ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. Методы определения межповерочных и межкалибровочных

РЕКОМЕНДАЦИЯ

Методы определения межповерочных и межкалибровочных

Интервалов средств измерений

МИ 2187-92

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

Настоящая рекомендация распространяется на СИ, в том числе рабочие СИ и эталоны, подлежащие государственной или ведомственной поверке, калибровке, сличениям или градуировке /далее - поверке/.

Рекомендация содержит методы определения МПИ, основанные на предположении о непрерывном изменении метрологических характеристик СИ в процессе эксплуатации или хранения.

Рекомендация устанавливает критерии определения МПИ, зависимости от МПИ показателей, соответствующих этим критериям, и алгоритмы вычисления МПИ.

В приложениях 1 и 2 даны рекомендации по способам получения исходных данных о нестабильности СИ, необходимых для определения МПИ, а также примеры расчетов МПИ.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. МПИ называется промежуток времени или наработка между двумя последовательными поверками СИ.

Установление длительности МПИ регламентировано ГОСТ 8.002. Для СИ, подлежащих обязательной поверке МПИ и его коррекция устан-ся непосредств. ФАпоТРиМ или органом ГМС. Межкалибровочные интервалы уст-ся владельцем СИ. Длительность МПИ выбирается в завис-ти от фактич. надежности СИ, условий эксплуатации, интенсивности их использования.

(1.2. По порядковому номеру поверки с начала эксплуатации различают 1-й МПИ, 2-й МПИ и т.д. При определении МПИ для совокупностей однотипных СИ, как правило, назначают единый МПИ для всех СИ, вне зависимости от их возраста и порядкового номера поверки.)

1.3. Первичное значение МПИ определяется разработчиком СИ, вносится в эксплуатационную документацию и утверждается при проведении государственных приемочных испытаний типа (сертификации).

В процессе эксплуатации оно корректируется организациями, осуществляющими поверку СИ (ГМС, ФАпоТРиМ, научн. центрами метрологии), с учетом результатов поверок.

1.4. МПИ устанавливают в календарном времени для СИ, изменение МХ которых обусловлено старением /т.е. не зависит от интенсивности эксплуатации СИ/, и в значениях наработки для СИ, изменение метрологических характеристик которых является следствием износа элементов СИ /зависящего от интенсивности эксплуатации/.

Рекомендуется устанавливать МПИ либо в часах наработки, либо в календарном времени ( в месяцах ), используя следующий ряд чисел: 1; 1.5; 2; 3; 4; 5; 9; 12; 18; 24 и 36. Для высоконадежных СИ МПИ м.б. от 5 до 10 лет.

Определение МПИ рекомендуется производить на основе статистической обработки, интерполяции данных, накопленных в период эксплуатации, и поверки средств измерений. В случае отказа средств измерений их направляют в ремонт и на последующую поверку независимо от установленного МПИ.

Для определения МПИ средств измерений обрабатывают статистические данные по основным показателям надежности в конкретных условиях эксплуатации, которыми являются: вероятность безотказной работы в течение определенного промежутка времени t (МПИ) ; интенсивность отказов ; наработка на отказ .

При определении МПИ средств измерений выполняют следующие операции:

1) формируют "однородные" группы СИ;

2) назначают первый МПИ для каждой группы средств измерений;

3) собирают и обрабатывают статистическую информацию о поведении СИ каждой "однородной" группы в конкретных условиях эксплуатации в течение назначенного МПИ и определяют статистические данные по показателям надежности;

4) оценивают правильность ранее назначенного МПИ и, в случае необходимости, его корректируют (увеличивают или уменьшают интервал);

1*. "Однородные" группы средств измерений формируют из не менее чем 30 шт на основании общности следующих факторов: показателей надежности (типа, назначения, завода-изготовителя, года выпуска, класса точности и т.д.); условий эксплуатации (темп-ра, вл-ть, наличие вибрации); интенсивности эксплуатации; допускаемой вероятности безотказной работы (Рдоп).

2*. Первый МПИ, если известны значения показателей надежности, устанавливают расчетным путем - один для всех средств измерений, входящих в "однородную" группу. Если полностью отсутствуют какие-либо исходные данные о числовых значениях показателей надежности, то первый МПИ принимают равным периодичности поверок, установленных в настоящий момент на предприятии.

Расчет МПИ по показателям надежности производят двумя методами:

А) по - интенсивность отказов;

Б) по - наработка на отказ.

