Лекция 9. СОЗДАНИЕ НЕСТАНДАРТИЗОВАННЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Экспериментальная деятельность непременно связана с созданием новых и расширением функциональных возможностей известных средств измерений (СИ). При этом встает проблема обоснования достоверности полученных с помощью этих СИ результатов, т.е. оценки их метрологических характеристик.
К нестандартизованным СИ относят:
- новые СИ;
- СИ, ввезенные в Республику Беларусь из-за границы в одном или нескольких экземплярах, метрологические характеристики которых не установлены или не подтверждены в установленном порядке;
- СИ общего применения, которые должны использовать в целях или в условиях, не соответствующих их назначению.
Виды метрологических работ, связанные с разработкой и созданием НСИ:
- Разработка и метрологическая экспертиза технического задания;
- Разработка проекта эксплуатационной документации;
- Градуировка технического устройства;
- Исследование погрешности НСИ и других метрологических свойств;
- Уточнение проекта эксплуатационной документации по результатам исследования;
- Разработка и реализация программы метрологической аттестации и представление НСИ на аттестацию;
- Метрологическая аттестация НСИ;
Метрологическое обеспечение эксплуатации НСИ (периодические поверки, включая при необходимости корректировку эксплуатационной документации).
Рассмотрим каждый из указанных видов работ.
9.2 | Разработка и метрологическая экспертиза технического задания |
Техническое задание (ТЗ) устанавливает исходные требования к разрабатываемому НСИ.
В общем случае техническое задание должно содержать следующие разделы:
· Наименование, назначение, область и условия применения. В данном разделе указывают наименование, назначение разрабатываемого нестандартизованного средства измерений, дают краткую характеристику области и условий его применения (образцовое или рабочее, стационарное или переносное, лабораторное или предназначенное для работы в полевых условиях, используемое самостоятельно или входящее в состав измерительной установки, измерительного канала);
· Основание для разработки. Приводят наименование документа, которым предусмотрена данная разработка и шифр темы разработки;
· Цель и технико-экономическое обоснование разработки. Излагают конкретное функциональное назначение НСИ; определяют множество физических величин, которое можно измерять этим средством, диапазон измерений, выполняемые функции (измерение с отсчитыванием показаний, с регистрацией показаний, измерение воспроизведенной физической величины и т.д.); для преобразователей и каналов измерительных систем, кроме этого, определяют информативный параметр выходного измерительного сигнала. В данном пункте также указывают перечень аналогов НСИ и дают обоснование невозможности или нецелесообразности их применения, указывают предположительную потребность в разрабатываемых средствах;
· Источники разработки. В настоящем пункте приводится перечень научно- исследовательских работ, предшествующих данной разработке, а также образцов и макетов, на базе которых выполняют разработку;
· Технические требования. В данном пункте приводятся рабочие условия применения; содержатся требования к точности НСИ, номенклатуре подлежащих регламентации метрологических характеристик; надежности, времени измерений, степени автоматизации измерений, конструкции (габаритным размерам, массе и т.д.); метрологическому обеспечению изготовления и эксплуатации НСИ;
· Этапы разработки. В этом пункте устанавливают необходимые этапы разработки, сроки их выполнения, состав документации, представляемой на метрологическую экспертизу на каждом этапе;
· Порядок контроля и приемки. В данном пункте приводится перечень конструкторских и технологических документов, подлежащих разработке; общие требования к приемке работы на этапах; требования к разработке программы метрологической аттестации и месту ее проведения.
Метрологическая экспертиза - это анализ технических решений по выбору параметров, подлежащих измерению, установлению норм точности измерений и обеспечению методами и средствами измерений процессов разработки, изготовления, испытания, эксплуатации и ремонта продукции.
Цели метрологической экспертизы: выявление ошибочных или необоснованных решений по метрологическому обеспечению и оказание помощи разработчику в поиске наиболее рациональных решений. Метрологической экспертизе подвергаются: техническое задание; конструкторская и технологическая документация на продукцию основного и вспомогательного производств, содержащая требования к средствам измерений, условиям и процедуре измерений, нормы и показатели точности измерений.
В ходе метрологической экспертизы технического задания рассматривают следующие вопросы:
1. обоснованность разработки НСИ;
2. полноту изложения назначения и условий применения НСИ;
3. полноту и корректность определения физических величин, измеряемых (воспроизводимых) НСИ;
4. соответствие требованиям ТЗ условий применения НСИ;
5. рациональность выбранной формы задания требований метрологическим характеристикам нестандартизованного средства измерений;
6. соответствие номенклатуры метрологических характеристик требованиям к форме представления показателей точности измерений, выполняемых с помощью НСИ;
7. обоснованность норм на метрологические характеристики (они должны обеспечивать выполнение требований к точности измерений);
8. наличие требований к надежности;
9. полноту требований к метрологическому обеспечению разработки, изготовления и эксплуатации НСИ (включая требования к метрологической экспертизе и аттестации, разработке методики поверки);
10. выявление в техническом задании не вызванных необходимостью требований, предопределяющих решения, относящиеся к компетенции разработчиков и необоснованно связывающих их инициативу.
Метрологическая экспертиза технического задания является одним из важнейших этапов создания НСИ.
9.3 | Разработка проекта эксплуатационной документации |
На нестандартизованное средство измерений оформляют, как правило, один эксплуатационный документ, который объединяет техническое описание, инструкцию по эксплуатации и формуляр. Методика поверки является составной частью этого документа.
Рассмотрим структуру проекта эксплуатационной документации.