Автоматизированное оформление результатов поверки средств измерений с передачей данных Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

40 МЕТРОЛОГИЯ

Автоматизированное оформление результатов поверки средств измерений с передачей данных

Описывается разработанный программный продукт, основанный на использовании встроенных возможностей MS Excel и MS Visual Basic с отдельно разработанными базами данных, а также содержащий шаблоны протоколов поверки для каждого типа СИ. Применение программного продукта позволит автоматизировать работу по оформлению протоколов поверки СИ и определению их метрологических характеристик и передавать результаты поверки СИ во ФГИС «Аршин»

В.В. Осипов1

Инженерная школа информационных технологий и робототехники Томского политехнического университета, osv11@tpu.ru

Е.В. Кузьминская2

Инженерная школа информационных технологий и робототехники Томского политехнического университета, канд. техн. наук, bedareva@tpu.ru

А.С. Спиридонова2

Инженерная школа информационных технологий и робототехники Томского политехнического университета, канд. техн. наук, spiridonova@tpu.ru

1 магистрант отделения автоматизации и робототехники, г. Томск, Россия

2 доцент отделения автоматизации и робототехники, г. Томск, Россия

Для цитирования: Осипов В В., Кузьминская Е.В., Спиридонова А.С. Автоматизированное оформление результатов поверки средств измерений с передачей данных // Компетентность / Competency (Russia). — 2023. — № 4. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-4-40-45

ключевые слова

поверка, средства измерений, протокол поверки, программный продукт

етрология и метрологическое обеспечение предприятий, как и все основные сферы жизнедеятельности человека, подвергаются неукоснительной цифровой трансформации. Это связано с внедрением новых цифровых подходов благодаря «Индустрии 4.0» и ряду национальных программ, поддерживающих эту глобальную стратегию и требующих гармоничного и опережающего развития цифровизации в системе обеспечения единства измерений [1-3].

Для цифровизации метрологии в последнее время удалось добиться множества значимых с практической точки зрения успехов и достижений, которые позволили улучшить и упростить работу метрологов, поверителей и пользователей средств измерений (СИ). Например, улучшение было достигнуто за счет разработки и внедрения в массовое пользование Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений (далее — ФИФ) [4]. Осуществленный переход от бумажного носителя к электронному подтверждению результатов работ по утверждению типа средств измерений или стандартных образцов, поверке средств измерений [5] позволил предотвратить фальсификацию свидетельств СИ, облегчить их хранение и восстановление при утере.

Проведенные авторами [6] исследования выявили, что одной из проблем в процедуре поверочных работ является этап обработки результатов поверки и передачи данных в Федеральную государственную информационную систему (ФГИС) «Аршин». В настоящий момент существуют программные средства, позволяющие формировать и передавать сведения

о результатах поверки СИ во ФГИС «Аршин» [6-12]. Недостатками представленных программных продуктов являются сложный пользовательский интерфейс, платное приобретение лицензии и ее техническое обслуживание, ограниченные функциональные возможности, связанные только с пакетной передачей результатов поверки СИ. Для оптимизации временных затрат метрологическим лабораториям необходимо не только формировать данные для передачи во ФГИС «Аршин», но и автоматизировать выбор поверяемого СИ и определение его метрологических характеристик с автоматическим оформлением протокола поверки c соблюдением всех требований.

Чтобы достичь этих целей, и были разработаны алгоритм и программный продукт для автоматизации процессов поверочных работ СИ с использованием встроенных возможностей Microsoft.

Алгоритм и программная реализация разработанного продукта

На рис. 1 приведен алгоритм предлагаемого программного продукта, который можно условно разбить на три этапа:

1) выбор поверяемого средства измерений;

2) формирование протокола поверки;

3) передача результатов поверки во ФГИС «Аршин».

На первом этапе происходит формирование рабочего пространства, а именно из программы «1С: Бухгалтерия» загружаются все средства измерений, находящиеся в организации.

