Разъяснения об измерении оптических параметров

1. Для средств измерений (СИ), выпускаемых ООО «НТП «ТКА», документ со сведениями методик (методов) измерений (Руководство по эксплуатации) не требует актуализации и входит в комплект поставки в бумажном виде. Все СИ производят прямые измерения соответствующих оптических параметров при преобразовании оптического излучения в фототок при выполнении условий спектральной и угловой коррекции чувствительности фотопреобразователя. Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе. Подтверждение соответствия этих методик обязательным требованиям осуществляется в процессе утверждения данных типов СИ (ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений).

«Измерения, относящиеся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны выполняться по аттестованным методикам (методам) измерений, за исключением методик (методов) измерений, предназначенных для выполнения прямых измерений…» (Из ФЗ № 102-ФЗ от 26.06.2008 «Об обеспечении единства измерений» часть 1 статьи 5).

2. Рассмотрим метод получения суммарной ультрафиолетовой (УФ) облучённости в диапазоне от 280 до 400 нм — канал «УФ - (А+В)» при измерениях энергетической освещённости приборами комбинированными в исполнении «ТКА-ПКМ»(06), «ТКА-ПКМ»(42), «ТКА-ПКМ»(62), «ТКА-ПКМ»(65) и определения погрешности градуировки канала энергетической освещённости, согласно методики поверки.

У СИ, указанных исполнений с «УФ - (А+В)» каналом, конструктивно измерительная головка содержит один фотоприёмный элементом c корригирующими фильтрами, формирующими спектральные характеристики в диапазоне от 280 до 400 нм.

На этапе поверки для определения погрешности градуировки измерительного канала энергетической освещённости методом компаратора необходимо применять УФ - радиометр в ранге эталона (РЭ) и только УФ - источник излучения, значение поправочного коэффициента на который приведено в свидетельстве о поверке РЭ. В спектральном диапазоне от 280 до 315 и от 315 до 400 нм по методике поверки разрешено использовать лампы типа ДКсШ. Для данных ламп в Протоколе поверки РЭ Радиометров многоканальных «Аргус» типов «УФ-А» и «УФ-В» приведены поправочные коэффициенты, равные единице. Следовательно, при сличении показаний СИ на этапе поверки требуется алгебраическое сложение результатов измерений РЭ, предназначенных для измерений энергетической освещённости УФ - излучения в спектральном диапазоне от 0,315 до 0,400 мкм (Радиометр УФ-А «Аргус-04-Э») и от 0,280 до 0,315 мкм (Радиометр УФ-В «Аргус-05-Э»).

3. В ряде методик измерений (в частности: РМГ 70-2003, РМГ 71-2003, Р 50.2.053-2006; ГОСТ Р 8.640-2008, ГОСТ Р 8.759-2011, ГОСТ Р 8.760-2011) указаны вспомогательные устройства — комплект светофильтров типов ЖС-11, ЖС-12, ЖС-16, БС-8, БС-4 и кварцевый ослабитель, которые применяются для оценки погрешности измерений энергетической освещённости, обусловленной влиянием потока инфракрасного излучения. Никаких обязательных требований на комплектование СИ дополнительно вспомогательными устройствами нет.

УФ - радиометры типа «ТКА-ПКМ» предназначены для прямых измерения энергетической освещённости в строго указанных областях УФ - спектра. При измерении облучённости от источников оптического излучения, имеющих в области от 650 до 750 нм некоторую интенсивность распределения спектральной плотности энергетического потока, необходимо учитывать значение паразитного сигнала. Он возникает из-за остаточной чувствительности GaP - фотодиода в этом спектральном диапазоне, которая из-за физических особенностей на практике не может быть устранена. Это присуще всем устройствам подобного типа. Для учёта паразитного сигнала необходимо произвести дополнительные измерения для оценки погрешности измерений энергетической освещённости, обусловленной влиянием потока инфракрасного излучения.

Наше предприятие не имеет технической возможности предоставить вспомогательные устройства типа светофильтры. Стеклянные плоскопараллельные светофильтры входят в состав образцов цвета типа НСПЦ или аналогичных.

