Өлшеу құралдарын калибрлеу жүйесі

Калибрлеуаралық интервалдардың барлық түріне ортақ болып метрологиялық қайтымсыздығы көрсеткіштерінің есебі табылады.

Бұл көрсеткіш қайтымдылық  ықтималдығының ең кіші мәнін алу  уақытын есептеуге мүмкіндік  беретін өлшеу құралдарын сынау  процесінде анықталады. Бұл уақыт калибрлеуаралық (салыстырып тексеруаралық) интервалдарды орнықтыру үшін негіз болып табылады.

Калибрлеу қызметін қалыптастыру мен дамытудағы негізгі проблема- оның нормативтік қамтамасыз етілуі.

Әзірге іс жүзінде  калибрлеу әдістемелері жасалмаған, құралдардың нақтылы топтарын есепке ала отырып калибрлеуаралық интервал белгіленбеген, калибрлеу жұмыстарының құнына байланысты нормативтер қойылмаған.

Бірақ, калибрлеу жұмысын  енгізу және дамыту метрологиялық аттестациялау  мен салыстырып тексерудің жеткілікті деңгейде жетілдірілген бұрынғы  нормативтік базаларды уақытша қолданудан басталған.

   

                    1.3  Салыстырып тексеру (калибрлеу) әдістері

 

Өлшеу құралдарын салыстырып тексерудің (калибрлеудің) төрт әдісі    пайдаланылады:

• эталонмен тікелей салыстыру;
• компаратор көмегімен салыстыру;
• шаманы тура өлшеу;
• шаманы жанама өлшеу.

Салыстырып тексерілетін өлшеу құралын сәйкес санаттағы эталонмен тікелей салыстыру әдісі электрлік және магниттік өлшеулер сияқты салаларда кернеуді, жиілікті және ток күшін анықтау үшін түрлі өлшеу құралдарында кеңінен пайдаланылады. Әдістің негізінде бір физикалық шаманы бір мезгілде салыстырып тексеру (калибрлеу) құралдарымен және эталондық құралдармен өлшеу жатыр. Мұнда қателік салыстырып тексерілген өлшеу құралы мен эталондық өлшеу құралының көрсеткіштерінің айырмасымен анықталады. Ал эталон көрсеткіші шаманың дәл мәні болып қабылданады. Бұл әдістің артықшылығы оның оңайлығында, көрнекілігінде, автоматты салыстырып тексеруді (калибрлеуді) пайдалану мүмкіндігінде, күрделі құрылғылардың қажетсіздігінде.

Екінші әдіс үшін салыстырып тексерілетін және эталондық өлшеу құралы салыстырылатын құрал- компаратор қажет. Компараторға деген қажеттілік бір ғана шаманы өлшейтін құралдың қөрсеткіштерін салыстыру мүмкін болмаған жағдайда туындайды. Мысалы, біреуі тұрақты токқа, екіншісі айнымалы токқа жарамды екі вольтметрдің көрсеткіштерін анықтаған жағдайда салыстырып тексеру (калибрлеу) сұлбасында аралық компаратор енгізіледі. Жоғарыда келірілген мысалға компоратор қызметін атқаратын потенциометр қажет.

Егер салыстырып тексерілетін (калибрленуші) және эталондық өлшеу құралдарының сигналдарына бірдей жауап берсе, компаратор қызметін кез келген өлшеу құралы атқара алады. Бұл әдістің артықшылығы, мамандардың ұйғарымы бойынша, екі шаманы салыстыру уақыттарының тізбектілігінде.

Тура өлшеу  әдісі өлшеудің белгілі бір шектерінде сыналатын құралды тікелей эталонмен салыстыру мүмкін болған кезде қолданылады.

