Scientific journal

Scientific Review. Technical science

ISSN 2500-0799

ПИ №ФС77-57440

Лаборатория поверки средств измерения вакуума и давления Территориального центра метрологии в г. Севастополе проводит поверку рабочих и образцов средств измерений (СИ), техническое обслуживание и ремонт СИ для судоремонтных и судостроительных предприятий, учреждений военно-медицинской службы, кораблей, судов обеспечения, войсковых частей и отдельных образцов военной техники. Для осуществления деятельности в области обеспечения единства измерений лаборатория должна иметь оборудование, средства измерения, программное обеспечение, эталоны, и вспомогательные устройства, что необходимо для надлежащего осуществления лабораторной деятельности [1, 2].

Цель исследования: рассмотреть деятельность поверочной лаборатории измерения вакуума и давления территориального центра метрологии в г. Севастополе. Провести причинно-следственный анализ и выявить факторы, влияющие на качество результата поверки.

Материалы и методы исследования

РМГ 128-2013 гласит, что обеспечение выполнения обязательных требований к рабочим условиям в помещениях для лабораторий, осуществляющих измерения (стабильная температура, низкий уровень вибрации и т.д.), закладывают на стадии проектирования лаборатории [3].

Поверочное подразделение Территориального центра метрологии размещено в специальном здании вдали от высоковольтных линий электропередач, контактной электросети (электротранспорта), источников вибрации, шума (с уровнем выше 90 дБ), радиопомех (электросварочного и высокочастотного электрооборудования) и от объектов, создающих сильные магнитные или электрические поля (преобразовательных подстанций, установок индукционного нагрева и т.п.) [4].

Лаборатория поверки средств измерения вакуума и давления Территориального центра метрологии в г. Севастополе оснащена рабочими местами, оборудованием и необходимыми условиями для проведения работ. Помещение для поверки и условия окружающей среды являются пригодными для осуществления лабораторной деятельности и не оказывают негативного влияния на достоверность получаемых результатов. Общие требования к помещению установлены в Инструкции по технике безопасности при поверке средств измерения давления, вакуумных средств измерения. Инструкция находится непосредственно в данном помещении. Согласно ей, все поверочное оборудование на рабочих местах, предназначенных для снятия градуировочных характеристик, устанавливается таким образом, чтобы была обеспечена безопасность обслуживания оборудования и удобство наблюдения за показаниями поверяемых и образцовых приборов. Установлены требования, соблюдение которых необходимо перед началом, во время и по окончании работы. Так, например, перед началом работы в лаборатории должны находиться инструменты и другие вещи, предназначенные для работы с приборами измерения вакуума и давления (гаечные ключи, ветошь, отвертки), защитные средства (халаты, защитные кремы для рук). Гидропресс устанавливается на прочном основании, не подвергающемся вибрации, а грузы хранятся в месте, исключающем их самопроизвольное смещение. При установке и снятии манометров с пресса следует пользоваться двумя исправными ключами. По окончанию работы рабочее место приводится в порядок, а промасленная ветошь убирается из помещения с целью предотвращения ее самовозгорания.

Лаборатория имеет перечень закрепляемой за личным составом измерительной техники, представленный в таблице.

Также имеется перечень вспомогательного оборудования и ЗИП, в который входит газожидкостная разделительная камера, вакуумный насос и камера «Индрика».

В итоге в поверочной лаборатории должны находиться и находятся следующие инструкции:

- инструкция «Общие меры электробе- зопасности»;

- инструкция по технике безопасности при поверке средств измерения давления и вакуума;

- инструкция по технике безопасности при поверке кислородных манометров;

- инструкция по оказанию первой помощи при поражении электрическим током;

- инструкция по мерам пожарной без- опасности.

За каждым прибором закреплено место эксплуатации (хранения) и ответственный за эксплуатацию.

Каждое рабочее место аттестовано и имеет паспорт. Например, Паспорт на рабочее место № 11.1.1 по аттестации (поверке) кислородных манометров цифровых, манометров и вакуумметров деформационных с условными шкалами ВО, МО. Такая документация также находится в данном помещении. В паспорте содержится описание рабочего места. Так, рабочее место РМ № 11.1.1 предназначено для аттестации (поверки) кислородных средств измерений давления и вакуума:

- манометры цифровые 3 и 4 разряда;

- манометры и вакуумметры деформационные с условными шкалами ВО, МО 3 и 4 разряда.

Указаны требования к условиям окружающей среды [5]:

- температура 20 ± 2 °С;

- относительная влажность 30–80 %;

- атмосферное давление 710 ± 80 мм рт. ст.;

- напряжение 220 ± 4,4 В;

- частота сети 50 ± 0,5 Гц.

Требования, устанавливаемые для помещений и условий окружающей среды [6], необходимых для осуществления лабораторной деятельности, должны быть документированы. Также лаборатория должна осуществлять мониторинг условий окружающей среды, управлять ими и регистрировать их в соответствии с техническими требованиями, методами и методиками в случаях, когда они влияют на достоверность результатов [6, 7]. Для соблюдения данных требований ведется журнал температурно-влажностного режима (ТВР), также находящийся постоянно в лаборатории измерения вакуума и давления. Для этого в помещении имеется комплект средств измерений поста ТВР, а именно термометр, гигрограф, психрометр аспирационный. Комплект документации поста ТВР содержит:

- подшитые использованные с начала года ленты гигрографа;

- журнал учета температуры;

- копии свидетельств о поверке средств измерений поста ТВР.

