Понятие стандартизация в метрологии включает обширную область деятельности, в которую входят практически все аспекты жизнедеятельности современных предприятий. Стандартизация и метрология неразрывно связаны между собой. Стандартизация в метрологии один из самых необходимых и эффективных инструментов в организации метрологического обеспечения производства.

Во всех развитых странах используют стандартизацию и метрологию для улучшения роста и могущества страны. С их помощью решают вопросы повышения эффективности производства, увеличивают качество предметов производства. Стандартизация и метрология значительно влияют на качество жизни граждан страны. Правильно поставленная стандартизация в метрологии и метрологических службах способствует развитию предприятий во всех сферах деятельности.

В Российской Федерации внедрена государственная система стандартизации (ГСС), которая сводит воедино все требования и помогает упорядочить работы по стандартизации и метрологии на всех отечественных предприятиях. На основе комплекса ГСС ведется работа по стандартизации и метрологии на всех жизненных циклах продукции. На основе этого комплекса осуществляется метрологическое обеспечение и управление качеством продукции.

ГСС содержит не просто стандарты, все эти нормативные документы неразрывно связаны между собой. В них изложены основные определения, задачи качества, методы и пути решения задач стандартизации в метрологии и метрологического обеспечения. Изложены пути и методы использования и развития НТД по стандартизации и метрологии. Определена последовательность издания и применения стандартов и других нормативно-технических документов по стандартизации и метрологии. Определен порядок их корректировки и контроль за использованием и добровольным выполнением стандартов. При этом решен вопрос общих правил оформления стандартов, что должно содержаться в них и др.

Стандартизация в метрологии – определение и использование правил для организации метрологического обеспечения деятельности всех сторон участвующих в производственном процессе. Стандартизация в метрологии при производстве продукции должна решить следующие задачи: определить полный комплекс мер обеспечивающих качество продукта на всех стадиях его производства, обеспечить полное соответствие конечного продукта требованиям заказчика, обеспечить высокую производительность труда персонала и оборудования, оптимизировать расход исходных материалов, затраты энергии на производство, обеспечить безопасность труда при производстве продукции и дальнейшей эксплуатации изделий, а также оптимизировать время затраченное на производство продукции.

Объектами стандартизации в метрологии являются всё, что можно отнести к изделию. Это нормативные документы содержащие все правила и нормы допусков при производстве продукции. Это нормативные документы содержащие требования к качеству продукции и методы достижения этого качества. Но основная идея стандартизации в метрологии это то, что разрабатываемые стандарты могут многократно использоваться в других областях деятельности человека и различных отраслях государственного хозяйства.

В зависимости от формы руководства мы имеем:

• Государственную стандартизацию;
• Национальную стандартизацию;
• Международную стандартизацию .

Государственная стандартизация – стандартизация в метрологии которую проводят государственные органы власти. Они же разрабатывают и перспективные планы стандартизации.

Национальная стандартизация – это форма стандартизации в метрологии которая также проводится в государственном масштабе, но государственные органы власти не оказывают прямого руководства.

Международная стандартизация – осуществляется международными организациями специально созданными для этих целей. Как правило такие организации создаются несколькими государствами для решения вопросов торговли, совместных научных разработок, обеспечения совместной обороны и других вопросов взаимодействия.

Основные нормативно-технические документы используемые при стандартизации в метрологии это сам стандарт и технические условия.

Стандарт – нормативно-технический документ, в котором содержатся основные требования, разработаны и определены правила и нормы к объекту стандартизации. Стандарт обязательно должен быть утвержден уполномоченным на это органом.

Технические условия (ТУ) – нормативно-технический документ, в котором изложены требования к конкретным видам продукции. При производстве продукции ТУ является основным документом в комплексе документации на конкретное изделие.

источник

Начальник лаборатории
Сулин Александр Александрович
тел/факс: (495) 668-28-74

Правильность взаиморасчетов между поставщиками и потребителями топлива, тепла и воды (поверка счетчиков воды обеспечивает точность) может быть гарантирована лишь при условии компетентного и независимого метрологического обеспечения средств измерений расхода (счетчиков воды), потока, уровня веществ на магистральных нефте- и газопроводах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах, узлах учета нефти и газа, АЗС, в системах тепло- и водоснабжения.

Только в коммунальном хозяйстве России эксплуатируется почти 50 миллионов счетчиков воды, газа, тепла!

СИ расхода, потока, уровня веществ широко применяются на предприятиях химии, нефтехимии и других отраслей промышленности, а также в научно-исследовательских, медицинских и аналитических лабораториях. Без поверки счетчиков воды, без поверки теплосчетчиков, газовых счетчиков и других приборов учета расхода воды и потребления тепла нельзя осуществить точный контроль.

Теплосчетчик — прибор, измеряющий тепловую энергию жидкого теплоносителя.

Поверка счетчиков воды, газовых счетчиков, теплосчетчиков — быстро и качественно!

источник

Характеристика типовой метрологической лаборатории на производстве. Состав стандартов в области измерений параметров и физических величин. Выбор метода измерения pH. Требования к выполнению калибровочных работ. Цели и задачи метрологического обеспечения.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

на тему «Метрологическое обеспечение и стандартизация измерения водородного показателя (рН) водных растворов»

Актуальность темы курсовой работы. В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.

Особенно возросла роль измерений в век широкого внедрения новой техники, развития электроники, автоматизации, атомной энергетики, космических полетов.

Метрология, стандартизация, сертификация являются главными инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг — важного аспекта коммерческой деятельности.

Метрология — это наука об измерениях, способах обеспечения их единства и путях приобретения нужной точности .

Стандартизация — это деятельность по установлению правил и характеристик в целях их добровольного многократного использования, направленная на достижение упорядоченности в сферах производства и обращения продукции и повышение конкурентоспособности продукции, работ или услуг.

Сертификация — форма осуществляемого органом по сертификации подтверждения соответствия объектов требованиям технических регламентов, положениям стандартов, сводов правил или условиям договоров.

Измерения и мероприятия по обеспечению их единства и точности объединяются единым понятием “метрологическое обеспечение”, которое традиционно определяют как деятельность по установлению и применению научных и организационных основ, технических средств, правил и норм для достижения единства и требуемой точности различных способов определения значений физических величин.

Единство измерений как одно из слагаемых метрологического обеспечения — это такое состояние измерений, при котором результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений.

Основной целью курсовой работы является изучение метрологического обеспечения водородного показателя (рН) водных растворов.

В соответствии с поставленной целью в работе поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть основные методы измерений водородного показателя (рН) водных растворов.

2. Изучить устройство приборов измерения водородного показателя.

3. Определить единицы измерения и эталоны физической величины.

4. Ознакомиться с проведением поверки средства измерения.

метрологический калибровочный лаборатория

1. Метрологическое обеспечение измерений параметров и величин

1.1 Цели и задачи метрологического обеспечения измерений водородного показателя (рН) водных растворов

Основные положения Федерального закона «О единстве измерений».

единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью;

средство измерений — техническое устройство, предназначенное для измерений;

эталон единицы величины — средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины;

государственный эталон единицы величины — эталон единицы величины, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории Российской Федерации;

нормативные документы по обеспечению единства измерений — государственные стандарты, применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты, правила, положения, инструкции и рекомендации;

метрологическая служба — совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений;

метрологический контроль и надзор — деятельность, осуществляемая органом государственной метрологической службы (государственный метрологический контроль и надзор) или метрологической службой юридического лица в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм;

поверка средства измерений — совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям;

калибровка средства измерений — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору;

сертификат об утверждении типа средств измерений — документ, выдаваемый уполномоченным на то государственным органом, удостоверяющий, что данный тип средств измерений утвержден в порядке, предусмотренном действующим законодательством, и соответствует установленным требованиям;

аккредитация на право поверки средств измерений — официальное признание уполномоченным на то государственным органом полномочий на выполнение поверочных работ;

сертификат о калибровке — документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

Статья 2. Законодательство Российской Федерации об обеспечении единства измерений

Регулирование отношений, связанных с обеспечением единства измерений в Российской Федерации, в соответствии с Конституцией Российской Федерации осуществляется настоящим Законом и принимаемыми в соответствии с ним актами законодательства Российской Федерации.

Статья 4. Государственное управление обеспечением единства измерений

1. Государственное управление деятельностью по обеспечению единства измерений в Российской Федерации осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России).

2. К компетенции Госстандарта России относятся:

межрегиональная и межотраслевая координация деятельности по обеспечению единства измерений в Российской Федерации;

представление Правительству Российской Федерации предложений по единицам величин, допускаемым к применению;

установление правил создания, утверждения, хранения и применения эталонов единиц величин;

определение общих метрологических требований к средствам, методам и результатам измерений;

осуществление государственного метрологического контроля и надзора;

осуществление государственного контроля за соблюдением условий международных договоров Российской Федерации о признании результатов испытаний и поверки средств измерений;

руководство деятельностью Государственной метрологической службы и иных государственных служб обеспечения единства измерений;

участие в деятельности международных организаций по вопросам обеспечения единства измерений.

Статья 5. Нормативные документы по обеспечению единства измерений

1. В соответствии с настоящим Законом и другими актами законодательства Российской Федерации Госстандарт России утверждает нормативные документы по обеспечению единства измерений, устанавливающие метрологические правила и нормы и имеющие обязательную силу на территории Российской Федерации.

2. Допускается утверждение нормативных документов по обеспечению единства измерений Госстандартом России и заинтересованными государственными органами управления Российской Федерации, несущими ответственность за применение указанных документов в порученных им сферах управления.

Статья 7. Государственные эталоны единиц величин

Государственные эталоны единиц величин используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем средствам измерений данных величин на территории Российской Федерации.

Государственные эталоны единиц величин являются исключительной федеральной собственностью, подлежат утверждению Госстандартом России и находятся в его ведении.

Статья 8. Средства измерений

1. Средства измерений используются для определения величин, единицы которых допущены в установленном порядке к применению в Российской Федерации и должны соответствовать условиям эксплуатации и установленным требованиям.

2. Решения об отнесении технического устройства к средствам измерений и об установлении интервалов между поверками принимает Госстандарт России.

Статья 9. Методики выполнения измерений

Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками. Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России.

Области и методы применения средства измерения.

Прибор может использоваться во многих производствах, где необходим контроль среды, универсальным показателем состояния которой и соответствия её требуемым — является pH: при высокотехнологичном производстве всех видов горючего, в фармакологической, косметической, лако-красочной, химической, пищевой промышленности и мн. др.

pH-метры имеют широкое применение в научно-исследовательской практике химиков, микробиологов и почвоведов, агрохимиков, в лабораториях стационарных и передвижных, в том числе полевых, а также клинико-диагностических (для контроля физиологических норм и диагностики), судебно-медицинских. Последнее время pH-метры также широко используются в аквариумных хозяйствах, для контроля качества воды в бытовых условиях, в земледелии (особенно в гидропонике).

pH-метрия, водородный показатель, понятие рН

Водородный показатель, pH — это мера активности ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный десятичный логарифм концентрации водородных ионов, выраженной в молях на литр.

