Metrologian periaatteet
.jpg)
Kansainvälisen metrologian perussanaston ja tietosanakirjojen määritelmien mukaan metrologia on mittaustiede, joka kattaa kaikki teorian ja käytännön näkökohdat ja viittaa kaikenlaisiin mittauksiin tieteen tai tekniikan alasta riippumatta.
Tämän julkaisun tarkoituksena ei ole analysoida ilmeisiä mittauksiin liittyviä teoreettisia analyysejä, vaan esittää määritelmiä, mittauslaitteiden hyväksymiskriteerejä, joille tehdään erilaisia metrologisia vaatimuksia, ja tämän tiedon soveltamista mittausmenettelyjen suorittamisessa.
Mittauslaitteiden käyttäjät tuntevat teesin, jonka mukaan luotettavien mittaustulosten saamiseksi on luotettava mittauslaitteiden laatuun. Viime aikoihin asti tätä määritelmää käytettiin laatunormien soveltamisessa ilman niiden tarkempaa analyysiä. Mittauslaitteiden käyttäjän tietämys on kuitenkin muuttunut siten, että mittauslaitteiden valvonnasta on tullut selkeä vaatimus.
Metrologia laboratoriossa voidaan mittauslaitteita ja -mittauksia koskevien vaatimustensa vuoksi jakaa kahteen pääasialliseen lähestymistapaan: laillinen metrologia ja tieteeseen ja tekniikkaan liittyvä metrologia.
Laillinen metrologia
Kansainvälisen laillisen metrologian sanaston määritelmän mukaan se on metrologian (mittaustieteen) osa, joka viittaa toimintoihin, jotka johtuvat lakisääteisistä vaatimuksista ja jotka viittaavat mittauksiin, mittayksiköihin, mittausmenetelmiin ja jotka suoritetaan toimivaltaisten elinten toimesta. Laillisen metrologian kattamat aiheet voivat vaihdella maittain. Toimivaltaiset elimet, jotka ovat vastuussa laillisen metrologian toiminnasta tai sen osasta, nimetään usein laillisen metrologian palveluksi. Laillisen metrologian pääaihe on mittausten yhdenmukaisuuden varmistaminen.
Noin vuoteen 2001 asti Puolassa mittauslaitteita koskevat laillisen metrologian määräykset määritettiin keskusmittausviraston toimesta, ja ne julkaistiin virallisissa mittaus- ja testausuutiskirjeissä. Määräykset, vaikka ne olivat hyvin tiukkoja, eivät olleet yhteensopivia Euroopan unionin lakimääräysten kanssa. Niinpä 11. toukokuuta 2001 annettiin uusi asetus: “Mittauslaki”, joka sääntelee suurinta osaa mittauslaitteisiin sovellettavista laeista (Dz. U. 2001 Nro 63 kohta 636 muutoksineen).
Voimassa oleva toimeenpanolaki on ministeriön antama laki, jota sovelletaan taloudellisiin kysymyksiin ja metrologisiin vaatimuksiin, jotka kattavat tietyt mittauslaitteet.
Tällä hetkellä EU:n jäsenmaissa mittauslaitteet, jotka on määritelty uusissa lähestymistapojen direktiiveissä 90/384/EY – muut kuin automaattiset vaakainstrumentit, ja 2004/22/EY, ovat tietyissä tapauksissa laillisen metrologisen valvonnan alaisia. Se koskee kuitenkin vain niitä
laitteita, jotka tuodaan markkinoille. Edellä mainitut direktiivit on pantu täytäntöön Puolan lainsäädännössä 30. elokuuta 2002 annetulla asetuksella vaatimustenmukaisuuden arviointijärjestelmistä (Dz. U. 2002 Nro 166 kohta 1360 myöhempine muutoksineen).
Voimassa olevan eurooppalaisen lainsäädännön mukaan EU:n markkinoille tuotavat mittauslaitteet on arvioitava vaatimustenmukaisuuden osalta kahden edellä mainitun uuden lähestymistavan direktiivin vaatimusten mukaisesti. Vaatimustenmukaisuuden arvioinnin laillisen metrologian osalta voi EU:n lainsäädännön mukaan ja tiettyjen vaatimusten täyttyessä suorittaa ilmoitettu laitos (Puolassa se on keskusmittausvirasto) tai valmistaja.
