Тетерук Роман Анатольевич – канд. техн. наук, руководитель научно-исследовательского отдела госэталонов в области измерений давления
190005, г. Санкт-Петербург, пр. Московский, 19
Roman A. Teteruk – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Research Department of State Measurement Standards in the Field of Pressure Measurements
19 Moskovsky ave., St. Petersburg, 190005
Фирсанов Никита Александрович – и. о. руководителя лаборатории госэталонов и научных исследований в области измерений избыточного давления и разности давлений
190005, г. Санкт-Петербург, пр. Московский, 19
Nikita A. Firsanov – Head of the Laboratory of State Measurement Standards and Scientific Research in the Field of Overpressure and Pressure Difference Measurements
19 Moskovsky ave., St. Petersburg, 190005
Медведевских Сергей Викторович – канд. техн. наук, руководитель отделения механических измерений
190005, г. Санкт-Петербург, пр. Московский, 19
Sergei V. Medvedevskikh – Cand. Sci. (Eng.), Head of the Department of Mechanical Measurements
19 Moskovsky ave., St. Petersburg, 190005
Обнаружение и предотвращение метрологических отказов эталонов в процессе эксплуатации – одна из наиболее актуальных и значимых проблем. На практике преобладает плановая стратегия (плановая аттестация, плановый ремонт) эксплуатации эталонов, поэтому метрологические отказы, как правило, выявляются только в ходе периодической аттестации или ремонта.В то же время существует возможность непрерывного или периодического получения информации о ненормированных метрологических и технических характеристиках эталона, и такой анализ мог бы помочь эксплуатирующему лицу по косвенным признакам сделать вывод о метрологической неисправности эталона или о приближающемся моменте отказа. Однако в настоящее время такая информация редко находит применение.Цель работы – проанализировать возможность использования мониторинга технического состояния эталонов для своевременного выявления и предотвращения метрологических отказов. Полученные данные позволят повысить достоверность результатов измерений и передачи единиц измерений от этих эталонов, обеспечить возможность перехода от плановой стратегии эксплуатации к эксплуатации по фактическому состоянию.В качестве метода для анализа результатов наблюдений за техническими характеристиками эталона предложены методы теории разладки. На примере наблюдения за скоростью опускания поршня эталонов давления (грузопоршневых манометров) проведен анализ данных с помощью параметрических и непараметрических методов обнаружения разладки. Результаты выявления метрологического отказа с помощью методов теории разладки совпадают с результатами, полученными с применением более точных эталонов и диагностики.Выводы исследования свидетельствуют, что мониторинг технического состояния эталонов позволяет в ряде случаев предотвратить метрологический отказ. Следовательно, существует основа для перехода эксплуатирующей организации на стратегию эксплуатации эталонов по фактическому состоянию.Статья может найти применение у разработчиков, испытателей, специалистов по эксплуатации различных эталонов.
The detection and prevention of metrological failures of standards during operation is one of the most urgent and significant problems. The most common strategy for operating standards is the scheduled strategy (scheduled verification, scheduled repair); therefore, metrological failures are usually detected only during periodic verification or repair.At the same time, it is possible to obtain continuous or periodic information about non-standardized metrological and technical characteristics of the standard, and such an analysis could help the operating party, by indirect signs, to conclude that the standard is metrologically faulty or that a failure is imminent. However, such information is rarely used at present.The aim of the work is to analyze the possibility of using monitoring of the technical condition of standards for timely detection and prevention of metrological failures. The obtained data will improve the reliability of measurement results and the transfer of measurement units from these standards, and enable the transition from a scheduled operation strategy to operation based on actual condition.As a method for analyzing the results of observations of the technical characteristics of a standard, methods of change-point detection theory are proposed. Using the example of monitoring the fall rate of the piston of pressure standards (dead-weight testers), the data were analyzed using parametric and non-parametric change-point detection methods. The results of detecting metrological failure using change-point detection theory methods coincide with the results obtained using more accurate standards and diagnostics.The findings of the study indicate that monitoring the technical condition of standards can, in some cases, prevent metrological failure. Therefore, there is a basis for the operating organization to switch to a strategy of operating standards based on actual condition.The article may be useful for developers, testers, and specialists involved in the operation of various standards.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.