Руководства, Инструкции, Бланки

отличие стандартного образца от эталона img-1

отличие стандартного образца от эталона

Категория: Бланки/Образцы

Описание

ГОСТ 29319-92 «Материалы лакокрасочные

Дата введения 01.07.93

Настоящий стандарт распространяется на отбор проб и испытания лакокрасочных и вспомогательных материалов. Настоящий стандарт следует рассматривать с учетом требований ГОСТ 9980.2, ГОСТ 8832 и ОСТ 1 90378-88.

Для стандартизованного сравнения цвета необходим эксперт с нормальным цветовым зрением, воспроизводимое освещение и условия осмотра. Большинство лакокрасочных материалов подлежит сравнению с эталоном при дневном свете, однако спектральный состав дневного света может заметно изменяться. Предпочтение отдается источникам искусственного дневного освещения, так как они более стабильны в течение ограниченного периода времени по сравнению с дневным светом и обеспечивают большую воспроизводимость при сравнении цвета.

Если нет других указаний, для обычных сравнений используют рассеянный дневной свет или источник искусственного освещения, соответствующий дневному свету с коррелированной цветовой температурой 6 504 К (МКО стандартный источник света D65 ). В случае разногласий контрольное испытание всегда проводят при искусственном освещении.

Контроль характеристик осветительных устройств представляет трудности и отсутствует согласованный метод, позволяющий проверить, что освещение в камере сравнения цвета имеет спектральный состав, близкий к составу стандартного источника МКО D65. Методы контроля, предложенные различными странами, не соответствуют друг другу, поэтому необходима разработка единого международного метода.

В связи с этим в настоящее время порядок контроля освещения должен быть частью дополнительной информации к настоящему стандарту (см. п. «е» ниже).

Для каждого конкретного случая применения изложенный метод необходимо дополнить следующими данными, полученными из национального стандарта или другого документа на испытуемый материал и согласованными между заинтересованными сторонами:

а) материал и подготовка окрашиваемой поверхности;

б) метод нанесения испытуемого материала;

в) толщина высушенного покрытия в микрометрах, метод ее измерения по OCT 1 90378, а также указание, является покрытие однослойным или многослойным;

г) продолжительность и условия сушки нанесенного на пластинки покрытия (или режим горячей сушки и старения, если необходимо) перед испытанием;

д) необходимость сравнения цвета с контрольным эталоном или со специально приготовленным эталоном;

е) освещение, при котором проводят сравнение; для искусственного освещения - метод контроля его спектрального состава;

ж) необходимость принимать во внимание метамерию и условия, которые необходимо соблюдать.

Настоящий стандарт устанавливает метод визуального сравнения цвета лакокрасочных покрытий или вспомогательных материалов с эталоном (контрольным или специально приготовленным) при рассеянном дневном свете или искусственном дневном освещении в стандартной камере.

ГОСТ 8832. Материалы лакокрасочные. Методы получения лакокрасочного покрытия для испытания.

ГОСТ 9980.2. Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытания.

ГОСТ 29317. Материалы, лакокрасочные и сырье для них. Температуры и влажности для конционирования и испытания.

ОСТ 1 90378. Материалы лакокрасочные. Методы определения толщины покрытий.

* Допускается применение государственных стандартов до прямого применения соответствующих международных стандартов.

3.1. Общие требования

В существующей практике сравнения цвета используют естественное или искусственное дневное освещение. Так как качество естественного дневного света различно и на мнение эксперта могут оказать влияние окружающие окрашенные предметы, для арбитражных целей используют точно контролируемое искусственное освещение в камере сравнения цвета. На эксперте должна быть одежда нейтрального цвета, а в поле его зрения не должно быть ярких предметов, за исключением испытуемых образцов.

Следует использовать рассеянный дневной свет частично покрытого облаками северного неба в северном полушарии и частично покрытого облаками южного неба в южном полушарии, не отражаемый от каких-либо интенсивно окрашенных объектов, таких как красная кирпичная стена пли зеленое дерево. Освещение должно быть равномерным по всей площади расположения испытуемых образцов и не менее 2000 лк. Следует избегать попадания прямых солнечных лучей.

Камера сравнения цвета представляет собой устройство, в которое не проникает посторонний свет извне. Устройство освещается источником со спектральным распределением энергии, падающей на испытуемый образец, приблизительно равным распределению энергии стандартного источника МКО D65. Использование источника света с отличным спектральным распределением должно быть согласовано между заинтересованными сторонами.

Метод проверки соответствия спектрального распределения осветительного устройства источнику света D65 должен быть указан или согласован. Уровень освещенности в камере сравнения цвета должен быть от 1000 до 4000 лк, при этом значения, приближающиеся к верхнему пределу, следует использовать для темных цветов.

Внутренняя поверхность камеры общего назначения должна быть окрашена в нейтральный серый матовый цвет с коэффициентом отражения около 15 % (например, эталоны Манселла № 4 и 5). Однако при сравнении, в основном, светлых и близких к белому цветов внутренняя часть камеры, может быть окрашена в такой цвет, чтобы коэффициент отражения равнялся 30 % или выше (например эталон Манселла № 6) для обеспечения более низкого различия в яркости с исследуемым цветом: При сравнении темным тонов внутреннюю часть камеры окрашивают в черный матовый цвет.

Чтобы обеспечить надлежащие условия для сравнения цвета, поверхность стола в камере должна быть закрыта панелью нейтрального серого цвета, коэффициент отражения которого должен быть равен коэффициенту отражения образцов, подлежащих сравнению.