4. Рассмотрим требования п. 9.2.5 СанПиН 2.2.4.3359-16, когда контролируется допустимая интенсивность облучения в области («УФ-В» + «УФ-С») от 200 до 315 нм. В этом случае для оценки уровня интенсивности облучения необходимо произвести измерения энергетической освещённости многоканальным УФ-радиометром в двух спектральным диапазонах «УФ-В» и «УФ-С» в одной точке плоскости облучения, после чего произвести алгебраическое сложение полученных результатов измерений. При этом необходимо корректно рассчитать суммарную погрешность, как среднеквадратичное погрешностей измерений в каждой из складываемых зон.

5. Для СИ приборы комбинированные «ТКА-ПКМ» определена допускаемая основная относительная при нормальных условиях в зоне измерений (для оптических параметров: (+20±5) °С), которая включает в себя заявленные составляющие погрешности («нелинейность», «градуировка», «коррекция»/«пространственная» — см. Описание типа), данный факт подтверждается при поверке и основная относительная погрешность при поверке вычисляется по соответствующей формуле. При оформлении результатов измерения оптических параметров (освещённость, яркость, УФ - облучённость, коэффициент пульсаций) достаточно вычислить абсолютное значение допускаемой основной относительной погрешности измеренного параметра в соответствующей размерности основной величины. Если условия эксплуатации отличаются от нормальных условий, то необходимо добавить для оптических каналов указанную дополнительную погрешность измерений в 3% на каждые 10°.

6. При выполнении измерений в ходе определения характеристик УФ - излучения облучателей в ряде методик измерений необходимо использовать коэффициент угловой коррекции K(φ, ψ), приведенный в паспорте. По Описанию типа предел погрешности, обусловленной пространственной характеристикой фотометрической головки прибора, определен в диапазоне от 0° до 10°. Коэффициент угловой коррекции в Паспорте от производителя не заявлен и может быть определен для каждого конкретного экземпляра при проведении калибровки.

7. Комментарии к приказу Минздравсоцразвития №1034н от 09.09.2011 года "Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности", приложение 2 пункт 16: "Измерение интенсивности источников УФ излучения в диапазонах длин волн: (200 – 400) нм", а так же к Федеральному закону Российской Федерации от 28 декабря 2013 г. №426-ФЗ "О специальной оценке условий труда" Статья 13, пункт 3.10 "Интенсивность источников ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 200 - 400 нанометров."

Энергетическая освещённость (облучённость) и интенсивность источников УФ - излучения являются синонимами и имеют одинаковое определение:

- Поверхностная плотность потока энергии, падающая на единицу облучаемой площади. Измеряется в энергетических единицах - Вт/м², Вт/см².

Использование термина интенсивность источника УФ - излучения допускается, однако в нормативных документах Госстандарта (государственная поверочная схема, методика выполнения измерений энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,2 - 0,4 мкм в соответствии с допустимыми уровнями УФ - излучения в производственных помещениях, указанными в санитарных нормах и правилах СанПиН №4557 и др.) в качестве измеряемого параметра указана энергетическая освещенность. Соответственно в документации на средство измерение, в том числе, при государственных испытаниях в целях утверждения типа СИ и сопроводительной документации используется термин энергетическая освещенность УФ излучения.

Таким образом, средства измерения, сертифицированные для измерения энергетической освещённости, предназначенны для измерения энергетической освещенности УФ - излучения, являются, в тоже время измерителями интенсивности источника УФ - излучения.

Кроме того, на практике, в литературе по гигиене и охране труда, в том числе справочной и нормативно-методической документации, часто используются два близких по сути, но все-таки разных термина — излучение и облучение. Термин "излучение" чаще используется для характеристики источника УФ - излучения, испускающего поток определенной интенсивности, при этом имеется в виду, что этот поток пока только распространяется в пространстве и конкретной поверхности "как бы" еще не достиг. Иными словами, излучение — это термин, имеющий отношение к характеристикам самого источника, это фактически процесс. А вот результат этого процесса - облучение, и этот термин следует использовать, когда речь идет об интенсивности излучения на конкретной поверхности, площади или участке, куда достиг поток УФ - излучения.

