Парадоксы отечественного нормотворчества в области взвешивания и центрирования физических объектов
Существует в технике измерений обширная область, включающая в себя методы и средства определения свойств физических объектов, основанные на измерении реакции опоры, обусловленной взаимодействием этих объектов с гравитационным полем земли. К числу таких измерений относятся в частности: взвешивание (определение массы физического тела), центрирование (определение положения и координат центра масс), стабилометрия (определение параметров состояния исследуемого объекта по динамике изменения координат его центра давления на опору) и т.п. Поскольку такие виды измерений являются сферой нашей профессиональной деятельности, данная работа и посвящена обсуждению накопленного опыта и состоянию нормативно-правового обеспечения этой области измерений.
Материальной реализацией наших интересов в этой области измерений можно считать многолетнюю работу, нацеленную на создание различных средств измерений (СИ), основанных на вышеупомянутом принципе. В частности, нами разработаны и уже более двадцати лет выпускаются серийно множество электронных устройств, большая часть из которых являются средствами измерений массы и силы, успешно эксплуатируемыми практически во всех отраслях народного хозяйства. При этом на каждом этапе своей деятельности в этой области, когда мы хотя бы немного отклонялись от общепринятых способов нормирования характеристик, производимых нами приборов, как правило, приходилось сталкиваться с проблемой ортодоксальной трактовки положений действующих нормативных актов, исключающей, вопреки здравому смыслу, возможность подобного исполнения СИ и нормирования их характеристик.
Так, более пятнадцати лет назад, развертывая серийный выпуск электронных весов, мы впервые выпустили в обращение электронные весы, которые с учетом начавшегося процесса гармонизации Российского метрологического законодательства с международным были построены как многодиапазонные приборы (1) в трактовке рекомендаций международной организации законодательной метрологии МОЗМ OIML R 76-1, которая кардинально отличалась от определений действующего в то время ГОСТ 29329-92 «Весы для статического взвешивания. Общие технические требования». Такое исполнение весов позволяло существенно расширить функциональные возможности и улучшить их потребительские свойства. Однако по мнению ортодоксов от метрологии это категорически исключало возможность корректного нормирования характеристик этих весов согласно ГОСТ 29329. Отличия по сути заключались в следующем: Согласно ГОСТ 29329 многодиапазонным считался прибор, каждый отдельный диапазон которого (i =1,2 …) определялся ценой поверочного деления ei, удовлетворяющей условию ei+1 › ei; наибольшим пределом взвешивания НПВi; наименьшим пределом взвешивания, удовлетворяющим условию НмПВi= НПВi-1, с числом поверочных делений для каждого отдельного диапазона равным НПВi/еi. Однако в трактовке рекомендаций МОЗМ OIML R 76-1 (Раздел Т.3.2.6) подобного типа прибор назывался многоинтервальным или многошкальным. Многодиапазонным же прибор по версии рекомендаций МОЗМ (раздел Т.3.2.7) считался в том случае, если он выполнен как «Устройство с двумя или более диапазонами взвешивания, каждый из которых имеет свой наибольший предел взвешивания (НПВ) и цену деления (е) при одном и том же грузоприемном устройстве. Каждый диапазон взвешивания охватывает область от нуля до соответствующего НПВ». Налицо несоответствие определений. Однако при подходе к решению проблемы, нацеленном на поиск компромисса, было легко обнаружить, что разночтения в трактовках не являются неразрешимым препятствием для корректного нормирования характеристик многодиапазонных (согласно терминологии МОЗМ) весов, согласно требованиям действующего ГОСТ 29329. Поскольку весы были оснащены автоматическим устройством, обеспечивающим переключение дискретности отсчета, только при нагружении свыше НПВi, а обратное переключение дискретности происходило только при полном их разгружении, эти весы, являясь многодиапазонными согласно терминологии OIML R 76-1, с точки зрения ГОСТ 29329, представляли собой интегральную совокупность трех однодиапазонных приборов с автоматическим выбором типа весов по мере увеличения измеряемой нагрузки. При таком подходе, вопреки мнению ортодоксов, никаких проблем в нормировании характеристик весов по ГОСТ 29329 не возникало. С вводом в действие современных, уже гармонизированных отечественных стандартов данная проблема исчезла в принципе, но в то время, в случае победы ортодоксов, возможно данный тип приборов не занял бы своего законного места на рынке передовой весоизмерительной техники.
