МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПОСТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION,METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

Государственная система
обеспечения единства измерений

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
ПРИ УПРАВЛЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ
ПРОЦЕССАМИ

Метрологическаяэкспертиза технической документации

Москва
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
2004

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядокпроведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандартымежгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственнойстандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения орекомендациях

1 РАЗРАБОТАНЫФедеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийскийнаучно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГУП «ВНИИМС»)Госстандарта России

2 ВНЕСЕНЫГосстандартом России

3 УтвержденыМежгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол № 24 от 5 декабря 2003 г.)

За принятие проголосовали:

4 ПриказомФедерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 октября2004 г. № 50-ст рекомендации по межгосударственной стандартизации РМГ 63-2003введены в действие в качестве рекомендаций по метрологии Российской Федерации с1 января 2005 г.

5 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящимрекомендациям публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текстизменений - в информационных указателях«Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящих рекомендацийсоответствующая информация будет опубликована в информационном указателе«Национальные стандарты»

РМГ 63-2003

Государственная система обеспеченияединства измерений

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИПРОЦЕССАМИ

Метрологическая экспертиза техническойдокументации

Дата введения - 2005-01-01

1Область применения

Настоящиерекомендации определяют цели, задачи, порядок организации метрологическойэкспертизы технической документации, основные виды технических документов,подвергаемых метрологической экспертизе, порядок оформления и реализациирезультатов метрологической экспертизы технической документации.

2 Нормативные ссылки

Внастоящих рекомендациях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ8.010-90¹⁾ Государственная система обеспечения единства измерений.Методики выполнения измерений

¹⁾ На территории Российской Федерации действует стандарт [1].

ГОСТ 8.417-2002Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

РМГ29-99 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология.Основные термины и определения

РМГ51-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Документына методики поверки средств измерений. Основные положения

РМГ62-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечениеэффективности измерений при управлении технологическими процессами. Оцениваниепогрешности измерений при ограниченной исходной информации

РМГ64-2003 Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечениеэффективности измерений при управлении технологическими процессами. Методы испособы повышения точности измерений

Примечание- При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действиессылочных документов по соответствующему указателю стандартов, составленному посостоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационнымуказателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен(изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следуетруководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяют вчасти, не затрагивающей эту ссылку.

3 Общие положения

3.1 Метрологическую экспертизу техническойдокументации проводят путем анализа и оценивания технических решений в частиметрологического обеспечения (технических решений, касающихся измеряемых параметров,установления требований к точности измерений, выбора методов и средствизмерений, их метрологического обслуживания).

3.2 Метрологическая экспертиза является частьюкомплекса работ по метрологическому обеспечению и может являться частьютехнической экспертизы конструкторской, технологической и проектнойдокументации.

3.3 При метрологической экспертизе выявляютошибочные или недостаточно обоснованные решения, вырабатывают рекомендации поконкретным вопросам метрологического обеспечения.

Метрологическаяэкспертиза способствует решению технико-экономических задач при разработкетехнической документации.

3.4 Метрологическую экспертизу не проводят, если впроцессе разработки технической документации выполнена ее метрологическаяпроработка силами привлекаемых специалистов метрологической службы.

3.5 Метрологическая экспертиза включает в себяметрологический контроль технической документации.

3.5.1 Метрологический контроль осуществляют путемпроверки технической документации на соответствие конкретным метрологическимтребованиям, установленным в стандартах и других нормативных документах(например, проверка на соответствие ГОСТ 8.417 наименований и обозначенийуказанных в технической документации единиц величин или проверка насоответствие РМГ 29использованных метрологических терминов).

3.5.2 Решения экспертов по результатамметрологического контроля имеют обязательный характер.

3.6 Основная цель метрологической экспертизы -достижение эффективности метрологического обеспечения, выполнение общих иконкретных требований к метрологическому обеспечению наиболее рациональнымиметодами и средствами.

Конкретныецели метрологической экспертизы определяются назначением и содержаниемтехнической документации (например, конкретная цель метрологической экспертизычертежей простейших деталей - обеспечение достоверности измерительного контроляс оптимальными значениями вероятностей брака контроля 1-го и 2-го рода).

4 Организация работ по проведениюметрологической экспертизы

4.1 При организации метрологической экспертизы напредприятии осуществляют следующие мероприятия:

- назначение подразделения, специалисты которогопроводят метрологическую экспертизу;

- разработку документа, устанавливающего порядокпроведения метрологической экспертизы на конкретном предприятии;

- планирование метрологической экспертизы;

- назначение экспертов;

- подготовку и повышение квалификации экспертов;

- формирование комплекса документов, справочныхматериалов, необходимых при проведении метрологической экспертизы.