МЕТРОЛОГИЯ 41

Рис. 1. Алгоритм программного продукта [Software product algorithm]

У метролога есть возможность ограничить количество средств измерений, располагаемых в базе данных, и выбрать только те приборы, за которые он непосредственно отвечает. Благодаря такому ограничению можно сократить время работы программного продукта и тем самым увеличить его производительность.

Формирование рабочей области происходит один раз — перед установкой программного продукта, выполненного в программе MS Excel с использованием макроса MS Visual Basic, — и может по необходимости корректироваться в течение эксплуатации в соответствии с изменениями в программе «1С: Бухгалтерия». Корректировки будут вноситься только в том случае, если изменяется парк средств измерений организации.

После того как сформирована рабочая область и определен парк поверяемых средств измерений, метролог может приступать к поверочным рабо-

там. Для этого он должен выбрать тип в соответствии с описанием типа СИ и заводской номер поверяемого СИ. При этом поверяемому средству измерений автоматически проставляется номер госреестра СИ и указывается его погрешность, а также прописываются данные о методике поверки и межповерочном интервале. На рис. 2 и 3

Рис. 2. Выбор поверяемого средства измерений [Selection of a verifiable measuring instrument]

Тип СИ

№ гос. реестра Модификация погрешность Зав. номер Год выпуска

140б1-10|

14061-1С Преобразователь давления измерительный 3051 Мод.: TA1,TA2,TA3,TA4,TG1,TG2,TG3,TG4,CD1,CD2,C 14061-1Е Преобразователь давления измерительный 3051 Мод.: TA1,TA2,TA3,TA4,TG1,TG2,TG3,TG4,CD1,CD2,C 24400-03 Преобразователь давления измерительный Мод.: S-10.S-11,IS-10,IS-11

38288-ОЕ Преобразователь давления измерительный Мод.: S-10,S-11,S-20,S-21,SL-1,SH-1,SA-11,F-20,F-21 38288-1* Преобразователь давления измерительный Мод.: S-10,S-11,S-20,SL-1,SH-1,SA-11,F-20,F-21 30158-06 Преобразователь давления измерительный ОТ-1

39674-06 Преобразователь давления измерительный Мод.: ЕСО-1,МН-1,МН-2,С-Ю,А-10,М-10,М-11,ОС-1,ОТ-1

24564-03 Преобразователь давления КРТ9

24564-07 Преобразователь давления КРТ9

20409-ОС Преобразователь давления КРТ5

12892-01 Преобразователь избыточного давления КРТ

16825-97 Преобразователь давления измерительный Мод.: 2088,2090

16825-02 Преобразователь давления измерительный Мод.: 2088,2090

16825-ОЕ преобразователь давления измерительный мод.: 2088,2090

14753-01 датчик избыточного давления

14753-06 Датчик давления Мод.: ДМ5007,ДМ5007А,ДМ5007Ех,ДМ5007АЕх

14753-11 Датчик давления Мод.: ДМ5007-ДИ,ДМ5007А-ДИ,ДМ5007Ех-ДИ,ДМ5007АЕх-ДИ,ДМ5007А-ДА,ДМ5007

14753-16 Датчик давления Мод.: ДМ5007-ДИ,ДМ5007А-ДИ,ДМ5007ЕХ-ДИ,ДМ5007АЕХ-ДИ,ДМ5007А-ДА,ДМ5007

15448-ос Преобразователь избыточного давления измерительный пди

19763-ос датчик давления (МП) Мод.: метран-43,метран-43-Ех,метран-43-вн

19763-ос датчик давления (АП) мод.: метран-43,метранчз-Ех,метран-43-вн

19763-06 Датчик давления (МП) мод.: метран-43,метран-43-Ех,метран-43-вн

19763-05 датчик давления (АП) мод.: метран-43,метран-43-Ех,метран-43-вн

4S029-1C Датчик давления Мод.: Метран-43,Метран-43-Ех

18375-ОС Датчик давления Метран-55

18375-03 Датчик давления Метран-55(МП)

