Как составить локальную поверочную схему

Основой обеспечения единства измерений являются процедуры хранения, воспроизведения и передачи размера единиц величин (ЕВ) эталонам и/или средствам измерений имеющим более низкие показатели точности. 

Поверочная схема средств измерений

Поверочная схема для средств измерений – это ндокумент, устанавливающий порядок передачи единицы величины от исходного эталона единицы величины эталонам единицы величины, имеющим более низкие показатели точности, и средствам измерений (постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2010 г. N 734).

При этом, передача единицы величины есть приведение единицы величины, хранимой рабочим СИ, к величине, воспроизводимой образцовым СИ или эталоном данной единице величины.  

Область распространения поверочных схем охватывает все СИ той или иной физической величины  в зависимости от ограничений действия поверочной схемы.

Поверочные схемы в соответствии с ГОСТ 8.061-80 подразделяются на:

• государственные ПС. Распространяется на все средства измерений данной физической величины, применяемые в РФ;
• ведомственные ПС (ВПС), используются для поверок внутри ведомства; 
• локальные поверочные схемы (ЛПС) используются для поверок внутри ведомственной метрологической службы, в конкретных органах государственной метрологической службы. 

В настоящее время практически не разрабатываются ведомственные поверочные схемы. Но все чаще появляются международные поверочные схемы. 

Область действия локальных поверочных схем. Локальные поверочные схемы создаются для рабочих эталонов и рабочих СИ, подлежащих аттестации, поверке или калибровке на конкретном предприятии, объединении (корпорации), в ведомстве  или регионе. В зависимости от области распространения ЛПС также может называться: ПС предприятия или ведомственной, региональной, корпоративной поверочной схемой.

Общие требования к локальным поверочным схемам сформулированы в ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение» (введен в действие с 01.01.1981 взамен ГОСТ 8.061-73). 

В соответствии с данным стандартом локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным поверочным схемам. Цель построения локальных поверочных схем – конкретизация требований государственных поверочных схем с учетом особенностей применительно ко своей области. Не рекомендуется (и бессмысленно) разрабатывать локальную поверочную схему, если она будет представлять собой повторение части государственной поверочной схемы, в данном случае рекомендуется руководствоваться государственной поверочной схемой. Локальные ПС могут разрабатываться при отсутствии государственной ПС на данную единицу величины. Допускается в локальных поверочных схемах указание конкретных типов СИ, их экземпляров.

Локальная поверочная схема разрабатывается и утверждается в качестве нормативно-технического документа организации или предприятия (или методического документа). Согласовывается с территориальным органом государственной метрологической службы, с вышестоящей метрологической службой (ведомства, министерства) передающей единицу величины исходному эталону данной локальной ПС, (особенно, если отраженные в ней виды измерений не охвачены государственной ПС или поверочная схема возглавляется вторичным эталоном). Допускается разработка локальной ПС в виде стандарта предприятия.

Локальные ПС разрабатываются подразделениями метрологических служб (юридических лиц и федеральных органов исполнительной власти), производящих поверку СИ. Это могут быть метрологические службы предприятий, министерств, ведомств или другие организации, которым это поручено. 

Справка. Конкретные требования к ПС устанавливаются, как правило, в государственных стандартах РФ, которые содержат ГПС конкретных ЕВ.  Например, ГОСТ 8.558-2009 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры», состоящая из трех частей – ПС для контактных термометров в диапазоне от 0,3 до 273,16 K (от минус 272,85°C до 0,01°C); ПС для контактных термометров в диапазоне от 273,15 до 3273,15 K (от 0°C до 3000°C); ПС для радиационных термометров. 

