В данной статье рассматривается проблема поверки большегрузных весов существующими на данный момент методами, которые подразумевают использование эталонных гирь, а также возможность расширения области применения эталонов силы для поверки большегрузных весов. Суть обозначенных вопросов состоит: в наличии технологических и экономических трудностей при применении данных методов передачи единицы величины; в несоответствии нормируемых метрологических характеристик средств измерений массы и эталонов силы.

Авторами предложен новый метод передачи единицы величины большегрузным весам с применением силовоспроизводящих гидравлических машин в качестве эталонов единицы силы. В ходе исследования опробован данный метод, а также сформулированы требования к эталонам силы, применяемым для поверки большегрузных весов, и проведены экспериментальные исследования в целях проверки соответствия эталонов силы этим требованиям. На примере гидравлических силовоспроизводящих машин показано соответствие эталонов силы данным требованиям.

Описан подход к метрологическому обеспечению измерений больших масс с применением эталонов единицы силы. Новый метод передачи единицы величины на основе этого подхода имеет перспективу стать самым распространенным и доступным методом поверки большегрузных весов ввиду относительной простоты реализации данного метода. Поэтому целесообразно расширить области применения существующих эталонов силы 1 разряда.

Обеспечение точности вакуумных измерений крайне важное направление в метрологической науке, имеющее критическое значение для промышленности. На сегодняшний день в России при поверке и калибровке вакуумметров в качестве эталонных вакуумметров используются преимущественно иностранные вакуумметры с диапазоном измерений вакуума Р_НПИ – Р_ВПИ 0,1 – 1000 Па. На основе проведенного анализа характеристик применяемых в России эталонных вакуумметров, основанных на различных методах измерений давления газа, можно утверждать, что наиболее точным и распространенным среди эталонных вакуумметров методом измерений является деформационный. Однако деформационный метод обладает рядом ограничений, связанных с необходимостью введения следующих поправок: поправкой на остаточное давление в сравнительной камере, поправкой на влияние температурных эффектов при термостатировании первичного измерительного преобразователя.

Целью данной работы стало исследование соответствия метрологических характеристик вакуумметра, основанного на новом деформационно-частотном способе измерения абсолютного давления газа, требованиям к эталонным вакуумметрам, приведенным в государственных поверочных схемах в области измерений вакуума.

Основными методами исследования стало исследование метрологических характеристик деформационно-частотного вакуумметра с учетом поправки на остаточное давление в сравнительной камере; поправки на влияния температурных эффектов при термостатировании первичного измерительного преобразователя, а также на соответствие метода требованиям государственных поверочных схем в области измерений вакуума. На основе анализа уравнения измерения (с учетом оценки составляющих источников неопределенностей) приведена оценка показателей точности деформационно-частотного способа измерения абсолютного давления газа. Полученные результаты исследования доказали возможность применения деформационно-частотного способа измерения давления с исключением поправки на остаточное давление в сравнительной камере, поправки на влияние температурных эффектов при термостатировании первичного измерительного преобразователя, в эталонных вакуумметрах, соответствующих требованиям государственных поверочных схем в области измерений вакуума.

В результате исследования установлено, что расширенная неопределенность результата измерения давления вакуумметром, основанном на новом деформационно-частотном способе, не превышает 2 %, что позволяет использовать данный способ в эталонных вакуумметрах.

Практическая значимость разработанных научно-методических принципов и технологических решений для расчета и изготовления первичного измерительного преобразователя вакуумметра, основанного на новом способе измерения низкого абсолютного давления и состоит в возможности изготавливать первичный измерительный преобразователь на российских предприятиях с использованием отечественных технологий микросистемной техники.

В данном исследовании рассматриваются вопросы повышения точности при измерении высоких концентраций водорода при разработке материалов-накопителей в водородной энергетике. Цель исследования – разработка стандартных образцов для градуировки анализаторов водорода при высоких концентрациях. Проанализированы основные методы определения содержания водорода в материалах, установлено, что экстракционный метод в среде инертного газа нашел наиболее широкое применение. Отмечена необходимость градуировки анализаторов по стандартным образцам с высокой концентрацией водорода. Разработаны стандартные образцы из титанового сплава ВТ-1-0 с концентрацией водорода до (4,0±0,1) масс.%. Подобраны оптимальные параметры проведения анализа. На примере анализатора водорода RHEN602 (LECO, США) проведена градуировка по разработанным стандартным образцам с получением градуировочной зависимости. Оценена надежность полученной градуировочной прямой с использованием стехиометрического гидрида циркония. Доверительный интервал полученной градуировочной прямой составил ±10 %. Установлено, что проведение градуировки по разработанным образцам позволяет проводить анализ материалов с содержанием водорода от 0,5 до 4,0 масс.%. Практическая значимость исследования заключается в разработке стандартных образцов, которые могут быть применены для проведения градуировки анализаторов водорода, работающих по принципу плавления в среде инертного газа, при высокой концентрации водорода.  