42 МЕТРОЛОГИЯ

№ Гос. Наименование, тип Межповероч- Методика поверки

23120-02 Комплекс измерительный "СуперФлоу-21В" 1 Комплексы измерительные "Суперфлоу-21В". Методика поверки. СТИГ2.838.010.Д2

23120-07 Комплекс измерительный "СуперФлоу-21В" 1 Комплексы измерительные "Суперфлоу-21В". Методика поверки. СТИГ1.132.030Д2. Согласована ГЦИ СИ ФГУ "РОСТЕСТ-МОСКВА" :

Рис. 3. Указание методик поверки СИ [Indication of MI verification methods]

№ Наименование СИ Тип СИ Заводской № Дата следующей поверки (годен до) Действительна по Шифр эталона/ номер свидетельства Наименование эталона ЕВ, диапазон и разряд Погрешность

- 2 з 1 - 4 I- 5 1' 6 7 8 | -

1 Установка поверочная ВЗЛЕТ ПУ 030010 27.10.2023 47543.11.2Р.00431786 объемный расход жидкости в диапазоне от 0,03 до 400 мЗ/ч ±0,3%

2 Установка поверочная ВЗЛЕТ УПГ 3 30.10.2024 38644.08.1Р.00304432 объемный расход газа в диапазоне от4 до 1650 мЗ/ч ±0,3%

3 Калибратор давления автоматический АРС-600 610765 21.06.2023 31850.06.1Р.00315876 давление в диапазоне от минус 0,1 до 7,0 МПа ±0,02%

Рис. 4. Фрагмент базы данных средств поверки [Fragment of the verification tools database]

Дата Температура воздуха, С Атм. давление, кПа Отн. влажность, % Напряжение сети, В Частота сети, Гц

09.11.2022 23 98,25 45 220 50

10.11.2022 23 98,36 47 220 50

11.11.2022 22 99,6 43 220 50

Рис. 5. Вид интерфейса «Условия поверки»: а — данные об условиях поверки; б — журнал условий поверки [Interface type Verification conditions: a — data on verification conditions; b — log of verification conditions]

Рис. 6. Фрагмент интерфейса [Interface fragment]

приведены внешний вид интерфейса на данном этапе и информация, доступная в нем.

На втором этапе происходит ввод необходимых данных и формирование протокола поверки СИ. База данных, из которой производится выбор данных, состоит из трех частей: средства поверки, условия проведения поверки, информация о поверителе.

Дата: 11.07.2022

ФИО поверителя В В. Осипов

Буква клейма б

Номер протокола ВСР-п-102-2021

Поверка действительна до 10.07.2024

Вспомогательные СИ:

Мультиметр цифровой Уоко§а\уа ГГ720 №ЖМС041 годен до 31.08.2022

Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7М5 №32006 годен до 17.10.2022

Термостат жидкостный Термотест-100 №600040 годен до 30.11.2022

Индекс типа СИ:

22

Поверитель может зайти в базу данных «Средства поверки», в которую включены все эталонные средства измерений, использующиеся с соблюдением всех требований к ним в метрологической лаборатории организации, и выбрать подходящие для проведения поверочных работ в соответствии с методикой поверки СИ. В данный раздел каждая метрологическая лаборатория может добавлять свои средства поверки, исходя из ее области аккредитации. Также база данных автоматически загружает описание типа СИ во ФГИС «Аршин» и взаимодействует с программой «АРМ-Метролог» для уточнения инвентарных и заводских номеров средств поверки (рис. 4).

При выборе вкладки «Условия поверки» пользователю открывается журнал, в который он может занести данные о параметрах окружающей среды (рис. 5а) и при необходимости просмотреть предыдущие параметры (рис. 5б).