Жалпы алғанда бүкіл  әдістің қағидасы тікелей салыстыру  әдісімен ұқсас, бірақ тура өлшеу  әдісі арқылы әрбір диапазонның  барлық сандық белгілерінде салыстыру жүргізіледі. Тура өлшеулер әдісі мысалы, тұрақты электр тогының вольтметрін салыстырып тексеру немесе калибрлеу үшін пайдаланылады.

Жанама өлшеу  әдісі  өлшенетін шаманың нақты мәнін тура өлшеулер арқылы анықтау мүмкін емес жағдайларды немесе жанама өлшеулер тура өлшеулерге қарағанда дәлірек болатын жағдайларға қолданылады. Бұл әдіс арқылы ең алдымен ізделінетін сипаттамалары емес, онымен белгілі бір тәуелділік арқылы байланысқан сипаттамалар анықталады. Мысалы, тұрақты тоқтың вольтметрін салыстырып тексеру (калибрлеу) кезінде  эталондық амперметрмен тоқ күшімен бірге кедергі өлшенеді. Кернеудің есептік мәні калибрленетін вольтметр көрсеткіштерімен салыстырылады. Жанама өлшеулер әдісін автоматты салыстырып тексеру құралдарында пайдаланылады.

Өлшем бірлігі мөлшерлерінің  зталоннан жұмысшы өлшем құралына дұрыс берілуін қамтамасыз ету үшін салыстырып тексеру сұлбалары жасалынады. Олар мемлекеттік эталонның, разрядты этолондық және жұмысшы өлшем  құралдарының метрологиялық бағыныштылығын белгілейді.

Салыстырып тексеру  схемаларын мемлекеттік және жергілікті деп бөледі. Мемлекеттік салыстырып тексеру схемаларын елде қолданылуға берілген түрдегі өлшеу құралдарының барлығына таралады.

Жергілікті тексеру схемалары министрліктердің метрологиялық органдарына арналған, сондай-ақ олар бағынышты кәсіпорындардың өлшеу құралдарына да таралады.

Одан басқа жергілікті схема нақты кәсіпорында пайдаланылатын өлшем құралдарына да жасалуы  мүмкін.

Барлық жергілікті тексеру  схемалары мемлекеттік тексеру схемасы анықтаған бағыныштылық талаптарына сәйкес келуі керек (2- сурет).

Мемлекеттік салыстырып тексеру (калибрлеу) схемалары мемлекеттік эталондарды ұстаушы мемстандартының ғылыми- зерттеу институттары жасайды.

Кейбір жағдайларда бір эталонмен  бейнелеуге мүмкін емес болады, сондықтан схемада бірнеше алғашқы эталондар пайдаланылуы мүмкін. Олар жиынтық өлшеудің бүкіл шкаласын бейнелейді. Мысалы, 1,5-тен 1^.10⁵ К дейінгі температура шкаласы екі мемлекеттік эталонмен бейнеленеді.

Мемлекеттік салыстырып тексеру схемалары мемстандартымен бекітіледі, ал жергілікті- ведмостволық кәсіпорын басшылығымен келіседі.

Жалпы түрде мемлекеттік салыстырып тексеру схемасының  мазұнын қарастырайық.

Эталондар мен жұмысшы өлшем  құралдарының атын әдетте тіктөртбұрыштарда енгізеді (мемлекеттік эталон үшін тіктөртбұрыш екі контурлы). Мұнда схеманың осы сатысы үшін метрологиялық сипаттамалар көрсетіледі. Схеманың төменгі жағында жұмысшы өлшем құралдары өрналасқан.

Дәлдік деңгейіне қарай (өлшеу  қателігіне) олар бес категорияға бөлінеді:

• аса жоғары  дәлдіктегі
• өте жоғары дәлдіктегі
• жоғары дәлдіктегі
• орта  дәлдіктегі
• төмен дәлдіктегі

Салыстырып  тексеру (калибрлеу)  схемасының  әрбір сатысында  бірлік  мөлшерін беру тәртібі регламенттеледі. Салыстырып  тексеру (калибрлеу)  әдісінің  атауы  дөңгелекшелерде  орналасады.  Сонымен  бірге онда  тексеру  әдісінің   жіберілетін  қателіктері  көрсетіледі. 