Вода является слабым электролитом; она слабо диссоциирует по уравнению

При 25 °С в 1 л воды распадается на ионы 10-7 моль H2O. Концентрация ионов H+ и OH- (в моль/л) будет равна

Чистая вода имеет нейтральную реакцию. При добавлении в нее кислоты концентрация ионов H+ увеличивается, т.е. [H+]>10-7 моль/л; концентрация ионов OH- уменьшается, т.е. [OH-] 10-7 моль/л; следовательно, [H+] 7.

Если учесть, что свойства растворов зависят от активностей находящихся в них ионов, то следует приведенное выражение записать в виде:

В разбавленных растворах значения концентрации и активности совпадают и только при высокой минерализации могут быть значительные расхождения.

В настоящее время pH считается характеристикой активности ионов водорода. Поэтому, иногда в символ pH вводят нижний индекс «a»: pHa или paH. Обычно, это делается, когда необходимо явно подчеркнуть отличие определения водородного показателя через концентрацию или активность.

Для настройки pH-метров применяют стандартные буферные растворы с точными значениями pH.

Принятая в России по стандарту 8.134-74 шкала pH основана на воспроизводимых значениях pH нескольких растворов. Шкала pH обладает внутренней согласованностью, т.е. экспериментально измеренная величина pH не зависит от того, какой из растворов был выбран в качестве стандартного.

1.2 Роль метрологической службы предприятия в реализации целей метрологического обеспечения

Метрологическая служба предприятия,научно-исследовательской, проектно-конструкторской, технологическойорганизации и учреждения, пользующихся правами юридического лица,независимо от форм собственности (далее — предприятия) включаетотдел (службу) главного метролога и (или) другие структурныеподразделения, и создается для выполнения задач по обеспечениюединства измерений и метрологическому обеспечению исследований,разработки, испытаний и эксплуатации продукции или иных областейдеятельности, закрепленных за предприятием.В составе метрологической службы предприятия могут создаватьсясамостоятельные калибровочные лаборатории, которые осуществляюткалибровку средств измерений для собственных нужд или стороннихюридических лиц.

Метрологическая служба предприятия проводит свою работу втесном взаимодействии с основными структурными подразделениямипредприятия.

К основным задачам метрологической службы предприятияотносятся:

— обеспечение единства и требуемой точности измерений, повышениеуровня метрологического обеспечения производства;

— внедрение в практику современных методов и средств измерений,направленное на повышение уровня научных исследований, эффективностипроизводства, технического уровня и качества продукции, а также иныхработ, выполняемых предприятием;

— организация и проведение калибровки и ремонта средствизмерений, находящихся в эксплуатации, своевременное представлениесредств измерений на поверку;

— проведение метрологической аттестации методик выполненияизмерений, а также участие в аттестации средств испытаний иконтроля;

— проведение метрологической экспертизы технических заданий,проектной, конструкторской и технологической документации, проектовстандартов и других нормативных документов;

— проведение работ по метрологическому обеспечению подготовкипроизводства;

— участие в аттестации испытательных подразделений, в подготовкек аттестации производств и сертификации систем качества;

— осуществление метрологического надзора за состоянием иприменением средств измерений, аттестованными методиками выполненияизмерений, эталонами, применяемыми для калибровки средств измерений,

— соблюдением метрологических правил и норм, нормативных документов пообеспечению единства измерений.

При выполнении предприятием работ в сферах распространениягосударственного метрологического контроля и надзора,предусмотренных статьей 13 Закона Российской Федерации «Обобеспечении единства измерений», Положение о метрологической службепредприятия утверждается его руководителем по согласованию с органомГосударственной метрологической службы по месту расположенияпредприятия.

Метрологические службы предприятий могут бытьаккредитованы на право поверки и (или) калибровки средств измерений.

1.3 Основные требования к метрологическому обеспечению измерений и испытаний

Требования международного стандарта ISO 10012:2003 «Системы менеджмента качества. Требования к измерительным процессам и измерительному оборудованию»

— Калибровка средства измерений (калибровочные работы) — совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

— Средства калибровки — эталоны, установки и другие средства измерений, применяемые при калибровке в соответствии с установленными правилами.

— Качество калибровки средств измерений — совокупность характеристик калибровки, обусловливающих соответствие методов, средств и условий предъявляемым требованиям, установленным в нормативных документах по калибровке.

— Руководство по качеству организации и выполнения калибровочных работ (далее Руководство по качеству) — документ, устанавливающий цели, методы и процедуры, позволяющие метрологической службе решать задачи, определяемые Положением о метрологической службе.

Требования к выполнению аккредитованной метрологической службой калибровочных работ устанавливаются «Руководством по качеству организации и выполнения калибровочных работ».

Руководство по качеству должно предусматривать следующие разделы:

— Политика в области качества.

— Цель. Главной целью политики в области качества является обеспечение выполнения требований к качеству калибровки средств измерений.

Организация. Устанавливаются полномочия и взаимодействие персонала, руководящего, выполняющего и контролирующего обеспечение качества калибровочных работ.

Ресурсы. Для достижения поставленной цели используются следующие ресурсы:

— средства калибровки, обеспечивающие передачу размеров единиц калибруемым средствам измерений от государственных эталонов;

— нормативные документы, регламентирующие организацию и проведение калибровочных работ;

— помещения, отвечающие соответствующим требованиям;

Область деятельности (область аккредитации).

Область деятельности метрологической службы по проведению калибровочных работ должна соответствовать области аккредитации, заявленной для получения аттестата аккредитации на право проведения калибровочных работ.

Метрологическая служба должна иметь средства калибровки, отвечающие требованиям НД по калибровке и соответствующие области аккредитации.

Средства калибровки должны обеспечивать передачу размеров единиц средствам измерений от соответствующих государственных эталонов.

Средства калибровки должны иметь действующие свидетельства о поверке.

Средства калибровки должны содержаться в условиях, обеспечивающих их сохранность и защиту от повреждений и преждевременного износа. Для средств калибровки, требующих периодического обслуживания, организацией, аккредитовавшей метрологическую службу, утверждаются инструкции и графики по техническому обслуживанию, а также графики поверок.

Каждая единица средств калибровки должна иметь свидетельство о поверке или оттиск поверительного клейма и быть учтена.

Учетный документ на каждую единицу средства калибровки должен включать следующие сведения:

— предприятие-изготовитель (фирма), тип (марка), заводской и инвентарный номер;

— даты изготовления, получения, ввода в эксплуатацию;

— данные о неисправностях, ремонтах и техобслуживании;

— дату последней поверки и протоколы поверки;

Ответственные за состояние средств калибровки назначаются руководителем метрологической службы.

Ответственные за состояние средств калибровки:

— составляют и контролируют выполнение графиков профилактического осмотра, технического обслуживания и ремонта средств калибровки;

— ведут журналы учета средств калибровки;

— хранят и выдают персоналу инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию средств калибровки;

— составляют и контролируют выполнение графиков поверки средств калибровки;

— осуществляют поверку или представляют в другие организации (предприятия), имеющие право поверки соответствующих средств калибровки;

— дают указания персоналу в тех случаях, когда средства калибровки работают в режиме перегрузки или неправильно эксплуатируются.

Документация на калибровку.

Метрологическая служба должна иметь актуализированную документацию, включающую:

— документы, устанавливающие технические требования к средствам калибровки и средствам измерений, относящимся к области аккредитации;

— эксплуатационную документацию на применяемые средства калибровки;

— документы, определяющие порядок учета и хранения информации и результатов калибровки (протоколы, рабочие журналы, отчеты и т.п.);

— сведения о ресурсах метрологической службы;

— документ, определяющий область аккредитации.

1.4 PH-метр промышленный КВАРЦ — PH/2 ИУ — 36 в соответствии требованиям ТУ4215-008-27428832-01

— pH-метр обеспечивает измерение значения PH контролируемой среды, приведенного к температуре +25 °C (в дальнейшем приведенного значения PH). Приведение к температуре +25 °C осуществляется с учетом температурных зависимостей характеристик электродной системы pH-метра и с учетом типовых температурных зависимостей значения PH контролируемой среды.

— Диапазон показаний pH-метра — от 0 ед.PH до 14 ед.PH.

Диапазон измерения приведенного значения PH контролируемой среды pH-метра — от 1 ед.PH до 12 ед.PH. Указанный диапазон измерения

обеспечивается при калибровке pH-метра по пяти образцовым буферным растворам по ГОСТ 8.134-98 со значениями:

1.5 Характеристика типовой метрологической лаборатории на производстве

Специалисты метрологической службы должны иметь профессиональную подготовку и опыт калибровки (поверки) средств измерений в заявленной области аккредитации. Для каждого специалиста должны устанавливаться функции, обязанности, права и ответственность, требования к образованию, техническим знаниям и опыту работы.

Помещения должны соответствовать по производственной площади, состоянию и обеспечиваемым в них условиях (температура, влажность, чистота воздуха, освещенность, звуко- и виброизоляция, защита от излучений магнитного, электрического и других физических полей, снабжение электроэнергией, водой, воздухом, теплом, хладагентом и т.п.) требованиям применяемых НД по калибровке, санитарным нормам и правилам, требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды и общим требованиям ГОСТ 8.395-80. «ГСИ. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования».

2. Обеспечение единства измерений

2.1 Единицы измерения и эталоны физической величины

Эталоны (исходные для страны и подчиненные им) создают для воспроизведения и (или) хранения единиц физических величин (далее — единиц) и передачи их размера средствам измерений, применяемым в стране с целью обеспечения единства измерений.

Основаниями для создания исходных эталонов являются:

— широкое распространение образцовых и рабочих средств измерений, градуированных в данных единицах;

— целесообразность воспроизведения единицы в одном органе государственной метрологической службы;

— техническая возможность создания эталона и передачи размера единицы, воспроизводимой им, с необходимой точностью.

Основанием для создания подчиненных эталонов является целесообразность:

— предохранения исходного эталона от преждевременного износа;

— наиболее рациональной организации поверочных работ;

— обеспечения сличений эталонов;

— контроля за неизменностью размера единицы, воспроизводимой исходным эталоном.

При помощи эталона воспроизводят и (или) хранят одну единицу или несколько взаимосвязанных единиц.

Порядок разработки, утверждения, регистрации, хранения и применения эталонов установлен ГОСТ 8.372-80.