4.2 Типичные формы организации метрологическойэкспертизы следующие:

- силами экспертов-метрологов метрологическойслужбы предприятия (эта форма организации метрологической экспертизыпредпочтительна при сравнительно небольших объемах разрабатываемой техническойдокументации);

- силами специально подготовленных экспертов изчисла разработчиков документации в конструкторских, технологических, проектныхи других подразделениях предприятия (эта форма предпочтительна при большихобъемах разрабатываемой технической документации);

- силами специально создаваемой комиссии либогруппы специалистов при приемке технических (эскизных, рабочих) проектов сложныхизделий или технологических объектов, систем управления, а также на другихэтапах разработки технической документации;

- силами группы или отдельных специалистов,привлекаемых к проведению метрологической экспертизы по договору.

Организациюметрологической экспертизы проектов стандартов возлагают на техническиекомитеты или национальные метрологические институты (далее - НМИ).

Проектыстандартов и других документов Государственной системы обеспечения единстваизмерений (далее - ГСИ), разрабатываемые НМИ, метрологической экспертизе неподлежат.

4.3 Документ, определяющий конкретный порядокпроведения метрологической экспертизы на предприятии, устанавливает:

- номенклатуру продукции (виды объектов),техническую документацию на которую подвергают метрологической экспертизе;

- конкретные виды технических документов и этапы ихразработки, на которых эти документы подвергают метрологической экспертизе, атакже порядок представления технической документации на метрологическуюэкспертизу;

- подразделения или лиц, проводящих метрологическуюэкспертизу;

- порядок рассмотрения разногласий, возникающих припроведении метрологической экспертизы;

- порядок оформления результатов метрологическойэкспертизы;

- права и обязанности экспертов;

- планирование метрологической экспертизы;

- порядок проведения внеплановой метрологическойэкспертизы.

4.3.1 В перечень технических документов,подвергаемых метрологической экспертизе, в первую очередь включают документы напродукцию (виды объектов), требования к которой имеют обязательный характер.

4.3.2 В документе, устанавливающем порядок иметодику проведения метрологической экспертизы, не указывают требования кметрологическому обеспечению и метрологические требования к техническойдокументации.

4.4 К проведению метрологической экспертизыдопускают специалистов, которые:

- четко представляют свои функции и не заменяютконструктора, технолога, проектировщика при разработке техническойдокументации, ответственность за качество которой несет исключительноразработчик;

- несут ответственность за правильность иобъективность заключений по результатам метрологической экспертизы;

- хорошо представляют задачи метрологическойэкспертизы, обладают навыками их решения, умеют выделить приоритетные вопросыпри рассмотрении конкретных документов;

- хорошо представляют содержание конструкторских итехнологических документов различных видов на конкретную продукцию, состав исодержание проектной документации (особенно в части требований к точностиизмерений, методикам контроля и испытаний продукции и ее составных частей,применяемым средствам измерений);

- хорошо знают основные метрологические правила,ориентируются в метрологических документах, относящихся к разрабатываемымобъектам;

- систематически повышают квалификацию.

4.5 Комплекс документов и справочных материалов,необходимых при проведении метрологической экспертизы, включает в себяосновополагающие стандарты ГСИ, стандарты ГСИ и других систем, относящиеся кразрабатываемой технической документации (в том числе стандарты на методыконтроля и испытаний), а также справочные материалы, относящиеся кразрабатываемой продукции (объектам), каталоги и другие информационныематериалы на средства измерений, которые могут быть использованы приразработке, производстве и применении продукции (объектов разработки).

4.6 В целях повышения эффективности метрологическойэкспертизы целесообразно применение вычислительной техники.

Кчислу наиболее эффективных средств для персональных ЭВМ относят:

а)автоматизированные базы данных:

- о технических характеристиках средств измерений,прошедших испытания с целью утверждения типа и допущенных к обращению,

- о поверочных и ремонтных работах, проводимыхметрологическими службами,

- о нормативных, технических и справочныхдокументах в области метрологии,

- об эталонах, установках высшей точности иповерочных установках;

б)электронные каталоги выпускаемых приборов;

в)автоматизированные системы расчета погрешности измерений, включающие в себябазы данных о всех метрологических характеристиках средств измерений широкоприменяемых типов. В таких системах помимо результатов расчета суммарнойпогрешности измерений могут быть выданы значения составляющих погрешности, чтопозволяет принять рациональные решения при выборе средств измерений и условийих эксплуатации, получить объективные оценки по этим вопросам;

г)автоматизированные системы оценки технического уровня средств измерений. Этисистемы способствуют рациональному решению вопросов при разработке средствизмерений о необходимости таких разработок.

4.7 Наиболее целесообразными являются следующиеформы планирования метрологической экспертизы технической документации:

- указание метрологической экспертизы (как этапа) впланах разработки, постановки на производство, технологической подготовки ит.п. планах;

- самостоятельный план метрологической экспертизылибо соответствующий раздел в плане работ по метрологическому обеспечению.