Или вот другая интересная тема – центрирование физических объектов. За прошедшие годы нами были разработаны и уже много лет выпускаются серийно системы для взвешивания и расчета центровки самолетов, вертолетов, спортивных снарядов и других физических объектов . Нашими системами для взвешивания и определения центровки самолётов и вертолетов серии МЕРА-ВТП теперь оснащены большинство авиастроительных заводов РФ и предприятий, осуществляющих техническое обслуживание ЛА. Системы для взвешивания и центрирования спортивных снарядов с успехом эксплуатируются нашими спортивными командами и федерациями. Например, в победе Российских экипажей бобслеистов на прошедшей зимней олимпиаде в Сочи есть и наш вклад, поскольку для победы в этом виде спорта при прочих равных условиях требуется высокотехнологичная подготовка спортивного снаряда, а созданная нами и используемая для этого система взвешивания и центрирования боба именно эту подготовку и обеспечила. На рис. 1 и 2 приведены примеры исполнения этих систем и самого процесса взвешивания и центрирования.
Рис.1 Система взвешивания и центрирования летательных аппаратов на базе стоечных авиационных весов МЕРА-ВТП-I.
Рис.2. Система взвешивания и центрирования спортивных снарядов серии МЕРА-ВТП, в данном случае олимпийского боба.
Одной из разновидностей систем центрирования являются производимые нами измерительные системы серии Мера-ИСМ, предназначенные для балансировки газовых турбин и, в частности, турбин турбореактивных двигателей. Системы такого типа позволяют измерить абсолютные величины статических моментов лопаток турбин и распределить их по периметру колеса турбины оптимальным с точки зрения минимизации дисбаланса образом. На рис.3 приведен пример исполнения одного из устройств модельного ряда Мера-ИСМ, которое предназначено для измерения абсолютных значений радиального и осевого статических моментов вентиляторных лопаток ГТД с широкой хордой.
Рис. 3. Моментные весы МЕРА модели ИСМ-0.4
Работая в этой интересной для нас области измерений, мы и здесь столкнулись с проблемой, обусловленной особенностями отечественного нормотворчества. Так, в 2011 году с целью приведения в соответствие международным стандартам был принят новый национальный стандарт РФ, а именно, ГОСТ Р 54580-2011, регламентирующий процедуру контроля массы и центровки воздушных судов (далее ВС) в процессе эксплуатации. Этот стандарт предусматривает обязательное периодическое взвешивание воздушных судов (как самолётов, так и вертолётов) – в процессе их эксплуатации. Ранее такая процедура осуществлялась только в процессе приёмо-сдаточных испытаний ВС при их производстве и ремонте. Соответственно резко возросла потребность в соответствующих средствах измерений. Разработанный по поручению Росавиации техническим комитетом ГосНИИ ГА по стандартизации ТК-034 “Воздушный транспорт” ГОСТ Р 54580-2011 определяет требования к эксплуатанту и организациям, контролирующим массу ВС, к процедурам, порядку и периодичности определения массы ВС, а также к используемым средствам измерений. Соответствующим приказом Росавиации указанный ГОСТ получил статус обязательного к применению эксплуатирующими организациями. Однако, как выяснилось, в существующем ныне виде этот документ не работоспособен из-за содержащейся в нём на первый взгляд незначительной, но принципиальной ошибки. А именно, в п 6.2.1 раздела 6.2 ГОСТ Р 54580-2011, который озаглавлен как «Требования к оборудованию», указано: «Измерение массы ВС допускается проводить на платформенных весах либо на весах, датчики которых устанавливаются на гидроподъемниках (домкратах). При этом весы должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 53228 и иметь относительную погрешность измерений не более ±0,1%». Очевидно, что здесь допущена ошибка, заключающаяся в противоречивости требований. ГОСТ Р 53228 также, как и другие нормативные документы, регламентирующие погрешность средств измерений массы, оперирует понятием абсолютная погрешность измерений, которая нормируется в пределах заданных интервалов диапазона измерения. Указанное в п 6.2.1 значение допустимой погрешности измерений (не более 0,1%) может соответствовать системе нормирования, принятой ГОСТ Р 53228 только в том случае, если на самом деле имеется в виду так называемая приведенная погрешность измерений, определяемая в данном случае в соответствии с РМГ 29-99 ГСИ (Метрология. Основные термины и определения) как отношение абсолютной погрешности измерения к верхнему пределу измерений, выраженное в процентах. При этом, если эту ошибку не исправить, предписываемые данным ГОСТ процедуры измерения массы воздушных судов не могут быть осуществлены корректно. То есть требования ГОСТ не исполнимы.