Передачу размеров единиц от эталонов следует производить в соответствии с поверочными схемами, требования к которым установлены ГОСТ 8.061-80.

Буферными называют растворы, рН которых практически не изменяется от добавления к ним небольших количеств сильной кислоты или щелочи, а также при разведении. Простейший буферный раствор — это смесь слабой кислоты и соли, имеющей с этой кислотой общий анион (например, смесь уксусной кислоты СН3СООН и ацетата натрия СН3СООNa), либо смесь слабого основания и соли, имеющей с этим основанием общий катион (например, смесь гидроксида аммония NH4OH с хлоридом аммония NH4Cl)

Государственный первичный эталон шкалы рН состоит из комплекса следующих средств измерений:

— измерительной установки, включающей в себя комплект электрохимических ячеек без переноса с водородными и хлорсеребряными электродами;

— реперного буферного раствора (раствора гидрофталата калия с моляльностью 0,05 моль/кг), которому по результатам измерений в ячейках без переноса присваивают соответствующие значения рН;

— набора эталонных буферных растворов, предназначенных для международных сличений, которым по результатам измерений в ячейках без переноса присваивают соответствующие значения рН.

Диапазон значений рН, воспроизводимый для государственного первичного эталона шкалы рН, составляет 3,547 — 10,317 в интервале температур от 0 до 95 °С.

Государственный первичный эталон шкалы рН обеспечивает воспроизведение значений рН со средним квадратическим отклонением (S)результата измерений при 5 независимых измерениях, не превышающим:

0,001 — при температуре 25 °С;

0,002 — в интервале температур от 0 до 60 °С, кроме температуры 25 °С;

0,003 — в интервале температур от 60 до 95 °С.

Неисключенная систематическая погрешность (И) не должна превышать:

0,002 — при температуре 25 °С;

0,003 — в интервале температур от 0 до 60 °С, кроме температуры 25 °С;

0,005 — в интервале температур от 60 до 95 °С.

Государственный первичный эталон шкалы рН передает от реперного буферного раствора значения рН рабочим эталонам методом косвенных измерений в электрохимических ячейках с жидкостным соединением.

Рабочие эталоны рН 0 разряда

В состав рабочих эталонов рН 0 разряда входят:

— измерительная установка, включающая в себя электрохимическую ячейку с жидкостным соединением;

— 16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 0 разряда), воспроизводящих шкалу рН в диапазоне от 1 до 14 в интервале температур от 0 до 95 °С.

Доверительные границы абсолютной погрешности (д) рабочих эталонов рН 0 разряда при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать:

0,003 рН — при температуре 25 °С;

0,005 рН — в интервале температур от 0 до 60 °С, кроме температуры 25 °С;

0,009 рН — в интервале температур от 60 до 95 °С.

Рабочие эталоны рН 0 разряда применяют для передачи шкалы рН рабочим эталонам 1-го разряда непосредственным сличением в дифференциально-потенциометрической ячейке и для поверки эталонных рН-метров 1-го разряда методом прямых измерений.

Рабочие эталоны рН 1-го разряда

В состав рабочих эталонов рН 1-го разряда входят:

— дифференциально-потенциометрическая ячейка с водородными электродами и 16 буферных растворов (рабочих эталонов рН 1-го разряда), воспроизводящих шкалу рН в диапазоне от 1 до 14 в интервале температур от 0 до 95 °С;

— эталонные рН-метры 1-го разряда с диапазоном измерений от 1 до 14 рН.

Примечание — В эталонных рН-метрах 1-го разряда в качестве измерительного электрода используют водородный электрод.

Доверительные границы абсолютной погрешности рабочих эталонов рН 1-го разряда при доверительной вероятности 0,95 не должны превышать:

0,004 рН — при температуре 25 °С;

0,006 рН — в интервале температур от 0 до 60 °С, кроме температуры 25 °С;

0,010 рН — в интервале температур от 60 до 95 °С.

16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 1-го разряда) применяют для поверки эталонных рН-метров 2-го разряда и рабочих рН-метров методом прямых измерений.

Эталонные рН-метры 1-го разряда применяют для поверки буферных растворов — рабочих эталонов рН 2-го и 3-го разрядов, а также электродов сравнения 2-го разряда методом прямых измерений.

Рабочие эталоны рН 2-го разряда

В качестве рабочих эталонов рН 2-го разряда применяют:

— 16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 1-го разряда), воспроизводящих шкалу рН в диапазоне от 1 до 14 в интервале температур от 0 до 95 °С;

— эталонные рН-метры 2-го разряда с диапазоном измерений от 0 до 14 рН;

— электроды сравнения 2-го разряда.

Доверительные границы абсолютной погрешности рабочих эталонов рН 2-го разряда и эталонных рН-метров 2-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют 0,01 рН, электродов сравнения (образцовых) 2-го разряда — 0,5 мВ в интервале температур от 0 до 95 °С.

Примечание — Для электродов сравнения (образцовых) 2-го разряда за доверительные границы абсолютной погрешности принимают нестабильность потенциала (ГОСТ 17792).

16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 2-го разряда) применяют для поверки эталонных рН-метров 3-го разряда и рабочих рН-метров методом прямых измерений.

Эталонные рН-метры и электроды сравнения 2-го разряда применяют для поверки буферных растворов — рабочих эталонов 3-го разряда методом прямых измерений.

Электроды сравнения 2-го разряда применяют также для поверки вспомогательных электродов сличением при помощи компаратора.

Рабочие эталоны 3-го разряда

В качестве рабочих эталонов рН 3-го разряда применяют:

— 16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 3-го разряда), воспроизводящих шкалу рН в диапазоне от 1 до 14 в интервале температур от 0 до 95 °С;

— эталонные рН-метры 3-го разряда с диапазоном измерений от 0 до 14 рН.

Доверительные границы абсолютной погрешности рабочих эталонов рН 3-го разряда и эталонных рН-метров 3-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют 0,03 рН в интервале температур от 0 до 95 °С.

16 буферных растворов (рабочие эталоны рН 3-го разряда) применяют для поверки рабочих рН-метров и измерительных электродов методом прямых измерений.

2.2 Поверка средств измерения

2.2.1 Организация и порядок проведения поверки.

Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям.

Средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации.

Эталоны органов Государственной метрологической службы, а также средства измерений, ими не поверяемые, подвергаются поверке государственными научными метрологическими центрами.

По решению Госстандарта России право поверки средств измерений может быть предоставлено аккредитованным метрологическим службам юридических лиц. Деятельность этих метрологических служб осуществляется в соответствии с действующим законодательством и нормативными документами пообеспечению единства измерений Госстандарта России.

Поверочная деятельность, осуществляемая аккредитованными метрологическими службами юридических лиц, контролируется органами Государственной метрологической службы по месту расположения этих юридических лиц.

Поверка средств измерений осуществляется физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя в порядке, устанавливаемом Госстандартом России.

Поверка производится в соответствии с нормативными документами, утверждаемыми по результатам испытаний по утверждению типа средства измерений.

Результатом поверки является подтверждение пригодности средства измерений к применению или признание средства измерений непригодным к применению.

Если средство измерений по результатам поверки признано пригодным к применению, то на него или техническую документацию наносится оттиск поверительного клейма или выдается «Свидетельство о поверке».

Если средство измерений по результатам поверки признано непригодным к применению, оттиск поверительного клейма гасится, «Свидетельство о поверке» аннулируется, выписывается «Извещение о непригодности» или делается соответствующая запись в технической документации.

Ответственность за ненадлежащее выполнение поверочных работ и несоблюдение требований соответствующих нормативных документов несет орган Государственной метрологической службы или юридическое лицо, метрологической службой которого выполнены поверочные работы.

При выполнении поверочных работ на территории отдельного региона с выездом на место эксплуатации средств измерений орган исполнительной власти этого региона обязан оказывать поверителям содействие, в том числе:предоставлять им соответствующие помещения;обеспечивать их соответствующим персоналом и транспортом;извещать всех владельцев и пользователей средств измерений о времени поверки.

Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной и инспекционной поверке.

Первичной поверке подлежат средства измерений утвержденных типов при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту.

Первичной поверке могут не подвергаться средства измерений при ввозе по импорту на основании заключенных международных соглашений (договоров) о признании результатов поверки, произведенной в зарубежных странах.

Первичной поверке подлежит, как правило, каждый экземпляр средств измерений.

Допускается выборочная поверка.

Первичную поверку органы Государственной метрологической службы могут производить на контрольно-поверочных пунктах, организуемых юридическими лицами, выпускающими и ремонтирующими средства измерений.

Периодической поверке подлежат средства измерений, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенные межповерочные интервалы.

Конкретные перечни средств измерений, подлежащих поверке, составляют юридические и физические лица — владельцы средств измерений.

Перечни средств измерений, подлежащих поверке, направляют в органы Государственной метрологической службы.

Органы Государственной метрологической службы в процессе осуществления государственного надзора за соблюдением метрологических правил и норм контролируют правильность составления перечней средств измерений, подлежащих поверке.

Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр средств измерений. Периодической поверке могут не подвергаться средства измерений, находящиеся на длительном хранении. Периодическую поверку средств измерений, предназначенных для измерений (воспроизведения) нескольких величин или имеющих несколько диапазонов измерений, но используемых для измерений (воспроизведения) меньшего числа величин или на меньшем числе диапазонов измерений, допускается на основании решения главного метролога или руководителя юридического лица производить только по тем требованиям нормативных документов по поверке, которые определяют пригодность средств измерений для применяемого числа величии и применяемых диапазонов измерений.

Соответствующая запись должна быть сделана в эксплуатационных документах.

Результаты периодической поверки действительны в течение межповерочного интервала.

Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа. Органы Государственной метрологической службы и юридические лица обязаны вести учет результатов периодических поверок и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочных интервалов с учетом специфики их применения.

Корректировка межповерочных интервалов проводится органом Государственной метрологической службы по согласованию с метрологической службой юридического лица.

В тех случаях, когда согласие сторон не достигнуто, результаты исследований, позволяющие вынести заключение об изменении межповерочных интервалов, передаются в государственные научные метрологические центры, которые дают соответствующее заключение.

Периодическая поверка может производиться на территории пользователя, органа Государственной метрологической службы или юридического лица, аккредитованного на право поверки.

Место поверки выбирает пользователь средств измерений, исходя из экономических факторов и возможности транспортировки поверяемых средств измерений и эталонов.

Средства измерений должны представляться на поверку по требованию органа Государственной метрологической службы расконсервированными, вместе с техническим описанием, инструкцией по эксплуатации, методикой поверки, паспортом или свидетельством о последней поверке, а также необходимыми комплектующими устройствами.

