rmjournalЭталоны. Стандартные образцыMeasurement Standards. Reference Materials2687-0886D. I. Mendeleyev Institute for Metrology10.20915/2077-1177-2026-22-1-94-104YPYCGKrmjournal-601Research ArticleСовременные методы анализа веществ и материаловModern methods of analysis of substances and materialsМоделирование процесса функционирования средств измерений со встроенной функцией мониторинга точности измерений с целью метрологического обеспечения неизвлекаемых средств измеренийModeling the Operation Process of Measuring Instruments with a Built-In Measurement Accuracy Monitoring Function for the Purpose of Metrological Assurance of Non-Removable Measuring Instrumentshttps://orcid.org/0000-0002-8057-5220ТетерукР. А.TeterukR. A.

Тетерук Роман Анатольевич – канд. техн. наук, руководитель научно-исследовательского отдела госэталонов в области измерений

190005, г. Санкт-Петербург, пр. Московский, 19

Roman A. Teteruk – Cand. Sci. (Engin.), Head of the Research Department of State Measurement Standards in the field of pressure measurements

19 Moskovsky ave., St. Petersburg, 190005

r.a.teteruk@vniim.ruФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева»РоссияD. I. Mendeleyev Institute for MetrologyRussian Federation20260604202622194104Copyright © Тетерук Р.А., 20262026Тетерук Р.А.Teteruk R.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rmjournal.ru/jour/article/view/601

Метрологическое обеспечение средств измерений, периодическая поверка и калибровка которых затруднены или невозможны (так называемых неизвлекаемых средств измерений), ограничено первичной поверкой до ввода в эксплуатацию. С развитием современного приборостроения такие средства измерений становятся все более востребованными, в особенности — на опасных производственных объектах.

Однако отсутствует методология контроля точности измерений, проводимых при помощи неизвлекаемых средств измерений. Как следствие, отсутствуют и механизмы прогнозирования технического состояния и метрологического отказа таких средств измерений.

Цель работы — ревизия современных подходов к оценке метрологических характеристик неизвлекаемых средств измерений и построение на их основе функциональной модели процесса функционирования средств измерений со встроенной функцией мониторинга точности измерений, позволяющей спрогнозировать метрологический отказ и повысить достоверность результатов измерений.

Автор провел анализ ключевых нормативных документов. Методическим материалом послужили МИ 3676-2023 «ГСИ. Рекомендации по определению интервалов между поверками средств измерений. Основные положения»; ГОСТ Р 8.673–2009 «ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения»; ГОСТ Р 8.734–2011 «ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Методы метрологического самоконтроля».

В итоге построена обобщенная модель функционирования средств измерений со встроенной функцией мониторинга точности измерений.

Полученные результаты позволяют провести моделирование процесса функционирования разрабатываемых средств измерений со встроенной функцией мониторинга точности измерений с целью определения необходимых параметров проектирования и значений нормированных метрологических характеристик.

Статья ориентирована на практическое применение разработчиками, испытателями и конечными потребителями средств измерений со встроенной функцией мониторинга точности измерений.

Metrological assurance of measuring instruments for which periodic verification and calibration are difficult or impossible (so-called non-removable measuring instruments) is limited to initial verification prior to commissioning. With the development of modern instrumentation, such measuring instruments are becoming increasingly in demand, particularly at hazardous production facilities.

However, there is no methodology for monitoring the accuracy of measurements performed using non-removable measuring instruments. As a consequence, there are also no mechanisms for predicting the technical condition and metrological failure of such measuring instruments.

The aim of this work is to review modern approaches to evaluating the metrological characteristics of non-removable measuring instruments and, based on them, to construct a functional model of the operation process of measuring instruments with a built-in measurement accuracy monitoring function. This model will make it possible to predict metrological failure and improve the reliability of measurement results.

The author analyzed key regulatory documents. The methodological materials included MI 3676-2023 “State System for Ensuring the Uniformity of Measurements. Recommendations for determining calibration intervals for measuring instruments. Basic provisions”; GOST R 8.673–2009 “State System for Ensuring the Uniformity of Measurements. Intelligent sensors and intelligent measuring systems. Basic terms and definitions”; GOST R 8.734–2011 “State System for Ensuring the Uniformity of Measurements. Intelligent sensors and intelligent measuring systems. Methods of metrological self-checking”.

As a result, a generalized model of the operation of measuring instruments with a built-in measurement accuracy monitoring function has been constructed.

The obtained results make it possible to simulate the operation process of developed measuring instruments with a built-in measurement accuracy monitoring function in order to determine the necessary design parameters and the values of normalized metrological characteristics.

