Метрология, стандартизация и сертификация

Москва 2019

МИНИС ТЕРС ТВО НАУКИ И ВЫСШ ЕГО О Б РА З О ВА Н И Я РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»

ИНСТИТУТ ЭКОТЕХНОЛОГИЙ И ИНЖИНИРИНГА 
 
Кафедра сертификации и аналитического контроля

Г.Н. Воробьева
И.В. Муравьева

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ 
И СЕРТИФИКАЦИЯ

Электронный учебник

Допущено Федеральным Учебно-методическим объединением 
по укрупненной группе специальностей и направлений 22.00.00 
«Технологии материалов» в качестве учебного пособия при 
подготовке бакалавров, обучающихся по направлению 22.03.02 
«Металлургия».

№ 3105

УДК 006.3/.9+658.562 
 
В75

Р е ц е н з е н т 
канд. техн. наук, доц. Т.А. Гусева (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина); 
канд. хим. наук А.Э. Теселкина (НОУ ГЕНТ)

Воробьева Т.Н.
В75  
Метрология, стандартизация и сертификация : электр. учебник / Г.Н. Воробьева, И.В. Муравьева. – М. : Изд. Дом НИТУ 
«МИСиС», 2019. – 278 с.
ISBN 978-5-906953-60-5

Электронный учебник содержит основы метрологии, стандартизации и 
сертификации, материалы для проведения практических и лабораторных занятий, контрольные задания и их решения, вопросы и понятия для самоконтроля, 
список используемых источников, приложения.
Текстовая часть учебника сопровождается перекрестными ссылками, позволяющими сократить время поиска необходимой информации: переходить 
к определенным разделам учебника, открывать копии документов, проверять 
правильность выполнения контрольных заданий и т.д.
Электронный учебник работает на ПК, ноутбуках и планшетных компьютерах под управлением операционных систем Windows ХР и выше, Android 4.4 
и выше, iOS 7 и выше. Для первоначальной установки учебника необходимо 
наличие подключения к сети Интернет. Диагональ экрана устройства от 10.1” 
(1280x800 точек) и больше. Наличие свободной памяти на устройстве от 2 Гб, 
а также наличие программы на устройстве, читающей PDF файлы (Acrobat 
reader, PDF reader, Driver PDF Viewer и т. п.)
Учебник соответствует программам учебных курсов: «Метрология, стандартизация и сертификация», «Стандартизация и сертификация», «Стандартизация, сертификация и метрология».
Электронный учебник предназначен для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям: 22.03.02 «Металлургия», 20.03.01«Техносферная безопасность», 10.07.00 «Торговое дело».

УДК 006.3/.9+658.562

 Г.Н. Воробьева,
И.В. Муравьева, 2019
ISBN 978-5-906953-60-5
 НИТУ «МИСиС», 2019

Оглавление

Введение. О взаимосвязи метрологии, стандартизации и 
сертификации ............................................................................................6

1 Метрология .............................................................................................8
1.1 Из истории развития .......................................................................... 8
1.2 Основные понятия, термины и их определения ........................... 10
1.3 Физические величины, характеризующие свойства объектов ... 14
1.4 Международная система единиц величин. ГОСТ 8.417–2002. 
Основные и производные единицы величин ...................................... 14
Контрольное задание ............................................................................. 17
1.5 Основы измерений ........................................................................... 17
1.5.1 Принцип неопределенности измерений ................................ 17
1.5.2 Объекты измерений. Размерность и размер. Результаты 
измерений ........................................................................................... 18
Контрольное задание  ............................................................................ 20
1.5.3 Точность и погрешность измерений ....................................... 21
1.5.4 Классификация измерений  ..................................................... 23
Контрольное задание ............................................................................. 24
1.5.5 Шкала измерений ...................................................................... 24
Контрольное задание ............................................................................. 26
1.6 Средства измерений ......................................................................... 26
1.6.1 Конструктивное исполнение. Меры ....................................... 27
1.6.2 Метрологическое назначение .................................................. 30
1.6.3 Метрологические характеристики средств измерений ........ 31
1.6.4 Класс точности средств измерений (класс точности) .......... 33
1.7 Воспроизведение единицы величины. Эталоны .......................... 35
Контрольное задание ............................................................................. 37
1.8 Обеспечение единства измерений .................................................. 37
1.8.1 Государственное регулирование в области обеспечения 
единства измерений ........................................................................... 41
1.8.2 Федеральный государственный метрологический надзор ........ 43
1.8.3 Методики выполнения измерений, их аттестация ................ 44
Контрольное задание ............................................................................. 47
Понятия для самоконтроля ................................................................... 48