Внеочередную поверку производят при эксплуатации (хранении) средств измерений при:

— повреждении знака поверительного клейма, а также в случае утраты свидетельства о поверке;

— вводе в эксплуатацию средств измерений после длительного хранения (более одного межповерочного интервала);

— проведении повторной юстировки или настройки, известном или предполагаемом ударном воздействии на средство измерений или неудовлетворительной работе прибора.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению средств измерений при осуществлении государственного метрологического надзора.

Инспекционную поверку можно производить не в полном объеме, предусмотренном методикой поверки.

Результаты инспекционной поверки отражают в акте проверки.

Инспекционную поверку производят в присутствии представителя проверяемого юридического или физического лица.

2.2.2 Порядок представления средств измерений на поверку в органы Государственной метрологической службы

Юридические и физические лица, выпускающие средства измерений из производства или ремонта, ввозящие средства измерений и использующие их в целях эксплуатации, проката или продажи, обязаны своевременно представлять средства измерений на поверку.

Органы Государственной метрологической службы осуществляют поверку средств измерений на основании графиков поверки, составляемых юридическими и физическими лицами.

Графики поверки составляются на срок, устанавливаемый владельцами средств измерений.

Сроки представления графиков поверки устанавливают органы Государственной метрологической службы.

Графики поверки могут быть скорректированы в зависимости от изменения номенклатуры и количества средств измерений.

Графики поверки направляются в орган Государственной метрологической службы, на обслуживаемой территории которого находятся владельцы средств измерений. Графики поверки составляются в трех экземплярах.

В течение 10 дней с момента поступления графиков поверки средств измерений орган Государственной метрологической службы проводит их рассмотрение.

Порядок рассмотрения и согласования графиков поверки устанавливает руководитель органа Государственной метрологической службы.

При рассмотрении графиков поверки определяют средства измерений, поверка которых проводится в органе Государственной метрологической службы.

Данные средства измерений отмечаются в третьем экземпляре, который возвращается для сведения Заявителю.

В ответе могут быть указаны другие органы Государственной метрологической службы или юридические лица, которые могут обеспечить поверку средств измерений, не обеспеченных поверкой в данном органе Государственной метрологической службы.

Заявитель повторно направляет графики поверки в другой орган Государственной метрологической службы или юридическое лицо по своему выбору, который их согласовывает.

При согласовании графиков поверки проверяют полноту информации о средствах измерений, представляемых на поверку, уточняют место, сроки, объем поверки, а также оплату.

Первый экземпляр согласованных графиков поверки и подписанных руководителем органа Государственной метрологической службы направляется Заявителю.

Доставку средств измерений на поверку обеспечивают юридические и физические лица — владельцы средств измерений.

Средства измерений сдаются на поверку в органы Государственной метрологической службы под расписку.

Ответственность засохранность средств измерений несет орган Государственной метрологической службы в соответствии с действующим законодательством.

2.3 Требования к выполнению калибровочных работ

Калибровка pH-метра является обязательной процедурой настройки параметров pH-метрас конкретной электродной системой по образцовым буферным растворам.

Калибровка pH-метра обязательно производится при первом включении pH-метра с новойэлектродной системой, при смене хотя бы одного электрода, входящего в состав электродной системы, после перерыва в работе pH-метра на срок более 48 часов и не реже одного раза в 14 суток при эксплуатации.

Также калибровка pH-метра должна производиться после ремонта или технического обслуживанияpH-метра или чистки электродов.

Для последующего применения pH-метра для измерения приведенного значения PH контролируемой среды в диапазоне измерения от 1 ед.PH до 12 ед.PH необходимо производить калибровку pH-метра по пяти образцовым буферным растворам по ГОСТ 8.134-98 со значениями:

Если по условиям конкретного применения pH-метра достаточен более узкий диапазон измерения, допускается калибровать pH-метр по меньшему количеству образцовых буферных растворов из числа вышеперечисленных вплоть до калибровки по одному образцовому буферному раствору.

Калибровку pH-метра по двум или более образцовым буферным растворам необходимо производить при первом включении pH-метра с новой электродной системой, при смене хотя бы одного электрода, входящего в состав электродной системы pH-метра, после ремонта или технического обслуживания pH-метра или чистки электродов, после перерыва в работе pH-метра на срок более 14 суток и не реже одного раза в 90 суток при эксплуатации.

Калибровка pH-метра по одному буферному раствору допускается после перерыва в работе pH-метрана срок до 14 суток и не реже одного раза в 14 суток при эксплуатации.

Например, при изменении PH контролируемой среды в диапазоне от 8 до 10 ед.PH допускается калибровкаpH-метра по образцовому буферному раствору со значением 9,18 ед.PH не реже одного раза в 14 суток, но один раз в 90 суток необходима калибровка по двум буферным растворам.

Образцовые буферные растворы для калибровки рекомендуется выбирать наиболее близкие киспользуемому диапазону изменения PH контролируемой среды, но так, чтобы разность их значений была не менее 1 ед.PH. В приведенном выше примере один раз в 90 суток следует производить калибровку по образцовым буферным растворам со значениями 6,86 ед.PH и 9,18 ед.PH.

При проведении калибровки (поверки) должны применяться следующие средства измерений ипринадлежности:

— образцовые буферные растворы по ГОСТ 8.134-98 со значениями:

— термометр ртутный стеклянный лабораторный, с ценой деления 0,1°C и диапазоном измерения(0-50)°C, например ТЛ-4 по ГОСТ 215;

— 50 мл раствора соляной кислоты HCl концентрацией 0,05 — 0,1 моль на литр;

— 0,5 литра дистиллированной pH-метр (обессоленной) воды;

— несколько листков фильтровальной бумаги;

— три химических стакана, емкостью 150-250 мл;

— миллиамперметр постоянного тока с диапазонами измерения (0-5) мА или (0-10) мА и (0-20) мА или (0-100) мА, класса точности 0,5;

Допускается применение средств измерений других типов с метрологическими характеристикамине хуже вышеуказанных.

Оформление результатов калибровки

Результаты калибровки pH-метра заносятся в протокол, который хранится в организации, проводившей поверку, до срока следующей калибровки.

Результат калибровки считается положительным и pH-метр признается пригодным к применению, если pH-метр удовлетворяет всем требованиям настоящей методики. Положительный результат калибровки оформляется выдачей сертификата установленной формы или оттиском калибровочного знака (поверительного клейма). Сертификат удостоверяется печатью предприятия, метрологическая служба которого произвела калибровку или калибровочным знаком (поверительным клеймом).

Если pH-метр по результатам калибровки признан непригодным к применению, оттиск калибровочного знака (поверительного клейма) гасится, сертификат аннулируется и выдается извещение о непригодности pH-метра к применению. При этом выпуск pH-метра в обращение и его применение запрещается.

2.4 Поверочные схемы измерения

Поверочная схема для средств измерений — нормативный документ, устанавливающий соподчинение средств измерений, участвующих в передаче размера единицы от эталона рабочим средствам измерений (с указанием методов и погрешности при передаче). Различают государственные и локальные поверочные схемы, ранее существовали также ведомственные ПВ.

· Государственная поверочная схема распространяется на все средства измерений данной физической величины, применяемые в стране, например, на средства измерений электрического напряжения в определённом диапазоне частот. Устанавливая многоступенчатый порядок передачи размера единицы ФВ от государственного эталона, требования к средствам и методам поверки, государственная поверочная схема представляет собой структуру метрологического обеспечения определённого вида измерений в стране. Эти схемы разрабатываются главными центрами эталонов и оформляются одним ГОСТом ГСИ.

· Локальные поверочные схемы распространяются на средства измерений, подлежащие поверке в данном метрологическом подразделении на предприятии, имеющем право поверки средств измерений, и оформляются в виде стандарта предприятия. Ведомственные и локальные поверочные схемы не должны противоречить государственным ,и должны учитывать их требования применительно к специфике конкретного предприятия.

· Ведомственная поверочная схема разрабатывается органом ведомственной метрологической службы, согласовывается с главным центром эталонов — разработчиком государственной поверочной схемы средств измерений данной ФВ и распространяется только на средства измерений, подлежащие внутриведомственной поверке.

3. Стандартизация измерений

3.1 Описание физического эффекта, лежащего в основе измерения, и датчика, используемого для измерений

Принцип действия pH-метра основан на измерении э.д.с. электродной системы, пропорциональной активности ионовводорода в растворе.

В pH-метре использован ряд методических и схемотехнических приемов,позволяющих проводить измерение э.д.с. с высокойточностью вне зависимости от наличия внешних электростатических и электромагнитных помех при любых (в том числе малых) значениях УЭП контролируемой среды, вплоть до теоретически чистой воды.

3.2 Состав стандартов в области измерений параметров и физических величин

ГОСТ 16263-70 Метрология. Термины и определения.

ГОСТ 8.395-80 ГСИ. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования.

ОСТ 45.88-96 Отраслевая система стандартизации. Порядок разработки руководящих документов отрасли.

ОСТ 45.89-96 Отраслевая система стандартизации. Порядок издания (переиздания) и распространения стандартов отрасли и изменений к ним.

3.3 Выбор методаизмерения pH

Для определения величины pH существуют два основных метода: колориметрический и потенциометрический.

Колориметрический метод основан на изменении окраски индикатора, добавленного к исследуемому раствору, в зависимости от величины pH. Этот метод недостаточно точен, требует введения солевых и температурных поправок, дает значительную погрешность при очень малой минерализации исследуемой воды (менее 30 мг/л) и при определении pH окрашенных и мутных вод. Метод нельзя применять для вод, содержащих сильные окислители или восстановители. Используется обычно в экспедиционных условиях и для ориентировочных определений.

Потенциометрический метод намного точнее, лишен в значительной мере всех перечисленных недостатков, но требует оборудования лабораторий специальными приборами — pH-метрами. Потенциометрический метод основан на измерении ЭДС электродной системы, состоящей из индикаторного электрода и электрода сравнения. Электрод сравнения иногда называют вспомогательным электродом.

В качестве рабочих средств измерений применяют:

— рН-метры с диапазоном измерений от 0 до 14 рН;

— измерительные электроды с диапазоном измерений от 0 до 14 рН;

— измерительные преобразователи рН-метров.

Пределы допускаемых абсолютных погрешностей (D) рН-метров составляют от 0,01 до 0,5 рН, измерительных электродов — от 0,01 до 0,2 рН, вспомогательных электродов — 3 мВ, измерительных преобразователей рН-метров — от 0,06 до 9 мВ.

