Статья: МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СО ВСТРОЕННОЙ ФУНКЦИЕЙ МОНИТОРИНГА ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ С ЦЕЛЬЮ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ (2026)

В соответствии с требованиями Приказа Минпромторга России № 2905, решение о внесении изменений в сведения в части срока действия утвержденного типа стандартных образцов (СО) принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) на основании заявления правообладателя утвержденного типа СО. К заявлению прилагается заключение по результатам рассмотрения конструкторской, технологической и (или) технической документации СО, подтверждающее, что изменения в конструкторскую, технологическую и (или) техническую документацию СО не вносились и сведения об утвержденном типе СО, содержащиеся в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (ФИФ ОЕИ), соответствуют технической документации СО. Заявление при внесении изменений в сведения в части срока действия утвержденного типа СО подается не менее чем за 30 рабочих дней до окончания срока действия утвержденного типа СО. Решение о внесении изменений в сведения об утвержденном типе СО принимается Росстандартом в форме Приказа с продлением срока действия на последующие 5 лет с даты окончания действия утвержденного типа СО. В свободном доступе подробные сведения об утвержденных типах СО можно посмотреть в разделе «Утвержденные типы стандартных образцов» ФИФ ОЕИ по ссылке https://fgis. gost. ru/ на сайте ФГИС Росстандарта.

Массовое применение аргона в промышленности, микроэлектронике, медицине, метрологическом оборудовании и других производственных сферах предопределяет повышенные требования к идентификации в аргоне высокой чистоты примесей посторонних газов. Для определения содержания примесей в газообразном аргоне используют разные приборы и методы измерений – в зависимости от ожидаемого содержания примесей. Однако перечень оборудования для определения примесей в чистом аргоне объемен, а сама процедура – длительная и трудоемкая. Цель представленного в статье исследования – изучить возможности аргонового разрядного детектора для анализа примесей в аргоне высокой чистоты с перспективой его интеграции в метрологическую практику посредством оснащения хроматографов. Авторы составили обзор физико-химических характеристик производимого в Российской Федерации аргона в соответствии с ТУ 2114-010-05015259-2015 «Аргон газообразный особой чистоты (сжатый)», ТУ 20.11.11-006-45905715-2017 «Аргон газообразный чистый и высокой чистоты», ГОСТ 10157–2016 «Аргон газообразный и жидкий. Технические условия», ТУ 6-21-12-94 «Аргон высокой чистоты. Технические условия». На основании перечисленных документов рассмотрели основные методы анализа примесей в чистом аргоне: колориметрические, кулонометрические, электрохимические, хроматографические. Привели описание конструктивных особенностей разрядного ионизационного детектора (DID) и его модификации, аргонового ионизационного детектора (АИД). Оценили принцип действия аргонового детектора, реализующего метод зависимости электрических параметров высоковольтного высокочастотного резонансного колебательного контура от параметров емкостно-связанной с ним плазмы чистого аргона. В итоге установлены преимущества оснащения хроматографов аргоновым разрядным детектором, принцип действия которого основан на зависимости электрических параметров высоковольтного высокочастотного резонансного колебательного контура от параметров емкостно-связанной с ним плазмы чистого аргона. К преимуществам такого детектора отнесены повышение достоверности показаний, простота конструкции, снижение трудозатрат на проведение анализа. Выводы исследования показали, что оснащенный подобным детектором хроматограф может быть внедрен в метрологическую практику для измерения примесей в сверхчистом аргоне. Представляется перспективным его интеграция в комплекс установок для воспроизведения единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в исходных чистых газах и веществах в составе Государственного первичного эталона единиц молярной доли, массовой доли и массовой концентрации компонентов в газовых и газоконденсатных средах ГЭТ 154-2019.