4.7.1 В плане (разделе) указывают:

- обозначение и наименование документа (комплектадокументов), его вид (оригинал, подлинник, копия и т.п.);

- этап разработки документа;

- подразделение - разработчика документа и срокипредставления на метрологическую экспертизу (если документ разработан стороннейорганизацией, то указывают подразделение, отвечающее за представление документана экспертизу);

- подразделение, проводящее метрологическуюэкспертизу, и сроки ее проведения.

4.7.2 Самостоятельный план метрологическойэкспертизы составляет метрологическая служба, его согласовывает разработчиктехнической документации и утверждает технический руководитель или главныйинженер предприятия.

5 Основные задачи метрологической экспертизытехнической документации

5.1 Основными задачами метрологической экспертизытехнической документации являются:

- идентификация объекта измерений и его параметров,подлежащих измерениям;

- определение оптимальной точности измерений;

- рациональный выбор средств и методик выполненияизмерений.

Конкретныеобъекты анализа при метрологической экспертизе - задачи метрологическойэкспертизы и способы решения этих задач приведены в 5.2 - 5.10.

5.2 Оцениваниерациональности номенклатуры измеряемых параметров

5.2.1 Измеряемые (контролируемые) параметры частоопределены исходными нормативными или другими документами на продукцию,технологию, системы управления или другие разрабатываемые объекты.

Например,в стандарте на конкретную продукцию установлены характеристики продукции, а вразделе методов контроля указаны контролируемые параметры. Если таких исходныхтребований нет, то эксперт при анализе номенклатуры контролируемых параметровруководствуется следующими общими положениями:

- контролируемыми параметрами деталей, узлов исоставных частей изделий являются параметры, обеспечивающие их размерную ифункциональную взаимозаменяемость;

- для готовой продукции (в случае отсутствиятребований к контролю в соответствующих нормативных или других исходныхдокументах) обеспечен контроль основных характеристик, определяющих качествопродукции, а в непрерывных производствах также количество продукции;

- для технологического оборудования, системконтроля и управления технологическими процессами выполнимы измерения параметров,определяющих безопасность, оптимальность режима по производительности иэкономичности, экологическую защиту от выбросов вредных веществ.

5.2.2 При анализе параметров, подлежащих измерениями измерительному контролю, принимают во внимание следующие соображения.

Многиетехнические характеристики деталей, узлов, составных частей изделий определеныпредыдущими этапами технологических процессов, оборудованием, инструментом.Так, размеры штампованных деталей определены инструментом, поэтому их штучныйконтроль нерационален.

Принимаюттакже во внимание взаимосвязь параметров в технологическом процессе. Такуювзаимосвязь используют с целью сократить число измеряемых параметров, неотносящихся к наиболее важным. Для наиболее важных параметров эту взаимосвязьиспользуют в целях повышения точности измерений и надежности измерительныхсистем (по аналогии с дублированием измерительных каналов).

5.2.3 При анализе номенклатуры измеряемыхпараметров обращают внимание на четкость указаний об измеряемой величине.Неопределенность трактовки подлежащей измерению величины может привести кбольшим неучтенным погрешностям измерений. Выявляют также избыточностьизмеряемых параметров, которая может привести к неоправданным затратам наизмерения и метрологическое обслуживание средств измерений.

5.2.4 В некоторых случаях в исходных нормативныхили других документах показано использование средств измерений и измерительныхканалов в автоматизированных системах управления технологическимипроцессами (далее - АСУТП) для целей фиксации состояния процесса илитехнологического оборудования (наличие или отсутствие напряжения питания,давления в питающей сети и т.п.). Средства измерений в этих случаях служатиндикаторами и могут быть заменены соответствующими сигнализаторами илиподобными устройствами, а измерения таких параметров допускается не проводить.

Примеры оцениваниярациональности измеряемых параметров

1 Измерения линейных размеров при контроле детали (рисунок 1)

Рисунок 1

При измеренияхразмеров А и В размер С допускается не измерять. Измерения размера С оправданыпри необходимости контроля правильности измерений размеров А и В.

2 Измерения расходагаза на предприятии (рисунок 2)

Рисунок 2

При измеренияхрасходов газа всеми потребителями на предприятии (расходы Q₁,Q₂, Q₃) измерения общего расхода Q_oдопускается непроводить. Его определяют суммой Q₁+ Q₂ + Q₃. Если расходомеры одинакового класса точности, то этасумма расходов более точна, чем результаты измерений общего расхода Q_o на входе предприятия.

Общий расход газа,поступающего на предприятие, может быть определен путем вычисления полусуммы0,5(Q_o + Q₁+ Q₂ + Q₃). Этот результат более точен по сравнению с результатомизмерений Q_o на входе предприятия или суммы Q₁+ Q₂ + Q₃.