Требования к чертежам локальных поверочных схем. Локальные ПС оформляется в виде чертежа, возможно его дополнение текстовой частью. На чертеже указывают:

• соподчинение стандартных образцов (или вторичных эталонов), которые имеются на предприятии  и СИ в системе передачи  единицы величины;
• наименование стандартных образцов (или вторичных эталонов). В ЛПС допускается указывать обозначения конкретных их наименований;
• наименования СИ (допускается указывать обозначения конкретных СИ);
• диапазоны значений физических величин или номинальные значения;
• характеристики погрешностей стандартных образцов (или вторичных эталонов);
• допускаемые значения погрешностей СИ; 
• наименования методов передачи единицы величины, погрешности методов передачи.

Каждая локальная поверочная схема определяет порядок передачи только какой либо одной единицы величины.  Поверочная схема должна включать не менее 2-х ступеней передачи размера единицы.

Справка: Считается, что передача размеров единиц неизбежно сопровождается потерей точности. На каждом уровне ПС точность уменьшается в 3-5 раз. Во всей цепочке поверок по ГПС точность может снижается в 100 раз и более.

Правила построения локальных поверочных схем

Локальная поверочная схема должна быть реализована в виде чертежа. Число полей будет зависеть от структуры конкретной схемы, от имеющихся на вашем предприятии эталонов. Эталоны могут подразделяться на разряды и при построении поверочной схемы размещаются на определенном уровне в зависимости от их точности. 

Для правильного построения чертежа вам следует знать разряды точности имеющихся рабочих эталонов (они определяются на базе имеющейся технической документации к устройствам; на основе действующих ГОСТов; ГПС).  

В некоторых случаях поверочная схема может содержать несколько исходных эталонов. Это зависит от невозможности в конкретных случаях одним эталоном воспроизвести весь диапазон единицы величины. 

Наименования полей  вам следует указать в левой части чертежа, отделенной вертикальной сплошной линией. Поля могут иметь наименования (в зависимости от структуры вашей ЛПС и имеющегося рабочего эталона высшего разряда): «Исходный эталон»; «Эталоны, заимствованные из других ГПС и межгосударственных ПС»; «Эталоны n-ного разряда»;  «Рабочие средства измерений».

Если в локальной поверочной схеме указаны эталоны нескольких разрядов, то между ними существует определенная соподчиненность. Так рабочие эталоны 2 разряда, как правило, поверяются по эталонам 1 разряда, соответственно, рабочие эталоны 3 и следующих разрядов подлежат поверке по эталонам предшествующих разрядов. Но при отсутствии (в соответствии с государственной поверочной схемой) рабочих эталонов отдельных разрядов,  допускается в схеме пропускать поля, соответствующие конкретному разряду точности (например ваша локальная ПС может содеражать эталоны 1, 2 и 4 разрядов). 

Элементы чертежа локальной поверочной схемы приведены ниже на рис. 1.

Рис. 1

В приведенные элементы поверочных схем определяет следующие процедуры:

а) передачу размера ЕВ от эталона 1 к рабочему СИ 4 методом 2;
б) передачу размера  ЕВ от эталона 1 к рабочему СИ 4 методом 2 или 3;
в) передачу размера ЕВ от эталона 1 к рабочему СИ 4 методом 2 и к рабочему СИ 5 методом 3.

Пример локальной поверочной схемы приведен ниже на рис. 2.

Рис. 2

На чертеже указаны:

• наименование рабочих СИ (амперметры) с диапазоном измеряемых ЕВ;
• метод их поверки (метод прямых измерений), эталоны n-ного разряда (калибратор постоянного тока Н4-11) с диапазоном измеряемых ЕВ и погрешностью измерений;
• метод поверки рабочего эталона (метод косвенных измерений);
• образцовые эталоны, на базе которых происходит поверка конкретного рабочего эталона 3 разряда.

Под наименованием методов поверки указаны допустимые значения погрешности самого метода. Методы поверки, указанные в поверочной схеме, могут отражать специфику поверки конкретных средств измерений. 