Средства измерения размещены на высоте 1500 мм от пола, в местах, исключающих прямое воздействие отопительных систем, наружного воздуха и вибраций. Периодичность учета параметров окружающей среды в соответствии с требованиями нормативно-технической документации на аттестацию эталонов (поверку средств измерений), но не реже 1 раза в 3 часа, например в 9.00, 12.00, 15.00.

Важную роль в лаборатории играет освещенность рабочих мест. Коэффициент естественной освещенности на поверхности стола поверителя допускается в пределах 1,00–1,50. Условия обеспечиваются таким образом, чтобы дневной свет в помещении был рассеянным и не давал бликов, для чего на окнах установлены жалюзи. Окна в помещениях, где поверяют средства измерений вакуума и давления, рекомендуется располагать на северной стороне здания. Стены до 3/4 их высоты окрашивают масляной краской светлых тонов, остальную часть стен и потолков – белой прочной краской, допускающей протирку [4]. В данной лаборатории цвет стен светло-зеленый. Для полов помещения не установлены специальные требования, поэтому они застелены линолеумом.

На каждом рабочем месте имеется локальная поверочная схема, которая регламентирует методы, средства и погрешности передачи единицы избыточного давления.

Помимо оборудования и средств измерений, поверочная лаборатория оснащена необходимой мебелью. Мебель указана в описи материальных ценностей данного помещения. К материальным ценностям поверочной лаборатории измерения вакуума и давления относятся, например, столы (универсальные и приставные), стулья, стеллажи, шкафы (металлические и стеклянные), огнетушитель, кондиционер, жалюзи вертикальные, щит распределительный, компьютер, принтер и др.

Поверочная лаборатория измерения вакуума и давления Территориального центра метрологии в г. Севастополе полностью соответствует требованиям, установленным Министерством обороны Российской Федерации к воинским частям и подразделениям, осуществляющим деятельность в области обеспечения единства измерений.

Результаты исследования и их обсуждение

На протяжении пяти лет лаборатория в заявленной сфере деятельности имеет право проводить работы по обеспечению единства измерений, и, соответственно, на протяжении данного времени лаборатория должна обеспечить точность и достоверность проведенных работ.

От качества измерительного процесса зависит правильность принимаемых решений по проведению поверки средств измерения в поверочной лаборатории измерения вакуума и давления Территориального центра метрологии в г. Севастополе.

По существу, измерительный процесс – это процесс, преобразующий значение измеряемого параметра в результат измерения посредством использования определенных ресурсов. К ресурсам деятельности поверочной лаборатории измерения вакуума и давления, в соответствии с методикой выполнения измерения, относятся средства измерительной техники, вспомогательное оборудование [8], операторы (сотрудники лаборатории или поверители), окружающая среда, рассмотренные выше в данной работе. Значительный вклад в правильное выполнение процедур поверки вносит взаимодействие сотрудников лаборатории, используемые средства измерения, применяемые методы измерения и условия среды, в результате которого происходит измерение, т.е. поверка. На рис. 1 представлена простейшая схема измерительного процесса – поверка СИ.

Характеристикой качества измерений (проведения поверки) является точность и достоверность измерений. В соответствии с РМГ 29-2013 под точностью измерений понимают «…близость измеренного значения к истинному значению измеряемой величины» [9], т.е. точность измерений характеризуется правильностью и прецизионностью (сходимость и воспроизводимость) результатов измерений [7].

Для получения точных и достоверных результатов поверки лаборатории целесообразно оценивать стабильность измерительного процесса (стабильность процесса поверки рабочих и образцовых СИ), т.е. определение статистически управляемого процесса. Проведение измерений при поверочных работах, находящихся в статистически управляемом состоянии, характеризуется тем, что ход процесса предсказуем, смещение среднего арифметического значения измеряемой величины либо отсутствует (рис. 2, а), либо имеет постоянное значение во времени, и разброс значений измеряемой величины находится в прогнозируемых пределах [8]. Нестабильное состояние проведения поверки может характеризоваться различными факторами, влияющими на качество проведения поверки (рис. 2, б).

Для исследования измерительного процесса поверки на стабильность целесообразно применять контрольные карты средних и размахов [10, 11].

Для выявления причин изменчивости измерительных процессов предлагается выявить факторы, влияющие на качество результата поверки (рис. 3). Для выявления факторов применяется причинно-следственная диаграмма [12].

На рис. 3 представлена причинно-следственная диаграмма, отображающая взаимосвязи между качеством результата поверки СИ и причинами, влияющими на данное качество.

Заключение

Причинно-следственная диаграмма построена на основании применения метода мозгового штурма, который дал возможность выявить ключевые факторы процесса, влияющие на качество результата поверки СИ, что позволит провести следующие исследования:

1) разработать номенклатуру показателей, характеризующих качество проведения поверки СИ, что позволит лабораториям проводить самооценку своей деятельности (аудит процесса);

2) оценить стабильность для исследования измерительного процесса поверки при использовании контрольных карт.