Такиесоображения принимают во внимание при метрологической экспертизе проектасистемы измерений расхода газа на предприятии.

5.3 Оценивание оптимальности требований к точностиизмерений

5.3.1 Если в исходных документах (техническихзаданиях, стандартах и т.п.) не заданы требования к точности измерений, тоэксперт руководствуется следующими положениями.

Погрешностьизмерений, как правило, является источником неблагоприятных последствий(экономических потерь, повышения вероятности травматизма, загрязненийокружающей среды и т.п.). Повышение точности измерений снижает размеры такихнеблагоприятных последствий. Однако уменьшение погрешности измерений связано ссущественными дополнительными затратами.

Впервом приближении принимают, что потери пропорциональны квадрату погрешностиизмерений, а затраты на измерения обратно пропорциональны погрешностиизмерений.

Оптимальнойв экономическом смысле считают погрешность измерений, при которой сумма потерьот погрешности и затрат на измерения минимальна. Оптимальную погрешность вомногих случаях выражают зависимостью

,                                                            (1)

где δ_опт- граница оптимальной относительной погрешности измерений;

δ - граница относительной погрешности измерений, длякоторой известны потери П и затраты на измерения З.

Таккак обычно потери П и затраты З могут быть определены лишь приближенно, тоточное значение δ_ОПТ найти практически невозможно. Поэтомупогрешность считают практически близкой к оптимальной, если выполнено условие

0,55 < δ < (1,5 - 2,5),                                             (2)

где  - приближенноезначение границы оптимальной относительной погрешности измерений, вычисленноепо приближенным значениям П и З.

Такимобразом, при решении вопроса об оптимальности требований к точности измеренийразработчик и эксперт должны иметь хотя бы ориентировочное представление о размерахвозможных потерь из-за погрешности измерений и о затратах на измерения с даннойпогрешностью.

5.3.2 При анализе требований к точности измеренийнаиболее важных параметров крупных технологических установок или другихобъектов, где погрешность измерений может приводить к значительнымэкономическим потерям, целесообразно руководствоваться положениями РМГ64.

5.3.3 Пределдопускаемой погрешности измерений, не приводящей к заметным потерям или другимнеблагоприятным последствиям, может составлять 0,2 - 0,3 границы симметричногодопуска на измеряемый важный параметр; для параметров, не относящихся к наиболееважным, - 0,5. При несимметричных границах допуска или одностороннем допускеможет быть использовано то же значение (0,5) для соотношения пределовдопускаемых значений погрешности измерений и размера поля допуска.

5.4 Оценивание полноты и правильности требований к точности средствизмерений

5.4.1 Погрешность прямых измерений параметрапрактически равна погрешности средств измерений в рабочих условиях.

Прикосвенных измерениях погрешность средств измерений составляет часть погрешностиизмерений параметра. В таких случаях необходимо представление о методическойсоставляющей погрешности измерений¹⁾.

¹⁾ На территории Российской Федерации действует рекомендация [2], вкоторой приведены типичные источники методической погрешности.

5.4.2 Погрешность измерений средних значений (по пточкам измерений) практически в  раз меньшепогрешности измерений в одной точке. Погрешность измерений средних значений (водной точке) за некоторый интервал времени также меньше погрешности измеренийтекущих значений благодаря фильтрации высокочастотных случайных составляющихпогрешности средств измерений.

Учитываюттакже, что чем точнее средство измерений, тем выше затраты на измерения, в томчисле затраты на метрологическое обслуживание этих средств. Поэтому излишнийзапас по точности средств измерений экономически не оправдан.

5.4.3 При анализе полноты требований к точностисредств измерений учитывают, что пределы допускаемой погрешности средствизмерений определяют с учетом условий эксплуатации средств измерений, включаярабочий диапазон измеряемой величины и пределы возможных значений внешнихвлияющих величин, которые характерны для данных средств измерений.

5.5 Оценивание соответствия действительной точности измерений заданнымтребованиям

5.5.1 Если погрешность измерений указана в исходныхнормативных или других документах, то при метрологической экспертизе ее сравниваютс заданными требованиями.

Еслитакие требования отсутствуют, границы погрешности измерений сравнивают сдопуском на измеряемый параметр. Приемлемые соотношения границы погрешностиизмерений и границы поля допуска на измеряемый параметр приведены в 5.3.3.

5.5.2 Если погрешность измерений в исходныхнормативных или других документах не указана, то эксперт, хотя бы приближенно, оцениваетэту погрешность расчетным способом. Рекомендации по оцениванию погрешностиизмерений приведены в РМГ 62²⁾.

²⁾ На территории Российской Федерации для случая прямыхизмерений при достаточной исходной информации используют руководящий документ [3].

Этотже документ может быть использован при анализе объективности расчетных илиэкспериментальных оценок погрешности измерений, приведенных в отчетах,материалах метрологической аттестации и других документах.

