Штриховые меры длины. Часть I. Обзор современного состояния нормативно-технической базы

Видеоизмерительные системы благодаря высокой степени автоматизации характеризуются большой точностью, что позволяет эффективно решать производственные и бизнес-задачи. Для их калибровки и метрологической поверки используются штриховые меры длины как материальные меры, воспроизводящие единицу длины. Штриховые меры длины применяются в качестве рабочих эталонов в различных областях науки и техники. Однако непрерывное развитие нормативной базы и технических стандартов требует своевременной актуализации данных и подходов, используемых в процессе метрологического обеспечения штриховые меры длины.

Цель представленного обзора – оценить текущее состояние нормативной и технической базы, используемой в Российской Федерации для метрологического обеспечения штриховых мер длины, проанализировать применяемые методические подходы для поверки и калибровки штриховых мер длины в соответствии с действующей Государственной поверочной схемой, наметить пути их дальнейшего совершенствования.

На основе анализа содержания законодательных и нормативных актов, обобщения данных научной литературы, а также собственного профессионального опыта авторы выявили факторы, препятствующие развитию системы метрологического обеспечения штриховых мер длины. Во-первых, материально-техническая база в настоящее время характеризуется высоким уровнем износа и требует комплексной модернизации. Внедрение современных технологий, таких как лазерные интерферометры, позволит повысить точность и скорость измерений, что является критически важным для обеспечения требуемой точности измерений и производительности работ.

Во-вторых, установлено, что для автоматизации процесса измерений и снижения влияния человеческого фактора перспективным направлением является применение цифровых методов обработки информации, в частности технологий искусственного интеллекта и машинного зрения (например, ПЗС-камер – камер, оборудованных прибором с зарядовой связью в качестве датчика изображения). Следовательно, передачу единицы длины штриховым мерам длины методом компарирования можно адаптировать к современным реалиям с помощью автоматизированной системы снятия отсчета. Однако для этого необходимо решить проблему отсутствия производства штриховых мер длины размером свыше 1 мм и обновить технический парк существующих рабочих эталонов 1-го, 2-го, 3-го и 4-го разрядов. Таким образом, представленный в статье анализ актуального состояния сферы метрологического обеспечения штриховых мер длины обосновывает назревшую необходимость разработки и создания современной установки для поверки штриховых мер длины, соответствующей требованиям, предъявляемым к вторичным эталонам единицы длины. Это позволит обеспечить высокую точность и надежность измерений. Опыт использования прецизионных направляющих станет отправной точкой в производстве прогрессивных средств измерений, таких как длинномеры – для проведения измерений внутренних и наружных размеров; компараторы – для поверки штриховых мер длины низших разрядов. Вкупе эти решения способствуют повышению конкурентоспособности отечественной продукции на мировом рынке.

1. Левин Г. Г., Минаев В. Л. Цифровая метрология видеоизмерительных систем // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 3 (171). С. 28–33.

2. Митяева А. И. Влияние видеоизмерительных машин на микроэлектронное промышленное производство // Математические методы и модели в высокотехнологичном производстве: Сборник тезисов докладов III Международного форума. В 2-х частях, Санкт-Петербург, 08 ноября 2023 г. / Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2023. С. 269–270.

3. Kaušinis S., Kasparaitis A., Jakštas A. Length metrology and calibration systems // Modern Metrology Concerns / L. Cocco. 2012. 472 p.

4. Макаревич В. Б., Горошкова А. Н., Стрижевская М. И. Метрологическое обеспечение штриховых мер длины в диапазоне измерений от 0 до 200 мм // Метрология и приборостроение. 2017. № 3 (78). С. 17–19.

5. Котляр Т. Ю. Применение цифровых камер при поверке стеклянных штриховых мер длины // Электротехнические и компьютерные системы. 2012. № 6 (82). С. 72–75.

6. Устройство для аттестации штриховых мер : пат. SU771463 A1 ; заявл. 29.08.1978 ; опубл. 15.10.1980, Бюл. № 38.

7. Интерференционное устройство для измерения штриховых мер : пат. SU1224568 А ; заявл. 21.01.1983 ; опубл. 15.04.1986, Бюл. № 14.

8. Компаратор для поверки штриховых мер длины : пат. SU943523 ; заявл. 20.02.1981 ; опубл. 15.07.1982, Бюл. № 26.

9. Компаратор для поверки штриховых мер : пат. SU847033 ; заявл. 17.09.1974 ; опубл. 15.07.1981, Бюл. № 26. 10. Компаратор для аттестации линейных штриховых мер : пат. SU441444 ; заявл. 14.01.1970 ; опубл. 30.08.1974, Бюл. № 32.