Воспроизведение и передача единицы силы в диапазоне от 10 Н до 1 МН в Российской Федерации осуществляется с применением Государственного первичного эталона единицы силы ГЭТ 32–2011 согласно Государственной поверочной схеме. Однако современная промышленность на новом витке развития остро нуждается в обеспечении единства измерений для сил, превышающих 1 МН. Государственная поверочная схема для передачи единицы силы в обсуждаемом нами диапазоне подразумевает применение метода совокупных измерений. Данный метод удовлетворяет текущим требованиям производственных процессов, однако имеет ряд существенных ограничений, препятствующих повышению точности измерительных средств в диапазоне свыше 1 МН до уровня, сопоставимого с методом прямых измерений. Цель представленного в статье исследования – рассмотреть и изучить ряд факторов, оказывающих влияние на результат измерений средств измерений силы, реализующих метод совокупных измерений. Отправной точкой для достижения указанной цели стало определение факторов, снижающих точность метода совокупных измерений силы при использовании групп параллельно нагружаемых динамометров. Для выявления и оценки указанных факторов применен метод анализа нормативных документов и литературных источников. Экспериментальная часть работы реализована с использованием группы динамометров из состава ГЭТ 32–2011. Метод совокупных измерений реализован с использованием параллельно нагружаемых динамометров. Градуировка дополнительных каналов многоканальных динамометров проведена путем проведения нескольких рядов нагружений динамометра на эталоне единицы силы с применением призмы. Анализ теоретической базы показал, что центральная проблема – систематическая погрешность, возникающая из-за отклонения векторов прилагаемых сил от осей чувствительности динамометров. Для решения данной проблемы разработаны теоретическая модель, количественно оценивающая это влияние, и новый метод градуировки дополнительных каналов многоканальных динамометров с использованием призмы, позволяющий компенсировать данную погрешность. Результаты представленной в статье работы могут рассматриваться как перспективное направление для продолжения исследований влияния описанных в настоящей статье факторов на результаты измерений силы, предполагая в перспективе повышение точности измерений силы в диапазоне от 1 до 9 МН.

Пересмотр стандартов на методы определения механических свойств металлов выявил острую необходимость стандартизации подходов к оценке неопределенности, обеспечивающих метрологическую прослеживаемость к государственным первичным эталонам. Цель работы – систематизация методов оценки неопределенности измерений работы удара и выявление доминирующих факторов, влияющих на точность. На основе классической концепции, описанной в ГОСТ 34100.3–2017 (ISO/IEC Guide 98-3:2008) «Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения», проведены математический и практический анализ и сравнение трех подходов. Установлено: метод для копров, соответствующих ГОСТ 10708–82 «Копры маятниковые»,– наиболее простой; метод калибровки по ISO 148-2:2016 «Metallic materials – Charpy pendulum impact test Part 2: Verification of testing machines» – наиболее прецизионный. Показано, что применение стандартных образцов утвержденного типа, в отличие от других методов, обеспечивает прослеживаемость к опорному значению и автоматически учитывает вклады от износа ножа и опор. В ходе исследования выявлены метрологические противоречия в новой версии ГОСТ 9454–2025 «Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах»: доказано, что предложенные в нем алгоритмы исключают потерю энергии на качание и потенциальную энергию маятника, что приводит к опасному занижению оценки неопределенности. Вычисленные бюджеты неопределенности показали, что на практике доминирующими источниками являются разрешение шкалы и несовпадение центров удара. Полученные алгоритмы планируется включить в проект межгосударственного стандарта на поверку маятниковых копров и использовать при разработке новых стандартных образцов утвержденного типа.