Казалось бы, что за проблема? Обнаружена ошибка - исправь! И после того как разработчик этого ГОСТ и Росстандарт были надлежащим образом уведомлены нами об обнаруженной неприятности логично было бы ожидать немедленных действий и разработчика и выпустившего в свет данный документ Росстандарта по исправлению дефектного положения. Однако ни тут-то было. Прошло более пяти месяцев, а воз и ныне там. На нашу просьбу внести соответствующие изменения в содержание п 6.2.1 раздела 6.2 ГОСТ Р 54580-2011 ни разработчик ТК-034, ни Росстандарт до сих пор не только не ответили, но и не предприняли никаких попыток к исправлению ситуации.
При этом сложилась пикантная ситуация, заключающаяся в том, что до исправления ошибок в вышеупомянутом пункте ГОСТ эксплуатант, желающий аккредитоваться на право взвешивания собственного парка воздушных судов, не может этого сделать по той причине, что не может оснаститься соответствующим ныне существующим требованиям измерительным оборудованием. Зато разработчик этого ГОСТ - ГосНИИ ГА-благополучно аккредитовал свою метрологическую службу на право взвешивания ВС, особо не комплексуя по поводу того, что используемая ими Весоизмерительная система также не соответствует требованиям ГОСТ Р 54580-2011, и эта аккредитованная метрологическая служба производит взвешивания ВС в эксплуатирующих организациях. Представленная на рис.4 схема иллюстрирует проблему, обусловленную некорректностью требований ГОСТ Р 54580-2011.
Рис.4. Проблема, обусловленная некорректностью требований ГОСТ Р 54580-2011
Ещё одной крайне интересной, на наш взгляд областью измерений является медицинская стабилометрия. Это анализ динамики изменения координат центра давления тела пациента на опору с целью оценки его психофизиологического состояния. Подобные системы успешно применяются в медицине для диагностики и лечения заболеваний, сопровождающихся нарушением функции равновесия, двигательной функции и координации движений. Здесь мы также приобрели интересный опыт в процессе создания и ввода в клиническую практику медицинских стабилометрических систем серий ST-150 и ST-300, предназначенных для диагностики и лечения двигательно-координаторных нарушений в организме человека.
Диагностика с использованием стабилометрии осуществляется путем анализа способности человека поддерживать состояние равновесия или заданным образом управлять позой тела. Схема, представленная на Рис. 5, иллюстрирует участие органов и систем организма человека в контроле движений и позы тела.
Рис.5. Органы и системы организма человека, участвующие в контроле движений и позы тела.
Реабилитация же строится по принципу организации восстановительных тренингов с использованием биологической обратной связи по опорной реакции. Рис.6 иллюстрирует принцип организации биологической обратной связи по опорной реакции.
Рис.6. Схема организации биологической обратной связи по опорной реакции в стабилометрии.
Пример конкретного конструктивного исполнения медицинского стабилометрического комплекса серии ST-150 приведен ниже на рис.7.
Рис.7. Стабилометрический комплекс для диагностики и реабилитации пациентов, способных поддерживать вертикальную позу.
Применение таких систем убедительно доказало свою эффективность в постинсультной реабилитации, реабилитации после травм, в коррекции вестибулярных расстройств и т.п. Да вот беда снова обнаружились проблемы с адекватной трактовкой метрологических норм и правил.