4. Обработка результатов измерений и запись результата в стандартной форме

Общие сведения: Важнейшим результатом в истории развития метрологии было установление основного постулата, который заключается в том, что отсчет в результате измерения является случайным числом. На этом постулате основываются все измерения в любых областях и, в целом, метрология. Случайность значения измерений величины заключается в том, что отсчет берется с той или иной погрешностью относительно истинной величины, которое не зависит от средств нашего познания и является абсолютной истиной, к которой стремятся, пытаясь выразить ее в виде числовых значений. На практике это абстрактное значение приходится заменять действительным значением физической величины. Другими словами, результат измерения — это приближенная оценка истинной величины. Действительное значение отличается от истинного только погрешностью: случайной, систематической, прогрессирующей и грубой (промахом). Присутствие случайных погрешностей (неизбежных) легко обнаруживается в результате разброса (рассеивания) результатов повторных измерений относительно некоторого значения. Они неизбежны и неустранимы. Однако рассеивание результатов измерений всегда имеет закономерный (не хаотичный) характер. В настоящее время известны 219 закономерных распределений погрешностей при различных видах измерениях линейных, массовых, электрических и других величин. Но наиболее известны распределения нормальные (Гауссовские), равновероятные, треугольные, экспоненциальные, семейство Стьюдента, дискретные двузначные, арксинусоидальные, Релея и другие. Данные распределения относятся к плотности вероятности (частоте) выпадения случайной величины (погрешности), т.е. к пределу отношения вероятности попадания случайной величины Х в некоторый интервал к величине этого интервала при его неограниченном уменьшении, т.е. при его стремлении к нулю. Широкое распространение нормальных распределений объясняется центральной предельной теоремы теории вероятности, существо которой заключается в равнозначности действия большого числа независимых факторов при формировании результата измерения.

Математические уравнения распределений погрешностей (случайных величин) описываются целым рядом числовых характеристик, наиболее значимыми из которых являются :

а) математические ожидания —

в) среднее квадратичное отклонение —

Математическое ожидание представляет собой величину, вокруг которой группируются значения случайной величины. Аналогом М (х), т.е. его приближенной оценкой, является эмпирическое среднее Х или Х ср.

Дисперсия D характеризует степень разброса результатов измерений (погрешностей). Аналогом (приближенной оценкой) D является эмпирическая дисперсия S. В метрологии в качестве меры рассеивания используют среднее квадратическое отклонение. Аналогом у в экспериментах выступает эмпирическое среднее квадратичное отклонение S. Расчет эмпирических характеристик по результатам измерений.

При небольшом числе измерений ( n 2 =.

При большом числе измерений (n> 25 ) диапазон разброса результатов измерений (от Х_min до Х_max ) разбивают на ряд равных интервалов и производят подсчет частот m_i (число результатов измерений), попадающих в соответствующий интервал.

Эмпирические характеристики рассчитывают по формулам :

источник

Настоящий стандарт распространяется на вновь разрабатываемые и пересматриваемые методики количественного химического анализа проб природных, питьевых, сточных вод (далее — МКХА проб вод) и устанавливает общие требования к их разработке и аттестации.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 1.5-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р ИСО 5725-2-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 2. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 3. Промежуточные показатели прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-4-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 4. Основные методы определения правильности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-5-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 5. Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ 1.2-97 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены

ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств

Примечани е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

природная вода: Воды Земли с содержащимися в них твердыми, жидкими и газообразными веществами.

сточная вода (в том числе сточная нормативно-очищенная): Воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

питьевая вода: Вода, по качеству в естественном состоянии или после подготовки отвечающая гигиеническим нормативам и предназначенная для удовлетворения питьевых и бытовых потребностей человека.

проба воды: Представительная часть определенной водной массы, отбираемая непрерывно или периодически с целью исследования ее состава и свойств.

3.5. содержание компонента в пробе воды: Обобщающее наименование измеряемой физической величины (массовой концентрации, молярной концентрации и т.д.), количественно характеризующей состав пробы воды.

нормативы качества вод; НКВ: Установленные количественные характеристики показателей качества вод по видам водопользования (предельно допустимые концентрации — ПДК; ориентировочно допустимые уровни воздействия — ОДУ; ориентировочно безопасные уровни воздействия — ОБУВ и т.п.).

3.7. количественный химический анализ проб вод: Экспериментальное количественное определение содержания одного или ряда компонентов состава пробы воды химическими, физико-химическими, физическими методами (с учетом рекомендаций [1]).

3.8. результат единичного анализа (определения): Значение содержания компонента в пробе воды, полученное при однократной реализации процедуры анализа.

3.9. результат анализа (измерения): Среднеарифметическое значение или медиана результатов единичного анализа (определения) (с учетом рекомендаций [1]).

3.10. методика количественного химического анализа проб природных, питьевых, сточных, очищенных сточных вод; МКХА проб вод: Совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов количественного химического анализа проб природных, питьевых, сточных, очищенных сточных вод с установленными характеристиками погрешности (неопределенности) (с учетом рекомендаций [1]).

Примечани е — МКХА проб вод является разновидностью методики выполнения измерений.

3.11. показатели качества МКХА проб вод: Показатели точности (правильности и прецизионности) МКХА проб вод.

3.12. показатели точности (правильности и прецизионности) МКХА проб вод: Приписанные характеристики погрешности (ее составляющих) МКХА проб вод (с учетом рекомендаций [1]).

3.13. приписанные характеристики погрешности МКХА проб вод и характеристики погрешности ее составляющих: Установленные характеристики погрешности и ее составляющих для любого из совокупности результатов анализа, полученного при соблюдении требований и правил аттестованной МКХА проб вод (с учетом рекомендаций [1]).

Примечани е — Приписанные характеристики погрешности характеризуют гарантируемую точность МКХА проб вод.

3.14. неопределенность измерений: Параметр, связанный с результатом измерений и характеризующий рассеяние значений, которые можно приписать измеряемой величине [2].

Примечани е — Неопределенность является эквивалентом приписанной характеристики погрешности. При этом эквивалентом расширенной неопределенности является интервальная оценка приписанной характеристики погрешности, эквивалентом стандартной неопределенности — точечная оценка приписанной характеристики погрешности [см. таблицу А.1 (приложение А) и приложение Б].

3.15. диапазон содержаний (диапазон измерений): Интервал содержаний показателя пробы воды, предусмотренный МКХА проб вод.

3.16. область применения МКХА проб вод: Диапазон содержаний и диапазоны допускаемых значений влияющих факторов пробы воды и МКХА проб вод.

3.17. влияющие факторы пробы воды: Мешающие компоненты и другие свойства (факторы) пробы, оказывающие влияние на результат и погрешность (неопределенность) измерений.

3.18. влияющие факторы МКХА проб вод: Факторы, значения которых определяют условия проведения анализа по МКХА проб вод и которые оказывают влияние на результат и погрешность (неопределенность) измерений.

4.1. МКХА проб вод разрабатывают и применяют с целью обеспечить выполнение измерений с погрешностью (неопределенностью), не превышающей нормы погрешности измерений показателей состава и свойств вод, установленные ГОСТ 27384.

4.2. МКХА проб вод излагают в следующих документах:

— национальных стандартах Российской Федерации;

— стандартах организаций (предприятий).

4.3. МКХА проб вод применяют:

— органы государственного контроля за загрязнением и состоянием природной среды;

— органы государственного санитарного надзора;

— органы государственной службы наблюдения за уровнем загрязнения природной среды;

— организации, отдельные предприятия или группы предприятий (относящихся к соответствующей отрасли, ведомству или объединению юридических лиц) для оценки качества и (или) загрязнения вод.

4.4. Стандарты на МКХА проб вод (далее — документы на МКХА проб вод) разрабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ Р 1.5, ГОСТ 1.2 и ГОСТ Р 8.563. Метрологический надзор за аттестованными МКХА проб вод осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 8.563 и [3], [4].

5.1. Разработка МКХА проб вод состоит из следующих этапов:

— разработка технического задания (ТЗ);

— выбор метода анализа и технических средств (средств измерений, стандартных образцов, аттестованных смесей, реактивов и материалов, мерной посуды, оборудования);

— установление последовательности и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, в том числе установление влияющих факторов пробы воды и МКХА проб вод и способов их устранения, диапазона содержаний определяемого компонента и допускаемых значений влияющих факторов;

— экспериментальное опробование установленного алгоритма выполнения измерений (проведение пилотных измерений);

— планирование и проведение эксперимента (метрологических исследований) по оценке показателей качества МКХА проб вод для установления приписанных характеристик погрешности (неопределенности) измерений и ее составляющих;

— установление значений приписанной характеристики погрешности (неопределенности) измерений;

— выбор и назначение алгоритмов оперативного контроля процедуры анализа при реализации МКХА проб вод в конкретной лаборатории;

— разработка проекта документа на МКХА проб вод;

— утверждение проекта документа на МКХА проб вод.

5.2. В ТЗ приводят исходные данные на разработку МКХА проб вод (наименования измеряемых величин, характеристика анализируемых проб вод, нормы погрешности измерений показателей состава и свойств проб вод, условия измерений в виде номинальных значений и (или) границ диапазонов возможных значений влияющих величин).

5.3. Методы и средства измерений выбирают в соответствии с [5]. Типы выбранных средств измерений должны быть утверждены в соответствии с:

— правилами [6], если МКХА проб вод предназначена для использования в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора;

— порядком, установленным в сфере обороны и безопасности, если МКХА проб вод предназначена для применения в сфере обороны и безопасности.

Стандартные образцы должны быть утверждены в соответствии с ГОСТ 8.315, аттестованные смеси должны быть утверждены в соответствии [7].

5.4. Для МКХА проб вод, применяемой для измерения компонента на уровне норматива качества вод, при установлении диапазона содержаний компонента нижняя граница диапазона содержаний определяемого компонента С_н должна удовлетворять условию

где НКВ — норматив качества вод.

1. Исключение могут составлять компоненты, для которых невозможно достичь указанных в формуле (1) значений. В этом случае С_н может удовлетворять условию С_н £ НКВ.

2. При отсутствии данных о значении НКВ в качестве ориентировочного уровня значений компонента качества вод используют данные о фоновых или усредненных уровнях значений этого показателя.

5.5. Планирование эксперимента по оценке показателей качества МКХА проб вод выполняют в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1, ГОСТ Р ИСО 5725-2, ГОСТ Р ИСО 5725-4 и [1].

В общем случае основными этапами планирования эксперимента по оценке показателей качества МКХА проб вод являются:

— составление структурной схемы МКХА проб вод и анализ возможных источников погрешности (неопределенности) измерений;

— изучение состава исходных проб вод, изучение возможного влияния общего состава проб вод на результаты измерений;

— уточнение диапазона и области применения МКХА проб вод на основе проведенного изучения;

— выбор метода оценки показателей качества МКХА проб вод на основе проведенного изучения, определение наличия стандартных образцов, возможности приготовления аттестованных смесей, внесения добавки в анализируемую пробу, наличия методики сравнения и т.д.;

— определение количества лабораторий, которые должны быть вовлечены в совместный оценочный эксперимент (в случае необходимости внедрения МКХА проб вод в сеть лабораторий);

— определение сроков проведения оценочного эксперимента.