2 Стандартизация ....................................................................................49
2.1 Из истории развития ........................................................................ 49
Контрольное задание ............................................................................. 50

2.2 Основные понятия. Введение в терминологию. Объекты .......... 50
Примеры терминологических стандартов по металлургии:  
(по состоянию на 2019 г.) .................................................................. 55
Контрольное задание ............................................................................. 57
2.3 Законодательные основы. Технический регламент...................... 57
Контрольное задание ............................................................................. 59
Контрольное задание ............................................................................. 61
2.4 Национальная система стандартизации. Цели и принципы ....... 62
2.5 Участники работ по стандартизации  ............................................ 64
2.6 Документы национальной системы стандартизации................... 68
Контрольное задание ............................................................................. 70
2.7 Общетехнические системы стандартов  ........................................ 70
Контрольное задание ............................................................................. 73
2.8 Виды документов по стандартизации ............................................ 73
Контрольное задание ............................................................................. 77
2.9 Методы, применяемые в стандартизации ..................................... 77
2.10 Особенности стандартизации услуг ............................................ 80
Контрольное задание ............................................................................. 82
2.11 Информационное обеспечение стандартизации ........................ 83
2.12 Разработка и применение стандартов .......................................... 84
2.13 Международное и региональное сотрудничество...................... 86
Список использованных источников ................................................... 90
Понятия для самоконтроля ................................................................... 92
Эксклюзивное задание ........................................................................... 93
К понятию совершенного человека ................................................. 93
К сыну. Редьяр Киплинг .................................................................... 93

3 Сертификация как форма подтверждения соответствия ..................95
3.1 Из истории развития ........................................................................ 95
3.2 Основные понятия,  
термины и их определения .................................................................... 96
3.3 Цели и принципы подтверждения соответствия .......................... 97
3.4 Формы подтверждения соответствия ............................................ 98
Контрольное задание ........................................................................... 100
3.5 Форма декларации о соответствии. Форма сертификата 
соответствия при обязательной сертификации ................................ 101
3.6 Знаки соответствия ........................................................................ 105
3.7 Порядок проведения сертификации продукции в РФ ............... 106

3.8 Правовые основы подтверждения соответствия в РФ  
(в том числе сертификации) ................................................................ 107
3.9 Организации подтверждения соответствия за рубежом ............ 109
3.10 Национальная система аккредитации ........................................111
Контрольное задание ............................................................................112
Понятия для самоконтроля ..................................................................113
Контрольные задания ...........................................................................113

Список использованных источников .................................................. 116

Федеральный закон «О техническом регулировании»  
от 27.12.2002 № 184 (в редакции 2017 года) ...................................... 117

Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений»  
№102-ФЗ от 26.06.2008 (в редакции 2015 года) .................................164

Федеральный закон «О стандартизации в Российской  
Федерации» № 162-ФЗ от 29.06.2015 ..................................................181

ГОСТ 8.417–2002. Государственная система обеспечения  
единства измерений. Единицы величин .............................................209

ГОСТ Р 1.2–2016. Стандартизация в Российской Федерации. 
Стандарты национальные Российской федерации. Правила 
разработки, утверждения, обновления, внесения поправок, 
приостановки действия и отмены .......................................................241

Приложение A. Пядевая система мер .................................................... 272

Приложение Б. Перечень общероссийских классификаторов  
(далее ОК) .................................................................................................. 274

Приложение В. Схемы декларирования соответствия  
при разработке технических регламентов ............................................. 276

Приложение Г. Схемы сертификации при разработке  
технических регламентов ........................................................................ 277