Разработка локальных поверочных схем

В настоящее время нет нормативного документа, который бы обязывал разрабатывать на предприятии свою ЛПС. Наличие ЛПС чаще дело добровольное.  Но иногда в организации необходимо разработать и утвердить ЛПС. Это могут быть следующие случаи:

• если отсутствует государственная ПС;
• при необходимости аттестации эталонов ЕВ и отсутствии государственной ПС на данный вид измерений (для аттестации в качестве эталона необходима привязка к ПС);
• при необходимости аттестации эталонов ЕВ, поверка которого выполнялась по низшему эталону государственной ПС. Большинство ГПС разрабатывались в 80-е годы и требования погрешностей, диапазонов измерений в виду технического прогресса устарели (но в последнее время многие из них начали массово перерабатываться).
• если вам для поверки  рабочего СИ требуется две и более ступени передачи размера ЕВ, производимых на вашем же предприятии. 

Если ваш стандартный образец (или рабочий эталон) поверяется в другой метрологической службе (ваше предприятие не является держателем исходного эталона), а непосредственно в вашей службе метрологии производится только поверка рабочих СИ, то локальная поверочная схема не требуется. (в п.1.14 ГОСТ 8.061-80 указано, что ПС должна включать в себя не менее 2-х ступеней передачи размера единицы). 

Справка. Из истории: В Приказе Росстандарта № 379 от 31.05.2012 (сноска 3), который определил временный порядок утверждения эталонов ЕВ указывалась необходимость оформления ЛПС при отсутствии ГПС. Временный порядок отменен на основе приказа Росстандарта от 04.12.2013 N 1397.

Поверочная схема предприятия разрабатывается на базе государственной поверочной схемы для данной единицы величины.

Локальная поверочная схема юридического лица представляет собой нормативный документ данного юридического лица (утверждается данным юридическим лицом, в противном случае не будет иметь правового статуса распространения на данное юридическое лицо), в котором приводится порядок передачи единицы величины от исходного эталона единицы величины, обладающего наивысшими показателями точности среди эталонов единицы величины данного юридического лица, другим эталонам данной единицы величины, имеющим более низкие показатели точности, и средствам измерений этого же юридического лица.

Порядок составления локальной поверочной схемы следующий:

• определяете, в какому полю (разряду) государственной поверочной схемы относится ваш исходный эталон, указываете в нем данные вашего эталона;
• в поле над исходным эталоном указываете данные эталона той организации, от которой получаете размер единицы величины или, проще говоря, производите поверку вашего эталона (либо привести всю цепочку прослеживаемости до государственной поверочной схемы, см. ниже);
• под исходным эталоном размещаете нижестоящие эталоны участвующие в передаче размера единицы величины от исходного эталона рабочим СИ, с указанием их действительных характеристик и разрядов в соответствии с государственной ПС; 
• в нижней ступени поверочной схемы размещаются рабочие средства измерений, с указанием диапазонов и погрешностей измерений в соответствии с областью аккредитации вашей метрологической службы;
• указать методы и погрешность передачи единицы величины от исходного эталона рабочим средствам измерений для каждой ступени.

Эталон, принадлежащий другому юридическому лицу и от которого осуществляется передача единицы величины исходному эталону, приводится в цепочке прослеживаемости единицы величины над исходным эталоном, с указанием метрологических требований к нему, согласно государственной поверочной схеме (если данный эталон находится в государственной поверочной схеме) без конкретизации принадлежности к тому или иному лицу. Если эталон от которого принимает единицу величины исходных эталон не находится непосредственно в государственной поверочной схеме, то целесообразно показать всю цепочку прослеживаемости до эталона, воходящего в государственную поверочную схемы. Выход по прослеживаемости на конкретную государственную поверочную схему показывает и подтверждает метрологическую прослеживаемость к соответствующему государственному первичному эталону, что позволяет не указывать на локальной поверочной схеме всю цепочку метрологической прослеживаемости, а только эталон наименьшей точности согласно государственной поверочной схеме, к которому прослеживается исходный эталон. В случае, если метрологическая прослеживаемость обеспечивается к национальному первичному эталону иностранного государства, то в локальной поверочной схеме необходимо показать всю цепочку метрологической прослеживаемости к данному эталону.