Рекомендуется использовать рассеивающий экран, чтобы избежать отражения изображения лампы от испытуемого образца. Характеристики спектрального распределения источника освещения должны включать прохождение спектра через экран. Изготовитель источника искусственного освещения должен указать количество часов непрерывной работы, в течение которых его изделие будет соответствовать требованиям настоящего стандарта.

К выбору экспертов следует подходить с большой ответственностью, так как значительное число людей неправильно воспринимают и различают цвета. «Таблицы для определения цветоощущения» Е.Б. Раскина помогут обнаружить некоторые отклонения, но для окончательного контрольного определения цвета эксперт должен пройти более чувствительные тесты, например, аномалоскоп*.

Если эксперт носит очки, они должны обладать однородной спектральной передачей в отношении видимого спектра.

Так как восприятие цветов значительно меняется с возрастом, эксперты старше 40 лет должны пройти специальные тесты с применением аномалоскопа или особый тест, при котором эксперту предлагают выбрать наилучший эталон из метамерного ряда цветов.

Чтобы избежать искаженного восприятия цвета из-за утомления глаз, пастельные или оттеночные тона не следует оценивать сразу после интенсивных цветов. Если при сравнении ярких интенсивных цветов невозможно провести быструю оценку, эксперт должен перевести взгляд на несколько секунд на нейтральное серое поле прежде, чем перейти к дальнейшему сравнению.

Качество визуального анализа значительно снижается при длительной непрерывной работе. Поэтому в работе каждого эксперта должны быть частые перерывы на несколько минут.

* В международной практике используют тесты Ишихара и Фарнсворта.

Испытуемые образцы и эталоны сравнения цвета должны быть плоскими, размером не более 150 100 мм и не менее 120 50 мм.

Пластинки длиной 120 мм при осмотре с расстояния 500 мм сужают угол зрения на

10° в соответствии с рекомендацией МКО 1959. Материалом для испытуемых образцов могут служить белая жесть, твердый алюминий, сталь или стекло по ГОСТ 8832

5.2. Эталоны сравнения

В качестве эталонов сравнения могут быть использованы только цветовые эталоны с соответствующей степенью устойчивости цвета. Эталоны сравнения должны быть по возможности одинакового размера с испытуемыми образцами, а также иметь одинаковые блеск и текстуру поверхности.

Пластинки подготавливают по ГОСТ 8832. Покрытия наносят согласованным или подробно изложенным методом, так как метод нанесения и толщина покрытия могут в значительной степени повлиять на цвет образца. Если испытуемый образец необходимо сравнить со стандартным образцом, на пластинку наносят испытуемый лакокрасочный материал или систему покрытия, и на аналогичную пластинку - стандартный материал пли систему покрытия.

Метод нанесения и толщина полученной пленки должны быть по возможности одинаковыми.

Образцы сушат (или отверждают) в определенных условиях в течение указанного времени и, если нет других указаний, выдерживают в нормальных атмосферных условиях по ГОСТ 29317 не менее 16 ч при свободной циркуляции воздуха, исключая возможность попадания прямых солнечных лучей.

Толщину высушенного покрытия определяют в микрометрах по одной из методик ОСТ 1 90378.

6.1. Объемный метод

Осматривают два образца или образец и эталон сравнения цвета или при естественном дневном свете (п. 3.2 ), или при искусственном дневном освещении в камере сравнения цвета (п. 3.3 ).

Образцы располагают рядом, при этом они или соприкасаются сторонами, или заходят один на другой в одной плоскости на расстоянии приблизительно 500 мм от глаз. Сравнивают цвет испытуемого покрытия с цветом эталона или цветом покрытия из стандартного материала.

Чтобы обеспечить большую точность сравнения, время от времени меняют расположение образцов.

Для специальных видов покрытий, например металлизированных, метод осмотра устанавливают по согласованию между заинтересованными сторонами.

При сравнении пленок, сильно различающихся по блеску, необходима специальная методика визуального осмотра. Образцы могут быть осмотрены или при естественном дневном свете, или в камере сравнения цвета:

а) осмотр при естественном дневном освещении.

Образцы осматривают под углом зрения, который обеспечивает минимальные различия в блеске. Например, взгляд должен попадать на поверхность почти перпендикулярно, чтобы зеркальное отражение не достигало глаза;

б) осмотр в камере сравнения цвета.

Образцы осматривают под углом 45° при освещении под углом 0°.

6.2. Арбитражный метод

При разногласиях сравнение цвета проводят при искусственном освещении с помощью стандартного источника освещения МКО D65. если по согласованию заинтересованных сторон не предусмотрен другой источник света.

Если стандартные и испытуемые образцы содержат разнородные смеси пигментов, они могут соответствовать друг другу в условиях освещения стандартным источником, и не будут соответствовать при другом освещении. Это явление носит название метамерии (приложение).

Если требуется числовое описание метамерии, измерения проводят с использованием обоих стандартных осветительных устройств МКО D65 и А (вольфрамовая лампа); цветовые различия определяют по приложению 1 издания МКО № 15 «Особый показатель метамерии: изменение источника освещения» (сентябрь, 1972).

Протокол испытания должен содержать следующие данные:

а) ссылку на настоящий стандарт;

б) тип и наименование испытуемого продукта;

в) дополнительные сведения, указанные во вводной части настоящего стандарта;

г) национальный стандарт пли другой документ - источник сведений для п.в;

д) условия сравнения цвета (естественный дневной свет или искусственное освещение);

е) любые отклонения, по согласованию или нет, от указанного метода;

ж) результат испытания, в том числе и замеченные явления метамерии, а также проводилось ли сравнение со специально приготовленным эталоном или общепринятым эталоном;

з) дату испытания.