Введение. О взаимосвязи метрологии, 
стандартизации и сертификации

Метрология, 
стандартизация 
и 
сертификация 
– 
взаимосвязанные виды деятельности и древние занятия человечества. 
Их возраст обусловлен развитием сознания «гомосапиенса». По 
меркам антропологов это 35–40 тысяч лет. Познавая законы природы 
через измерения, человек обеспечивал свое выживание, безопасность 
и полезность труда, закреплял их разными табу, нормами и правилами. 
Тысячелетия этих усилий привело к современному понятию –
качество жизни. Каждое событие, каждая его сторона, проявление и 
намерения обязывают улучшать качество, сформулированное в мире 
тысячами тысяч документов по стандартизации.
Однако наша цивилизация, последние столетия увлечённая 
производством и потреблением, нарушает многие из установленных 
требований 
и 
близка 
к 
необратимым 
последствиям. 
Такое 
состояние обусловило введение в обществе оценки соответствия 
установленным требованиям в виде подтверждения соответствия, 
включающего сертификацию и декларирование. Все эти виды работ 
закреплялись законами. Еще в 1993 г. в РФ был принят пакет законов, 
поэтому представляемая дисциплина для бакалавров «Метрология, 
стандартизация и сертификация» изучается по законам:
 - 1993 г. закон РФ «Об обеспечении единства измерений», 
актуализирован в 2008 г. № 102-ФЗ «Об обеспечении единства 
измерений»;
 - 1993 г. закон РФ «О стандартизации». Отменен в 2002 г. с 
принятием в 2002 г. Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом 
регулировании». Глава 3 «Стандартизация» исключена в 2016 г. 
в связи с принятием в 2015 г. Федерального закона № 162-ФЗ  
«О стандартизации в Российской Федерации»;
 - 1993 г. закон РФ «О сертификации продукции и услуг». 
Отменен в 2002 г. с принятием в 2002 г. Федерального закона 
№ 184-ФЗ «О техническом регулировании». Введена глава 4 
«Подтверждение соответствия».
Принятие Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О 
техническом регулировании» (далее – № 184-Ф3) и введение его 
в действие 01.07.2003 положили начало реорганизации системы 
стандартизации, необходимой для вступления России в ВТО и 
устранения технических барьеров в торговле.

к оглавлению

Техническое регулирование по № 184-ФЗ – правовое 
регулирование отношений в области установления, применения 
и исполнения обязательных требований к продукции, процессам 
производства, 
эксплуатации, 
хранения, 
перевозки, 
реализации 
и утилизации, а также в области установления и применения 
на добровольной основе требований к продукции, процессам 
производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и 
утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое 
регулирование отношений в области оценки соответствия.

Авторы благодарны Т.М. Полховской и Е.И. Хунузиди 
за обсуждение некоторых вопросов учебника и полезные советы, 
а также О.М. Звонковой за актуальную информацию о документах 
по стандартизации.

1 Метрология

1.1 Из истории развития

Метрология 
как 
область 
практической 
деятельности 
зародилась в древности.

Примеры измеряемых характеристик:
Долгота солнечного года – 365,242 дня по календарю Майя, в 
настоящем – 365,2422 дня.

Длина:
 - пядь, локоть, аршин, сажень (пядевая система мер славян: 

приложение А);
 - в пространстве: перестрел, вержение камня.

Объем и масса – ноша, горсть, охапка.

Хронология:
XVI–XVII вв. – изданы «Торговая книга», «Книга сошного 
письма».
1709 г. – издана «Роспись полевой меры».
1736 г. – создана Комиссия мер и весов.
1835 г. – созданы «нормальные меры» (эталоны).
1840 г. – создана Метрическая система мер во Франции.
1842 г. – издано «Положение о мерах и весах» и создано «Депо 
образцовых мер и весов».
1849 г. – издана «Общая метрология» Ф.И. Петрушевского, 
820 с.
1875 г. – состоялась Дипломатическая метрологическая 
конференция (Париж, участвовали 17 государств, в том числе Россия), 
принята Метрическая конвенция.
1892 г. – Д.И. Менделеев назначен ученым-хранителем Депо 
образцовых мер и весов, преобразованное позже в Главную палату 
мер и весов.
1899 г. – началось факультативное применение Метрической 
системы мер в России.
Метрологический надзор датируется концом Х в.