В случае если в государственной поверочной схеме число ступеней разрядных эталонов меньше, чем вам необходимо, вы можете добавить необходимое количество разрядов для рабочих эталонов. Например, в ГПС одна ступень рабочих эталонов (только 1 разряда) и к ним относится ваш исходный эталон, но вам необходимо отразить две ступени передачи единицы величины. В таком случае в разрабатываемую локальную поверочную схему допускается добавляете ступень “Рабочие эталоны 2 разряда”, а ниже ступень “Рабочие СИ”. Таким же образом можно добавить ступени для эталонов 3, 4 и т.д. разрядов. Но нельзя добавлять две и более ступени для рабочих средств измерений, а также делить ступени, либо добавлять дополнительную ступень в разрез между двумя ступенями государственной поверочной схемы.

Локальные поверочные схемы утверждаются руководством вашего предприятия.  Разработанную схему, взависимости от места поверки исходного эталона, необходимо согласовать в одном из следующих учреждений:

• у владельца государственного первичного эталона единицы величины, для которой разрабатывалась поверочная схема;
• у представителя Росстандарта на территории регистрации вашего предприятия (в территориальных структурах ЦСМ);
• в организации, где ваше предприятие получает единицу величины (где производите поверку исходного эталона).

Локальные поверочные
схемы устанавливают передачу информации
о размере единице величины в масштабах
региона, министерства(отрасли) и
юридического лица.

Поверка
штангенрейсмасов должна проводиться
по Государственные
испытания – по ГОСТ 8.383 и ГОСТ 8.001.

При определении
влияния транспортной тряски используют
ударный стенд, создающий тряску ускорением
30 м/с²
при частоте 80 – 120 ударов в минуту.

Штангенрейсмасы
в упаковке крепят к стенду и испытывают
при общем числе ударов 15000. После испытаний
погрешность штангенрейсмасов не должна
превышать значений, указанных в табл.
№1.

Допускается
проводить испытания штангенрейсмасов
транспортированием на грузовой машине
со скоростью 20 – 40 км/ч на расстояние не
менее 100 км по грунтовой дороге.

Таблица №1.

Примечания:

1. За измеряемую
длину принимают номинальное расстояние
между измерительной поверхностью ножки
и поверочной плитой.

2. Погрешность
штангенрейсмасов не должна превышать
значений, указанных в табл. №1,
при поверке их по плоскопараллельным
концевым мерам длины из стали.

Воздействие
климатических факторов внешней среды
при транспортировании определяют в
климатических камерах в следующих
режимах: при температуре минус (50 ± 3)
°С, плюс (50 ± 3) °С и при относительной
влажности (95 ± 3) % при температуре (35 ±
5) °С. Выдержка в климатической камере
по каждому из трех видов испытаний – 2
ч. После испытаний погрешность
штангенрейсмасов не должна превышать
значений, указанных в табл.№1.

Допускается после
выдержки штангенрейсмаса в каждом
режиме выдерживать его в нормальных
условиях в течение 2 ч.

1)
Штангенрейсмас

2) Стеклянная
пластина

3) Концевые меры
длины

4) Универсальный
измерительный микроскоп

5) Микрометр гладкий
0…25 мм

6) Измеритель
твердости

7) Образцы
шероховатости

а) Прямые измерения

б) Косвенные
измерения

в) Метод сравнения
с мерой

Требования к этапам
поверки и средства измерения:

1) Предел
допускаемой
погрешности
штангенрейсмасов как при незатянутом,
так и при затянутом зажиме рамки, при
температуре окружающей среды (20 ± 10) °С,
должен соответствовать указанному в
табл.№ 1. Для
измерения используются стеклянная
пластина и концевые меры длины.

