6.2.3. Воспроизведение единиц концентрации
Во всем комплексе задач, связанных с обеспечением единства измерений в любой области, следует выделить две главные:
1) воспроизведение единицы;
2) передача размера единицы.
Для измерений концентрации ключевой проблемой является воспроизведение единиц этой физической величины. Одним из следствий специфики концентрации является невозможность создания эталона ни для одной из ее многочисленных единиц. Поэтому обеспечение единства измерений концентрации не может быть достигнуто в рамках централизованного воспроизведения единиц, исходным звеном которого является эталон.
Децентрализованное воспроизведение единиц концентрации. Принцип децентрализованного воспроизведения единиц концентрации представлен на рис. 148. Характерным для него является следующее:
1. Основу воспроизведения единиц концентрации составляют абсолютные методы анализа.
2. Гарантией обеспечения единства измерений является непосредственная связь с эталонами основных единиц СИ.
3. Исходными образцовыми мерами служат высокочистые вещества.
4. Исходные образцовые меры аттестуются по степени чистоты (концентрации основного компонента).
Абсолютный метод анализа — метод измерения концентрации, основанный на измерениях основных физических величин, связанных с концентрацией известной теоретической зависимостью.
Из определения абсолютного метода анализа следует, что при этом обеспечивается связь с эталонами единиц основных физических величин. Отсюда становится понятной необоснованность отнесения абсолютных методов анализа к безэталонным методам, с чем нередко приходится встречаться.
Отличие воспроизведения единиц при децентрализованном способе обеспечения единства измерений заключается прежде всего в том, что в зависимости от свойств высокочистого вещества аттестация его степени чистоты может производиться одним из абсолютных методов анализа. При этом совершенно не обязательно, чтобы она осуществлялась в одной из метрологических организаций. Ключевым звеном при реализации данного способа являются исходные высокочистые вещества, аттестованные абсолютными методами. Они служат в дальнейшем для приготовления на их основе градуировочных смесей с известной концентрацией заданного компонента, рассчитываемой по методу приготовления.
Известные локальные поверочные схемы можно рассматривать как ещё один вариант децентрализованного способа обеспечения единства измерений. Сравнивая эти оба подхода, необходимо подчеркнуть, что на самом верхнем метрологическом уровне они в равной мере основаны на применении абсолютных методов измерения для воспроизведения единиц производных величин. Отличие между ними в том, что в первом случае передача размера единицы основана на использовании образцовых мер, в то время как в локальных поверочных схемах таким образцовым средством измерений являются образцовые приборы. Преимуществом варианта с образцовыми мерами является возможность реализации самостоятельной поверки непосредственно на рабочих местах. При использовании локальных поверочных схем поверка рабочих средств измерений на стороне, как правило, сохраняется. Однако она осуществляется в основном не территориальными органами Госстандарта СССР, а ведомственной метрологической службой.
Безусловно, с позиций практики оправдано создание локальных поверочных схем для обеспечения единства измерений концентрации компонента в какой-либо продукции массового производства или при контроле окружающей среды, когда строго нормированы диапазон концентрации и состав матрицы. Однако при этом нельзя упускать из вида узкую ограниченность такой локальной схемы, В качестве примера последних отметим:
1. Комплекс газоаналитической исходной образцовой аппаратуры "Аэроника — NO2" и "Аэроника — SO2", предназначенной для воспроизведения единиц концентрации NO, NO2, SO2 в воздухе в диапазоне атмосферных загрязнений.
2. Локальную поверочную схему аттестации химических реактивов, возглавляемую кулонометрической установкой высшей точности.
Следует обратить внимание на те преимущества, которые дает децентрализованный способ обеспечения единства измерений:
1. Передача компетенции проведения точных измерений непосредственно на рабочие места. Это способствует повышению квалификации со всеми вытекающими отсюда последствиями.
2. Освобождение метрологических организаций и территориальных органов Госстандарта СССР от проведения значительного объема поверок.
3. Экономия времени и средств на проведение поверок.
4. Устранение возможности потери точностных характеристик приборов при их перевозке после поверки.
Принцип самостоятельной поверки означает, что при решении задачи обеспечения единства измерений центр тяжести переносится с точности образцовых средств, используемых при передаче размера единицы, на сам процесс.
Указанные преимущества приобретают особое значение, если принять во внимание такие тенденции развития, как:
рост числа измерительных приборов;
повышение требований к точности измерения;
создание сложных измерительных комплексов, не подлежащих транспортировке.
Однако, наряду с преимуществами, децентрализованное обеспечение единства измерений имеет один существенный недостаток — увеличение вероятности появления отклонений от установленных размеров единиц при их воспроизведении. Поэтому решающее значение приобретает обеспечение необходимой достоверности самих метрологических характеристик образцовых мер.
В метрологической практике используются три подхода к аттестации образцовых мер концентрации. По приоритету они располагаются в следующей последовательности:
1. Аттестация абсолютным методом.
2. Аттестация двумя или тремя высоконадежными независимыми, так называемыми образцовыми методами .
3. Межлабораторные сличения на основе абсолютных или образцовых методов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.