Шама бірлігінің  размерінің  дұрыс берілуінің  негізгі көрсеткіші болып  салыстырып  тексеру  схемасының  жоғарырақ тұрған және  одан  төмен  тұрған  сатыларының  арасындағы өлшеу құралы  қателіктерінің  ара- қатынасы  табылады. 

Идеалды түрде бұл ара-қатынас 1:10 болуы керек,  бірақ тәжірибеде оған жету қиын және  минималды жіберілетін  ара- қатынасы 1:3. бұл ара- қатынас мәні көп болған сайын, өлшеу құралы көрсеткішінің сенімділігі  төмендей береді.

Нақты салыстырып  тексеру  схемаларын жасау кезінде  келтірілген схеманы негізге  алу керек. Салыстырып тексеру схемаларын  қатаң ұстану және  разрядты эталондарды дер кезінде  тексеру жұмысшы  өлшеу құралдарының өлшем бірліктерінің дәл, сенімді мөлшерлерін берудің қажетті шарты болып табылады.

Тексеріске жатпайтын  өлшеу құралдары қолданысқа шығарылатын  кезде салыстырылып тексеріледі. Сонымен  қатар жөндеуден шыққан, шет елге шығарылатын өлшеу құралдары  жасап шығарушының бекіткен қолдану  мерзімінде  салыстырылып тексеріледі. Өлшеу құралдарын салыстырып тексеру жүйесі өлшеу бірліктерінің  біртұтастығы мен біркелкілігін қамтамасыз  ететін мемлекеттік жүйенің құрамдас бөлігі болып табылады. Салыстырып тексеру жүйесі өлшемдердің біркелкілігін қамтамасыз  етуге  бағытталған және өлшеу  құралдарының мөлшерін дұрыс ұйымдастыру және  оның жүргізу талаптарының негізінде  жұмыстар атқаратын қызметтік субъектілердің және салыстырып тексеру жұмыстарының жиынтығы.

                       

 

 

 

2- сурет. Мемлекеттік салыстырып тексеру схемасының жалпы түрі

 

 

            1.3 Салыстырып тексеру (калибрлеу) схемалары

Салыстырып тексеру жүйесінің  атқаратын негізгі қызметтері:

- салыстырып тексеру саласында компоненттілігін бағалау мақсатында       заңды тұлғалардың метрологиялық қызметін  аккредиттеу;

- өлшеу құралдарын салыстырып тексеру;

- салыстырып тексеру зертханаларының қызметін бақылау;

Салыстырып тексеру жүйесінің қызметін ұйымдастырушылық, әдістемелік және ақпараттық тұрғыдан қамтамасыз ету.

Өлшеу құралын салыстырып тексеру- метрологиялық органдары  (сол органдарға өкілеттілігі бар  басқа да ұйымдар) өлшеу құралдарының белгіленген техникалық талаптарға сәйкестігін анықтап, растау мақсатында орындалатын операциялар жиынтығы. Өлшеу құралдарын салыстырып тексеру құқығы белгіленген тұлғаларға ғана беріледі.

Аккредиттеу еркін келісім  негізінде жүзеге асырылады. Салыстырып тексеру зертханасының заңды  тұлғалық статусы болуы қажет немесе заңды тұлғаның бөлімшесі бола алады.

Салыстырып тексеру  зертханасы келесі талаптарды қанағаттандырады:

• Өлшеу құралдарын салыстырып тексеруде өз бетімен шешім қабылдай алатын болуы керек;
• Жүктелген міндетті атқару қамтамасыз ететін метрологиялық қызметі болуы қажет;
• Салыстырып тексеру жағдайына сәйкес келетін бөлмелердің болуы керек;
• Өлшеу құралдарын салыстырып тексеруге қажетті техникалық базалардың болуы қажет;
• Салыстырып тексеру жұмыстары сапасының құжатталған жүйесі болуы керек.

