Метрология, стандартизация и сертификация

METROLOGY, STANDARDIZATION 
AND CERTIFICATION

LAbORATORY pRACTICAL COuRSE

Stavropol
Publisher
North Caucasus Federal University

2023

UDC 389 (075.8)
BBК  30.10 я73

М 54

Published by the decision 
of the Editorial and Publishing Council 
North Caucasus 
Federal University

© North Caucasus 
Federal University, 2023

М 54 
Metrology, standardization and certification: laboratory practical 
course / I. M. Shevchenko, M. A. Yasnaya, A.V. Blinov, A. A. Blinova, 
A. G. Ispiryan. – Stavropol: Publisher NCFU, 2023. – 86 p.

The laboratory practical course is compiled in accordance with the 
requirements of the Federal State Educational Standard of Higher Education 
(FGOS VO 3++), in accordance with the working curriculum and the work 
program of the discipline; it contains laboratory work containing brief 
theoretical information on the topics of work, methodological guidelines 
for their implementation, report preparation plans, control questions and 
assignments on the topic under study, lists of recommended literature, test 
tasks for the control of the studied material. 
It is intended for students studying in the bachelor’s degree program 
28.03.02 Nanoengineering, directions (profiles): «Diagnostics of materials 
and nanosystems in industry», «Nanotechnology and nanomaterials».

UDC 389 (075.8)
BBК 30.10 я73

Authors-compilers :
Ph. D., Assoc. Prof. I. M. Shevchenko, 
Ph. D., Assoc. Prof. M. A. Yasnaya, 
Ph. D., Assoc. Prof. A.V. Blinov, 
Ph. D., Assoc. Prof.  A. A. Blinova, 
Ph. D., Assoc. Prof. A. G. Ispiryan

Reviewers:
Ph. D., Assoc. Prof. S. A. Kunikin, 
Ph. D., Assoc. Prof. O. A. Dyudyun 
(Stavropol State Medical University)

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ 
И СЕРТИФИКАЦИЯ 

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ 

Ставрополь
Издательство
Северо-Кавказского федерального университета

2023

УДК  389 (075.8)
ББК  30.10 я73

М 54

Печатается по решению 
редакционно-издательского совета 
Северо-Кавказского 
федерального университета

© Северо-Кавказский 
федеральный университет, 2023

М 54 
Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие (лабораторный 
практикум) / И. М. Шевченко, М. А. Ясная, А. В. Блинов,  
А. А. Блинова, А. Г. Испирян. – Ставрополь: Из-во СКФУ, 2023. – 86 с.

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного 
образовательного стандарта высшего образования (ФГОС ВО 3++), в соответствии 
с рабочим учебным планом и рабочей программой дисциплины; в нем 
пособии представлены лабораторные работы, содержащиe краткие теоретические 
сведения по темам работ, методические указания по их выполнению, планы составления 
отчета, контрольные вопросы и задания по изучаемой теме, списки рекомендуемой 
литературы, тестовые задания для контроля изучаемого материала. 
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 
бакалавров 28.03.02 Наноинженерия, направленностям (профилям): «Диагностика 
материалов и наносистем в промышленности», «Нанотехнологии и на-
номатериалы».

УДК 389 (075.8)
ББК 30.10 я73

Составители:
канд. техн. наук доцент И. М. Шевченко,
канд. хим. наук доцент М. А. Ясная, 
канд. техн. наук доцент А. В. Блинов, 
канд. техн. наук доцент А. А. Блинова, 
канд. физ.-мат. наук доцент А. Г. Испирян

Рецензенты:
канд. физ.-мат. наук доцент С. А. Куникин,
канд. хим. наук доцент О. А. Дюдюн
(Ставропольский государственный медицинский университет)

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие ........................................................................................................6

1.
Техника безопасности в помещениях
лабораторно-аналитического комплекса  ....................................7

2.
Калибровка сканеров атомно-силовых микроскопов
NTEGRA Aura, «Максимус» TGQ1, TGZ2  .................................13

3.
Методика калибровки Фурье-спектрометров
инфракрасных ФСМ 1201, ФСМ 1202, ФСМ 1211  .................42

4.
Методика калибровки эллипсометра SE 800  ...........................60

Тестовые задания для контроля изученного материала 
лабораторных работ  .......................................................................................72