Прианализе учитывают четыре группы факторов, влияющих на погрешность измерений:

- метрологические характеристики средств измерений;

- условия измерений (внешние влияющие величины);

- процедуры подготовки и выполнения измерительныхопераций, алгоритм обработки результатов наблюдений;

- свойства объекта измерений (адекватностьизмеряемой величины определяемой характеристике объекта, обмен энергией междуобъектом и средством измерений и т.п.).

5.6 Оценивание контролепригодности конструкции изделия (измерительнойсистемы)

5.6.1 Под контролепригодностью конструкции изделия(измерительной системы) понимают возможность контроля необходимых параметров впроцессе изготовления, испытаний, эксплуатации и ремонта изделий.

5.6.2 При метрологической экспертизе основноевнимание уделяют анализу практических возможностей измерительного контролянеобходимых параметров, определяющих работоспособность изделия в указанныхусловиях. Обращают внимание на точность таких измерений, особенно в условияхэксплуатации и ремонта.

5.6.3 При метрологической экспертизе документацииизмерительной системы оценивают эффективность устройств и подсистемсамоконтроля, в том числе подсистем контроля достоверности измерительнойинформации, поступающей отдатчиков.

5.7 Оценивание возможности эффективного метрологического обслуживаниявыбранных средств измерений

5.7.1 При оценивании возможности эффективногометрологического обслуживания выбранных средств измерений рассматриваютдокументы на методики поверки по РМГ51.

5.7.2 В ряде случаев средства измерений (датчики идр.) недоступны в условиях эксплуатации либо для этих условий отсутствуютэталоны.

Контрольметрологической исправности в таких случаях осуществляют в соответствии снормативными документами¹⁾.

¹⁾ На территории Российской Федерации действует рекомендация [4].

5.8 Оценивание рациональности выбранных средств измерений и методик выполненияизмерений

5.8.1 Анализрациональности выбранных средств измерений во многом упрощен, если имеютсясоответствующие документы, относящиеся к выбору средств измерений дляконкретных задач.

5.8.2 Если документы, указанные в 5.8.1,отсутствуют, эксперт анализирует рациональность выбранных средств измерений нетолько в части точности измерений в условиях их эксплуатации, но и по следующимхарактеристикам:

- возможность использования средств измерений в заданныхусловиях;

- трудоемкость и себестоимость измерительныхопераций;

- целесообразность использования статистическихметодов контроля;

- соответствие производительности (инерционности)средств измерений производительности технологического оборудования,потребностям систем управления в скорости поступления измерительной информации;

- обеспечение требований техники безопасности;

- трудоемкость и себестоимость метрологическогообслуживания.

5.8.3 При анализе установленных в исходныхнормативных или других документах методик выполнения измерений предпочтениеотдают стандартизованным и аттестованным методикам. Эксперт может рекомендоватьстандартизацию методик выполнения измерений при наличии соответствующихпредпосылок к этому.

5.8.4 Оценивают полноту изложенных методик, так какнеопределенность в изложении некоторых операций, их последовательности ипроцедуры вычислений может привести к значительной погрешности измерений.

5.8.5 При анализе соответствия действительныхзначений погрешности измерений заданным значениям обращают внимание навозможность возникновения методических погрешностей.

5.8.6 Общие требования по стандартизации иаттестации, содержанию и изложению документов на методики выполнения измеренийприведены в ГОСТ8.010, общие рекомендации по выбору средств и методов измерений приводят внормативных документах²⁾.

²⁾ На территории Российской Федерации действует рекомендация [2].

Примеры оцениваниярациональности выбранных средств измерений

1 Измерения длины детали с заданной погрешностьюизмерений не более 25 мкм

Для этих условий могут быть использованы следующие средства измерений:

- гладкий микрометр с отсчетом 0,01 мм при настройке на нуль поустановочной мере;

- индикаторная скоба с ценой деления 0,01 мм;

- индикатор часовоготипа с ценой деления 0,01 мм класса точности 1.

Наиболее простоесредство измерений -микрометр. Однако при больших партиях контролируемых деталей применениеиндикатора предпочтительнее, так как при этом обеспечена меньшая трудоемкостьизмерений.

2 Измерения абсолютного давления насыщенного пара в конденсаторе турбины

Указанный параметр являетсяодним из наиболее важных для управления турбиной и функционирования АСУТП.

Измерения этогопараметра выполняют с помощью измерительного канала, в котором могут бытьприменены датчики следующих типов:

- термометр сопротивления (используют функциональную связь абсолютногодавления насыщенного пара с температурой);

- датчик избыточного давления (например, типа Сапфир-22ДИ) и барометр(для периодического ввода значений давления воздуха, окружающего датчик);

- датчик абсолютного давления (например, типа Сапфир-22ДА).

