Технические системы и устройства с измерительными функциями: продолжаем обсуждать

• Главный метролог • 5 (98) • 2017 •

А.Ю. Кузин,

доктор технических наук, профессор, директор ФГУП «ВНИИМС», Москва, kuzin @ vniims.ru,

Ю.М. Андрощук, 
кандидат технических наук, советник директора ФГУП «ВНИИМС», Москва, androshchuk@ vniims.ru

В предыдущей статье [1] нами была поднята проблема применения технических систем и устройств с измерительными функциями (ТСУИФ). Продолжая данную тему, в этой статье рассмотрим отдельные технические средства, которые в соответствии с понятием, приведенным в Федеральном законе «Об обеспечении единства измерений» [2] можно отнести к ТСУИФ. При этом отметим, что практически все рассматриваемые в статье технические средства относятся или относились в определенный период к средствам измерений утвержденного типа [3].

Почему их относят к средствам измерений утвержденного типа, ответ понятен: для того, чтобы решить проблемы правового применения и в первую очередь в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. По теме ТСУИФ сотрудниками ФГУП «ВНИИМС» был проведен опрос среди представителей метрологических служб нефтегазового комплекса в рамках проходившей в г. Казани в сентябре текущего года конференции.

На вопрос, волнует ли вас нереализо-ванность законодательства РФ в части ТСУИФ, 92% опрошенных представителей метрологических служб ответили: «Да». При этом, нереализованность законодательства РФ в части ТСУИФ доставляет трудности в практической деятельности лишь для 54% опрошенных респондентов, для 38% данные трудности незначительные и для 8 % никаких трудностей нереализованность законодательства не представляет.

Ответы на вопросы, какие из перечисленных технических средств (ТС), по вашему мнению, относятся к ТСУИФ, какие к средствам измерений (СИ) и какие не относятся ни к тем, ни к другим (просто являются ТС), приведены в таблице.

   
    
    
  
   
 













Сегодня результаты опроса не дают однозначного ответа, какие ТС относить к ТСУИФ, а какие к СИ, и это понятно - с одной стороны, многие привыкли к сложившейся ситуации и на сегодняшний день не видят другого решения, с другой стороны, отсутствие правовой базы для ТСУИФ не позволяет рассматривать ТС в качестве ТСУИФ. При этом применительно к отдельным группам ТС уже в настоящее время сложилось определенное отношение, никто из опрошенных респондентов не представляет шприцы или испытательные стенды в качестве средств измерений, относительно незначительная часть из них относит к средствам измерений резервуары. Совершенно по-другому рассматривают опрошенные респонденты топливо-, масло- и газораздаточные колонки, относя их к средствам измерений. Значительное количество респондентов, затруднившихся ответить по отдельным группам ТС, подчеркивает лишь специфику принадлежности респондентов к отрасли, не связанной с применением данных ТС.

При ответе на вопрос, какие требования или их отсутствие, по Вашему мнению, оказывают наибольшее влияние на нере-ализованность применения ТСУИФ, 69 % респондентов считают отсутствие обязательных требований к ТСУИФ, отсутствие установленных форм оценки соответствия ТСУИФ и отсутствие требований по применению ТСУИФ в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений (непонятно, где и как их можно применять), 54% респондентов видят причину нереализованности применения ТСУИФ в некорректности установленных условий (критериев) отнесения ТС к ТСУИФ и 47% респондентов считают, что отсутствие документа, устанавливающего порядок оценки соответствия ТСУИФ, также оказывает влияние на нереализованность применения ТСУИФ.

По мнению 54% опрошенных представителей метрологических служб, формы оценки соответствия для каждой группы ТСУИФ должны быть разные. Функциональное назначение является наиболее важным при установлении критерия по отнесению ТС к ТСУИФ считают 77% опрошенных представителей метрологических служб, 16% представителей метрологических служб высказались за то, что более важными являются конструктивные особенности (наличие в составе ТСУИФ СИ утвержденного типа).

Рассмотрим теперь данные технических средств с позиции принятого в Федеральном законе [2] понятия ТСУИФ (технические системы и устройства, которые наряду с их основными функциями выполняют измерительные функции).

Разрывные машины универсального назначения. В качестве примера таких машин рассмотрим универсальную измерительную машину ИР 5145-500, являющуюся средством измерения утвержденного типа (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений 20229-00).

Данная разрывная машина - это испытательная установка, стационарно устанавливаемая на фундаменте, в комплектность основной поставки которой входят: непосредственно испытательная установка, приборная стойка, пульт оператора (микропроцессор), захваты для образцов труб и материалов, измеритель силы тен-зорезисторный, программно-технический комплекс, включающий в себя компьютер, принтер, специальное программное обеспечение. Принцип работы машины основан на преобразовании нагрузки, приложенной к испытываемому образцу, в аналоговый электрический сигнал тензорезисторного датчика, изменяющийся пропорционально приложенной нагрузке. Приложенная нагрузка деформирует испытуемый образец.