- 6 -

Метрология, стандартизация и сертификация

ПРЕДИСЛОВИЕ

Лабораторный практикум к выполнению лабораторных работ 
составлен в соответствии с требованиями ФГОС ВО, рабочих 
учебных планов по программе бакалавриата, программы дисциплины «
Метрология, стандартизация и сертификация». 
Лабораторный практикум включают в себя теоретическое 
обоснование, методику и порядок выполнения лабораторных 
работ, указание по технике безопасности (ТБ), перечень контрольных 
вопросов, список рекомендованной литературы, тестовые 
задания для контроля изучаемого материала.
Основной целью изучения данной дисциплины является формирование 
у обучающихся набора компетенций (ОПК-3, ОПК-
6) и соответствующих индикаторов (ИД-1 ОПК-3; ИД-2 ОПК-3; 
ИД-1 ОПК-6; ИД-2 ОПК-6) через ознакомление студентов с основами 
метрологических норм и контроля необходимыми при 
решении научно-практических задач. 
Основными задачами изучения дисциплины являются формирование 
у студентов минимально необходимых знаний в 
области метрологии, стандартизации и сертификации, необходимых 
для решения задач обеспечения единства измерений и 
контроля качества продукции (услуг); по метрологическому и 
нормативному обеспечению разработки, производства, испытаний, 
эксплуатации и утилизации продукции, планирования и 
выполнения работ по стандартизации и сертификации продукции 
и процессов разработки и внедрения систем управления 
качеством; метрологической и нормативной экспертиз, использования 
современных информационных технологий при проектировании 
и применении средств и технологий управления качеством.

- 7 -

Лабораторная работа 1

1.  ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ В ПОМЕЩЕНИЯХ 
 
ЛАБОРАТОРНО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА

Цель работы: получить знания, теоретических и практических 
основ безопасной работы в научно-исследовательских лабораториях, 
а также уметь оценивать и контролировать риски 
уменьшать их либо полностью устранять. 
В результате выполнения лабораторной работы студенты 
должны:
• 
знать: теоретические основы правил безопасной работы 
в научно-исследовательских лабораториях, а также 
правила безопасной работы с различными химическими 
веществами;
• 
уметь: организовывать безопасную работу в соответствии 
с проведенным инструктажем; 
• 
владеть: навыками безопасной работы в научно-исследовательской 
лаборатории; способностью демонстрировать 
знания в данной области и готовностью использовать 
их в чрезвычайной ситуации.

Теоретическая часть

Студенты, начавшие изучать дисциплину «Метрология, стандартизация 
и сертификация» допускаются к выполнению лабораторных 
только после прохождения вводного инструктажа о 
соблюдении мер безопасности и после собеседования по вопросам 
техники безопасности. Проведение всех видов инструктажа 
регистрируется в журнале. 
Проведение вводного инструктажа, контроль выполнения правил 
техники безопасности во всей лаборатории и ведение журнала 
инструктажа осуществляет преподавателем или инженером 
(лаборантом), которые прикреплены к данной лаборатории.
Все студенты, работающие в лаборатории, должны находится 
в ней в необходимой спецодежде: белом халате из хлопчатобумажной 
ткани; при необходимости применять фартуки, средства 
индивидуальной защиты глаз и рук. 

- 8 -

Метрология, стандартизация и сертификация

Требование в соответствии с инструкцией 
перед началом работы
 
Перед началом работы с аналитическим оборудованием необходимо 
соблюдать следующие правило:
• 
убедитесь, что измерительный комплекс заземлен; 
• 
самостоятельно не проводить монтаж не каких частей 
измерительных установок, разбирать изделия разрешено 
только специалистам, имеющим соответствующие нормативные 
документы;
• 
не подключайте к измерительному оборудованию дополнительные 
устройства без консультации со специалистами (
преподавателем или лаборантом);
• 
не применять к научно-исследовательскому оборудованию 
ударных нагрузок и сильных механических воздействий;
• 
оберегать измерительные установки от воздействия предельных 
температур, прямого солнечного излучения, попадания 
жидкости.

Требование в соответствии с инструкцией 
во время работы
 
• 
во время работы необходимо выполнять только те задачи, 
которые поставлены преподавателем в соответствии 
с учебным планом;
• 
соблюдать правило перемещения в помещении;
• 
использовать лабораторное оборудование только по назначению;
• 

знать химические и физические свойства анализируемого 
материала, продуктов реакции, химических реактивов, особенно 
их токсичность, огнеопасность и взрывоопасность.
 
Требование в соответствии с инструкцией 
при работе с электрооборудованием
При работе с электрооборудованием в лабораториях студенту 
запрещается:
• 
прикасаться к открытым токоведущим частям и корпусам 
электрооборудования, кабелям, проводам;

- 9 -

• 
класть на электрические щитки, пульты управления, электрические 
машины и пускатели какие-либо предметы;
• 
использовать научно-исследовательские установки не по 
назначению;
• 
вскрывать защитные кожуха пусковой аппаратуры и проникать 
за ограждения распределительных устройств.
Для уменьшения влияния возможных сетевых помех на процесс 
измерений рекомендуется подключать блоки измерительных 
комплексов через сетевой фильтр.
Необходимо соблюдать правила безопасности работы с приборами, 
содержащими источник лазерного излучения. Предупреждающий 
о наличии лазерного излучения обозначается ярлыком. 
Ярлыки различаются в зависимости от длины волны и 
мощности лазерного излучения (рис. 1.1).
 