5.6. Способы выражения приписанных характеристик погрешности МКХА проб вод должны соответствовать рекомендациям [1], [8] с учетом приложения А и требований ГОСТ Р ИСО 5725-1. Неопределенность выражают в соответствии с [9], [10], [11] и с учетом приложения Б.

Способы оценивания показателей качества МКХА проб вод выбирают по ГОСТ Р ИСО 5725-1, ГОСТ Р ИСО 5725-2, ГОСТ Р ИСО 5725-4, ГОСТ Р ИСО 5725-5, а также в соответствии с рекомендациями [1] и приложением В. Способы оценивания неопределенности выбирают в соответствии с [9], [10], [11].

5.7. Выбор и назначение алгоритмов оперативного контроля процедуры анализа при реализации МКХА проб вод в конкретной лаборатории осуществляют в соответствии с [12]. Выбор и назначение алгоритмов контроля стабильности результатов измерений, получаемых по МКХА проб вод при ее реализации в конкретной лаборатории, осуществляют в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-6 и [12].

5.8. Документы на МКХА проб вод в общем случае должны содержать следующие разделы:

— назначение и область применения МКХА проб вод;

— нормы погрешности измерений;

— приписанные характеристики погрешности (неопределенности) измерений;

— средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы;

— требования безопасности, охраны окружающей среды;

— требования к квалификации исполнителей;

— подготовка к выполнению измерений;

— вычисление результатов измерений, включая методы проверки приемлемости результатов единичных определений, получаемых в условиях повторяемости, и результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости;

— контроль качества результатов измерений при реализации МКХА проб вод в лаборатории;

— оформление результатов измерений.

Построение и изложение документов на МКХА проб вод — в соответствии с приложением Г. Примеры оформления некоторых разделов документов на МКХА проб вод приведены в приложении Д.

6.1. Аттестацию МКХА проб вод осуществляют с целью подтвердить возможность выполнения измерений в соответствии с процедурой, регламентированной документом на МКХА проб вод, с характеристиками погрешности (неопределенности) измерений, не превышающими приписанных характеристик погрешности (неопределенности), указанных в документе на МКХА проб вод.

6.2. Аттестацию МКХА проб вод проводят:

— государственные научно-метрологические центры (ГНМЦ);

— органы Государственной метрологической службы (ОГМС);

— 32 Государственный научно-исследовательский испытательный институт (далее — 32 ГНИИИ МО РФ) (в сфере обороны и безопасности);

— метрологические службы (организационные структуры) организации (предприятия).

Метрологическая служба (организационная структура) организации (предприятия), осуществляющая аттестацию МКХА проб вод, применяемую в сфере распространения государственного метрологического контроля и надзора, должна быть аккредитована на право аттестации МКХА проб вод в соответствии с правилами [13].

Примечание — Документы на МКХА проб вод, применяемые в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора, подвергают метрологической экспертизе в ГНМЦ или в организациях, метрологические службы которых аккредитованы на право проведения метрологической экспертизы документов на МКХА проб вод, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора. Документы на МКХА проб вод, предназначенные для применения в сфере обороны и безопасности, подлежат метрологической экспертизе в 32 ГНИИИ МО РФ. Метрологическую экспертизу документов на МКХА проб вод не проводят, если аттестация МКХА проб вод выполнена одним из ГНМЦ или 32 ГНИИИ МО РФ.

6.3. Аттестацию МКХА проб вод осуществляют путем метрологической экспертизы следующих материалов по разработке МКХА проб вод:

— ТЗ на разработку МКХА проб вод;

— проекта документа, регламентирующего МКХА проб вод;

— программы и результатов экспериментального и расчетного оценивания показателей качества МКХА проб вод.

6.4. При проведении исследований по установлению показателей качества МКХА проб вод, а также при ее аттестации должно быть предусмотрено выполнение работ, перечисленных в приложении Е.

6.5. При проведении метрологической экспертизы материалов по разработке МКХА проб вод подвергают анализу соответствие способов представления показателей качества МКХА проб вод основным положениям ГОСТ Р ИСО 5725-1 — ГОСТ Р ИСО 5725-4, рекомендациям [8] и приложению В (способов представления неопределенности рекомендациям [9], [10], [11] и приложению Б); в части процедур контроля качества результатов измерений анализируют и отмечают в экспертном заключении использование процедур по ГОСТ Р ИСО 5725-6 и [12]. При проведении метрологической экспертизы документов на МКХА проб вод используют рекомендации [14] и [15].

6.6. При положительных результатах аттестации:

— оформляют свидетельство об аттестации МКХА проб вод (кроме МКХА проб вод, регламентированных национальными стандартами). Форма свидетельства приведена в приложении Ж. Порядок регистрации свидетельств об аттестации МКХА проб вод устанавливают организации (предприятия), осуществляющие аттестацию МКХА проб вод;

— документ, регламентирующий МКХА проб вод, утверждают в установленном порядке;

— в документе, регламентирующем МКХА проб вод (кроме государственного стандарта), указывают: «методика аттестована» — с обозначением организации (предприятия), метрологическая служба которого проводила аттестацию, либо ГНМЦ, либо ОГМС, выполнившего аттестацию МКХА проб вод.

Форма представления показателя качества МКХА проб вод

Показатель точности МКХА проб вод — приписанная характеристика погрешности МКХА проб вод

1. Границы [нижняя, верхняя ( D _н , D _в )], в которых погрешность любого из совокупности результатов анализа (измерений) находится с принятой вероятностью Р, — интервальная оценка,

или ± D , Р, при D = | D _н | = D _в = Z s ( D ),

где Z — квантиль распределения, зависящий от его типа и принятой вероятности Р.

2. Среднее квадратическое отклонение — s ( D ) погрешности результатов анализа (измерений), полученных во всех лабораториях, применяющих данную МКХА проб вод, — точечная оценка

Показатель правильности МКХА проб вод — приписанная характеристика систематической погрешности МКХА проб вод

где θ-математическое ожидание (оценка) систематической погрешности;

s _с — среднее квадратическое отклонение неисключенной систематической погрешности МКХА проб вод — точечная оценка.

Примечание — θ может быть введена в результат единичного анализа (определения) в качестве поправки.

2. Границы ( D _с,н , D _с,в ), в которых систематическая погрешность МКХА проб вод находится с принятой вероятностью Р, — интервальная оценка,

Показатель повторяемости МКХА проб вод — приписанная характеристика случайной погрешности результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости

1. Среднее квадратическое отклонение результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости (результатов параллельных определений) — s _r .

2. Предел повторяемости — r для двух результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости (результатов параллельных определений)

Показатель воспроизводимости МКХА проб вод — приписанная характеристика случайной погрешности результатов анализа (измерений), полученных в условиях воспроизводимости

1. Среднее квадратическое отклонение результатов анализа (измерений), полученных в условиях воспроизводимости — s _R .

2. Предел воспроизводимости — R для двух результатов анализа (измерений)

Примечани е — Если МКХА проб вод разрабатывают для применения в одной лаборатории, приписанными характеристиками погрешности МКХА проб вод являются: показатель точности, показатель внутрилабораторной прецизионности, показатель повторяемости и показатель правильности (систематическая погрешность лаборатории). Формы представления — в соответствии с [12].

Б.1. Неопределенность результата анализа (измерений), выраженная как среднее квадратическое отклонение, представляет собой стандартную неопределенность [9] и [10].

Б.2. Метод оценивания неопределенности путем статистического анализа рядов наблюдений представляет собой оценку по типу А [10].

Б.3. Метод оценивания неопределенности иным способом, чем статистический анализ рядов наблюдений, представляет собой оценку по типу В [10].

Б.4. Стандартная неопределенность результата измерений, когда результат получают из значений ряда других величин, равная положительному квадратному корню суммы членов, причем члены являются дисперсиями или ковариациями этих других величин, взвешенными в соответствии с тем, как результат измерений изменяется в зависимости от изменения этих величин, представляет собой суммарную стандартную неопределенность [10].

Б.5. Величина, определяющая интервал вокруг результата измерений, в пределах которого (можно ожидать) находится большая часть распределений значений, которые с достаточным основанием могли быть приписаны измеряемой величине, представляет собой расширенную неопределенность [10].

Б.6. Числовой коэффициент, используемый как множитель суммарной стандартной неопределенности для получения расширенной неопределенности, представляет собой коэффициент охвата. Коэффициент охвата обычно составляет от 2 до 3. Принятие коэффициента охвата k = 2 дает интервал, имеющий уровень достоверности примерно 95 %, а принятие k = 3 дает интервал, имеющий уровень достоверности приблизительно 99 % [10].

Б.7. В соответствии с [11] при вычислении неопределенности результат анализа (измерений) — X должен быть указан вместе с расширенной неопределенностью U, которую вычисляют с применением коэффициента охвата k = 2. Рекомендуется следующая форма записи:

где U — расширенная неопределенность, вычислена с применением коэффициента охвата, равного 2, что дает уровень достоверности приблизительно 95 %.

— подготовку пробы к анализу;

— прямые измерения аналитических сигналов (промежуточных измерений) и их обработку;

— вычисление результата измерений значения показателя состава (свойств) вод, функционально связанного с результатами прямых измерений.

Каждая из этих операций отягощена своими погрешностями. На формирование погрешности результата измерений могут оказывать влияние многие факторы, в том числе:

— случайные различия между составами отобранных проб;

— матричные эффекты и взаимные влияния;

— неполнота извлечения, концентрирования;

— возможные изменения состава пробы вследствие ее хранения;

— погрешности используемых средств измерений, в том числе стандартных образцов (СО) или аттестованных смесей (АС), оборудования, а также чистота используемых реактивов;

— неадекватность математической модели, положенной в основу метода измерений, физическому явлению;

— неадекватность образцов для градуировки анализируемым пробам;

— неопределенность значения поправки на холостую пробу;

— вариации параметров окружающей среды при проведении измерений (температура, влажность, загрязнение воздуха и т.д.);

В.2. Оценку значений приписанной характеристики погрешности — показателя точности МКХА проб вод — проводят по установленным значениям характеристик ее случайной и систематической составляющих во всем диапазоне содержаний определяемого компонента, для всех диапазонов сопутствующих компонентов (далее — влияющие факторы пробы), а также условий выполнения измерений, приведенных в документе на МКХА проб вод.

