Система обеспечения единства измерений

Существует непосредственная связь между качеством измерений и качеством продукции. Поэтому проблема обеспечения высокого качества продукции – это, в первую очередь, проблема измерений параметров качества материалов и комплектующих изделий, поддержания заданных технологических режимов, т.е. измерений параметров технологических процессов, влияющих на точность регулирования процессов.

Качество измерений - это совокупность свойств состояния измерений, обеспечивающих получение результатов измерений с требуемой точностью, в необходимом виде и в установленный срок.

Основные свойства измерений:

- точность результатов измерений;

- сходимость результатов измерений;

- воспроизводимость результатов измерений;

- быстрота получения результатов;

- единство измерений.

Объяснению сути указанных определений посвящена методическая инструкция МИ 2247-93 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.

В соответствии с положениями этой инструкции решение указанных задач достигается путём создания государственных эталонов, "привязки" к ним производственных измерений и установления различных метрологических правил и норм к измерениям и средствам измерений.

Единство измерений – это состояние измерений, для которых характерно, что их результаты выражаются в узаконенных единицах, размеры которых в установленных пределах равны размерам единиц, воспроизводимых первичными эталонами, а погрешности результатов измерений известны и с заданной вероятностью не выходят за установленные пределы.

Для обеспечения единства измерений в масштабах всей страны, в нашей стране введена Международная система единиц СИ (ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин), все средства измерений градуируются только единицами по этому стандарту.

Одной из важнейших задач системы обеспечения единства измерений является система воспроизведения единиц и передача их размеров рабочим средствам измерений. В нашей стране к 1995 г. эталонная база состояла из 114 государственных эталонов, более 70 установок высшей точности и 250 вторичных эталонов.

Основной характеристикой средств измерений при подборе их для использования в промышленном производстве являются величины погрешностей при выполнении измерений. Они наиболее существенно влияют на качество измерений, поэтому оцениваются в первую очередь.

При подборе средства измерений с учётом его точности применяются три основных подхода: директивный, вероятностный и экономический.

Директивный подход позволяет установить соотношение между допуском на контролируемый размер и предельно допустимой погрешностью. Так, ГОСТ 8.051-81 ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм – устанавливает соотношение между δ_изм (размер) и Δ_изм (допуск) в зависимости от величины номинального размера. Аналогично разработаны и применяются соотношения для размеров и допусков для размеров менее 1,0 мм и более 500 мм.

Вероятностный подход заключается в выборе точности средства измерений по заданному допуску на контролируемый параметр изделия и заданным значениям брака при контроле 1 и 2 рода (необнаруженный и ложный брак).

Этот подход используется исходя из следующих предположений. Если контроль проводится абсолютно точными средствами измерений, все изделия, размеры которых находятся в поле допуска, были бы признаны годными. Естественно, что при размерах, выходящих за пределы поля допуска, изделия были бы признаны негодными.

Учитывая, что само средство измерений имеет погрешности, часть негодных изделий при контроле будет признана годными (брак контроля 2 рода), а часть годных изделий – негодными (брак контроля 1 рода). Построив график рассеяния размеров можно определить пределы разброса размеров и величину ожидаемого брака при определённой степени вероятности событий (см. Окрепилов, рис. 4.8, с. 246) и требуемую точность средств измерений.

Экономический подход является наиболее оптимальным, т.к. учитывает практически все важные показатели. Он будет рассмотрен в параграфе, посвящённом оценке экономической эффективности метрологии (л. 6).