б

а

МЕТРОЛОГИЯ 43

Рис. 7. Форма протокола поверки СИ

[MI verification protocol form]

Для простоты, удобства и заполнения полной информацией протокола поверки СИ в разработанном программном продукте предлагается база данных «Информация о поверителе». В данный раздел можно добавить необходимую личную информацию о поверителях, которые имеются в организации.

На рис. 6 приведен фрагмент интерфейса после занесения необходимой информации, из которой можно узнать данные поверителя, средства поверки, номер протокола, дату проведения поверки.

Заключительным шагом на данном этапе является проведение поверки средств измерений в необходимых точках и занесение в протокол поверки полученных данных. На рис. 7 приведен пример протокола поверки для средств измерений расхода газа, давления и температуры, вычислителей. В при-

веденном примере в автоматическом режиме проставляются точки поверки исходя из диапазонов измерений поверяемых СИ, а также происходит расчет погрешности СИ для каждой точки и сравнивается с их нормируемыми метрологическими характеристиками.

Необходимо отметить, что формы шаблонов протоколов поверки СИ могут изменяться в зависимости от поверяемых средств измерений.

После окончания процедуры поверки средств измерений формируется протокол поверки в виде таблицы в формате xml (рис. 8).

На заключительном этапе производится как единичная, так и пакетная передача результатов поверки в Федеральную государственную информационную систему «Аршин», что позволяет сократить время работы поверителя и уменьшить ввод некорректных и ошибочных данных о СИ.

Рис. 8. Таблица выгрузки результатов поверки СИ [Table of the MI verification results unloading]

Загрузить данные из протоколов Сформировать XML файл Загрузить номера из ФГИС Аршин Выгрузка Сформировать файл фильтра АРМ Метролога [ата поверки Поверка Сведения о пригодности СИ Заполняется одно из 2-х значений Наименование документа, на основа! которого выполнена поверка

Очистить таблицу Загрузить манометры Заполняется одно из двух значений Год выпуска СИ Модификация СИ СИ ДО СИ пригодно СИ непригодно

Заводской номер СИ Инвентарный номер СИ Знак поверки на СИ Причина непригодоности

Наименование СИ № Госреестра

Вычислитель расхода природного газа СопЬ-оГОГауе вБС 38419-08 12-203162-05-001 2012 ControlWawe GFC 10.11.2022 09.11.2024 + Вычислитель расхода природного п ControlWave GFC фирмы «Bristol In< СТ1ТД Методика поверки.

Вычислитель расхода природного газа СопЬ-оГОГауе ОИС 38419-08 12-203162-05-002 2012 ControlWave GFC 10.11.2022 09.11.2024 - Вычислитель расхода природного г; ControlWave GFC фирмы «Bristol In< США. Методика поверки.

Вычислитель расхода природного газа СопЬ-оПУауе вБС 38419-08 12-203162-05-003 2012 ControlWave GFC 09.11.2022 08.11.2024 - Вычислитель расхода природного гг ControlWave GFC фирмы «Bristol In< США. Методика поверки.

Вычислитель расхода природного газа СопЬ-оГОГауе вЖС 38419-08 12-203162-05-004 2012 ControlWave GFC 09.11.2022 08.11.2024 + Вычислитель расхода природного п ControlWave GFC фирмы «Bristol Int США Методика поверки.

44 МЕТРОЛО1—ИЯ Компетентность / Competency (Russia) 4/2023

DOI: 10.24412/1993-8780-2023-4-40-45

Заключение

Предложенный программный продукт имеет основное преимущество перед аналогами в том, что он реализован на встроенных возможностях Microsoft Excel и MS Visual Basic с отдельно разработанными базами данных и шаблонов оформления результатов поверки для каждого типа средств измерений.