Согласно ФЗ 102 “Об обеспечении единства измерений” измерения, выполняемые при осуществлении деятельности в области здравоохранения, относятся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений. Однако, в отечественной медицине до сих пор существует порочная клиническая практика, допускающая к использованию в целях диагностики стабилометрические устройства, не прошедшие должной метрологической аттестации (утверждения типа СИ) и соответственно не подвергаемые процедуре периодического подтверждения соответствия (поверке), что неизбежно приводит к ошибкам в диагностике. И хотя в Перечне измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при осуществлении деятельности в области здравоохранения, утвержденном Приказом N 81н Министерства здравоохранения РФ от 21 февраля 2014 г., нет прямого указания на стабилометрию, такое положение дел противоречит требованиям действующего законодательства хотя бы потому, что в числе показателей, характеризующих результаты стабилометрического исследования, прямо фигурирует измеренная масса пациента, и это значение массы используется при нормировании остальных стабилометрических показателей. Таким образом, используемое для проведения медицинских исследований стабилометрическое оборудование является, в первую очередь, весоизмерительным устройством, умеющим определять положение центра давления пациента на опору, и согласно ФЗ 102 “Об обеспечении единства измерений” и Приказу Министерства здравоохранения РФ N 81н “Об утверждении Перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при осуществлении деятельности в области здравоохранения” должно подвергаться процедуре утверждения типа СИ и иметь соответствующее свидетельство о поверке. В профильных институтах Росстандарта до недавнего времени отсутствовала практика утверждения типа СИ для стабилометрических устройств. Но после того как успешным завершением испытаний с целью утверждения типа СИ нами был создан прецедент, у всех желающих появилась возможность должным образом аттестовать своё стабилометрическое оборудование. Однако парадокс заключается в том, что, несмотря и на наличие соответствующих норм и теперь уже существующую практику аттестации этого оборудования, по сей день очередь из желающих надлежащим образом аттестовать поставляемое стабилометрическое оборудование не выстроилась, и порочная практика его неправомерного использования не преодолена. Более того, до сих пор приходится встречаться с примерами приобретения лечебными учреждениями неаттестованного стабилометрического оборудования отечественного и зарубежного производства.
И в заключение еще один показательный пример особенного отношения к нормотворчеству в нашем отечестве.
Более четырех лет назад нами с целью оптимизации условий правомерной эксплуатации средств измерений, допущенных к применению в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, была разработана и введена в эксплуатацию система автоматизированной поверки и управления средствами измерений массы. Правовая основа функционирования этой системы базируется на положениях действующего закона ФЗ 102 “Об обеспечении единства измерений”, позволяющего использовать результаты калибровки СИ для их поверки в порядке, установленном федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в области обеспечения единства измерений. Закон принят в июне 2008 года, однако до сих пор Порядок использования результатов калибровки при поверке СИ не утвержден Минпромторгом. Прошло уже более четырех лет с тех пор как проект документа был разработан и направлен на утверждение в Минпромторг. И с тех самых пор он находится в круговороте бесконечных обсуждений, согласований и экспертиз. Уже более года, судя по информации, размещенной на интернет сайте Минпромторга, документ находится на финишном этапе утверждения. С нашей точки зрения, это вопиющий пример совершенно безответственного подхода к нормотворчеству.
Резюмируя все вышесказанное с учётом накопленного нами значительного опыта в области разработки, организации серийного производства, метрологической аттестации и организации правомерной эксплуатации средств измерений обсуждаемого типа, напрашиваются следующие выводы:
- Как правило, проблемой корректной метрологической аттестации экзотических средств измерений является не критическая недостаточность нормативной базы, а отношение к этой проблеме соответствующих специалистов. Креативный подход к трактовке положений действующих нормативных актов с целью найти правомерное решение почти всегда приносит успех в отличие от ортодоксальных подходов, когда решений просто не ищут.
- Одним из главных парадоксов современного отечественного нормотворчества является необъяснимый никакими разумными доводами факт, мягко выражаясь, неправомерного бездействия чиновников и разработчиков некорректных нормативных документов, уже введенных в действие и наносящих своей некорректностью реальный ущерб интересам многих физических лиц, организаций, целых отраслей и стране в целом в условиях, когда им известно об имеющем место несоответствии.
- Сфера нормотворчества в метрологии обширна и часто не позволяет охватить все требующие этого аспекты конкретно и в подробностях, но как правило положения уже действующих нормативных документов вполне годятся при разумном подходе для оценки правомерности того или иного действия в области техники измерений с точки зрения достижения целей, преследуемых нормированием.
- У нас нет сомнений в справедливости предположения о том, что исключение упомянутых проблем существенно продвинет вперед технику измерений и всю отечественную промышленность на пути повышения их эффективности.
Источник: Официальный сайт Группы МЕРА