Измерения температурыв точке установки термометра сопротивления выполняют с достаточной точностью.Инструментальная погрешность данного измерительного канала меньшеинструментальных погрешностей измерительных каналов с датчиками других типов.Однако из-за неравномерности температурного поля в конденсаторе турбиныизмерения абсолютного давления пара этим способом сопровождаются существеннойметодической составляющей погрешности.

При измерениях спомощью датчика избыточного давления также имеет место методическаясоставляющая погрешности из-за неравномерности поля давления в конденсаторетурбины (хотя эта неравномерность значительно меньше неравномерности полятемпературы). Кроме того, имеет место методическая составляющая погрешностииз-за дискретного ввода значений атмосферного давления воздуха.

Прииспользовании датчика абсолютного давления методические погрешности значительноменьше и точность измерений наибольшая. Затраты на измерения, включая затратына метрологическое обслуживание средств измерений, с помощью измерительногоканала с датчиком абсолютного давления мало отличаются от затрат при другихвариантах измерительных каналов. Поэтому применение датчика абсолютногодавления предпочтительно.

5.9 Анализ использования вычислительной техники в измерительныхоперациях

Средствавычислительной техники часто встраивают в измерительные системы (измерительныеканалы АСУТП обычно в своем составе содержат те или иные компоненты ЭВМ). Втаких случаях в объекты анализа при метрологической экспертизе включаюталгоритм вычислений.

Частоалгоритм вычислений не в полной мере соответствует функции, связывающейизмеряемую величину с результатами прямых измерений (со значениями величины навходе средств измерений). Обычно это несоответствие обусловлено возможностямивычислительной техники и вынужденными упрощениями алгоритма вычислений(линеаризацией функций, их дискретным представлением и т.п.). Задача эксперта -оценить существенность методической составляющей погрешности измерений из-занесовершенства алгоритма.

5.10 Контрольметрологических терминов, наименований измеряемых величин и обозначений ихединиц

5.10.1 Применяемые в технической документацииметрологические термины проверяют на соответствие РМГ 29. Приметрологической экспертизе особое внимание обращают на терминологию втехнической документации, используемой в различных отраслях народного хозяйства(технические условия, эксплуатационные документы и т.п.).

5.10.2 Наименования измеряемых величин могут бытьсамыми различными. Однако в техническую документацию всегда включены сведения,позволяющие судить о величине, измерения которой выполняют с помощью средствизмерений, относящихся к определенной поверочной схеме. Это необходимо дляобъективной оценки выбранных методов и средств измерений, возможности ихметрологического обслуживания.

5.10.3 Единицы измеряемых величин проверяют насоответствие ГОСТ 8.417 идругим нормативным документам.

6 Основные виды технических документов,подвергаемых метрологической экспертизе

Вэтом разделе указаны основные виды технических документов, подвергаемыхметрологической экспертизе на соответствующий объект анализа - конкретнуюзадачу метрологической экспертизы. В таблице 1 эти документы отмечены знаком«+».

Вдокументах, устанавливающих порядок проведения метрологической экспертизы на конкретныхпредприятиях, могут быть указаны другие виды документов.

Втехнической документации всех видов проверяют правильность метрологическихтерминов, обозначения единиц величин.

Таблица 1

6.1Технические задания (предложения), заявки на разработку

6.1.1 В технических заданиях (далее - ТЗ) приметрологической экспертизе анализируют исходные данные для решения вопросовметрологического обеспечения в процессе разработки конструкции, технологии,систем управления и других объектов, для которых составлены ТЗ.

Приэтом учитывают, что, с одной стороны, нерационально приводить в ТЗ развернутыеуказания и требования к метрологическому обеспечению разрабатываемого объекта.Это может существенно ограничивать разработчика в выборе рациональных методов исредств метрологического обеспечения в процессе разработки.

Сдругой стороны, в ТЗ должны быть такие исходные данные, которые позволяли бы наранних стадиях разработки решать вопросы метрологического обеспечения, неоткладывая их на конечные стадии, когда не остается времени и средств насущественные метрологические проработки.

Следуетнайти разумный компромисс в этих противоречивых требованиях.

Еслив ТЗ указаны номенклатура измеряемых параметров и требования к точности их измерений,то оценивают оптимальность этих требований и возможность их выполнения.

6.1.2 Метрологическая экспертиза ТЗ на разработкусредств измерений включает в себя оценку целесообразности, обоснованностиразработки (в первую очередь средств измерений ограниченного применения).

Приэтом оценивают возможность поверки (калибровки) средств измерений методами исредствами поверки. При их отсутствии в ТЗ включают указания о разработкесоответствующих методов и средств поверки (калибровки).

6.1.3 Если предполагают использованиеразрабатываемых средств измерений в сферах, в которых осуществляютгосударственный метрологический контроль (надзор), то в ТЗ включают указания онеобходимости проведения испытаний и утверждения типа средства измерений.