2) Допуск
параллельности верхней и нижней
измерительных поверхностей ножки:

0,004 мм – при цене
деления круговой шкалы 0,02 мм и шаге
дискретности 0,01 мм;

0,006 мм – при значении
отсчета по нониусу и цене деления
круговой шкалы 0,05 мм;

0,01 мм – при значении
отсчета по нониусу 0,1 мм. Для
измерения используются стеклянная
пластина и концевые меры длины.

3) Допуск
прямолинейности измерительных
поверхностей разметочной и измерительной
ножек – 0,004 мм. По краям плоских измерительных
поверхностей в зоне шириной не более
0,5 мм допускаются завалы. Для
измерения используются стеклянная
пластина и концевые меры длины.

4) Размеры штрихов
шкал штанги и нониуса должны соответствовать
указанным ниже:

ширина штрихов
0,08 – 0,20 мм.

разница ширины
штрихов в пределах одной шкалы и штрихов
шкал штанги и нониуса одного штангенрейсмаса
типа ШР – не более 0,03 мм. Для измерения
используется универсальный измерительный
микроскоп.

5) Размер
g
измерительной
ножки (черт. 1а)
должен быть выражен целым числом
миллиметров. Отклонение действительного
размера измерительной ножки от
намаркированного должно быть не более
±0,02 мм. Для измерения используют микрометр
гладкий 0…25мм.

6) Твердость
измерительных поверхностей должна
быть:

основания стального
– не менее 57 HRC_Э
или чугунного – не менее 160..241 НВ;

измерительной
ножки – не менее 59 НRС_Э;

разметочной ножки
– не менее 61 HRC_Э.

Твердость
поверхностей измерительных ножек и
основания из высоколегированной стали
должна быть не менее 51 HRC_Э.
Для измерения используется измеритель
твердости.

7) Параметр
шероховатости измерительных поверхностей
штангенрейсмасов при значении отсчета
по нониусу, цене деления шкалы и шаге
дискретности не более 0,05 мм по ГОСТ
2789 не
должен превышать:

Ra £
0,16 мкм – для измерительной ножки;

Ra £
0,32 мкм – для разметочной ножки и основания.

Параметр шероховатости
измерительных поверхностей штангенрейсмасов
при значении отсчета по нониусу 0,1 мм
по ГОСТ
2789 не
должен превышать:

Ra £
0,32 мкм – для измерительной и разметочной
ножки;

Ra £
0,63 мкм – для основания.

Для измерения
используются образцы шероховатости и
универсальный измерительный микроскоп.

Изучить и скачать схемы вы можете на нашем сайте в специальном разделе “Государственные поверочные схемы”.

Передача единиц величин осуществляется от эталонов единиц величин, имеющих более высокие показатели точности, к эталонам единиц величин с более низкими показателями точности, к эталонам единиц с более низкими показателями точности при первичной и периодической аттестации эталонов или от эталонов единиц величин средствами измерений при их поверке.

Передача единиц величин осуществляется от эталонов единиц величин, имеющих более высокие показатели точности, к эталонам единиц величин с более низкими показателями точности, к эталонам единиц с более низкими показателями точности при первичной и периодической аттестации эталонов или от эталонов единиц величин средствами измерений при их поверке.

Юридические лица и индивидуальные предприниматели, содержащие и применяющие эталоны единиц величин, обязаны представлять их для получения соответствующих единиц величин от эталонов, имеющие более высокие показатели точности, в соответствии с государственными поверочными схемами в сроки, не превышающие межаттестационный интервал.

Результаты передачи единицы величин заносятся в эксплуатационную документацию эталона или средства измерений, которым осуществлена передача единицы величины.

Основные требования к содержанию и построению поверочных схем установлены ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение».

Поверочные схемы устанавливают систему передачи размера единиц физической величин от государственного первичного эталона или исходного эталона (рабочего эталона – РЭ) средствами измерений.