к оглавлению

1134 г. – созданы учреждения по поверке «Устав о церковных 
судах и о людях, и о мерилах торговых», «Целовальники» 
(контролеры), «Померные избы».
1782 г. – начало надзора в Горном, Военном, Морском, 
Железнодорожном и Почтовом деле.
1918 г. – издан Декрет «О введении Международной 
метрической системы мер и весов».
1983 г. – принято постановление № 273 «Об обеспечении 
единства измерений в стране».
1993 г. – введен Закон РФ «Об обеспечении единства 
измерений». Утратил силу.
2008 г. – принят Федеральный закон от 26 июня 2008 г. № 102ФЗ «Об обеспечении единства измерений» ( далее – № 102-ФЗ).
Международные метрологические организации действуют с 
конца Х1Х в.
С 1 марта по 20 мая 1875 г. в Париже проходила 
дипломатическая конференция (фр. Conference diplomatique du 
metre), 
завершившаяся 
подписанием 
Метрической 
конвенции. 
Метрическая конвенция была подписана 20 мая 1875 г. в Зале Часов 
(фр. Salon de I’Horloge) здания Министерства иностранных дел 
Франции на набережной Кэ д’Орсе (англ. Quai d’Orsay). Подписанию 
предшествовало 
полуторачасовое 
заседание. 
Конвенция 
была 
подписана полномочными представителями 17 стран от имени 
глав соответствующих государств. Со стороны России ее подписал 
советник посольства Григорий Окунев от имени императора 
Александра II.
Метрическая 
конвенция 
(фр. 
Convention 
du 
Metre) 
– 
международный договор, служащий для обеспечения единства 
метрологических стандартов в разных странах. В 1921 г. в 
договор были внесены изменения. В соответствии с Метрической 
конвенцией учреждены Международное бюро мер и весов (МБМВ) 
и Международный комитет мер и весов (МКМВ) и созываются 
Генеральные конференции по мерам и весам. Эти международные 
организации 
призваны 
решать 
вопросы 
стандартизации 
в 
области метрологии. Международное бюро мер и весов хранит 
международные прототипы метра и килограмма и некоторые другие 
эталоны, а также организует периодическое сличение национальных 
эталонов с международными. Руководство деятельностью МБМВ 
осуществляется МКМВ.

1.2 Основные понятия, термины 
и их определения

Основные 
понятия 
метрологии 
установлены 
в 
РМГ 
29–2013. Государственная система обеспечения единства измерений. 
Метрология. Основные термины и определения» (далее – РМГ 29).
Понятия законодательной метрологии регламентирует ст. 2 

№ 102-ФЗ.
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах 
обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности 
по РМГ 29.
Метрологию разделяют на теоретическую, законодательную и 
прикладную.
Теоретическая метрология занимается фундаментальными 
исследованиями, созданием Системы единиц измерений, физических 
постоянных, новых методов измерения.
Законодательная 
метрология 
включает 
совокупность 
взаимообусловленных правил и норм, направленных на обеспечение 
единства измерений, имеющих обязательную силу.
Практическая 
(прикладная) 
метрология 
занимается 
практическим применением результатов теоретических исследований.
Основные составляющие метрологии, объекты и субъекты 
приведены на рисунке 1.1.
Величина – свойство материального объекта или явления, 
общее в качественном отношении для многих объектов или явлений, 
но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них 
(РМГ 29).
Воспроизводимость измерений – прецизионность измерений 
в условиях воспроизводимости измерений (РМГ 29).
Государственный первичный эталон единицы величины – 
государственный эталон единицы величины, обеспечивающий 
воспроизведение, хранение и передачу единицы величины с 
наивысшей в Российской Федерации точностью, утверждаемый в 
этом качестве в установленном порядке и применяемый в качестве 
исходного на территории Российской Федерации (№ 102-ФЗ).
Государственный эталон единицы величины – эталон 
единицы величины, находящийся в федеральной собственности 
(№ 102-ФЗ).