6.1.4 В ТЗ на разработкуинформационно-измерительных систем (далее - ИИС), АСУТП проверяют наличие иполноту требований к погрешности измерительных каналов. Под измерительнымканалом понимают совокупность технических средств, используемых для измерений параметраот точки «отбора» информации о параметре до шкалы, табло, экрана дисплея,диаграммы регистрирующего прибора или распечатки на бланке. При этом задаютусловия эксплуатации основных компонентов измерительных каналов (датчиков,преобразователей, компонентов устройств связи с объектом, вычислительнойтехники).

Вместотребований к погрешности измерительных каналов могут быть заданы требования кпогрешности измерений. Такое требование предпочтительно при возможностипоявления методических составляющих погрешности измерений.

6.1.5 Если при разработке конструкции, технологии,систем управления или другого объекта предполагают разработку методиквыполнения измерений, то в ТЗ включают указания о необходимости ихметрологической аттестации и разработки документа на методику выполненияизмерений.

6.1.6 Аналогичный анализ выполняют приметрологической экспертизе технического предложения, а также заявки наразработку средств измерений, ИИС и АСУТП.

6.2 Отчеты о научно-исследовательской работе, пояснительные записки ктехническим (эскизным) проектам, протоколы испытаний

6.2.1 В отчете о научно-исследовательской работе(далее - НИР) основными объектами анализа при метрологической экспертизеявляются измеряемые величины, методики выполнения измерений (включая процедуры обработкирезультатов измерений), используемые средства измерений, погрешность измерений.В отчетах о НИР, связанных с разработкой средств измерений, ИИС и АСУТП, кромеперечисленных объектов, анализируют возможность поверки (калибровки) средствизмерений и измерительных каналов, эффективность встроенных подсистем контроляработоспособности измерительных каналов и контроля достоверности поступающей отдатчиков измерительной информации. При этом оценивают, насколько эффективноиспользуют информационную избыточность, возникающую как результат связей междуизмеряемыми параметрами и многократными измерениями.

Аналогичныйанализ выполняют при проведении метрологической экспертизы пояснительныхзаписок к техническим (эскизным) проектам.

6.2.2 В протоколах испытаний обычно не излагаютметодики выполнения измерений и не приводят характеристики погрешностиизмерений. В таких протоколах дают ссылки на соответствующие документы.

6.3 Технические условия. Стандарты

Приметрологической экспертизе¹⁾ технических условий (далее - ТУ) истандартов решают практически все задачи метрологической экспертизы, так как вТУ и многих стандартах излагают метрологические требования, методы и средстваметрологического обеспечения. ТУ и стандарты в наибольшей степени связаны сисходными техническими документами. Анализу подвергают следующие разделы:«Технические требования», «Методы контроля и испытаний», а также приложение«Перечень необходимого оборудования, материалов и реактивов» (при его наличии).

¹⁾ На территории Российской Федерации метрологическуюэкспертизу проектов стандартов проводят в соответствии со стандартом [5].

ВТУ и стандартах на средства измерений анализируют также методы и средства ихконтроля при выпуске в обращение из производства, согласованность этих методови средств с документами на методики поверки по РМГ51.

6.4 Эксплуатационные и ремонтные документы

Вэтих документах основные объекты анализа при метрологической экспертизе -точность и трудоемкость методик выполнения измерений и средств измерений,применяемых при контроле и наладке изделий, систем управления, продукции и т.п.Учитывают существенное отличие условий измерений в эксплуатации и при ремонтныхоперациях от условий, в которых создают продукцию.

Учитывают,что методы и средства измерений, которые обычно указаны в ТУ, не всегда могутбыть использованы в условиях эксплуатации и ремонта.

6.5 Программы и методики испытаний

6.5.1 При метрологической экспертизе этихдокументов основное внимание уделяют методикам выполнения измерений (включаяпроцедуры обработки результатов измерений), средствам измерений и другимтехническим средствам, используемым при измерениях, и погрешности измерений.При испытаниях в лабораторных (нормальных) условиях методики и средстваизмерений аналогичны указанным в ТУ. Если же испытания проводят вэксплутационных условиях, то методы и средства измерений должны соответствоватьэтим условиям (в первую очередь по точности измерений).

6.5.2 Обращают также внимание на возможностьпоявления субъективной составляющей погрешности измерений, вносимой испытателем(оператором), и составляющей погрешности результата испытаний из-за неточностивоспроизведения режима (условий) испытаний.

Еслитакие погрешности возможны, то в методике испытаний предусматривают условия, ихограничивающие.

6.6 Технологические инструкции (регламенты)

Втехнологических инструкциях излагают методики измерительного контроля в составеопераций регулировки или наладки изделий либо делают ссылки на соответствующиедокументы. В технологических регламентах обычно указывают параметры, подлежащиеизмерительному контролю, номинальные значения и границы диапазонов изменений этихпараметров (или допускаемые отклонения от номинальных значений), типы, классыточности и пределы измерений применяемых средств измерений. В ряде случаевуказывают пределы допускаемых погрешностей измерений.

