ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Keywords:
метрологическое обеспечение, калибровка, датчик давления, датчик температуры, неопределенность измерений, экономическая эффективность, метрологический риск, интервал калибровки, дрейф, прослеживаемость.Abstract
В статье разработан подход к оптимизации метрологического обеспечения калибровки датчиков давления и температуры на основе совместной оценки неопределенности измерений, метрологического риска и совокупных экономических затрат. Актуальность исследования обусловлена тем, что фиксированные календарные интервалы калибровки не всегда отражают реальную стабильность конкретного средства измерений и могут приводить либо к избыточным затратам, либо к повышению риска эксплуатации датчика за пределами установленных метрологических требований. Методология включает построение измерительной модели, формирование бюджета неопределенности, расчет суммарной и расширенной неопределенности, анализ истории калибровок и дрейфа, а также сопоставление прямых затрат на калибровку с ожидаемыми потерями от метрологического риска. На расчетном примере датчика давления диапазоном 0–1,0 МПа получена суммарная стандартная неопределенность около 0,0022 МПа и расширенная неопределенность около 0,0044 МПа при принятом коэффициенте охвата k=2. Для условных интервалов 3, 6 и 12 месяцев минимальные совокупные затраты в демонстрационном сценарии соответствуют шестимесячному интервалу, однако подчеркивается, что этот результат не может переноситься на другие приборы без анализа их собственной метрологической истории. Предлагаемый критерий выбора интервала формулируется как минимизация совокупных затрат при обязательном соблюдении ограничения по допустимой неопределенности и метрологической надежности. Сопоставление с международными рекомендациями ILACG24/ OIML D 10, GUM и современными исследованиями подтверждает необходимость регулярного пересмотра интервалов по данным калибровок, промежуточных проверок и фактических условий эксплуатации. Выделены ограничения исходного расчетного примера: отсутствие серии реальных повторных калибровок, неформализованная модель экономического ущерба, недостаточная проверка корреляций входных величин, условность коэффициента охвата и отсутствие самостоятельной экспериментальной апробации для датчиков температуры. Практическая ценность подхода состоит в возможности перейти от единого календарного графика к дифференцированному риск-ориентированному управлению периодичностью калибровки на предприятии для принятия обоснованных метрологических экономических решений.
Downloads
References
1. Закон Республики Узбекистан «О метрологии» (новая редакция), утвержден Законом Республики Узбекистан от 07.04.2020 № ЗРУ-614. Национальная база данных законодательства LexUZ.
2. Постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан от 29.08.2020 № 528 «О дополнительных мерах по совершенствованию порядка оказания метрологических услуг в Республике Узбекистан». Приложение: Правила проведения калибровки средств измерений.
3. ISO/IEC 17025:2017. General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. Geneva: ISO, 2017.
4. JCGM 100:2008. Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement. BIPM, 2008. DOI: 10.59161/JCGM100-2008E.
5. JCGM 100:2008/Amd.1:2026. Evaluation of measurement data — Guide to the expression of uncertainty in measurement. Amendment 1: Non-linearity in measurement models. BIPM, 2026.
6. JCGM GUM-6:2020. Guide to the expression of uncertainty in measurement — Part 6: Developing and using measurement models. BIPM, 2020. DOI: 10.59161/JCGMGUM-6-2020.
7. JCGM 101:2008. Evaluation of measurement data — Supplement 1 to the GUM: Propagation of distributions using a Monte Carlo method. BIPM, 2008. DOI: 10.59161/JCGM101-2008.
8. JCGM 106:2012. Evaluation of measurement data — The role of measurement uncertainty in conformity assessment. BIPM, 2012. DOI: 10.59161/JCGM106-2012.
9. JCGM 200:2012. International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM), 3rd ed. BIPM, 2012.
10. ILAC-G24:2022 / OIML D 10:2022. Guidelines for the determination of recalibration intervals of measuring equipment. ILAC/OIML, 2022.
11. ILAC G8:09/2019. Guidelines on Decision Rules and Statements of Conformity. International Laboratory Accreditation Cooperation, 2019.
12. ILAC P10:07/2020. ILAC Policy on Metrological Traceability of Measurement Results. International Laboratory Accreditation Cooperation, 2020.
13. EURAMET cg-17/v.01. Guidelines on the Calibration of Electromechanical Manometers. EURAMET, 2007.
14. Pashnina N. Determination of optimal calibration intervals by balancing financial exposure against measurement costs // Flow Measurement and Instrumentation. 2018. Vol. 60. P. 115–123. DOI: 10.1016/j.flowmeasinst.2018.02.001.
15. Carvajal S.A., Medina A.F., Bohórquez A.J., Sánchez C.A. Estimation of calibration intervals using Bayesian inference // Measurement. 2022. Vol. 187. Art. 110316. DOI: 10.1016/j.measurement.2021.110316.
16. Moreno B. Optimization of calibration interval based on equipment metrological history // Radiation Protection Dosimetry. 2023. Vol. 199, No. 15–16. P. 1793–1796. DOI: 10.1093/rpd/ncac230.
17. Schaude J., Hausotte T. Uncertainty-based determination of recalibration dates // International Journal of Metrology and Quality Engineering. 2024. Vol. 15. Art. 2. DOI: 10.1051/ijmqe/2023017.
18. Malakhov D., Kelemenová T., Kelemen M. A Risk-Based Universal Calibration Interval Model Using Monte Carlo Simulation // Applied Sciences. 2026. Vol. 16, No. 5. Art. 2230. DOI: 10.3390/app16052230.
19. Morris A.S., Langari R. Measurement and Instrumentation: Theory and Application. 3rd ed. Academic Press, 2020.
20. Aswal D.K., Yadav S., Takatsuji T., Rachakonda P., Kumar H. et al. Handbook of Metrology and Applications. Singapore: Springer, 2023.
21. Матякубова П.М., Тургунбаев А., Усманова Х.А., Шеина Н.Е., Эрназарова З.Х. Основы стандартизации: учебник. Ташкент: Ташкентский государственный технический университет, 2026. 216 с.
22. Matyakubova P.M., Kuluev R.R., Sheina N.E. Метрология и стандартизация: учебное пособие. Ташкент, 2023. 312 с.
23. Матякубова П.М., Тургунбаев А., Усманова Х.А., Шеина Н.Е. Поверка и калибровка средств измерений: учебник. Ташкент: Ташкентский государственный технический университет, 2026. 231 с.
24. NIST. Recommended Calibration Interval. National Institute of Standards and Technology. Guidance for calibration and measurement laboratories; emphasizes instrument stability, environmental factors and analysis of calibration history.
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
License Terms of our Journal