Использование в метрологических лабораториях такого продукта позволит автоматизировать процесс оформ-

ления протокола поверки, вести электронный журнал учета поверенных СИ, сократить некорректные/ошибочные данные внесения во ФГИС «Аршин», это, в свою очередь, улучшит качество выполняемых работ, оптимизирует трудозатраты и тем самым повысит эффективность работы метрологической службы организации. Данная разработка проходит апробацию в системе метрологической службы количественных и качественных характеристик газа Газпром трансгаз Томск. ■

Статья поступила в редакцию 6.03.2023

Список литературы

1. Национальная программа «Цифровая экономика РФ», утв. протоколом заседания президиума Совета при Президенте РФ по стратегическому развитию и национальным проектам от 4.06.2019 № 7.

2. Федеральный закон от 27.12.2019 № 496-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений».

3. Концепция информатизации деятельности Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

на период до 2018 г., утв. протоколом от 29.10.2014 № 388-пр. «Стратегия обеспечения единства измерений в РФ до 2025 г.» утв. Правительством РФ в 2017 г.

4. Красавин И.В., Пилюгин А.Ю. ФГИС «Аршин» — драйвер цифровой трансформации обеспечения единства измерений // Главный метролог. Спецвыпуск. — 2022.

5. Кузнецов Д.А. Совершенствование законодательства в области обеспечения единства измерений // Законодательная и прикладная метрология. — 2021. — № 3(171).

6. Золотухин К.В., Скорнякова Е.А. Программа для передачи данных о результатах поверок средств измерений в федеральную государственную информационную систему «Аршин» // Автоматизация в промышленности. — 2022. — № 7.

7. ФГУП «ВНИИМС». Генератор файлов в формате хт1 для партий средств измерений: приложение (дата рег. 11.08.2021 № 2021663038).

8. ООО «Юнитесс». Модуль загрузки «айФонд» — передача данных во ФГИС «Аршин» (дата рег. 21.03.2019 № 2019613692).

9. ООО «Юнитесс». Первая платформа «Айсберг» — система полной автоматизации бизнес-процессов метрологической службы на базе 1С (дата рег. 21.03.2019 № 2019613691).

10. Варенью В.В., Оршлет С.С. Однопользовательская программа сбора информации о поверках средств измерений (дата рег. 2.07.2018 № 2018617815).

11. ООО «Метролоджинет». Программное обеспечение «Верста» (дата рег. 24.11.2020 № 2020665193).

12. Автоматизированная система управления метрологической службой версии 7 (АСУ МС вер. 7) (№ 2018662466).

НОВАЯ КНИГА

Калибровка средств измерений давления

Конспект лекции. — М.: АСМС, 2022

Рассмотрено одно из основных требований к калибровке средств измерений: оценке неопределенности в соответствии с международными требованиями (ГОСТ ^0/1ЕС 17025-2019). Приводится перечень нормативных документов по калибровке средств измерений давления, а также выдержки из российского документа с формулами для вычисления неопределенности калибровки. Подробно описывается процедура калибровки в соответствии с инструкцией DKD-R 6-1.

Конспект предназначен для слушателей Академии, а также может быть полезен специалистам в области поверки и калибровки средств измерений температуры.

По вопросам приобретения обращайтесь по адресу: Академия стандартизации, метрологии и сертификации (АСМС), 109443, Москва, Волгоградский пр-т, 90, корп. 1. Тел. / факс: 8 (499) 742 4643. Факс: 8 (499) 742 5241. E-mail: info@asms.ru

Лепявко А.П.