Основныеобъекты анализа при метрологической экспертизе указанных документов -рациональность номенклатуры измеряемых параметров, выбранных средств и методиквыполнения измерений, оптимальность требований к точности измерений,соответствие фактической точности измерений требуемой (при отсутствии требованийк точности измерений - соответствие допускаемым отклонениям действительныхзначений измеряемых параметров от номинальных значений).

6.7 Технологические карты различных видов

Вэтих документах, как правило, не приводят подробное изложение вопросов метрологическогообеспечения. Поэтому объем метрологической экспертизы здесь значительно меньше,чем для других документов, хотя количество технологических карт в производствевелико.

6.8 Проектные документы

6.8.1 В проектные документы включают практически всеосновные вопросы метрологического обеспечения. Поэтому метрологическаяэкспертиза проектных документов включает в себя все перечисленные выше задачи.Объем проектных документов часто значителен, и следует хорошо ориентироваться вразделах (томах) этих документов.

6.8.2 В ряде отраслей вопросы метрологическогообеспечения излагают в специальном разделе проекта, что, по мнению некоторыхметрологов, облегчает проведение метрологической экспертизы. Однако при такомварианте проекта возможны определенные трудности при метрологическойэкспертизе, так как изложение метрологических вопросов не увязано с объектамиметрологического обеспечения.

6.8.3 При метрологической экспертизе проектных документовАСУТП обращают внимание на наличие и оптимальность требований к точностиизмерений или измерительных каналов, на объективность оценок точности и ихсоответствие требованиям, на рациональность подсистемы контроляработоспособности измерительных каналов и контроля достоверности поступающей отдатчиков измерительной информации, на использование информационной избыточностив целях повышения надежности и точности информационной подсистемы АСУТП.

7 Порядок оформления и реализации результатовметрологической экспертизы

7.1 Наиболее простой формой фиксации результатовметрологической экспертизы являются замечания эксперта в виде пометок на поляхдокумента. После учета разработчиком таких замечаний эксперт визирует оригиналыили подлинники документов.

Другаятипичная форма - экспертное заключение. Его составляют в следующих характерныхслучаях при оформлении результатов метрологической экспертизы:

- технической документации, поступившей от другихорганизаций;

- комплектов документов большого объема, а такжепри метрологической экспертизе:

- которую проводила специально назначеннаякомиссия,

- после которой необходимо внести изменения вдействующую техническую документацию или разработать мероприятия по повышениюэффективности метрологического обеспечения.

Экспертноезаключение утверждает технический руководитель или главный метрологпредприятия. Результаты метрологической экспертизы могут быть изложены всписках (журналах) замечаний.

7.2 Учет технической документации, прошедшейметрологическую экспертизу, целесообразно вести в специальном журнале.

7.3 Ответственность за качество техническойдокументации возлагают на разработчика, который принимает решения по замечаниямэксперта. В случаях существенных разногласий между экспертом и разработчикомокончательное решение принимает технический руководитель предприятия.

Экспертнесет ответственность только за правильность сделанных замечаний и предложений.

7.4 Замечания экспертов, которые принятыразработчиком технической документации, служат одной из предпосылок совершенствованияметрологического обеспечения. Существенные замечания требуют разработки иреализации определенных мероприятий. В этих случаях разработчик совместно сэкспертами-метрологами разрабатывает план мероприятий.

7.5 Экспертам-метрологам целесообразносистематически (ежегодно или чаще) обобщать результаты метрологическойэкспертизы, выявляя характерные ошибки и недостатки в технической документациии намечая меры по их предотвращению. Среди таких мер могут быть предложения,касающиеся обучения разработчиков основам метрологического обеспечения,корректировки или разработки нормативных и методических документов,используемых разработчиками. Могут быть предложены меры и по совершенствованиюсамой процедуры метрологической экспертизы.

Целесообразнотакже оценивать экономический эффект от проведения метрологической экспертизы.

Библиография

[1] ГОСТ Р 8.563-96              Государственнаясистема обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

[2] МИ 1967-89                     Государственнаясистема обеспечения единства измерений. Выбор методов и средств измерений при разработке методиквыполнения измерений. Общие положения

[3] РД 50-453-84                    Характеристикипогрешности средств измерений в реальных условиях эксплуатации. Методы расчета

[4] МИ 2233-2000                  Государственнаясистема обеспечения единства измерений. Обеспечение эффективности измерений при управлениитехнологическими процессами. Основные положения

[5] ГОСТ Р 1.11-99                Государственнаясистема стандартизации Российской Федерации. Метрологическая экспертиза проектов государственныхстандартов

СОДЕРЖАНИЕ