Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Яковлев Ю.Н., Проблемы калибровки измерительных каналов

Проблемы калибровки измерительных каналов




Ю.Н. Яковлев, профессор Академии стандартизации, метрологии и сертификации

 

Термин «калибровка»многогранен и многозначим. Мы его встречаем в разных областях деятельности:

-  в артиллерии и стрелковом оружии: калибры орудия и оружия;

-  в машиностроении: калибры и контркалибры, средства допускового контроля;

-  в растениеводстве: калибровка семян, плодов различных сельхозкультур;

-  в металлургии: калибровка валков и т.п.

В приборостроении калибровка трактуется как процедура установки начальных и/или контрольных точек отсчета в диапазоне измерений, коррекции точностных характеристик контрольно-измерительных приборов таких как нестабильность, дрейф, уход нуля в процессе подготовки к проведению измерений. Например, в инструкции по эксплуатации калибратора КИСС-03 имеется раздел «Калибровка прибора», в котором установлено, что «калибровку проходят приборы, у которых в результате периодической поверки выявилось несоответствие основным метрологическим параметрам». Калибровка заключается в коррекции «калибровочных коэффициентов» и записи их новых значений в энергонезависимой памяти прибора.

В инструкции по эксплуатации измерителя CLR типа Е7-13 в разделе подготовка к проведению измерений приводится последовательность действий по проведению калибровки путем установки переключателя «род работы» в положение калибровка и ручкой потенциометра установки показаний 0,00 и 10,00. Такую процедуру необходимо проводить «один раз через каждые 4 часа работы».

Генератор сигналов Г4-79 имеет «калиброванный и некалиброванный выходы мощности» и при подготовке к проведению измерений необходимо «проверить калибровку индикатора мощности путем установки переключателя пределов измерения мощности в положение КАЛИБР, и установки стрелки индикатора на 0 dB потенциометром КАЛИБР».

В метрологии термин калибровка имел узко специфическое применение. Например, «калибровку меры» классифицировали как «поверку меры посредством совокупных измерений», а калибровку резервуаров - как процедуру установления его вместимости и придания статуса измерительного резервуара.

В практике метрологического обслуживания измерительных систем (ИС), информационно-измерительных и управляющих систем (ИИС и АСУ ТП) широкое распространение получил термин «калибровка измерительных каналов». Широкое распространение этого термина обусловлено спецификой систем, классифицированной в [1] как ИС-2 пространственно-распределенные, комплектуемые на объекте эксплуатации путем монтажа и наладки из компонентов различных фирм, и, как следствие, спецификой их метрологического обслуживания, как правило, путем декомпозиции ее измерительных каналов (ИК) и покомпонентным обслуживанием отдельных компонентов ИК с последующим проведением расчета метрологических характеристик (MX) ИК ИС (ИИС или АСУ ТП) и, в частности погрешности ИК ИС, на основе информации о MX компонентов.

Довольно часто этот термин ассоциируют только с калибровкой вторичной части ИК ИС (ИИС или АСУ ТП), в которую могут быть включены нормирующие преобразователи (НП), барьеры искрозащиты (БИЗ), АЦП аналоговых модулей ввода, или только с калибровкой ИК комплексных компонентов ИК ИС (ИИС или АСУ ТП) таких как ПК, ИВК, ПТК, а также с калибровкой «каналов вывода сигналов управления» по классификации [2], в которые включают ЦАП аналоговых модулей вывода, БИЗ, НП.

Это связано также и с тем, что в методиках поверки систем, которые, как правило, рекомендуют использовать в качестве методик калибровки ИК систем, изложена процедура поверки только вторичной части ИК, а сведения о наличии и содержании методики поверки / калибровки первичных измерительных преобразователей (ПИП) отсутствуют. Предполагается, что ПИП, являясь серийно изготавливаемыми СИ, внесены в Госреестр СИ и такая методика для них должна быть. Действительность не всегда этот тезис подтверждает, особенно для импортных ПИП.

Следуя логике построения методики поверки / калибровки, т.е. соответствия содержания названию методики, в ней должны быть описаны процедуры метрологического обслуживания на все компоненты каждого типа ИК по всем типам ИК с описанием алгоритма расчета погрешности ИК и оценкой точности алгоритма.

В этой связи, на практике мы имеем парадоксальную ситуацию, когда ИС (ИИС или АСУ ТП) предназначена для измерения физико-химических, теплотехнических, механических и т.д. величин, а система по кодификатору групп СИ МИ 2314-2006 отнесена к СИ электрических величин на основании того, что входными сигналами вторичной части ИК системы является электрический сигнал, который не является измеряемой величиной ИС (ИИС или АСУ ТП).

Измеряемые величины создают входные сигналы ИК систем (входные сигналы ПИП). Ни пользователи-операторы, ни калибровщики с измерительной информацией в единицах электрических величин не оперируют, т.к. выходные сигналы ИК системы на мониторе оператора представлены в единицах измеряемых величин (входных сигналов ПИП), а калибровщики измеряют на входе и выходе ПИП и задают калибратором на входе вторичной части разделенного ИК значения величин в единицах входных сигналов ИК системы (входных сигналов ПИП). Абсолютная погрешность в протоколах также рассчитывается и указывается в единицах измеряемых величин и при необходимости переводится в другие формы: приведенную или относительную.

Применение сокращенного термина «Калибровка измерительных каналов» имеет негативные последствия, не способствует взаимопониманию специалистов по проблемам метрологического обслуживания систем, приводит к неоднозначной трактовке содержания работ по калибровке ИК систем.

Использование этого термина без указания типа средства измерений (СИ), в НД которых регламентированы метрологические характеристики измерительных каналов этого типа СИ, неправомерно и некорректно, так как в соответствии с определением ФЗ «Об обеспечении единства измерений» термин «калибровка» применим к СИ - «калибровка средств измерений - совокупность операций, выполняемых в целях определения действительных значений метрологических характеристик средств измерений».

В целях однозначности трактовки следует уточнять и добавлять к термину «Калибровка измерительных каналов» тип системы, измерительные каналы которой подлежат калибровке.

ИК не классифицирован в качестве СИ. Измерительный канал является структурно и функционально выделяемой частью ИС с измерительными функциями. Понятие ИК, введенное МИ 190-79, в настоящее время имеет несколько определений в различных НД. Статус СИ определен для ИС в ГОСТ 8.009 и подтвержден в [1] как разновидность СИ.

Из этой нормы следует, что документы на процедуры и оформление результатов метрологического обслуживания ИК необходимо составлять применительно к СИ, т.е. на конкретный тип ИС, ИИС или АСУ ТП

Многообразие структур простых и сложных ИК ИС (ИИС, АСУ ТП) не позволяет дать однозначного определения понятия погрешности ИК (это определение отсутствует в НД), что создает дополнительные сложности в упорядочении терминологии и трактовке содержания работ по калибровке ИК систем.

В целях исключения неоднозначной трактовки термина «Калибровка измерительных каналов» необходимо уточнять и разграничивать следующие термины:

-  для процедур определения действительных значений MX ИС (ИИС или АСУ ТП) расчетом или экспериментально при комплектном обслуживании - калибровка ИК систем;

Страница 1 из 3 Следующая

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » О метрологии » Яковлев Ю.Н., Проблемы калибровки измерительных каналов