Valmistajille myönnettävä oikeus arvioida vaatimustenmukaisuutta on eräänlainen läpimurto puolalaisessa mentaliteetissa. Tähän asti tällainen toiminta oli ominaista lailliselle metrologialle, ja sen saivat suorittaa vain kansalliset virastot. Joidenkin oikeuksien ja toimivaltuuksien myöntäminen, joista keskustellaan EU:n uusissa lähestymistapojen direktiiveissä, on itse asiassa “uusi lähestymistapa” Puolassa valmistajan asemaan, joka on ottanut käyttöön ja sertifioinut laatujärjestelmänsä. Asetuksessa määritetään selkeät vaatimukset tuotteen markkinoille saattamiselle. Vaatimustenmukaisuusvakuutus, jonka joko ilmoitettu laitos tai valmistaja on antanut, on korvattu ns. alkutarkastusasiakirjalla. Edelleen on olemassa ongelma, joka viittaa myöhempään tarkastukseen, eli [2] mittauslaitteen tarkastukseen sen alkutarkastuksen tai vaatimustenmukaisuuden arvioinnin jälkeen, joka kattaa pakollisen määräaikaistarkastuksen tai tarkastuksen laitteen korjauksen jälkeen. Tässä tapauksessa Euroopan unioni antaa jäsenmaille vapaan valinnan, ja se toteaa vain, että jäsenmaiden on valvottava käytössä olevien mittauslaitteiden laillista metrologiaa.
Laillinen metrologinen valvonta (laillinen metrologia) kattaa mittauslaitteet, joita käytetään tietyissä sovelluksissa. Mittausasetuksen 8 §:n 1 momentissa määritellään nämä sovellukset:
- terveydenhuollossa, elämän ja ympäristön suojelussa,
- yleisen turvallisuuden ja järjestyksen suojelussa,
- kuluttajien oikeuksien suojelussa,
- maksut, palkkiot, verot, verottomat budjettimaksut, alennusten, sakkojen, tulojen ja korvausten määrittäminen sekä maksujen ja suoritusten määrittäminen ja kerääminen,
- tullivalvonnassa,
- kaupassa.
Mittauslaitteita koskevissa määräyksissä vaatimukset on kuvattu tarkemmin tietyn mittauslaitteen osalta. Muiden kuin automaattisten mittauslaitteiden osalta työ- ja sosiaalipolitiikan ministeriön 3. lokakuuta 2003 antama asetus määrittää massan määrittämistä koskevat vaatimukset:
- kaupassa
- joka on perusta kauppamaksujen, tullien, verojen, bonusten, alennusten, sakkojen, tulojen, korvausten ja muiden vastaavien maksumuotojen laskemiselle,
- muiden lakimääräysten ja asiantuntijoiden lausuntojen soveltamisessa ja oikeudenkäynneissä
- lääketieteellisessä käytännössä potilaiden punnitsemisessa seurannan, diagnoosin ja hoidon tarkoituksessa,
- lääkkeiden valmistuksessa resepteillä apteekeissa ja lääketieteellisissä ja farmaseuttisissa laboratorioissa tehdyissä analyyseissä,
- joka on perusta taksojen laskemiselle suorassa kaupassa ja tavaroiden pakkaamisessa.
Kuten edellä on nähty, asetuksen yleinen soveltaminen antaa selkeän määritelmän jokaiselle mittauslaitteelle.
Vaatimustenmukaisuuden arvioinnissa vaatimukset on määritelty uusissa lähestymistapojen direktiiveissä (90/384/EY – muut kuin automaattiset vaakainstrumentit ja 2004/22/EY – muut mittauslaitteet). Nämä vaatimukset on pantu täytäntöön Puolan lainsäädännössä sovellettavissa määräyksissä.
Työ- ja sosiaalipolitiikan ministeriön asetus 11. joulukuuta 2003
määrittää vaatimukset muille kuin automaattisille vaakainstrumenteille, jotka on saatettu markkinoille vaatimustenmukaisuuden arvioinnin perusteella ja joita sovelletaan massan määrittämiseen edellä kuvatuissa tapauksissa mittausperiaatteeseen perustuvia vaakainstrumentteja koskevassa asetuksessa.