ПРИЛОЖЕНИЕ МЕТАМЕРНЫЕ СООТВЕТСТВИЯ

Если два лакокрасочных материала имеют одинаковые спектральные кривые отражения, при визуальном осмотре они будут совпадать по цвету при любом источнике освещения, независимо от его спектральных характеристик. Это явление называют спектральным равенством.

Возможно также, что два лакокрасочных материала с различными спектральными кривыми отражения будут совпадать по цвету при одном источнике света и не совпадать при другом источнике с отличающимися спектральными характеристиками. Такие соответствия называют метамерными.

Если в двух сравниваемых материалах содержатся различные пигменты, некоторая метаметрия является неизбежной; в ряде случаев может проявиться небольшая степень метамерии даже при использовании одних и тех же пигментов.

Небольшую степень метамерии (при одних и тех же или разных пигментах) можно допустить в зависимости от обстоятельств, так как важность метамерии в значительной степени зависит от назначения лакокрасочного материала. В тех случаях, когда значительное совпадение цвета при разных условиях освещения имеет существенное значение, допустимая степень метамерии устанавливается по согласованию заинтересованных сторон.

Самый простой метод определения, является ли цветовое равенство при искусственном освещении отвечающим требованиям настоящего стандарта (метамерным или нет), заключается в проверке при свете вольфрамовой лампы, однако такой способ рекомендуется лишь при сомнении в использовании пигментов. Если при свете вольфрамовой лампы соответствие сохраняется, оно не обязательно является метамерным. Если же при этих условиях сравниваемые лакокрасочные материалы не соответствуют друг другу, но степень несоответствия сравнительно незаметна, это может служить гарантией, что при свете обычно применяемых источников естественного и искусственного освещения с длительным спектром степень расхождения между материалами не увеличится. Однако при использовании осветительных приборов с линейной эмиссией (например натриевые и ртутно-паровые лампы) результаты могут оказаться иными.

Метамерное равенство, обнаруженное при свете источника искусственного освещения, отвечающего требованиям настоящего стандарта, может не наблюдаться в определенных условиях дневного освещения (например северный свет с голубого неба или свет заходящего (восходящего солнца), но сохраняется в большинстве случаев во всех остальных условиях дневного освещения.

Следует отметить, что в любом случае метамерии различие в восприятии цветов обычными экспертами может повлиять на их решение по соответствию или несоответствию двух материалов.

1.ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 195 «Материалы лакокрасочные»

2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 26.03.92 № 261

Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международного стандарта ИСО 3668-76 «Лаки и краски. Визуальный метод сравнения цвета красок» и полностью ему соответствует

4.ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Другие статьи

Виды стандартов

Виды стандартов

Технические условия (ТУ) имеют двойной статус: документа технического и нормативного. Технические условия изготовителей на поставляемую продукцию используют в роли нормативных документов, если на них делаются ссылки в договорах (контрактах). В зарубежной практике документ, аналогичный ТУ, — техническая спецификация, разрабаты- 1 вается фирмой-изготовителем и по согласованию с фирмой- 1 потребителем применяется как неотъемлемая часть контрак- i та с фирмой-потребителем. В соответствии с ГОСТ 2.114 ТУ разрабатывают: на одно конкретное изделие, материал, вещество и т.п.; на несколько конкретных изделий, материалов, веществ и т.п. (групповые ТУ). Это нормативный документ, разрабатываемый предприятиями и организациями в том случае, когда создавать стандарты нецелесообразно.

Технические условия являются очень распространенным НД (фонд ТУ — около 600 000). В отличие от стандартов они разрабатываются в более короткие сроки, что позволяет оперативно организовать выпуск новой продукции. Объект ТУ — продукция, в частности ее разновидности — конкретные марки, модели товаров. Типичными объектами ТУ среди товаров являются: изделия, выпускаемые мелкими сериями (предметы галантереи, изделия народных промыслов); изделия сменяющегося ассортимента (сувениры, выпускаемые к знаменательному событию); изделия, осваиваемые промышленностью; продукция, выпускаемая на основе новых рецептур и (или) технологий. ТУ — документы, в которых конкретный изготовитель добровольно устанавливает требования к качеству и безопасности конкретной продукции, необходимые и достаточные для ее идентификации, контроля качества и безопасности при изготовлении, хранении и транспортировании.

Технические условия устанавливают полный набор требований к выпускаемой конкретной продукции (марки, типы и т.п.) и включают такие разделы, как область применения, требования к качеству и безопасности или технические требования, маркировка, упаковка, гарантии изготовителя и др.

Технические условия должны содержать вводную часть и разделы, расположенные в следующей последовательности: технические требования; требования безопасности; требования охраны окружающей среды; правила приемки; методы контроля; транспортирование и хранение; указания по эксплуатации; гарантии изготовителя. Требования, установленные ТУ, не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, распространяющимся на данную продукцию.

Технические условия подлежат согласованию на приемочной комиссии, если решение о постановке продукции на производство принимает приемочная комиссия. Подписание акта приемки опытного образца (опытной партии) продукции членами приемочной комиссии означает согласование ТУ. Если решение о постановке продукции на производство принимают без приемочной комиссии, ТУ направляют на согласование заказчику (потребителю).