Kompetentnost / Competency (Russia) 4/2023 ГЛСТР ГЛI ГЛ Г^ V /1С

ISSN 1993-8780. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-4-40-45 MClnULUGT 45

Automated Registration of the Measuring Instruments Verification Results with Data Transfer

V.V. Osipov1, Engineering School of Information Technologies and Robotics of Tomsk Polytechnic University, osv11@tpu.ru E.V. Kuz'minskaya2, Engineering School of Information Technologies and Robotics of Tomsk Polytechnic University, PhD (Tech.), bedareva@tpu.ru

A.S. Spiridonova2, Engineering School of Information Technologies and Robotics of Tomsk Polytechnic University, PhD (Tech.), spiridonova@tpu.ru

1 Master Student of Automation and Robotisc Department, Tomsk, Russia

2 Associate Professor of Automation and Robotics Department, Tomsk, Russia

Citation: Osipov V.V., Kuz'minskaya E.V., Spiridonova A.S. Automated Registration of the Measuring Instruments Verification Results with Data Transfer, Kompetentnost / Competency (Russia), 2023, no. 4, pp. 40-45. DOI: 10.24412/1993-8780-2023-4-40-45

Digitalization is increasingly invading the field of metrology and metrological support of enterprises. The greatest difficulties are caused by the stage of processing the results of verification and data transmission to the Federal State Information System Arshin. To solve this problem, we have developed a new software product for automating the main processes of verification work and the selection of measuring instruments, the formation of a verification protocol and the transmission of its results to FSIS Arshin. We also reviewed the algorithm and software implementation of the developed product in stages. The main advantage of the development over analogues is the use of the built-in capabilities of MS Excel and MS Visual Basic. It includes separately developed databases and templates for the design of verification results for each type of measuring instruments.

In conclusion, the proposed development is already being tested in the metrological service of Gazprom corporation.

1. National program Digital Economy of the Russian Federation app. Protocol of the Council for Strategic Development and National Projects under the RF President of 4/06/2019 N 7.

2. Rf Federal Law of 27/12/2019 N 496-FZ On amendments to the Federal Law On ensuring the uniformity of measurements.

3. The concept of informatization activities of Federal Agency for Technical Regulation and Metrology for the period up to 2018, app. Protocol of 29/10/2014 N 388-pr. Strategy for ensuring the uniformity of measurements in the Russian Federation until 2025, app. RF Government in 2017.

4. Krasavin I.V., Pilyugin A.Yu. FGIS Arshin — drayver tsifrovoy transformatsii obespecheniya edinstva izmereniy [FSIS Arshin is a driver of digital transformation to ensure the uniformity of measurements], Glavnyy metrolog. Spetsvypusk, 2022, pp. 32-36.

5. Kuznetsov D.A. Sovershenstvovanie zakonodatel'stva v oblasti obespecheniya edinstva izmereniy [Improvement of legislation in the field of ensuring the uniformity of measurements], Zakonodatel'naya iprikladnaya metrologiya, 2021, no. 3(171), pp. 5-7.

6. Zolotukhin K.V., Skornyakova E.A. Programma dlya peredachi dannykh o rezul'tatakh poverok sredstv izmereniy v federal'nuyu gosudarstvennuyu informatsionnuyu sistemu Arshin [Program for transferring data on the results of verification of measuring instruments to the FSIS Arshin], Avtomatizatsiya v promyshlennosti, 2022, no. 7, pp. 48-51.

7. FSUE VNIIMS. File generator in xml format for batches of measuring instruments: appendix (reg. date of 11/08/2021 N 2021663038).

8. LLC Unitess. Download module iFond is data transfer to FSIS Arshin (reg. date of 21/03/2019 N 2019613692).

9. LLC Unitess. The first Iceberg platform is a system for the complete automation of business processes of the metrological service based on 1C (reg. date of 21/03/2019 N 2019613691).

10. Varen'yu V.V., Orshlet S.S. Single-user program for collecting information on verification of measuring instruments (reg. date of 2/07/2018 N 2018617815).

11. LLC Metrologinet. Software Versta (reg. date of 24/11/2020 N 2020665193).

12. Automated control system for the metrological service version 7 (ACS MS ver. 7) (N 2018662466).

key words

verification, measuring instruments, verification protocol, software product

References

ПОЛИГРАФИЯ АСМС

(499) 175 42 91

верстка и дизайн полиграфических изделий, полноценная цифровая печать, ч/б копирование