Direktiivin 2004/22/EY (MID) kattamien mittauslaitteiden sovellusalueet ja vaatimukset ja markkinoille saatetut vaatimustenmukaisuuden arvioinnin perusteella määritetään talousministeriön 18. joulukuuta 2006 antaman asetuksen liitteissä mittauslaitteiden perusvaatimuksista.
On muistettava kaikki mittauslaitteet, jotka on saatettu markkinoille ennen 1. toukokuuta 2004 ja jotka ovat tällä hetkellä käytössä, sekä laitteet, joita mikään uusi lähestymistapojen direktiivi ei kata. Tällaisissa tapauksissa sovelletaan vastaavia talousministeriön määräyksiä.
Myöhempää tarkastusta käsiteltäessä on syytä mainita erittäin tärkeä asia, joka on lupa mittauslaitteen myöhempään tarkastukseen. Talousministeriön 29. maaliskuuta 2005 antama asetus on ollut voimassa. Se kattaa kuitenkin vain pienen ryhmän mittauslaitteita. On syytä mainita, että EU-maissa myöhempien tarkastuslupien järjestelmä on ollut olemassa useita vuosia. Joitakin mittauslaitteita, mukaan lukien vaakainstrumentit, jotka ovat käytössä Puolassa, ovat laillisen valvonnan alaisia, eivätkä ne ole luettelossa laitteista, joita voidaan valvoa
lupalomakkeilla odottaa vielä muutama päivä tämän laitteen myöhempää tarkastusta. On selvää, että kyseisellä taholla, jos sille myönnetään lupa suorittaa myöhempi tarkastus, olisi pääsy monimutkaiseen huoltoon, eikä näin ollen asiakkaan tarvitsisi maksaa lisäkustannuksia, jotka johtuvat siitä, että laite on pois käytöstä. On tietysti monia muitakin argumentteja, jotka puoltavat myöhempää tarkastuslupaa.
Toivottavasti talousministeriön parhaillaan valmisteltavana olevissa uusissa määräyksissä otetaan huomioon mittauslaitteiden käyttäjien ja kansalaisten edut. Tällainen ratkaisu tekisi Puolan määräyksistä hyvin lähellä ns. “vanhan EU:n” maissa voimassa olevia määräyksiä. Jäsenyytemme EU:n rakenteissa antaa meille paljon läheisemmän pääsyn sen määräyksiin ja ratkaisuihin, mukaan lukien metrologiseen valvontaan liittyvät määräykset ja ratkaisut. Näin ollen on sovellettava niitä standardeja, joilla on myönteinen vaikutus ongelman ratkaisuun ja EU:n kansalaisten asiakkaiden tyytyväisyyteen.
Tieteellinen ja teknologinen metrologia
Laillisen metrologian lisäksi mittauslaitteiden käyttäjät ovat kosketuksissa metrologiaan, joka ei liity lakimääräyksiin. Se tunnetaan yleisesti nimellä „tieteellinen ja teknologinen metrologia”. Tämän metrologian perustoiminta on kalibrointiprosessi.
Kalibrointi on vapaaehtoista toimintaa, jota laillinen metrologia ei sääntele, mutta kalibrointitulokset voivat viitata lakimääräyksissä määritettyihin vaatimuksiin.
Mittauslaitteiden kalibrointiprosessin tehtävä ja sen tulosten merkitys on yleisesti tiedossa henkilöstölle, joka toteuttaa testausmenettelyjä tai toimii laatujärjestelmän normien mukaisesti. Koska mittauksia ja niiden virheitä koskeva tietämys on yleistynyt ja sovellettavissa, testausmenettelyistä saadut tulokset ovat objektiivisempia.
On kuitenkin muistettava, että joka on päättänyt ottaa käyttöön tietyn kansainvälisten standardien (ISO 9001, ISO 17025 jne.) mukaisen laatujärjestelmän, on myös hyväksynyt tarpeen kalibroida kaikki mittauslaitteensa.