к оглавлению

МЕТРОЛОГИЯ 

Объекты 
Субъекты 

Процесс: 
- измерения; 
- методика 
выполнения 
измерений 
(МВИ) 

Продукция 

Результат 
измерений 
(РИ) 

МОЗМ        ВНИИМС,          Росстандарт

      ВНИЦСМВ 

Наука 
теоретическая 

Познание 
свойств природы 

Деятельность: 
- по обеспечению единства измерений (ОЕИ); 
- метрологическое обеспечение 

Субъекты: МОЗМ – Международная организация законодательной метрологии; ВНИИМС – Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы; 
ВНИЦСМВ – Всероссийский научно-исследовательский 
центр стандартизации, информации и сертификации сырья, 
материалов и веществ; Росстандарт – Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

Рисунок 1.1 – Основные составляющие метрологии

Действительное значение величины – значение величины, 
полученное экспериментальным путем и настолько близкое к 
истинному значению, что в поставленной измерительной задаче 
может быть использовано вместо него (РМГ 29).
Единица величины – фиксированное значение величины, 
которое принято за единицу данной величины и применяется для 
количественного выражения однородных с ней величин (№ 102-ФЗ).
Единство измерений – состояние измерений, при котором их 
результаты выражены в допущенных к применению в Российской 
Федерации единицах величин, а показатели точности измерений не 
выходят за установленные границы (№ 102-ФЗ).
Значение величины – выражение размера величины в 
виде некоторого числа принятых единиц, или чисел, баллов по 
соответствующей шкале измерений (РМГ 29).
Измеренное значение величины – значение величины, 
которое представляет результат измерения (РМГ 29).

Измерение – совокупность операций, выполняемых для 
определения количественного значения величины (№ 102-ФЗ).
Основные составляющие измерения приведены на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Основные составляющие измерения

Истинное значение величины – значение величины, которое 
соответствует определению измеряемой величины (РМГ 29).
Мера – средство измерений, которое воспроизводит в процессе 
использования или постоянно хранит величины одного или более 
данных родов, с приписанными им значениями (РМГ 29).
Метод измерений – прием или совокупность приемов 
сравнения измеряемой величины с ее единицей или соотнесения 
со шкалой в соответствии с реализованным принципом измерений 
(РМГ 29).
Методика 
выполнения 
измерений 
– 
установленная 
логическая последовательность операций и правил при измерении, 
выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений 
в соответствии с принятым методом измерений (РМГ 29).
Опорное значение величины – значение величины, которое 
используют в качестве основы для сопоставления со значениями 
величин того же рода (РМГ 29).

к оглавлению

Размер 
величины 
– 
количественная 
определенность 
величины, присущая конкретному материальному объекту или 
явлению (РМГ 29).
Размерность величины – выражение в форме степенного 
одночлена, составленного из произведений символов основных 
величин в различных степенях и отражающее связь данной величины 
с величинами, принятыми в данной системе величин за основные с 
коэффициентом пропорциональности, равным 1 (РМГ 29).
Результат измерения величины – множество значений 
величины, приписываемых измеряемой величине вместе с любой 
другой доступной и существенной информацией (РМГ 29).
Средство измерений – техническое средство, предназначенное 
для измерений (№ 102-ФЗ).
Стандартный 
образец 
(СО) 
– 
материал 
достаточно 
однородный и стабильный в отношении определенных свойств для 
того, чтобы использовать его при измерении или при оценивании 
качественных свойств в соответствии с предполагаемым назначением 
(РМГ 29).
Точность измерений – близость измеренного значения к 
истинному значению измеряемой величины (РМГ 29).
Условия воспроизводимости измерений – один из наборов 
условий измерений, включающий разные местоположения, разные 
средства измерений, участие разных операторов и выполнение 
повторных измерений на одном и том же или аналогичных объектах 
(РМГ 29).
Условия повторяемости измерений – один из наборов 
условий измерений, включающий применение одной и той же 
методики измерений, того же средства измерений, участие тех 
же операторов, те же рабочие условия, то же местоположение и 
выполнение повторных измерений на одном и том же или подобных 
объектах в течение короткого промежутка времени (РМГ 29).
Эталон 
единицы 
величины 
– 
техническое 
средство, 
предназначенное для воспроизведения, хранения и передачи единицы 
величины (№ 102-ФЗ).
Задачи метрологии:
 - унификация единиц величин и признание их законными;
 - разработка систем воспроизведения единиц и передачи их 
размеров рабочим средствам измерений;