В.3. Оценка показателей прецизионности (повторяемости и воспроизводимости) может быть проведена на однородных и стабильных рабочих пробах вод с применением либо СО состава вод по ГОСТ 8.315, либо АС по [7] на основе межлабораторного эксперимента. Результаты анализа одних и тех же проб или СО (АС) получают при случайных вариациях влияющих факторов методики в условиях воспроизводимости (разное время, разные аналитики, разные партии реактивов одного типа, разные наборы мерной посуды, разные экземпляры средств измерений одного типа, разные лаборатории).

Примечани е — Рабочие пробы должны быть однородны и стабильны по составу во все время проведения эксперимента.

В.4. Оценка показателя правильности МКХА проб вод может быть проведена одним из следующих способов — с применением:

— набора образцов для оценивания (ОО) в виде СО или АС;

— метода добавок и метода добавок в сочетании с методом разбавления;

— аттестованной методики с известными (оцененными) характеристиками погрешности измерений (методики сравнения);

— расчетного способа (путем суммирования числовых значений составляющих систематической погрешности измерений).

В.4.1. Применение набора образцов для оценивания в виде СО или АС в условиях получения экспериментальных данных в нескольких лабораториях позволяет оценивать постоянную часть систематической погрешности, а также варьируемую часть систематической погрешности, обусловленную влияющими факторами пробы. Общий состав ОО должен соответствовать области применения МКХА проб вод. Содержание определяемого показателя и уровни мешающих факторов пробы в ОО подбирают в соответствии с требованиями плана эксперимента (однофакторного или многофакторного).

В.4.2. Применение метода добавок в сочетании с методом разбавления позволяет оценить аддитивную (постоянную) и мультипликативную (пропорционально изменяющуюся) части систематической погрешности МКХА проб вод. Применение метода добавок позволяет оценить мультипликативную (пропорционально изменяющуюся) часть систематической погрешности МКХА проб вод. Использование метода добавок допустимо, если на стадии предварительных исследований или по априорным данным установлено, что аддитивная (постоянная) часть систематической погрешности не является статистически значимой долей погрешности результата анализа.

Образцами для оценивания являются рабочие пробы вод, рабочие пробы вод с известной добавкой, разбавленные рабочие пробы и разбавленные рабочие пробы с известной добавкой.

Примечани е — Применение метода добавок и метода добавок в сочетании с методом разбавления допустимо, если на стадии предварительных исследований или по априорным данным установлено, что влияющие факторы пробы не оказывают значимого влияния на погрешность результата анализа.

В.4.3. Использование способа, основанного на применении аттестованной МКХА проб вод с известными (оцененными) характеристиками погрешности (далее — МКХА сравнения), возможно при наличии следующих условий:

— область применения МКХА сравнения совпадает с областью применения исследуемой МКХА проб вод или перекрывает ее;

— значение показателя воспроизводимости МКХА сравнения не превышает значения показателя воспроизводимости исследуемой МКХА проб вод;

— систематическая погрешность МКХА сравнения незначима на фоне ее случайной погрешности;

— МКХА сравнения удовлетворяет требованиям внутрилабораторного контроля точности ее результатов.

Примечани е — Применение МКХА сравнения допустимо, если на стадии предварительных исследований или по априорным данным установлено, что влияющие факторы пробы не оказывают значимого влияния на погрешность результата анализа.

В.4.4. Применение расчетного способа основано на суммировании числовых значений составляющих систематической погрешности.

При расчетном способе к факторам, которые формируют систематическую погрешность МКХА проб вод, могут быть отнесены все факторы, перечисленные в В.1, за исключением случайных эффектов, количественную оценку влияния которых учитывают при расчете среднего квадратического отклонения результатов единичного анализа (определения), полученных в условиях повторяемости.

Г.1. Наименование документа на МКХА проб вод должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 1.5 и ГОСТ Р 8.563.

Г.2. Документ на МКХА проб вод должен содержать вводную часть и разделы, расположенные в последовательности:

— нормы погрешности измерений;

— приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих;

— средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы;

— требования безопасности, охраны окружающей среды;

— требования к квалификации оператора;

— условия выполнения анализа (измерений);

— подготовка к выполнению анализа (измерений);

— выполнение анализа (измерений);

— обработка (вычисление) результата анализа (измерений);

— оформление результатов анализа (измерений);

— контроль качества результатов анализа (измерений) при реализации методики в лаборатории.

Допускается исключать и (или) объединять некоторые разделы.

Г.3. Во вводной части должны быть установлены назначение и область применения МКХА проб вод. Должны быть указаны типы анализируемых вод, наименование определяемого компонента, диапазон содержаний определяемого компонента и диапазоны допускаемых МКХА проб вод вариаций влияющих факторов пробы. При необходимости могут быть приведены сведения о продолжительности и трудоемкости измерений.

Первый пункт вводной части излагают следующим образом: «Настоящий документ (указывают конкретно вид документа на МКХА проб вод) устанавливает методику количественного химического анализа проб вод (указывают типы анализируемых вод) для определения в них (далее — наименование измеряемой величины с указанием диапазона измеряемых содержаний определяемого компонента и используемого метода измерений)».

Г.4. Раздел «Нормы погрешности измерений» должен содержать допускаемые значения показателя точности, характеризующие требуемую точность измерений. Нормы погрешности измерений указывают в соответствии с ГОСТ 27384 для всего диапазона измеряемых содержаний определяемого компонента.

Г.5. Раздел «Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих» содержит числовые значения показателей качества МКХА проб вод. Способы выражения показателей качества МКХА проб вод должны соответствовать приложению В и рекомендациям [1].

Значения приписанных характеристик погрешности измерений (показателей качества МКХА проб вод) должны быть указаны для всего диапазона измеряемых содержаний. В случае, если показатели качества МКХА проб вод зависят от измеряемого содержания, их значения должны быть представлены в виде функциональной зависимости от измеряемого содержания или таблицы значений по интервалам содержаний, в пределах каждого из которых изменениями значений показателей качества допустимо пренебречь.

Примечани е — Если в разделе приводят значения неопределенности, то способы ее выражения представляют в соответствии [10] и [11].

Г.6. Раздел «Метод измерений» должен содержать наименование метода измерений и описание принципа (физического, физико-химического, химического), положенного в его основу.

Г.7. В разделе «Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы» должен быть приведен полный перечень средств измерений (включая стандартные образцы), вспомогательных устройств, материалов и реактивов, необходимых для выполнения измерений. В перечне этих средств наряду с наименованием указывают обозначения национальных стандартов (стандартов других категорий) или технических условий, обозначения типов (моделей) средств измерений, их метрологические характеристики (класс точности, пределы допускаемых погрешностей, пределы измерений и др.).

Если выполнение измерений требует специальных приспособлений, устройств, в справочном приложении к документу на МКХА проб вод следует привести их чертежи, описания и характеристики.

Г.8. Раздел «Требования безопасности, охраны окружающей среды» содержит требования, выполнение которых обеспечивает при выполнении измерений безопасность труда, нормы производственной санитарии и охрану окружающей среды.

Г.9. Раздел «Требования к квалификации оператора» должен включать в себя требования к уровню квалификации (профессия, образование, стаж работы и т.д.) лиц, допускаемых к выполнению измерений.

Г.10. Раздел «Условия выполнения измерений» должен содержать перечень факторов (температура, давление, влажность и т.д.), определяющих условия выполнения измерений, диапазоны допускаемых МКХА проб вод изменений этих факторов или их номинальные значения с указанием пределов допускаемых отклонений.

Г.11. Раздел «Подготовка к выполнению измерений» должен содержать описание всех работ по подготовке к проведению измерений.

В разделе должен быть описан этап проверки режимов работы измерительной аппаратуры и приведения ее в рабочее состояние или дана ссылка на нормативные документы, устанавливающие порядок подготовки используемой аппаратуры.

В разделе должны быть описаны способы обработки анализируемых проб образцов для градуировки, процедуры приготовления растворов, необходимых для анализа. Для растворов с ограниченной стабильностью должны быть указаны условия и сроки их хранения. Допускается методику приготовления растворов приводить в справочном приложении к документу на МКХА проб вод.

Если при выполнении измерений предусмотрено установление градуировочной характеристики, в разделе должны быть приведены способы ее установления и контроля, а также порядок применения образцов для градуировки.

Если для установления градуировочной характеристики необходимо использовать образцы для градуировки в виде смесей, приготовляемых непосредственно при выполнении измерений, раздел должен содержать описание процедуры их приготовления, значения (одно или несколько) содержаний компонентов смеси исходных веществ и характеристик их погрешностей.

Допускается методику приготовления таких образцов приводить в справочном приложении к документу на МКХА проб вод.

Если порядок подготовительных работ установлен документами на средства измерений и другие технические средства, то в разделе дают ссылки на эти документы.

Г.12. В разделе «Выполнение измерений» должны быть установлены требования к объему (массе) навесок пробы, их числу, способам взятия аналитической навески, при необходимости дано указание о проведении «холостого опыта»; определены последовательность проведения и содержание операций, обеспечивающих получение результата измерения, включая операции по устранению влияния мешающих компонентов пробы при их наличии.

Г.13. В разделе «Обработка (вычисление) результата измерений» должны быть описаны способы вычисления по полученным экспериментальным данным значения содержания показателя в анализируемой пробе воды. Расчетные формулы для получения результата измерений должны быть даны с указанием единиц измеряемых величин по ГОСТ 8.417.

В разделе приводят методы проверки приемлемости результатов параллельных определений, получаемых в условиях повторяемости, и результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.

Числовые значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение показателя точности МКХА проб вод.

Г.14. Раздел «Оформление результатов измерений» содержит требования к форме представления полученных результатов измерений.

Г.15. Раздел «Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории» должен содержать описание процедур контроля, значения нормативов контроля, требования к образцам для контроля.

Д.1. В настоящем приложении в соответствии с приложением А приведены примеры оформления вводной части и следующих разделов документов на МКХА проб вод:

— приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих;

— обработка (вычисление) результата анализа (измерений);

— оформление результатов анализа (измерений);

— контроль качества результатов анализа (измерений) при реализации методики в лаборатории.

Д.2. Пример оформления вводной части

«Настоящий стандарт организации (предприятия) устанавливает методику количественного химического анализа проб сточных вод для определения в них массовой концентрации сульфат-ионов от 25 до 400 мг/дм 3 гравиметрическим методом».

Д.3.1. Методика количественного химического анализа обеспечивает получение результатов анализа (измерений) с погрешностью, значение которой не превышает значений, указываемых в таблице Д.1.

Таблица Д.1 — Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости МКХА проб вод

Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости)

Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости)

Показатель точности (границы, в которых погрешность МКХА проб вод находится с принятой вероятностью Р = 0,95) ± D

Д.3.2. Значения показателя точности МКХА проб вод используют при:

— оформлении результатов анализа (измерений), выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использовать результаты анализа (измерений) при реализации МКХА проб вод в конкретной лаборатории.

