервала:
Первичная поверка. Ей подлежат все СИ при выпуске из производства и ремонта, а также поступающие по импорту. Импортные СИ не подлежат первичной поверке в РФ, если они поступают из стран, с которыми РФ имеет соглашение о взаимном признании результатов испытаний и поверок.
Периодическая поверка. Ей подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенные межповерочные интервалы, установленные с расчетом обеспечения пригодности СИ на период между поверками.
Внеочередная поверка. Проводят при эксплуатации (хранении) СИ при: корректировании межповерочных интервалов; повреждении клейма, пломбы, утрате документов; необходимости удостовериться в исправности СИ (изменении условий эксплуатации, интенсивности эксплуатации, после длительного хранения); установке СИ, являющихся комплектующими изделиями, после истечения половины гарантийного срока.
Инспекционная поверка необходима при осуществлении государственного надзора или ведомственного контроля за состоянием и применением СИ.
Экспертная поверка. Ее проводят при возникновении спорных вопросов относительно метрологических характеристик, исправности СИ и пригодности их к применению.
- по способу поверки:
Комплектный способ поверки состоит в том, что СИ поверяют в полном комплекте его составных частей в реальных (или приближенных к ним) условиях эксплуатации. Это позволяет в ходе поверки выявить сопутствующие дефекты (монтажа СИ и вспомогательных устройств, неисправности коммутационной аппаратуры и т. п.).
Поэлементный способ поверки заключается в предварительном определении погрешностей отдельных составных частей поверяемого СИ. Затем по полученным данным расчетным путем определяют погрешности всего СИ. Наиболее широко этот способ используют при поверке сложных СИ (например, мотор-тестеров).
Предпочтительным является комплектный способ поверки, развитие которого и является одной из основных задач ведомственной метрологической службы автомобильного транспорта. Этот способ более приспособлен и для реализации комплексной автоматизации поверочных работ.
- по цели:
определение погрешности СИ,
определение поправок;
- по методу:
непосредственное сличение с образцовыми СИ
сличение с помощью компаратора
прямой
косвенный
независимый (автономный)
по степени автоматизации:
автоматическая
неавтоматическая.
Планирование поверок
Основным видом являются периодические поверки, которые должны планироваться. Планирование поверок на предприятии осуществляют подразделения (лица), на которых возложены функции метрологической службы. Планирование включает следующие этапы: установление номенклатуры СИ, подлежащих государственной или ведомственной поверке; изучение условий и интенсивности эксплуатации СИ; установление межповерочных интервалов; составление, утверждение и согласование в установленном порядке годовых календарных графиков поверки.
Годовые календарные графики периодической поверки должны составляться отдельно на СИ, подлежащие государственной или ведомственной поверке, и содержать следующие данные: наименование и тип СИ; заводской (инвентарный) номер; периодичность поверки; календарные сроки поверки.
Нормы времени на поверку определены РД 50-419—83. Здесь общая продолжительность t0 поверочных работ на 15% превышает время t хр фактических работ по поверке, определяемое хронометрированием (to =1,15 t хр). Дополнительные 15% включают такие факторы как внутренняя транспортировка, уточнение содержания документов, рабочая поза (частые наклоны и повороты головы и туловища), нервное напряжение (работа требует высокой точности), физические нагрузки (поднятие грузов до 10 кг), монотонность.
Объем поверочных работ на предприятии планируют по конкретным СИ с учетом их поступления и передачи в ремонт.
Пример. На предприятии имеется 1000 единиц однотипных измерительных приборов, которые необходимо поверять один раз в два месяца. Известно, что за год 15% этих приборов подлежит ремонту, а новых вводится 20%. Таким образом, за год по предприятию необходимо поверить данных приборов в количестве
N =1000·12/2+1000·15/100+1000·20/100=6000+150+200=6350 шт., а в месяц 6350/12 = 529 шт.
На СИ, поверенные органами Государственной метрологической службы, выдается свидетельство о Государственной поверке, а на приборы, поверенные ведомственными органами, выдаются аттестат и паспорт. Аттестат является разовым документом, подтверждающим периодичность поверки и ее результаты. Аттестат хранится непосредственно на рабочем месте.
Паспорт — постоянно действующий документ, который отражает все сведения о приборе, начиная с его ввода в эксплуатацию (отметки о поверках, ремонтах и т. д.). На менее точные и менее ответственные СИ свидетельство или аттестат не выдают, а ставят клеймо с указанием времени последней поверки.
Поверочные схемы
Поверочные схемы устанавливают соподчинение эталонов, образцовых и рабочих СИ для обеспечения правильной передачи размеров единиц от эталона к рабочему СИ. Различные виды эталонов являются образцовыми СИ, а рабочие СИ применяют для измерений в конкретных условиях.
Сущность разделения СИ на образцовые и рабочие не в конструкции и не в точности, а в их назначении. Для образцового СИ не так важна величина поправки к его показаниям — важны стабильность и воспроизводимость этих показаний.
Образцовые СИ нельзя применять в качестве рабочих (рис. 8). Какой бы точностью ни обладало рабочее СИ, оно не может применяться для поверки другого. Само же рабочее СИ должно поверяться СИ, имеющим большую точность.
Исполнители поверок
К проведению поверки СИ могут быть допущены лица, прошедшие специальное обучение и сдавшие экзамены в учебных заведениях Госстандарта, в органах государственной метрологической службы, которым Госстандартом поручено проведение аттестации поверителей, или в комиссии, образуемой руководителем объединения с участием представителей органа государственной метрологической службы по программам, согласованным с этим органом. Поверка СИ может проводиться в стационарных лабораториях, в передвижных лабораториях на рабочем месте, путем командирования государственных поверителей на предприятия по заявкам последних. Представленные на поверку СИ должны быть полностью обеспечены необходимой документацией (паспорт, руководство по эксплуатации, технические условия, чертежи, методика поверки и т. п.) и вспомогательным оборудованием.