The article is intended for practical application by developers, testers, and end users of measuring instruments with a built-in measurement accuracy monitoring function.

средство измеренийнеизвлекаемые средства измеренийметрологические характеристики средств измеренийдостоверность результатов измеренийточность измерениймониторинг точностимоделирование средств измерениймоделирование процессовметрологическое обеспечениеmeasuring instrumentnon-removable measuring instrumentsmetrological characteristics of measuring instrumentsreliability of measurement resultsmeasurement accuracyaccuracy monitoringmodeling of measuring instrumentsprocess modelingmetrological assuranceReferencesТетерук Р. А. Современное состояние научно-методического обеспечения определения интервалов между поверками. Часть 1 // Законодательная и прикладная метрология. 2024. № 1 (187). С. 31–38.Teteruk RA. Current state of scientific and methodological support for determining the intervals between verifications. Part 1. Legal end Applied Metrology. 2024;1(187):31–38. (In Russ.).Тетерук Р. А. Современное состояние научно-методического обеспечения определения интервалов между поверками. Часть 2 // Законодательная и прикладная метрология. 2024. № 2 (188). С. 22–29.Teteruk RA. Current state of scientific and methodological support for determining the intervals between verifications. Part 2. Legal end Applied Metrology. 2024;2(188):22–29. (In Russ.).Пути совершенствования системы нормативно-методического обеспечения определения интервалов между поверками / А. И. Анцукова [и др.] // Законодательная и прикладная метрология. 2023. № 6 (186). С. 12–17.Ancukova AI, Medvedevskih SV, Pimenova AA, Teteruk RA, Firsanov NA. Ways to improve the system of regulatory and methodological support for determining intervals between verifications. Legal end Applied Metrology. 2023;6(186):12–17. (In Russ.).Тайманов Р. Е., Сапожникова К. В. Метрологический самоконтроль датчиков // Датчики и системы. 2011. № 2 (141). С. 58–66.Taymanov RYe, Sapozhnikova KV. Metrological self-check of sensors. Sensors & Systems. 2011;2(141):58–66. (In Russ.).Сапожникова К. В., Тайманов Р. Е., Кочугуров В. В. Метрологический самоконтроль как компонент диагностики гибких производственных систем и робототехнических комплексов // Испытания, контроль и диагностирование гибких производственных систем. М. : Наука, 1988. C. 269–273.Sapozhnikova KV, Taymanov RE, Kochugurov VV. Metrological self-control as a component of diagnostics for flexible production systems and robotic complexes. In: Testing, monitoring, and diagnostics of flexible production systems. Moscow: Nauka; 1988. P. 269–273. (In Russ.).Воронина В. Н. Современное российское приборостроение и проблемы государственной экономической политики // Бизнес в законе. 2012. № 6. С. 178–182.Voronina VN. Modern russian instrument making industry and problems of government economic politics. Business in Law. 2012;6:178–182. (In Russ.).Воронина В. Н. Принципы рыночной экономики и структурные изменения в российском приборостроении // МИР (Модернизация. Инновации. Развитие). 2012. Т. 3, № 4 (12). С. 88–91.Voronina VN. Principles of market economy and structural changes in the russian instrument. MIR (Modernization. Innovation. Research). 2012;3(4(12)):88–91. (In Russ.).Ядова Н. Е., Осико С. М. Современные цифровые технологии в приборостроении: влияние на проектирование, производство и эксплуатацию ракетной техники // Вектор экономики. 2021. № 11. С. 20.Yadova NE, Osiko SM. Modern digital technologies in instrument making: influence on design engineering, production and operation of rocketry. Vector Economy. 2021;11:20. (In Russ.).Корепанов Е. Н. Научное приборостроение в зеркале времени // Вопросы инновационной экономики. 2023. Т. 13, № 4. С. 2555–2564. https://doi.org/10.18334/vinec.13.4.119673Korepanov EN. Scientific instrumentation in the mirror of time. Voprosy innovatsionnoy ekonomiki. 2023;13(4):2555–2564. (In Russ.). https://doi.org/10.18334/vinec.13.4.119673Петриченко И. А. Основные направления развития приборостроения // Главный механик. 2024. № 12.Petrichenko IA. Main directions of instrument engineering development. Glavnyj mekhanik. 2024;12. (In Russ.).Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя : Пер. с англ. / Под ред. Я. З. Цыпкина. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. 432 с.Lyung L. System identification. Theory for the user. Prentice-Hall. Inc.; 1987. (Russ. ed.: L'yung L. Identifikaciya sistem. Teoriya dlya pol'zovatelya. Moscow: Nauka; 1991. 432 p.). (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.