Технические условия, содержащие требования, относящиеся к компетенции органов госнадзора, подлежат согласованию с ними. Технические условия утверждает разработчик документа.

Обозначение ТУ может производиться двумя способами. По одному из них обозначение формируется:

кода группы продукции по классификатору продукции (ОКП);

трехразрядный регистрационный номер, присваевае-мый разработчиком;

кода предприятия-разработчика ТУ по классификатору предприятий и организаций (ОКТЮ);

двух последних цифр года утверждения документа.

Например: ТУ 1115-017-38576343—93, где 1115 - код групп продукции по ОКП; 38576343 — код предприятия по ОКТЮ.

По второму способу допускается использовать ранее принятые системы обозначения ТУ.

Технические условия подлежат учетной регистрации в Центре сертификации и метрологии (ЦСМ) по месту нахождения предприятия. На регистрацию представляется копия ТУ и в качестве приложения к нему — каталожный лист.

В каталожном листе приводятся подробные сведения о предприятии-изготовителе и выпущенной конкретной продукции в виде текста и в закодированном виде. Каталожные листы выполняют роль модулей, с помощью которых формируются каталоги выпускаемой продукции и строится система каталогизации в стране. Предприятие-разработчик несет ответственность за правильность заполнения каталожного листа.

При согласии заказчика (потребителя) разрешается не разрабатывать ТУ, если продукция может быть выпущена: по контракту — продукция, предназначенная для экспорта; по образцу-эталону и его техническому описанию — непродовольственные товары (кроме сложной бытовой техники и продукции бытовой химии), потребительские свойства которых определяются непосредственно образцом товара без установления количественных значений показателей его качества или когда значения этих показателей установлены ГОСТ (ГОСТ Р) на группу однородной продукции; по техническому документу — полуфабрикаты, вещества, материалы, изготовленные в установленном объеме по прямому заказу одного предприятия.

Образцом-эталоном следует считать готовое изделие (комплекс изделий), утвержденное в качестве представителя конкретной продукции и предназначенное для сличения с ним выпущенной продукции по внешнему виду и другим признакам, определяемым органолептическими методами. Неотъемлемой частью образца-эталона является ярлык, содержащий сведения о продукции, ее изготовителе и об утверждении образца-эталона. Ярлык закрепляют на образце способом, исключающим возможность оспаривания подлинности образца-эталона. При выпуске продукции различных цветовых решений можно утверждать образец-эталон одного цветового решения с приложением к нему комплекта всех предусмотренных цветофактурных образцов материалов или покрытий. Количество образцов-эталонов устанавливается по согласованию с основным потребителем; предпочтительно утверждение двух образцов. Индивидуальная упаковка, имеющая самостоятельное декоративное, или рекламное значение, утверждается, как правило, вместе с образцом-эталоном. Срок действия образца-эталона не устанавливается, за исключением случаев, когда свойства продукции не могут длительно сохраняться.

Похожие статьи

Эталоны основных электрических величин

Эталоны основных электрических величин

Основной единицей электрических величин является единица силы тока- ампер (А).

Производные от ампера единицы электрических величин:

•единица электродвижущей силы (ЭДС) и электрического напряжения —-вольт (В);

•единица частоты — герц (Гц);

•единица электрического сопротивления — ом (Ом);

•единица индуктивности и взаимной индуктивности двух катушек — ген­ри (Гн);

•единица электрической емкости — фарад (Ф).

Все перечисленные единицы воспроизводятся и хранятся посредством Государственных первичных эталонов.

Эталон единицы силы электрического тока. Еще недавно государст­венным первичным эталоном ампера был комплекс средств измерений, куда входили токовые весы и мера электрического сопротивления, применяемая при передаче размера ампера (эталон сравнения). В токовых весах, представляю­щих собой рычажные равноплечие весы, с одной стороны на коромысло дейст­вует сила взаимодействия двух соленоидов (катушка индуктивности), один из которых подвижен и подвешен к этому коромыслу, с другой стороны — гиря известной массы. При протекании по катушкам постоянного тока возникает сила их индуктивного взаимодействия, которая уравновешивается силой тяжести.

Итак, при равновесии весов сила тока определяется массой гири, ускоре­нием ее свободного падения в месте расположения весов, постоянной элек­тродинамической системы, которая зависит от формы и размеров соленои­дов, диаметра сечения их провода, значения относительной магнитной про­ницаемости среды и прочее, т.е. ампер воспроизводится через основные еди­ницы — метр, секунду, килограмм.

В связи с введением в метрологическую практику эталона вольта на ос­нове эффекта Джозефсона и эталона ома на основе эффекта Холла назначе­ние ампер-весов утратило смысл. Был разработан новый эталон ампера, ко­торый состоит из двух комплексов. В первом ампер установлен через вольт и ом с применением квантовых эффектов Джозефсона и Холла, а в другом — через фарад, вольт и секунду с использованием методов электрометрии. Со­временный государственный первичный эталон ампера состоит из аппара­туры, выполненной на основе:

•квантовых эффектов Джозефсона и Холла, включая меру напряжения, меру электрического сопротивления, сверхпроводящий компаратор тока и регулируемые источники тока;

•использования методов электрометрии, включая входной блок с набо­ром мер постоянной емкости, интегратор, измерительный блок с частотоме­ром, цифровым вольтметром и компаратором.