Испытания металлов на ударную вязкость по методу Шарпи наряду со статическими испытаниями на растяжение составляют основу оценки их конструкционной прочности и надежности в самых разных отраслях промышленности. В настоящее время прослеживаемость измерений, проводимых при испытаниях на ударную вязкость с применением маятниковых копров, обеспечивается в основном результатами их поверки. Действующие методики поверки не учитывают критическую значимость одной из основных подсистем копра – подсистему нанесения удара и разрушения образца. В результате копёр, признанный по результатам поверки годным, в действительности показывает завышенные результаты измерений поглощенной энергии из-за ее паразитных потерь. Анализ российских и международных стандартов по испытаниям на ударную вязкость, публикаций отечественных и зарубежных авторов позволил выявить факторы, приводящие к завышенному результату измерения поглощенной энергии классическими копрами. Проведенные межлабораторные сличительные испытания, с одной стороны, это подтвердили, а с другой – обосновали нецелесообразность построения прослеживаемости измерений на основе классического метода испытаний на ударную вязкость. Предложено в качестве основы обеспечения прослеживаемости измерений к действующему Государственному первичному эталону единицы силы ГЭТ 32–2011 применение эталонного маятникового копра наивысшей точности, поддерживающего инструментированный метод испытаний. Наличие в его составе измерительного преобразователя силы позволило рассматривать его в качестве рабочего эталона для дальнейшей передачи единицы силы эталонным мерам (образцам). А от них – инструментированным и классическим копрам соответственно. Предложено также включение эталонного копра непосредственно в состав совершенствуемых Государственного первичного эталона единицы силы ГЭТ 32–2011 или Государственного первичного эталона единицы ударного ускорения ГЭТ 57–84. Для устранения проблемы, связанной с завышенными результатами измерения поглощенной энергии, необходима разработка и утверждение типа мер и стандартных образцов силы и поглощенной энергии. А для массового внедрения рассмотренного подхода, кроме государственной поверочной схемы, необходимы разработка единой методики поверки и ее распространение на все маятниковые копры, эксплуатируемые в России. Описанные выше меры позволят в действительности обеспечить единство измерений при испытаниях на ударную вязкость, проводимых с применением как классических, так и инструментированных копров.

Весы неавтоматического действия – одно из самых распространенных средств измерений массы. В Российской Федерации допущены к применению весы, соответствующие требованиям международного стандарта ГОСТ OIML R76–1–2011 «ГСИ. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания». Также допустимы весы, изготовленные по технической документации производителя (авторы материала вводят понятие «весы по ТУ», подразумевая аббревиатуру ТУ, или технические условия, как один из вариантов технической документации). Соответственно, подходы к испытаниям весов в целях утверждения типа применяются в зависимости от разновидности весов. Однако отсутствие единого подхода к испытаниям создает условия для недобросовестной конкуренции между испытательными центрами. Проведенный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) в 2025 году анализ зафиксировал системные нарушения в практике испытаний у ряда аккредитованных центров. Первый шаг к устранению проблем – приведенный в настоящей статье анализ основных ошибок, допускаемых испытательными центрами при испытаниях весов неавтоматического действия в целях утверждения типа. Опорным документом для обзора стал протокол заседания комиссии «Измерения механических величин» при Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) от 25 сентября 2025 года. Также в работе систематизированы данные 26 федеральных и ведомственных нормативных документов: законодательных актов, методик измерений, российских и зарубежных государственных стандартов. Результатом анализа стали объединенные в одной публикации разъяснения требований ГОСТ OIML R76–1–2011 к процедурам испытаний. Особое внимание уделено требованиям к защите весов, отбору образцов для испытаний, температурным испытаниям с последовательными циклами нагрева-охлаждения и эксплуатационным испытаниям на помехи. Показано, что изготовленные не в соответствии с ГОСТ OIML R76–1–2011 весы не выдерживают процедуру испытаний на соответствие данному документу при строгом соблюдении его требований. Настоящая публикация подготовлена с опорой на результаты анализа, проведенного Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт), направленного на устранение условий для недобросовестной конкуренции и угроз недостоверных результатов измерений. В 2025 году начата и в 2026-м продолжается актуализация ГОСТ OIML R76–1–2011 с внесением уточнений и требований, соответствующих современной практике. Выводы статьи могут послужить практическим руководством при проведении указанной работы. Публикация адресована широкому кругу читателей, в первую очередь, – испытателям, производителям и пользователям весов.