По _i МПИ рассчитывают в тех случаях, когда по каким-либо причинам затруднен учет времени наработки. В этом случае первый МПИ при принятом экспоненциальном законе распределения времени безотказной работы определяют по формуле:

где t₁ - первый МПИ; - интенсивность отказов; P_доп - допускаемая вероятность безотказной работы (P_доп = 1 - Q_доп, где Q_доп - допускаемая вероятность отказа).

Допускаемую вероятность безотказной работы P_доп для рабочих средств измерений выбирают в пределах 0,85 - 0,99 в зависимости от степени ответственности измерений. Для ответственных измерений, например, измерений выходных параметров основных изделий, рекомендуется принимать P_доп в пределах 0,95-0,99.

Значение P_доп определяют при отработке конкретного технологического процесса, а также при анализе его экономической эффективности.

Если имеются сведения о значении показателя ,то расчет МПИ производят по формуле:

.

3*. Накопление (сбор) статистической информации осуществляют с целью определения количественных значений показателя надежности и установления количества забракованных средств измерений n_i от общего количества однородной группы N_i в течение МПИ t. При обработке статистических данных учитывают только "скрытые" отказы, выявленные при очередной поверке, которые не могут быть обнаружены при эксплуатации средств измерений. К ним относятся погрешность, вариация, нестабильность нуля и т.п. Явные отказы, т.е. когда отказ можно обнаружить без поверки, при расчетах учитывать не следует.

После поверки всех средств измерений "однородной" группы производят обобщение информации и расчет показателей надежности. Статистические значения вероятности безотказной работы P_i, интенсивности отказов и наработки на отказ T₀ определяют по формуле (109):

где N_i - количество средств измерений "однородной" группы; n_i - количество средств измерений, забракованных по "скрытым" отказам в течение МПИ t; T_0i - наработка на отказ i-го средства измерений в "однородной группе". Результаты расчета по формулам заносят в таблицу.

Таблица

Наработку на отказ каждого средства измерений определяют отношением суммарной наработки средств измерений к количеству "скрытых" отказов:

где t -наработка, т.е. время исправной работы между (i-1) и i-ми отказами (принимают, что "скрытый" отказ произошел в середине МПИ; n'_i - количество "скрытых" отказов для данного средства измерения).

4*. Оценку правильности ранее назначенного МПИ производят с доверительной вероятностью 0,80, используя следующее неравенство:

(110)

где P_i^* - статистическое значение вероятности безотказной работы.

При выполнении этого соотношения МПИ оставляют до очередной поверки неизменным. Если отмеченное условие не выполняется, то корректируется очередной МПИ в соответствии с уравнением:

t₂=C*t₁

где С - коэффициент коррекции;

C= lnP_доп / lnP_i=ln(1-Q_доп) / ln(1-Q_i).

Зависимость коэффициента коррекции C от полученных статистических значений P_i^* при P_доп = 0,85; 0,90; 0,95; 0,99 опред. по соотв. таблицам.

Пример 1. Расчет на основе показателя . Для однородной группы средств измерений (N_i =100 шт.) необходимо назначить МПИ t₁. Допускаемая вероятность безотказной работы P_доп = 0,85. установленная при испытаниях интенсивность отказов аналогичных средств измерений

l_i=1 / 9 *ГОД^-1

Зная, что:

t₁=lnP_доп / = -9 *ln 0,85=1,5

Поскольку для приведенного расчета имела ориентировочное значение, то t₁ было принято равным 1 году.

По истечении установленного срока (t₁ = 1 год) все средства измерений "однородной" группы были подвергнуты поверке, при этом из 100 шт. проведенных приборов было забраковано 20 шт., т.е. N_i = 100; n_i = 20.

Согласно формуле (109) определяем статистическое значение:

P_i^*=(N_i - n_i) / N_i=(100-20)/100=0,80

.

Согласно соотношению (110) определяем необходимость корректировки МПИ t: 0,81 < P_i^* < 0,89

Статистическое значение P_i^* = 0,80 выходит за пределы полученных границ. Следовательно, первый МПИ (t₁ = 1 год) был назначен неверно и по результатам проведенной поверки подлежат коррекции.

По формуле (111) определяем коэффициент коррекции:

C= lnP_доп / lnP_i=ln0,85 / ln0,80=0,162/0,223=0,7

МПИ с учетом коэффициента коррекции определяем по формуле:

t₂=t₁*C

Взяв за основу полученный результат и проанализировав признаки, по которым производилось формирование группы, принимаем решение назначить t₂ = 6 мес.