Государственный первичный эталон ампера воспроизводит значение силы постоянного электрического тока и обеспечивает передачу размера ампера в диапазоне 10 -16. 30 А. Эталон воспроизводит единицу силы тока со средним квадратическим отклонением результата измерений не более 5. 10 -8 А при номинальных значениях силы тока 10 -2. 2. 10 -4 А. Неисключенная система­тическая погрешность не должна превышать 2-10 -8 А при номинальных зна­чениях силы постоянного тока 10 -3 и 1 А.

Для воспроизведения и хранения единицы силы переменного тока разра­ботаны два государственных специальных эталона.

Государственный эталон силы переменного тока для диапазона частот 40. 10 5 Гц и значений токов 0,01. 10 А воспроизводит ампер со средним квадратическим отклонением не более 10 -4 А при неисключенной системати­ческой погрешности, не превышающей 2-10 -4 А.

Государственный эталон силы переменного тока для диапазона частот 0,1..300 МГц и значений токов 3. 100 А воспроизводит ампер со средним квадратическим отклонением не более 5-10 -4 А при неисключенной система­тической погрешности, не превышающей 8,5'10 -4 А.

Эталон единицы электродвижущей силы и напряжения.Государст­венный первичный эталон вольта обеспечивает воспроизведение единицы ЭДС и электрического напряжения со средним квадратическим отклонением не более 5-10 -8 В, при неисключенной систематической погрешности, не превышающей 10 -6 В.

Для воспроизведения и хранения единицы напряжения переменного тока раз­работаны и используются два государственных специальных эталона.

Государственный первичный эталон напряжения переменного тока для значений 0,1. 10 В в диапазоне частот 20. 3. 10 7 Гц воспроизводит единицу напряжения со средним квадратическим отклонением не более 5. 10 -5 В при неисключенной систематической погрешности, не превышающей значения в 3. 10 -4 В.

Государственный первичный эталон напряжения переменного тока для значений 0,1. 1 В в диапазоне частот 30. 3000 МГц воспроизводит вольт со средним квадратическим отклонением не более 5. 10 -3 В при неисключен­ной систематической погрешности, не превышающей 2. 10 -2 В.

Эталон единиц времени и частоты. Единица времени — секунда (с) входит в число основных единиц СИ, а единица частоты — герц (Гц) — в число производных единиц. Если обозначить частоту гармонических колеба­ний f а их период Т, то f= 1/T(1/с).

Государственный первичный эталон времени обеспечивает воспроизве­дение значений интервалов времени 10 -9. 10 8 с в диапазоне частот 1. 10 -14 Гц со средним квадратическим отклонением не более 5-10 -14 с при неисклю­ченной систематической погрешности, не превышающей 2-10 -13 с.

Эталон единицы электрического сопротивления.Государственный пер­вичный эталон ома обеспечивает воспроизведение единицы электрического сопротивления со средним квадратическим отклонением не более 10 -7 Ом при неисключенной систематической погрешности, не превышающей 5. 10 -7 Ом.

Эталон единицы электрической емкости.Государственный первичный эталон электрической емкости воспроизводит фарад со средним квадратиче­ским отклонением не более 2-10 -7 Ф при неисключенной систематической по­грешности, не превышающей 5 • 10 -7 Ф. В диапазоне частот 1. 100 МГц эталон воспроизводится со средним квадратическим отклонением не более 3. 10 -5 Ф при неисключенной систематической погрешности, не превышающей 10 -4 Ф.

Эталон единицы индуктивности.Государственный первичный эталон единицы индуктивности осуществляет передачу генри на частоте 1 кГц со средним квадратическим отклонением не более 10 -6 Гн при неисключенной систематической погрешности, не превышающей 5. 10 -6 Гн.

Перспективы создания и развития эталонов

Все возрастающие требования к точности измерений в различных облас­тях науки и техники стимулируют создание новых специальных эталонов и увеличение точности уже существующих. Как правило, при разработке эта­лонов стремятся использовать стабильные физические явления и процессы, воспроизведение которых обеспечивается фундаментальными законами фи­зики и мало зависит от конкретных особенностей построения эталонов. Наи­более ярким примером такого подхода является утвержденный в 1983 г. Го­сударственный первичный эталон времени и частоты, использующий явле­ние резонансного поглощения электромагнитной волны атомами цезия.

Эталоны различных физических величин стремятся создавать так, чтобы они образовывали определенную взаимосвязанную систему. Такие связи ус­танавливаются за счет использования первичных эталонов основных физиче­ских величин. Например, специальные эталоны мощности электромагнитных СВЧ-колебаний и мощности колебаний оптического диапазона связаны меж­ду собой так, как их аттестуют по напряжению и сопротивлению на постоян­ном токе. Эталоны одной и той же физической величины для разных диапа­зонов частот сличают на перекрывающихся границах рабочих диапазонов.

В ряде практических измерений перспективным средством повышения эффективности поверочных работ является применение стандартных образ­цов. Правила работы со стандартными образцами устанавливают соответст­вующий ГОСТ Российской Федерации и рекомендации. Согласно этим до­кументам, стандартный образец состава и свойств веществ и материалов — это средство измерений в виде вещества (материала), состав или свойства которого установлены аттестацией.

Стандартные образцы предназначены для обеспечения единства и тре­буемой точности измерений посредством:

метрологической аттестации методик выполнения измерений;

градуировки, метрологической аттестации и поверки средств измерения;

контроля показателей точности измерений;

измерения физических величин, характеризующих состав или свойства веществ и материалов, методами сравнения.