Д.4. Пример оформления раздела «Обработка (вычисление) результата анализа (измерений)»

Д.4.1. Результат единичного анализа (определения) — содержание определяемого показателя в пробе находят по градуировочному графику.

Д.4.2. За результат анализа (измерений) содержания определяемого показателя в пробе принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений, полученных в условиях повторяемости, расхождение между которыми не должно превышать предела повторяемости. Значения предела повторяемости r для двух результатов параллельных определений указывают в таблице Д.2.

При превышении предела повторяемости r необходимо дополнительно получить еще n ( n ³ 1) результатов параллельных определений. Если при этом расхождение ( X _max — X _min ) результатов 2 + n параллельных определений менее (или равно) критического диапазона CR _0,95 · (2 + n ) по ГОСТ Р ИСО 5725-6, то в качестве окончательного результата принимают среднеарифметическое значение результатов 2 + n параллельных определений. Значения критического диапазона для 2 + n результатов параллельных определений указывают в таблице Д.2.

Если расхождение (Х _max — X _min ) более CR _0,95 · (2 + n ), в качестве окончательного результата анализа (измерения) принимают медиану 2 + n результатов параллельных определений.

При получении двух последовательных результатов анализа (измерений) в виде медианы выясняют причины появления такой ситуации и проводят оперативный контроль процедуры анализа в соответствии с [12].

Таблица Д.2 — Диапазон измерений, значения предела повторяемости и критического диапазона при принятой вероятности Р = 0,95

Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) r

Критический диапазон (для 2 + п результатов параллельных определений) CR _0,95 · (2 + n )

Д.4.3. Расхождение между результатами анализа (измерений), полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа (измерений) и в качестве окончательного результата может быть использовано их общее среднее значение. Значения предела воспроизводимости указывают в таблице Д.3.

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа (измерений) согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Таблица Д.3 — Диапазон измерений, значения предела воспроизводимости при принятой вероятности Р = 0,95

Предел воспроизводимости [для двух результатов анализа (измерений)] R

Д.5. Пример оформления раздела «Оформление результатов анализа (измерений)»

Результат анализа (измерений), , в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде

где — результат анализа (измерений), полученный в соответствии с прописью методики;

D — показатель точности МКХА проб вод. Значения D приводят в разделе Д.3 «Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих».

Допустимо результат анализа (измерений) в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде

при условии D _л D ,

где ± D _л — значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории, в соответствии с порядком, принятым в лаборатории, с учетом рекомендаций [12] и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.

Примечани е — При представлении результата анализа (измерений) в документах, выдаваемых лабораторией, указывают число результатов параллельных определений, выполненных для получения результата анализа (измерений), и способ расчета результата анализа (измерений) — среднеарифметическое значение или медиану результатов параллельных определений.

Д.6. Пример оформления раздела «Контроль качества результатов анализа (измерений) при реализации методики в лаборатории»

Д.6.1. Контроль качества результатов анализа (измерений) при реализации методики в лаборатории предусматривает:

— оперативный контроль процедуры анализа (измерений) — на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры;

— контроль стабильности результатов измерений — на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения повторяемости, среднего квадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности.

Д.6.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа (измерений) с применением образцов для контроля (СО или АС)

Оперативный контроль процедуры анализа (измерений) проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры K _к с нормативом контроля K.

Результат контрольной процедуры K _к рассчитывают по формуле

(Д.1)

где — результат контрольного измерения содержания определяемого компонента в образце для контроля — среднеарифметическое значение двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости r. Значение r указывают в таблице Д.2;

С — аттестованное значение образца для контроля.

Норматив контроля K рассчитывают по формуле

где ±D _л — характеристика погрешности результатов измерений, соответствующая аттестованному значению образца для контроля и установленная согласно [12].

Процедуру анализа (измерений) признают удовлетворительной при выполнении условия

При невыполнении условия (Д.3) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (Д.3) процесс анализа приостанавливают, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

Периодичность контроля процедуры анализа (измерений), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа (измерений) устанавливают в Руководстве по качеству лаборатории.

Д.6.3. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа (измерений) с использованием метода добавок

Оперативный контроль процедуры анализа (измерений) проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры K _к с нормативом контроля K _д.

Результат контрольной процедуры K _к рассчитывают по формуле

(Д.4)

где — результат контрольного измерения содержания определяемого компонента в пробе с известной добавкой — среднеарифметическое значение двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости r. Значение r указывают в таблице Д.2;

— результат контрольного измерения содержания определяемого компонента в рабочей пробе — среднеарифметическое значение n результатов параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости r ;

Норматив контроля K _д рассчитывают по формуле

(Д.5)

где — значения характеристики погрешности результатов анализа (измерений), установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие содержанию определяемого компонента в рабочей пробе и в пробе с добавкой.

Процедуру анализа (измерений) признают удовлетворительной при выполнении условия

При невыполнении условия (Д.6) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (Д.6) процесс анализа приостанавливают, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

Периодичность контроля процедуры анализа (измерений), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа (измерений) устанавливают в Руководстве по качеству лаборатории.

1. Проверка наличия условий, необходимых для проведения метрологических исследований МКХА проб вод:

— проверка соответствия представленного на метрологическую аттестацию проекта документа, регламентирующего МКХА проб вод, требованиям ТЗ и приложения Г настоящего стандарта;

— проверка правильности выбора средств измерений, предусмотренных МКХА проб вод;

— проверка соответствия условий применения средств измерений, предусмотренных МКХА проб вод, условиям их применения, указанным в нормативных документах на средства измерений;

— проверка наличия, технического состояния и соответствия требованиям МКХА проб вод средств измерений, вспомогательного оборудования, лабораторной посуды, реактивов, материалов, необходимых для проведения аттестации МКХА проб вод;

— проверка соответствия методик приготовления смесей, необходимых для аттестации МКХА проб вод, рекомендациям [7]

Разработчик МКХА проб вод, метрологическая служба организации (предприятия), ГНМЦ, ОГМС

2. Составление программы экспериментального и расчетного оценивания показателей качества МКХА проб вод

Разработчик МКХА проб вод, метрологическая служба организации (предприятия), ГНМЦ, ОГМС

3. Проведение исследований по установлению значений показателей качества МКХА проб вод для оценки значений приписанной характеристики погрешности и ее составляющих, оформление результатов исследований

Разработчик МКХА проб вод

— выполнения исследований по установлению показателей качества МКХА проб вод;

— установления значений показателей качества МКХА проб вод;

— выбора (расчета) норм погрешности измерений для определяемого компонента состава (свойств) вод.

Проверка соответствия рассчитанных значений приписанной характеристики погрешности измерений нормам погрешности измерений.

Анализ обоснованности процедур и нормативов контроля качества результатов измерений при реализации МКХА проб вод в лаборатории

Разработчик МКХА проб вод, метрологическая служба организации (предприятия), ГНМЦ, ОГМС

5. Аттестация МКХА проб вод по результатам метрологической экспертизы материалов по ее разработке, включая материалы по установлению показателей качества, — в соответствии с рекомендациями [15]

Организация, осуществляющая аттестацию МКХА проб вод [метрологическая служба организации (предприятия), ГНМЦ, ОГМС]

Форма свидетельства об аттестации методики количественного химического анализа проб вод

наименование организации (предприятия), проводившей аттестацию МКХА проб вод

СВИДЕТЕЛЬСТВО №
об аттестации МКХА проб вод

Методика количественного химического анализа проб вод

наименование измеряемой величины, метод измерений, типы вод

наименование организации (предприятия), разработавшей МКХА проб вод

обозначение и наименование документа

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

Аттестация осуществлена по результатам_____________________________________

вид работ: метрологическая экспертиза материалов по разработке

МКХА проб вод, теоретическое или экспериментальное исследование МКХА проб вод, другие виды работ

Результаты аттестации МКХА проб вод, соответствующие предъявляемым к ней метрологическим требованиям, приведены в таблицах Ж.1 и Ж.2 (при принятой вероятности Р = 0,95).

Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение повторяемости) s _r

Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение воспроизводимости) s _R

Показатель правильности 1) (границы, в которых находится систематическая погрешность МКХА проб вод с принятой вероятностью P = 0,95) ± D _c

Показатель точности (границы, в которых находится погрешность МКХА проб вод с принятой вероятностью P = 0,95) ± D

1) В обоснованных случаях значение показателя правильности МКХА проб вод в свидетельстве допустимо не указывать.

Предел повторяемости 1) (для двух результатов параллельных

Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) R

1) Значение предела повторяемости указывают в случае, если МКХА проб вод предусмотрено проведение параллельных определений.

При реализации МКХА проб вод в лаборатории обеспечивают:

— оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

— контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения повторяемости, среднего квадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа приводят в документе на МКХА проб вод. Процедуры контроля стабильности результатов анализа устанавливают в Руководстве по качеству лаборатории.

Руководитель организации (предприятия) _________________ __________________

личная подпись расшифровка подписи

Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004

Международный словарь терминов в метрологии VIM (русско-англо-немецко-испанский Словарь основных и общих терминов в метрологии). — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1998

Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм. — М.: ВНИИМС, 1994

Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологический контроль и надзор, осуществляемый метрологическими службами юридических лиц. — М.: ВНИИМС, 1994

Государственная система обеспечения единства измерений. Выбор методов и средств измерений при разработке методик выполнения измерений. Общие положения. — М.: ВНИИМС, 1989

Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерений (с Изменением № 1). — М.: ВНИИМС, 1994

Государственная система обеспечения единства измерений. Смеси аттестованные. Общие требования к разработке. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004

Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. — М.: ВНИИМС, 2004

Государственная система обеспечения единства измерений. Применение «Руководства по выражению неопределенности измерений». — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001

Руководство по выражению неопределенности измерений. — Пер. с англ. — С.-Пб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 1999

Руководство ЕВРАХИМ/СИТАК//Количественное описание неопределенности в аналитических измерениях. — 2-е изд., 2000. — Пер. с англ. — С.-Пб.: ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, 2002

Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа. — Екатеринбург: УНИИМ, 2002

Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право аттестации методик выполнения измерений и проведения метрологической экспертизы документов. — М.: ВНИИМС, 1997

Государственная система обеспечения единства измерений. Обеспечение эффективности измерений при управлении технологическими процессами. Оценивание погрешности измерений при ограниченной исходной информации. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004

Государственная система обеспечения единства измерений. Методики количественного химического анализа. Содержание и порядок проведения метрологической экспертизы. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001

Ключевые слова: методика количественного химического анализа проб природных, питьевых, сточных вод (МКХА проб вод), нормы погрешности измерений, приписанные характеристики погрешности измерений, показатели качества МКХА проб вод

источник