Автоматические пункты весогабаритного контроля (АПВГК) – важнейший инструмент организации грузоперевозок, эффективный фактор обеспечения безопасности дорожного движения и сохранности дорожной инфраструктуры. Такие пункты представляют собой комплекс средств измерений массы, осевых нагрузок, габаритов транспортных средств и подлежат метрологическому обеспечению, как все средства измерений в сфере государственного регулирования. Однако в системе метрологического обеспечения АПВГК сталкивается с рядом сложностей, влияющих на точность измерений и правоприменительную практику. В частности, наблюдаются значительные расхождения определения ключевых метрологических характеристик: части диапазона измерения осевой нагрузки, диапазона рабочей скорости, относительной погрешности. Цели исследования – систематизировать проблемы метрологического обеспечения автоматических пунктов весового и габаритного контроля АПВГК, предложить пути их решения в целях повышения точности измерений. Отправной точкой исследования стал обзор метрологических и технических характеристик наиболее распространенных АПВГК утвержденного типа по данным Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений. Схематизированы возможности метрологического обеспечения АПВГК в части измерений осевых нагрузок при различных скоростях проезда с указанием диапазонов измерений осевой нагрузки и скорости, метрологически обеспеченных полностью, частично и не обеспеченных метрологически. Проведено метрологическое исследование грузоприемных модулей АПВГК при динамическом нагружении с использованием рабочего эталона динамической силы. В результате предложены новые методы поверки, в частности – модульные исследования. Обоснована необходимость разработки эталонов динамической силы для более точного воспроизведения реальных условий нагрузки и устранения рисков, связанных с испытаниями на дорогах. Авторы уверены, что значимость поднятой в статье темы не ограничивается метрологическим сообществом. Обеспечение точности проводимых автоматическими пунктами весового и габаритного контроля (АПВГК) измерений благотворно скажется на развитии всей транспортной инфраструктуры в стране, окажет содействие повышению безопасности эксплуатации транспортных средств.

В рамках метрологического обеспечения Государственного первичного эталона единиц магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции ГЭТ 12–2025 с интервалом в пять лет проводятся прецизионные измерения геометрических параметров обмоток кварцевой меры КС-4. Однако традиционная процедура измерений КС-4 – долговременная и затратная, потому что требует применения специального оборудования, сложных методов и трудоемкого учета погрешностей. Оптимизировать процедуру измерений возможно, если взамен разработать альтернативную возможность определения константы КС-4 без потери точности. Исследования в этом направлении ведут в лаборатории государственных эталонов в области магнитных измерений ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева», сотрудниками которой являются авторы настоящей статьи. Авторы статьи сосредоточили поиск альтернативной возможности определения константы КС-4 на методе «сопротивление – частота» (Rf-метод). Измерительный эксперимент включал порядка 20 серий измерений. Было использовано оборудование из состава ГЭТ 12–2205 и реализована методика определения константы КС-4 на основании измерений частоты и сопротивления. В результате исследования была доказана жизнеспособность предлагаемого альтернативного метода. Установленная на данной итерации эксперимента погрешность альтернативного метода в пять раз превышает погрешность традиционного геометрического метода определения константы. Однако выявлены потенциальные возможности улучшения характеристик точности альтернативного метода. Результаты представленного в статье исследования станут основой для дальнейших экспериментов по развитию Rf-метода после совершенствования использованного оборудования и программного обеспечения. При получении в дальнейшем положительных результатов Rf-метод будет внедрен в процедуру метрологического обеспечения Государственного первичного эталона ГЭТ 12–2025. Публикация стала вкладом в отраслевую дискуссию, вызванную происходящим в метрологическом сообществе переопределением единиц Международной системы единиц (SI) и возросшей точностью измерений единиц сопротивления и частоты. Представленный в статье экспериментальный материал придаст импульс к поиску оптимальных решений по совершенствованию отечественной эталонной базы в области магнитных измерений.