По своему назначению стандартные образцы исполняют роль мер, однако в отличие от «классических» мер, они имеют ряд особенностей. Стандартные образцы, как правило, не являются изделиями, они реализованы обычно в виде части или порции однородного вещества (материала), причем эта часть является! полноценным носителем воспроизводимой единицы физической величины, а не ее части.

Стандартные образцы состава и свойств в отличие от мер ха­рактеризуются значительным влиянием неинформативных параметров (при­месей, структуры материала и др.). При использовании стандартных образ­цов очень часто необходимо учитывать функции влияния таких параметров.

В зависимости от сферы действия и области применения стандартные об­разцы делятся на государственные, отраслевые и стандартные образцы предприятий. Тем стандартным образцам, которые включены в поверочные схемы, присваиваются разряды.

Стандартные образцы объединяются в типы. Тип — классификационная группа образцов, определяющими признаками которых являются одно и то же вещество, из которого они изготовлены, и единая документация по их выполнению. Типы стандартных образцов допускаются к применению при их утверждении и регистрации в соответствующем реестре. Для каждого типа стандартных образцов при их аттестации устанавливается срок действия (не более 10 лет) и определяются метрологические характеристики, которые нормируются в документации на их разработку и выпуск. К ним относятся:

• аттестованное значение —- значение аттестованной характеристики образ­ца, им воспроизводимое, установленное при его аттестации и приводимое в свидетельстве с указанием погрешности;

• погрешность аттестованного значения — разность между аттестованным и истинным значениями величины, воспроизводимой той частью образца, которая используется при измерении;

• характеристика однородности — характеристика свойства образца, вы­ражающегося в постоянстве значения величины, воспроизводимой его раз­личными частями, используемыми при измерениях;

• характеристика стабильности — характеристика свойства образца со­хранять значения метрологических характеристик в установленных пределах в течение указанного в свидетельстве срока годности при соблюдении задан­ных условий хранения и применения;

• функции влияния — зависимость метрологических характеристик образца от изменения внешних влияющих величин в заданных условиях применения.

Возможно использование и других метрологических характеристик стан­дартных образцов.

Применение стандартных образцов должно осуществляться в соответст­вии с требованиями: нормативно-технических документов на методы из­мерений, испытаний, контроля, поверки и градуировки средств измерений; аттестованных методик выполнения измерений; государственных, ведомст­венных и локальных поверочных схем.

1.8. Государственная система обеспечения единства измерений

При проведении измерений требуется обеспечить их единство. Обеспече­ние единства измерений необходимо для достижения сопоставимых резуль­татов измерений одних и тех же параметров, выполненных в разное время и в разных местах, с помощью разных методов и средств. Согласно Закону Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений» под единст­вом измерений понимают состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и они обеспечиваются с помощью еди­нообразных средств измерений, а погрешности измерений известны с задан­ной вероятностью.

Понятие «единство измерений» имеет емкое наполнение. Оно охватывает ряд важнейших задач метрологии: унификацию единиц физических величин, разработку систем воспроизведения величин и передачу их размеров рабо­чим средствам измерений с установленной точностью и другие вопросы. Единство должно обеспечиваться при любой точности, необходимой в прак­тической метрологии. На достижение и поддержание на должном уровне единства измерений направлена деятельность государственных и ведомст­венных метрологических служб, проводимая в соответствии с установлен­ными правилами, требованиями и нормами.

Руководство деятельностью метрологической службы Российской Феде­рации и ее координацию осуществляет Госстандарт России. К субъектам метрологии относятся: Государственная метрологическая служба Российской Федерации (ГМС), метрологические службы федеральных органов власти и юридических лиц (МС) и международные метрологические организации.

Общие требования и основные метрологические правила установлены за­коном Российской Федерации «Об обеспечении единства измерений». Кон­кретные метрологические нормы и правила изложены в нормативных доку­ментах (стандартах, правилах, рекомендациях и пр.). Комплекс стандартов и документов, устанавливающих правила, нормы и требования, обеспечиваю­щие достижение и поддержание единства измерений составляют государст­венную систему обеспечения единства измерений (ГСОЕИ, проще — ГСИ).

Для проверки соблюдения метрологических правил и норм ГМС осуще­ствляет государственный метрологический контроль и надзор. Объектами государственного метрологического контроля и надзора являются: средства ; измерений, эталоны, методики выполнения измерений, качество товаров, другие объекты, предусмотренные правилами законодательной метрологии. Государственный метрологический контроль и надзор обеспечивает утвер­ждение типа средств измерений, поверку средств измерений, лицензирование юридических и физических лиц, занимающихся изготовлением, ремонтом, продажей и прокатом средств измерений.

Государственная метрологическая служба осуществляет главным образом контроль и надзор за:

• выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестован­ными методиками выполнения измерений, эталонами, соблюдением метро­логических правил и норм;

• количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их рас­фасовке и продаже.

Государственные органы управления Российской Федерации, а также юридические и физические лица, виновные в нарушении метрологических норм и правил, изложенных в Законе РФ «Об обеспечении единства измере­ний», несут уголовную, административную или гражданско-правовую ответственность в соответствии с действующим законодательством.

Воспроизведение и передача размеров единиц электрических величин

Для обеспечения единства измерений необходима тождественность еди­ниц, в которых проградуированы все существующие средства измерений одной и той же величины. Это достигается путем точного воспроизведения и хранения в специализированных учреждениях установочных единиц физиче­ских величин и передачи их размеров применяемым средства измерений.