8. После выхода приказа Минэкономразвития №11 от 25.01.2019 "Об утверждении методических рекомендаций по описанию области аккредитации испытательной лаборатории", лабораториям предоставлялся срок для устранения несоответствий и для заявления в области аккредитации самостоятельно выбранных утвержденных методик (методов) измерений. В тоже время на сайте Единой общероссийской справочно-информационной системе по охране труда размещены методики (методы) измерений факторов производственной среды и трудового процесса для целей специальной оценки условий труда, которые в соответствии с Федеральным законом от 26.06.2008 №102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений» в установленном порядке аттестованы. Таким образом, организации, которые являются испытательными лабораториями, имели возможность заблаговременно осуществить переход к методикам, отвечающим новым требованиям законодательства.

Все наши выпускаемые приборы предназначены для прямых измерений. Во многих приложениях стандартов есть упоминание приборов нашего производства. Приведенный в приложение перечень рекомендованных средств измерения является справочным, следовательно, не является обязательным к исполнению и даже не может в соответствии с положением быть рекомендованным, так как нарушает принципы добровольной конкуренции.

Для обеспечения точности и (или) неопределенности измерений лаборатория применяет методики измерения (требования ГОСТ ISO/IEC 17025-2019), удовлетворяющие обязательным метрологическим требованиям, и использует оборудование, соответствующее требованиям методик измерений. Обеспечение метрологической прослеживаемости (положение РМГ 29-2013) измерений лаборатория подтверждает:

- применением аттестованных методик измерений и (или) методик прямых измерений, включенных в эксплуатационную документацию средств измерения утвержденного типа;

- применением поверенных средств измерения  утвержденного типа.

Лаборатории должны очень тщательно отбирать те методики, которые они заносят в свои области аккредитации, и особенно обращать внимание на следующие моменты:

- методика измерения удовлетворяет обязательным метрологическим требования (по точности), если таковые установлены для данной сферы деятельности;

- методика измерений содержит положения, согласно которым можно убедиться в соблюдении её требований;

- методика измерений может быть выполнена лабораторией (то есть удовлетворены требования по применяемому оборудованию и квалификации персонала, которые указаны в методике). Следует отметить, что многие стандарты, которые традиционно выбирают в качестве методики измерений, содержат трудно выполнимые требования или, наоборот, не содержат достаточной информации. Поэтому мы рекомендуем действовать с особой осторожностью при выборе стандартов в качестве методических документов (особенно для тех применений, которые связаны с гигиенической оценкой). При необходимости можно включать в область аккредитации не весь стандарт, а лишь отдельные его разделы.

Лаборатория должна обеспечить прослеживаемость результатов измерений к Международной системе единиц (СИ) посредством:

a) калибровки, предоставляемой компетентной лабораторией;

- это самый лобовой, неудобный и дорогостоящий путь, так он предполагает дополнительные расходы и ограничивает выбор поверочных центров.

б) непосредственной реализации единиц СИ, подтвержденной сличениями, прямыми или косвенными, с национальными или международными эталонами.

- именно этот пункт позволяет использовать результаты поверки для подтверждения метрологической прослеживаемости. В соответствии с действующими требованиями в свидетельствах о поверке указываются сведения о примененном эталоне. Кроме того, каждый аккредитованный поверитель также должен иметь подтверждения прослеживаемости своего эталона к национальному эталону или к референтной методике. Мы рекомендуем запрашивать у поверителя эту информацию.

Список рекомендуемых методик (методов) измерений, аттестованных в установленном порядке. Наиболее полно Реестр представлен в Федеральной государственной информационной системе Росстандарта (ФГИС "АРШИН"). Для официальной проверки актуальности методик на текущий момент необходимо обращаться к разработчикам.

Таким образом, на стадии формирования области аккредитации Вашей лаборатории нужно быть предельно аккуратным и прописывать в области аккредитации только те методы измерений, стандарты, которые Ваша лаборатория сможет “подкрепить” средствами измерений и вспомогательными средствами.

2022-11-11

---

Все статьи