Рис. 1.1. Предупреждающие ярлыки о наличии лазерного излучения

При наличии сканеров необходимо помнить, что, применение 
усилий больших, чем это необходимо для установки запрещено. 
Избегайте ударов по сканеру и его боковых смещений. Помните, 
что толщина стенок сканера составляет всего 0.5 мм.

Условие эксплуатации научно-исследовательского 
оборудования 

Для размещения аналитических установок требуется помещение 
общей площадью не менее 6 кв. м, с классом чистоты не 
хуже 8 (по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2002).
Для обеспечения качественной и безопасной работы измерительного 
оборудования рекомендуется соблюдать следующие 
условия эксплуатации и размещения:

Лабораторная работа 1

- 10 -

Метрология, стандартизация и сертификация

1.  Температура окружающей среды:
• абсолютный диапазон (15–35°С);
• рекомендуемый диапазон (20–25°С);
• дрейф температуры: не более 1 °С в час.
2.  Относительная влажность:
• абсолютный диапазон (20–80 %) (без конденсации 
влаги);
• рекомендуемый диапазон (30–50 %) (без конденсации 
влаги).
3.  Амплитуда вибраций в полосе частот 1÷1000 Гц не более 
0.5 мкм.
4.  Атмосферное давление: (760±25 мм рт. ст.)/ (100±4 кПа). 
5.  Рабочее помещение должно быть оборудовано контуром 
защитного заземления и однофазной электрической сетью (
110/220 В) с заземлением. 
6.  Параметры электропитания:
• напряжение 
питания 
сети 
переменного 
тока 
110±10/220±22 В;
• частота питающего напряжения 50.0±0.4/60±0.5 Гц;
7.  Рабочее помещение должно быть защищено от механических 
вибраций и акустических шумов как внутренних, 
так и внешних.
8.  Столы, предназначенные для установок измерительных 
блоков, должны быть устойчивым и, по возможности, 
массивными. 
9.  Для получения наилучшей виброустойчивости комплексов 
следует размещать на наливных полах с мраморным 
покрытием, рядом с несущими стенами здания (опорами, 
балками и т.п.).
10.  Измерительный установки следует размещать на отдельных 
столах, подальше от компьютера и мониторов, чтобы 
избавиться от электромагнитных помех.
11.  Измерительные комплексы должен быть защищен от воздействия 
прямых солнечных лучей.
12.  На работу измерительных установок отрицательно влияют 
тепловые потоки, сквозняки, резкие изменения температурного 
фона и влажности. 

- 11 -

Требование в соответствии с инструкцией 
в аварийных ситуациях 
Во время работы могут возникнуть следующие аварийные 
ситуации:
• 
возникновение пожара, взрыва;
• 
поражение электрическим током;
• 
попадание кислоты или щелочи на кожу или в глаза;
• 
выделение или образование едких, ядовитых, огне- или 
взрывоопасных веществ.
При возникновении аварийной ситуации студент обязан прекратить 
работу, немедленно сообщить о случившемся либо инженеру (
лаборанту) лаборатории.
Все помещения лаборатории должны соответствовать требованиям 
электробезопасности при работе с электроустановками 
по ГОСТ 12.1.019-79, а так же пожаробезопасности в соответствии 
с ГОСТ 12.1.004-91 [1] и иметь средства пожаротушения 
по ГОСТ 12.4.009-83. 

Требование в соответствии с инструкцией 
по окончании работы 
После окончания работы необходимо выключить оборудование 
и водопроводные краны, а также удалить из помещения отходы 
горючих и огнеопасных веществ, отработанные жидкости 
(сливы), мусор, загрязненную ветошь, перекрыть общий газовый 
и водопроводный краны, отключить электропитание. Снять 
спецодежду, привести ее в порядок и убрать в шкаф. Тщательно 
вымыть лицо и руки с мылом или очищающей пастой. 

Задания 
1. 
Прохождение вводного инструктажа о соблюдении мер 
безопасности.
2. 
Освоить правила по технике безопасности перед началом 
работы, во время работы и по окончанию работы. 
3. 
Изучить все аспекты в области безопасной работы, в случаях 
аварийной ситуации.
4. 
Овладеть навыками безопасной работы с электрическим 
оборудованием в соответствии с ГОСТ 12.1.019-2017.

Лабораторная работа 1