Воспроизведение единицы физической величины — это совокупность опе­раций по материализации единицы физической величины с наивысшей в стране точностью посредством государственного эталона или исходного об­разцового средства измерений. Различают воспроизведение основной и про­изводной единиц.

Воспроизведение основной единицы — это воспроизведение единицы пу­тем создания фиксированной по размеру физической величины в соответст­вии с определением единицы. Оно осуществляется с помощью госу­дарственных первичных эталонов.

Воспроизведение производной единицы — это определение значения фи­зической величины в указанных единицах на основании косвенных измере­ний других величин, функционально связанных с измеряемой.

Передача размера единицы — это приведение размера единицы физиче­ской величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном, осуществляемое при их поверке или калибровке. Размер единицы передается «сверху вниз» — от более точных средств измерений к менее точным.

Хранение единицы — совокупность операций, обеспечивающая неизмен­ность во времени размера единицы, присущего данному средству измерений. Хранение эталона единицы физической величины предполагает проведение взаимосвязанных операций, позволяющих поддерживать метрологические характеристики эталона в установленных пределах. При хранении первично­го эталона выполняются регулярные его исследования, включая сличения с национальными эталонами других стран с целью повышения точности вос­произведения единицы и совершенствования методов передачи ее размера.

Хотя в России и создана мощная эталонная база, прямая передача разме­ров единиц физических величин от эталонов рабочим средствам измерений затруднена из-за их большого парка, находящегося в работе. Поэтому необ­ходима промежуточная категория средств измерений, предназначенная для реализации на практике этой передачи, — образцовые средства измерения.

Образцовым средством измерений называется мера, измерительный при­бор или преобразователь, утвержденные в качестве образцовых и служащие для поверки по ним других средств измерений. От образцовых средств изме­рений размеры единиц физических величин передаются далее рабочим ме­рам и измерительным приборам, т.е. рабочим средствам измерений.

Рабочими называют такие средства измерений, которые применяются для измерений, не связанных с передачей размера единиц.

Общие требования к образцовым средствам измерений, их метрологиче­ской аттестации и применению регламентируются стандартами и рекоменда­циями по метрологии. В частности, предусматривается создание образцовых средств измерений одной и той же физической величины нескольких уровней точности—разрядов. При этом образцовые средства измерений 1-го разряда считаются исходными и подлежат поверке непосредственно по рабочим эта­лонам. Образцовые средства измерений 2-го, 3-го и последующих разрядов являются подчиненными и подлежат поверке по образцовым средствам изме­рений 1-го, 2-го и последующих разрядов соответственно. Наконец, образцо­вые средства измерений могут объединяться в измерительные поверочные установки, позволяющие быстро выполнять все операции поверки.

При анализе схемы соподчиненности рабочего эталона с образцовыми сред­ствами измерений, рабочими средствами измерений (мерами) и измерительными приборами надо помнить: образцовые средства измерений и измерительные при­боры применяют для измерений, связанных с передачей размера единиц; рабочие средства измерений используют для измерений без передачи размера единиц.

Поверочные схемы. Обеспечение правильной передачи размера единиц физических величин во всех звеньях метрологической цепи осуществляется посредством поверочных схем.

Поверочная схема — нормативный документ, который устанавливает со­подчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим средствам измерений с указанием методов и погреш- ' ности, и который утвержден в установленном порядке. Основные положения о поверочных схемах приведены в соответствующем стандарте. Поверочные схемы делятся на государственные, ведомственные и локальные.

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

Ведомственная поверочная схема распространяется на средства измере­ний данной физической величины, подлежащие ведомственной поверке.

Локальная поверочная схема распространяется на средства измерений данной физической величины, подлежащие поверке в отдельном органе мет­рологической службы.

Государственная поверочная схема разрабатывается в виде государствен­ного стандарта, состоящего из чертежа поверочной схемы и текстовой части, содержащей пояснения к данному чертежу. Ведомственную и локальную поверочные схемы оформляют в виде соответствующего чертежа. Ведомст­венные поверочные схемы не должны противоречить государственным по­верочным схемам для средств измерений одних и тех же физических вели­чин. Они могут быть составлены при отсутствии государственной пове­рочной схемы. В них допускается указывать конкретные типы (экземпляры)

Поверочная схема устанавливает передачу размера единиц одной или не­скольких взаимосвязанных величин. Она должна включать не менее двух ступеней передачи размера. Поверочную схему для средств измерений одной и той же величины, существенно отличающихся по диапазонам измерений, условиям применения и методам поверки, а также для средств измерений нескольких физических величин допускается подразделять на части. На чер­тежах поверочной схемы должны быть указаны:

• наименования средств измерений и методов поверки;

• номинальные значения физических величин или их диапазоны;

• допускаемые значения погрешностей средств измерений;

• допускаемые значения погрешностей методов поверки.

Правила расчета параметров поверочных схем и оформления их чертежей приведены в соответствующих документах.

Так как поверочные схемы предназначены в общем случае для передачи раз­меров единиц величин от Государственных эталонов до объектов поверки с обес­печением возможности проведения метрологических испытаний (государствен­ных, контрольных, поверки, аттестации и пр.) средств измерений различного класса точности, в их основу положен многоступенчатый принцип. Это значит, что поверочная схема должна состоять не менее чем из двух ступеней передачи размера единицы физической величины.

Чертежи поверочной схемы состоят из полей, расположенных друг под другом, и имеют такие наименования: «Эталоны», «Образцовые средства измерений и-го разряда», «Рабочие средства измерений». Упрощенная струк­тура чертежа поверочной схемы представлена на рис. 1.8.