При этом проводится измерение значения величины этой нагрузки и соответствующей ей величины деформации. В качестве силоизмерительного тензометрического датчика используются датчики утвержденного типа ДТСУ (регистрационный № 38323-08). С подвижной траверсой связан датчик перемещения, выходной сигнал которого обрабатывается электронным блоком и выводится на дисплей. Машины могут быть укомплектованы различными активными захватами или экстензометра-ми для обеспечения различных видов измерений деформации испытываемого образца.

Основной функцией (назначением) таких машин являются испытания образцов материалов и изделий (труб и др.) на растяжение, сжатие и изгиб. По результатам испытаний машина выдает протокол с результатами испытаний. Вместе с основной функцией испытаний машина выполняет измерительную функцию, имеющую соответствующие метрологические характеристики (измерение нагрузки в диапазоне от 20 до 500 кН с погрешностью + 1% и деформации с погрешностью до +1 мм в зависимости от применяемого активного захвата или экстензометра). Схема реализаций функции показана на рис. 1.

Рис 1. Схема реализации основной и измерительной функций машины разрывной ИР 5145-500

Автотопливозаправщики. При реализации основной функции (назначения) автотопливозаправщика осуществляется перевозка топлива и нефтепродуктов, измерительная функция реализуется с помощью входящих в состав автотопливозаправщика мерной цистерны и счетчиков жидкости (при наличии) - рис. 2.

Рис. 2. Обобщенная схема реализации основной и измерительной функций автотопливозаправщика

Резервуары горизонтальные и вертикальные. Основной функцией или назначением таких резервуаров является хранение нефти, газа и нефтепродуктов, измерительная функция обеспечивает измерение объема с нормированной погрешностью и реализуется с помощью мерной емкости с номинальным объемом. Обобщенная схема реализации функций резервуаров показана на рис. 3.



Рис. 3. Обобщенная схема реализации основной и измерительной функций горизонтальных и вертикальных резервуаров

   Колонки топливо-, масло- и газораздаточные. Основной функцией (назначением) колонок является соответственно отпуск топлива, масла или газа. Измерительная функция колонок обеспечивает измерение объема отпускаемого топлива (масла, газа) с нормируемой точностью. Рассмотрим конструкцию колонок на примере топливораздаточных колонок типа «Шельф» (регистрационный № 63918-16). Колонки состоят из функциональных блоков, количество которых зависит от ее модификации и исполнения. Основными функциональными блоками, реализующими основную функцию, являются насосный блок, соленоидные клапаны, шлангопри-емник, раздаточный шланг с раздаточным краном, устройство для отвода паров топлива из зоны заправки в резервуар с топливом, электронный блок управления и индикации. Корпус колонки состоит из вертикальных стоек и боковых дверей. Измерительная функция реализуется измерителями объема топлива, датчиками импульсов и электронным блоком с цифровым устройством индикации. Схема реализации функций для колонок топливораздаточных «Шельф» приведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема реализации основной и измерительной функций топливораздаточной колонки «Шельф»

Тахографы. Основная функция данной группы технических средств устанавливается Федеральным законом «О безопасности дорожного движения» [4], который в статье 20 определяет их основную функцию (назначение): «Юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие на территории Российской Федерации деятельность, связанную с эксплуатацией транспортных средств, обязаны: оснащать транспортные средства техническими средствами контроля, обеспечивающими непрерывную, некорректируемую регистрацию информации о скорости и маршруте движения транспортных средств, о режиме труда и отдыха водителей транспортных средств (далее - тахографы)». Таким образом, тахограф - техническое средство контроля, обеспечивающее непрерывную, некорректируемую регистрацию информации о скорости и маршруте движения транспортных средств, о режиме труда и отдыха водителей транспортных средств. Тахографы при решении основной функции реализуют и измерительную функцию - измерение интервалов времени,координат потребителя, скорости с нормированной погрешностью. Измерительная функция, как правило, реализуется с помощью входящих в состав навигационных модулей ГНСС ГЛОНАСС, датчиков движения. Обобщенная схема реализации функций тахографов представлена на рис. 5.



Рис. 5. Обобщенная схема реализации основной и измерительной функций тахографов

Шприцы (медицинские) являются одним из представителем изделий медицинского назначения, имеющих измерительную функцию. Основная функция (предназначение) медицинских шприцов - проведение инъекций, диагностических пункций или отсасывание патологического содержимого в человеческом организме. При этом они обладают и измерительной функцией - измерение объема в диапазоне от 0,5 до 500 мкл с нормированной погрешностью в зависимости от объема. Измерительная функция реализуется цилиндрическим корпусом с нанесенной шкалой (рис. 6).



Рис. 6. Внешний вид медицинского шприца с реализацией измерительной функции

К медицинским шприцам в разное время относились по-разному: то утверждали тип СИ, то не утверждали. Несомненно, шприц трудно назвать СИ, но, наверное, ни у кого не вызывает сомнения важность его измерительной функции, от которой зависит возможность передозировки лекарства при инъекции или ввода его в недостаточном количестве.