Поверочные схемы в зависимости от области распространения подразделяются на следующие виды:

• межгосударственные поверочные схемы;

• государственные поверочные схемы;

• локальные поверочные схемы (ведомственные – для определенных министерств (ведомств), юридических лиц – для конкретных юридических лиц или их объединений).

Межгосударственные поверочные схемы утверждаются МГС по стандартизации, метрологии и сертификации при утверждении межгосударственного эталона. В качестве межгосударственных эталонов утверждаются наиболее совершенные эталоны соответствующих единиц величин в странах СНГ.

Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной физической величины, применяемые в стране.

Локальная поверочная схема распространяется на средства измерений, подлежащие поверке в рамках соответствующего министерства (ведомства) или юридического лица (объединения юридических лиц).

Локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным поверочным схемам для средств измерений тех же физических величин.

Локальные поверочные схемы могут быть составлены при отсутствии государственной поверочной схемы.

Поверочная схема должна включать не менее двух ступней передачи размера единиц.

Государственную поверочную схему разрабатывают в качестве национального стандарта. Такую схему разрабатывает ГНМИ, являющийся хранителем государственного первичного эталона единицы соответствующей величины (в случае отсутствия эталона – ГНМИ, ответственный за данную область измерений).

Национальные стандарты, устанавливающие государственную поверочную схему, должны состоять из чертежа поверочной схемы и текстовой части, содержащей пояснения к чертежу.

Ведомственную поверочную схему допускается разрабатывать в виде стандарта организации. Перед утверждением ведомственная поверочная схема должна быть согласована с ГНМИ – разработчиком государственной поверочной схемы средств измерений данной физической величины.

Локальную поверочную схему юридического лица (объединения юридических лиц) разрабатывают в качестве нормативно – технического документа предприятия (организации) и согласовывают с ГРЦМ. Допускается локальную поверочную схему разрабатывать в виде стандарта предприятия.

Локальную поверочную схему оформляют в виде чертежа. Допускается дополнять чертеж текстовой частью.

Чертеж поверочной схемы должен состоять из полей, расположенных друг под другом и разделенных штриховыми линиями.

Поля должны иметь наименования:

• «Исходные эталоны» или «Государственный первичный эталон» (если вторичные эталоны отсутствуют);

• «Рабочие эталоны n-го разряда» (для каждого разряда отдельное поле);

• «Эталоны, заимствованные из других поверочных схем»;

• «Средства измерений».

Верхние поле чертежа локальной поверочной схемы должно иметь наименование «Исходные эталоны».

Наименование полей указывают в левой части чертежа, отдельной вертикальной сплошной линией.

Наименование государственного первичного эталона заключают в прямоугольник, образованный двойной линией. Наименование вторичных эталонов (эталонов-копий, эталонов-свидетелей, эталонов сравнения), а также рабочих эталонов и средств измерений указывают в прямоугольниках, образованных одинарной линией. Наименование методов передачи заключают в горизонтальные овалы, которые располагают между наименованиями объектов аттестации (поверки) и эталонами единиц величин, от которых передают размер.

Методы передачи, указываемые на поверочных схемах, с целью унификации должны соответствовать одному из следующих общих методов:

• посредственное сличение (т.е. без средств сравнение);

• сличение при помощи компаратора (т.е. при помощи средств сравнения);

• метод прямых измерений;

• метод косвенных измерений.

При указании метода передачи допускается в текстовой части отражать его специфику.

Передачу размера единиц сверху вниз изображают сплошными линиями, соединяющими объекты аттестации (поверки) с соответствующими эталонами. В разрыв этих линий помещают овалы с указанием методов передачи единиц величины. Овалы, находящиеся ниже поля эталонов, располагают в разрывах штриховых линий, разделяющих соответствующие поля схемы.

Размеры элементов поверочной схемы должны быть одинаковыми в пределах одного поля.

Текстовая часть документа на поверочную схему должна состоять из вводной части и пояснений к элементам поверочной схемы, несущих дополнительную информацию.