Методы поверки (градуировки) средства измерений (СИ), указываемые в поверочной схеме, делятся на прямые или косвенные измерения, непосредст­венные (с масштабным преобразователем или без него), сличение при помо­щи средств сравнения (например, компаратора).

Наименования СИ заключают в прямоугольники, а методов поверки в гори­зонтальные овалы, передачу размеров единиц «сверху вниз» изображают сплош­ными линиями, соединяющими объекты поверки с соответствующими средства­ми, откуда передается размер единицы.

Для многофункциональных средств измерений (например, тестеров, ам-первольтомметров) используют ряд поверочных схем. В состав поверочных схем могут входить образцовые средства измерений, заимствованные из дру­гих поверочных схем, т.е. средства, разработанные для другой поверочной схемы. Так, в состав поверочной схемы средств измерений силы тока входят образцовые меры ЭДС и сопротивлений 2-го и 3-го разрядов.

Способы поверки средств измерений. Различают несколько видов по­верки: государственную и ведомственную, периодическую и независимую, внеочередную и инспекционную, комплексную, поэлементную и др.

Основные требования к организации и порядку проведения поверки средств измерений приведены в правилах по метрологии, а также в ряде ре­комендаций. Поверку выполняют метрологические службы, которым дано на это право. Средство измерений, признанное годным к применению, оформ­ляется выдачей свидетельства о поверке, нанесением поверительного клейма или иными способами, устанавливаемыми нормативно-техническими доку­ментами.

Меры поверяются рядом методов:

• измерением воспроизводимой мерой величины измерительными прибо­рами соответствующего класса точности; в этом случае поверка часто назы­вается градуировкой;

• сличением с более точной мерой посредством компарирующего прибо­ра: сличение мер с помощью компаратора осуществляется методами проти­вопоставления или замещения — общим для этих методов поверки средств измерения является выработка сигнала о наличии разности размеров сравни­ваемых величин; если подбором образцовой меры этот сигнал будет сведен к нулю, то реализуется нулевой метод измерения;

калибровкой, когда с более точной мерой сличается лишь одна мера на­бора или одна из отметок шкалы многозначной меры, а действительные раз­меры других мер определяются их взаимным сравнением в различных соче­таниях на приборах сравнения и при обработке результатов измерений.

Поверка измерительных приборов проводится путем:

• непосредственного сличения показаний поверяемого и некоторого об­разцового прибора при измерении одной и той же физической величины; основой данного метода служит одновременное измерение одного и того же

значения величины поверяемым и образцовым средствами измерений; раз­ность показаний этих приборов равна абсолютной погрешности поверяемого средства измерений;

• непосредственного сравнения измеряемой величины и величины, вос­производимой образцовой мерой соответствующего класса точности; значе­ния величины на выходе меры выбираются равными оцифрованным отмет­кам шкалы прибора; наибольшая разность между результатами измерения и соответствующими им размерами мер является в этом случае основной по­грешностью прибора.

Важным при поверке является выбор оптимального соотношения меж­ду допускаемыми погрешностями образцового и поверяемого средства измерений. Обычно на практике, когда при поверке вводят поправки на показания образцовых средств измерений, это соотношение принимается 1:3 (исходя из критерия ничтожно малой погрешности — ошибка I рода). Если же поправки не вводят, то образцовые средства измерений выбирают из соотношения 1:5 (ошибка II рода). Соотношение допускаемых погреш­ностей поверяемых и образцовых средств измерений устанавливается с учетом принятого метода поверки, характера погрешностей, допускаемых значений ошибок I и II родов и иногда может значительно отличаться от указанных ранее цифр.

1. Что изучает дисциплина метрология?

2. Из каких основных разделов состоит метрология?

3. Какое место занимает метрология среди других наук?

4. Дайте определение физической величины.

5. Что такое размерность физической величины?

6. Дайте определение системы физических величин.

7. Приведите примеры основных, дополнительных и производных физических ве­личин.

8. Проанализируйте определения счета, оценивания и измерения. Выделите их общие и отличительные признаки.

9. Назовите основные операции процедуры измерения.

10. По каким признакам классифицируются методы измерений?

11. Что такое принцип, метод и методика измерений?

12. Какие методы измерений вам известны?

13. Что такое условия измерений? Какими они бывают?

14. Что такое результат измерения и чем он характеризуется?

15. Дайте определения прямых, косвенных, совместных и совокупных видов из­мерений.

16. Приведите примеры измерений каждого вида.

17. Что такое контроль и чем он отличается от измерения?

18. Что такое шкала физической величины?

19. Приведите примеры различных шкал физических величин.

20. Что представляют собой метрологические понятия счета, испытания, контроля и поверки?

21. Чем испытание отличается от измерения?

22. Что представляет собой средство измерений?

23. По каким признакам классифицируют средства измерений?

24. Приведите примеры средств измерений различных физических величин.

25. Что собой представляют измерительные приборы?

26. По каким признакам классифицируют измерительные приборы?

27. Какими параметрами и характеристиками описываются современные измери­тельные приборы?

28. Что представляет собой измерительная система?

29. Для каких целей предназначены информационно-измерительные системы, измерительно-вычислительные комплексы и компьютерно-измерительные системы?

30. Что такое эталон физической величины?

31. Какие основные эталоны вы знаете?

32. Расскажите о государственных эталонах основных единиц.

33. Для чего используются стандартные образцы?

34. Каким образом осуществляется воспроизведение и передача размеров единиц электрических величин?