Mittauslaitteiden kalibroinnin suorittavat pätevät laboratoriot. Asianmukaisin vahvistus laboratorion pätevyydestä on sen akkreditointi kansallisen akkreditointielimen toimesta (Puolassa se on Puolan akkreditointikeskus).
Voimassa olevan oikeudellisen ja normatiivisen aseman mukaan tarkastus ei ole kalibroinnin vastine, eikä päinvastoin. Tästä syystä organisaatioiden, jotka ovat ottaneet käyttöön laatujärjestelmiä, tulisi kalibroida mittauslaitteensa riippumatta niiden tarkastuksesta.
Laillisen metrologian ja tieteellisen ja teknologisen metrologian väliset erot, jotka perustuvat yleisesti tunnettujen normien vaatimuksiin, esitetään alla olevassa taulukossa:
Laillisen metrologian järjestelmä, kuten edellä on määritelty, on tietyissä tapauksissa pakollinen ja määritelty tietyissä säädöksissä. Laillisen metrologian toiminta, joka vahvistaa tietyt vaatimukset, on mittauslaitteen tarkastus. Tieteellisen ja teknologisen metrologian järjestelmä on vapaaehtoinen, ja se perustuu kansainvälisiin vaatimuksiin ja kansallisiin normeihin. Tässä tapauksessa metrologinen toiminta on mittauslaitteen kalibrointiprosessi, eli sen parametrien viittaaminen kansainväliseen standardiin ja tämän laitteen mittausepävarmuuden määrittäminen. On kuitenkin muistettava, että jos organisaatio on vapaaehtoisesti ottanut käyttöön laatunormeja ja se toimii tiettyjen laatunormien mukaisesti, sen on noudatettava sen vaatimuksia.
Tärkein ero tarkastus- ja kalibrointiprosessin välillä on mittauslaitteen virheiden määrittämisessä. Tarkastuksen tapauksessa mittauslaitteen virheet viitataan tämän laitteen tarkastusyksikköön. Kalibroinnin tapauksessa virheet määritetään mittauslaitteen lukuyksikön perusteella. Tärkein asia tässä on, että joidenkin mittauslaitteiden tapauksessa tarkastusyksikkö on n kertaa suurempi kuin niiden lukuyksikkö. Näin on asianlaita hyvin perusmittauslaitteen tapauksessa, joka on läsnä laboratorioissa ja teollisuudessa – vaakainstrumentti (vaaka).
Henkilön, joka on vastuussa mittauslaitteista, esimerkiksi laboratoriossa, tulisi toimittaa mittauslaitteensa määräaikaiseen kalibrointiin päteviin, ulkopuolisiin kalibrointilaboratorioihin. Määräajoin mittauslaitteet tulisi tarkastaa sisäisesti niiden oikeiden ilmaisujen (esimerkiksi ei vikoja) valvomiseksi.
Tarve suorittaa mittauslaitteelle tarkastusprosessi määräytyy säädösten, kuten mittauslain, mukaan, jos tietty laite on tarkastusmenettelyn alainen.
Näin ollen tieteellistä ja teknologista metrologiaa käsiteltäessä on keskityttävä mittauslaitteiden valvontaan, joka toteutetaan määräaikaisten tarkastus- ja määräaikaisten tarkastusmenettelyjen avulla, joiden tarkoituksena on viitata kalibrointi- ja tarkastustulokset kansainvälisiin ja kansallisiin standardeihin (ISO 9001 -normin kohta 4.6). Toimijoille, joilla on laatujärjestelmä käytössä organisaatiossaan, tällaiset menettelyt ovat yleensä riittäviä.
On olemassa toinen ryhmä mittauslaitteiden käyttäjiä, joilla ei ole tai jotka eivät tarvitse laatujärjestelmien käyttöönottoa, eivätkä he näin ollen tarvitse metrologisen valvonnan käyttöönottoa. Tällaisessa tapauksessa esiintyy joitakin erityisiä mittauslaitteiden sovelluksia, jotka ovat mukavia toimijoille ja jotka ovat laillisen metrologisen valvonnan alaisia, eli tarkastuksen, jota valvoo keskusmittausvirasto, sen rakenteet ja paikalliset edustajat sekä keskusmittausviraston puheenjohtajan valtuuttamat tahot.