Метрология және сертификаттау бойынша ұйымдар өкілетті органдарға берілген құжаттардың  тобын (бекітілген үлгінің көшірмесі бойынша басшылық жасау, аккредиттеу қызметіне құқық беретін заңды тұлғалардың метрологиялық қызметінің тәуелсіз сараптау бағасының актісі) толық қарастырған соң өз шешімдерін шығарады.

Осы ұйымдардың шешімі оң болған жағдайда:

• Аккредиттеу аттестаты рәсімделеді;
• Аккредиттеу саласы бекітіледі;
• Салыстырып тексеру зертханасы Реестрінде заңды тұлғаларды тіркеу

жүзеге асырылады.

Салыстырып тексеру  зертханасында өлшеу құралдары салыстырып тексеру мемлекеттік эталондық шама бірлігіне бағынатын салыстырып тексеру құралдарын қолдана отырып, салыстырып тексеру әдістемесіне сәйкестік жүргізіледі.

Салыстырып тексеру  әдістемесін метрологиялық қызметтің  заңды тұлғалары белгілейді және метрологиялық қызметтің заңды тұлғаларының тапсырмасы бойынша өлшеу құралын шығарушы, оны қолданушы немесе пайдаланушы да салыстырып иексеру әдістемесін дайындайды.

Салыстырып тексеру  әдістемесі міндетті түрде тапсырыс берушімен алдын ала келісіп алынады. өлшеу құралын салыстырып тексеруді аралық уақыттар пайдаланылатыны белгілейді. Келесі болатын өлшеу құралдарын салыстырып тексеру мерзімін өндірісте жөндеуден шыққанда, сонымен қатар заңды және жеке тұлғалардың жағынан өлшеу құралдарын салыстырып тексеру қажет болғанда, оны салыстырып тексеру зертханасы белгілейді. Салыстырып тексеру нәтижесі бойынша қажетті хаттама толтырылады. Егер салыстырып тексеру нәтижесі көрсеткендей өлшеу құралдары қолдануға жарамды деп саналса, онда ол құрал салыстырып тексерілді деген белгімен таңбаланады немесе салыстырып тексерілгені туралы сертификат рәсімделінеді.

Өлшеу құралдарын салыстырып тексеру сертификатын рәсімдеу салыстырып тексеруге ұсыныс беріп отырған  заңды және жеке тұлғалар үшін қажет  және ол міндетті. Салыстырып тексеру зертхананың шешімі бойынша өлшеу құралдары жарамсыз деп санаса, ол құралды өткізіп отырған заңды және жеке тұлғаларға міндетті түрде өлшеудің жүргізілгені туралы хаттаманы береді.

Хаттама зертхана басшыларының және оны атқарған қызметшілерінің қолымен расталады. Салыстырып тексеру белгісімен таңбаланатын суреттер төмендегідей:

• Салыстырып тексеру жұмысын жасаған метралогиялық қызмет немесе заңды тұлғалары
• Салыстырып тексеру белгісін қолданатын салыстырып тексеру туралы ақпарат береді

Салыстырып тексеру  белгісін әзірлеуді заңды тұлғалардың  өздері жүзеге асырады. Пайдалану мерзімі  аяқталғанда салыстырып тексеру  белгілері жойылады.

Метрологиялық жұмыста  әріптестер арасындағы түсінісушілікті орнату мақсатында, жұмыстың мәнін түсіну үшін, өлшем бірлігін қамтамасыз етудегі заңдылық нормалары бекітілген. «Өлшем бірлігін қамтамасыз ету» туралы Заңында «Өлшем бірлігін калибрлеу» туралы анықтама және калибрлеу процедурасы туралы атап жазылған. Метрология институтында калибрлеудің негізгі қаулысын нормативтік құжаттарды жасауды ұсынған.