Aktuální vydání

celé číslo

11

2017

PLC, průmyslové počítače, operátorské panely, I/O moduly

celé číslo

Metrologie a její význam

Metrologie je jako vědní disciplína přirozenou a nedílnou součástí našeho každodenního života, dokonce tak přirozenou, že si její vliv zpravidla ani neuvědomujeme. Poprvé se s metrologií setkáváme okamžitě po narození, kdy jsme účastníky prvního vážení, měření délek, teploty a tlaku.

Slovo metrologie pochází z řečtiny a je užíváno k označení vědy o měření a jeho využití. Jako vědní obor je metrologie členěna na dva základní celky, metrologii vědeckou a metrologii užitou. Zatímco vědecká metrologie zahrnuje výzkum a vývoj v oblasti etalonů a stanovování základních fyzikálních konstant, metrologie užitá představuje využití metrologie v praxi, např. v energetice, chemickém průmyslu, strojírenství, sklářství nebo ostatních průmyslových odvětvích a službách.

Užitá metrologie bývá ještě dále dělena na metrologii průmyslovou, zajišťující náležité fungování měřidel používaných v průmyslu a ve výrobních a zkušebních procesech, a na metrologii legální, zabývající se přesností měření tam, kde tato měření mají vliv na průhlednost ekonomických transakcí, bezpečnost a ochranu zdraví osob, životní prostředí a další obecné zájmy.

Metrologické požadavky v českém právním řádu upravuje zákon č. 505/1990 Sb., o metrologii, ve znění pozdějších předpisů a související legislativní předpisy, definující používané měřicí jednotky, stanovující kategorie měřidel, návaznost měření, pravidla pro používání a uvádění měřidel na trh, požadavky na kalibraci a ověřování měřidel, povinnosti a pravomoci jednotlivých subjektů.

Ze zákona o metrologii vyplývají pro uživatele měřidel dva základní požadavky:

–   vést evidenci používaných stanovených měřidel podléhajících ověření a předkládat tato měřidla k ověření,

–   zajistit jednotnost a správnost měřidel a měření, přičemž tohoto požadavku je u pracovních měřidel dosahováno jejich kalibrací.

Zákonné požadavky týkající se měřidel je možné doplnit požadavky plynoucími z norem managementu kvality ČSN EN ISO 9001, ČSN EN ISO 10012, popř. ČSN P ISO/TS 16949, aplikované v oblasti automobilového průmyslu. Tyto normy systematicky určují požadavky na zajištění metrologie v organizacích s cílem dokumentovatelným způsobem zajistit shodu produktu s deklarovanými parametry.

Splnění zákonných požadavků a možnost prokazovat shodu produktu s deklarovanými parametry, to jsou dva hlavní důvody, proč je metrologii věnována náležitá pozornost. Nejsou to však zdaleka jediné důvody.

Význam metrologie je třeba vidět i v oblastech diagnostiky výrobních zařízení, zvyšování účinnosti výrobních procesů, snižování energetické náročnosti technologií a při dalších činnostech, kde péče o měření vede ve výsledku k výrazným finančním úsporám.

V managementu kvality se hovoří o metrologické konfirmaci měřicího zařízení, tedy o souboru činností sloužících k zajištění toho, aby měřicí zařízení bylo ve shodě s požadavky na jeho zamýšlené použití. Nejdůležitějším podkladem pro toto posouzení jsou výsledky opakovaných kalibrací nebo ověření měřidla.

V oblastech měření, které nespadají do regulované sféry, si mohou uživatelé měřidel zajistit kalibraci měřidel sami, při dodržení určitých pravidel, zahrnujících požadavky na návaznost použitých etalonů, kvalifikaci personálu a použití vhodně validovaných postupů. Druhou možností je využít služby některé z externích laboratoří.

Volba externího metrologického pracoviště závisí především na kategorii používaného měřidla, oboru měření, přesnosti měřidla a na ceně nabízených služeb. V národním metrologickém systému České republiky jsou kromě Českého metrologického institutu (ČMI) a jeho přidružených laboratoří pro uživatele měřidel důležitá zejména autorizovaná metrologická střediska a akreditované kalibrační laboratoře.

Autorizovaná metrologická střediska (AMS) jsou subjekty, které Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) na základě jejich žádosti autorizoval k ověřování stanovených měřidel. Autorizovaná střediska pro oblast regulované sféry zprostředkovaně zajišťují výkon státní správy spočívající v metrologické kontrole stanovených měřidel.

Akreditované kalibrační laboratoře (AKL) jsou subjekty provádějící kalibrace měřidel, u nichž Český institut pro akreditaci (ČIA) posoudil a pravidelně kontroluje plnění kritérií podle normy ČSN EN ISO/
/IEC 17025. Akreditace je uznáním technické způsobilosti laboratoře, systému kvality a nestrannosti třetí stranou. ČIA je rovněž členem multilaterálních dohod v rámci mezinárodních organizací ILAC (Internatio­nal Laboratory Accreditation Coopera­tion). Akreditované kalibrační laboratoře tak mají možnost na kalibračních listech používat kombinovanou značku ILAC MRA (Mutual Recognition Arrangement), která je zárukou, že kalibrační listy budou uznávány i v ostatních zemích, jejichž akreditační orgány jsou signatáři těchto dohod.

Se zákonným požadavkem zajištění jednotnosti a správnosti měřidel a měření rovněž úzce souvisí úvaha o volbě intervalu následné kalibrace, tedy intervalu, ve kterém se předpokládá, že měřidlo má požadované metrologické charakteristiky (obr. 1). V regulované oblasti jsou termíny následných ověření pro jednotlivé kategorie stanovených měřidel přesně vymezeny vyhláškou 345/2002 Sb. ve znění pozdějších předpisů. Pro měřidla nestanovená však neexistují jednoznačná doporučení a zodpovědnost za volbu intervalu mezi kalibracemi zůstává na posouzení uživatele měřidla. Důvodem je dobrá znalost provozních podmínek ovlivňujících vlastnosti měřidla – teploty, tlaku, vlhkosti, vibrací, popř. dalších ovlivňujících faktorů, a intenzita používání měřidla. Podkladem pro stanovení intervalů kalibrací mohou být i doporučení výrobce nebo kalibrační laboratoře a výsledky opakovaných kalibrací. Jako podpůrný nástroj je možné využít rovněž několik matematickostatistických metod, využívaných ke stanovení vhodných kritérií a jejich kontrole.

Literatura:

[1] Zákon č. 505/1990 Sb., o metrologii.

[2] ČSN EN ISO 9001:2016. Systémy managementu jakosti – Požadavky.

[3] ČSN EN ISO 10012. Systémy managementu měření – Požadavky na procesy měření a měřicí vybavení.

[4] ČSN P ISO/TS 16949. Systémy managementu kvality – Zvláštní požadavky na používání ISO 9001:2008 v organizacích zajišťujících sériovou výrobu a výrobu náhradních dílů v automobilovém průmyslu.

[5] ČSN EN ISO/IEC 17025. Posuzování shody – Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří.

[6] Vyhláška Ministerstva průmyslu a obchodu č. 345/2002 Sb., kterou se stanovují měřidla k povinnému ověřování a měřidla podléhající schválení typu.

Ing. Pavel Urban, vedoucí AKL K2362 a AMS K145, JSP, s. r. o.

Obr. 1. Indikační tlakoměr s Bourdonovou trubicí