Чистые органические вещества являются первым и ключевым звеном в цепочке метрологической про- слеживаемости в органическом анализе. Определение чистоты органического вещества – в большинстве случаев нетривиальная задача, решение которой требует предварительных теоретических исследований и понимания возможностей инструментальных методов для разработки пертинентной аналитической процедуры.

В данном исследовании на основе модели массового баланса и общего алгоритма характеризации веществ, пригодных к выделению или очистке методом перегонки, разработан алгоритм определения чистоты отдельной группы органических соединений – эфиров орто-фталевой кислоты (фталатов). Предложена дополнительная классификация вероятных примесных компонентов (пять типов А, B, C, D, Е) в зависимости от их качественных и количественных характеристик, а также определены подходящие аналитические методы измерений примесей и подтверждения идентичности основного компонента.

Предложенный алгоритм был реализован на ГПЭ ГЭТ 208 для определения чистоты шести приоритетных фталатов: диметилфталата, диэтилфталата, ди(н-бутил)фталата, бензилбутилфталата, ди(2-этилгексил)фталата и ди(н-октил)фталата. Аттестованные чистые вещества фталаты были использованы при создании сертифицированного стандартного образца состава раствора эфиров ортофталевой кислоты (фталатов) в метаноле (6 Фтлт-ВНИИМ) ГСО 11366–2019.

Проведенное исследование показало, что адаптированный алгоритм учитывает специфику работы с группой фталатов, особенности разделения вероятных примесей в рамках модели МБ и является универсальным для всех конгенеров группы, но не исключает естественные ограничения метода массового баланса.

Ускоренное внедрение цифровых технологий в экономике и социальной сфере является национальной приоритетной задачей в Российской Федерации. Одним из компонентов данного этапа развития промышленности является создание комплексной облачной платформы для полной автоматизации метрологических центров и реализации стратегии обеспечения единства измерений ≪Метрология 4.0≫. При многочисленных плюсах внедрения цифровых систем и сервисов процесс интеграции цифровых систем в жизнь связан с рядом сложностей, таких как отсутствие единого API протоколов при обмене с базами данных, отсутствие единых стандартизованных справочников и т. д.

Целью данного исследования является обобщение информации о существующих иностранных и отечественных облачных решениях в области обеспечения единства измерений, выявление их недостатков и формулировка путей решения возникающих проблем с учетом условий современных технологий.

Основными методами исследования был анализ текущей ситуации в части метрологических цифровых сервисов в РФ, а также Германии, Индии в США и др. стран. Проведено сравнение подходов к построению и перспективам метрологического облака. Описываются проблемы внедрения инновационных технологий.

 В ходе исследования на примере ФГИС ≪АРШИН≫ показано, что данный цифровой сервис, применяемый в РФ, не обладает исчерпывающим функционалом для организации метрологической деятельности предприятий и имеет ограничения, которые не позволяют перейти на новый этап цифровизации. К основным недостаткам ФГИС ≪АРШИН≫ можно отнести недостаточное расширение охвата средств измерений, невозможность автоматической обработки информации о средствах измерений, а также отсутствие инфраструктуры получения непосредственной измерительной информации через облачные технологии.

Для решения поставленной задачи автором предложена схема улучшения ФГИС ≪АРШИН≫, которая включает: алгоритм создания единого стандарта для формирования систем обработки, хранения и анализа данных средств измерений и стандартных образцов; создание универсальных цифровых справочников, позволяющих описывать средства измерений, в том числе для формирования области аккредитации в конфигураторе Федеральной службы по аккредитации; создание уникального идентификационного номера для средства измерений и стандартного образца; реализацию защищенного механизма однозначной идентификации, верификации и передачи данных о средстве измерений на основе блокчейн-технологий.

 Данная схема может быть интегрирована во ФГИС ≪АРШИН≫ и пройти опытную эксплуатацию без дополнительных финансовых затрат со стороны бюджета РФ. Такой подход постепенного наращивания цифровых возможностейгосударства, а также обеспечение безопасной работы с большими объемами данных дает возможность дальнейшей цифровой трансформации и перспективой развития системы обеспечения единства измерений в РФ.