Даянова Д.Д.
Сургутский институт нефти и газа, Российская Федерация
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Потребность в объективной, полной и достоверной информации об экологической безопасности и качестве почв, растительного сырья, агро - и пищевой продукции, других веществ и материалов биологического происхождения весьма велика. Многочисленные межлабораторные исследования, проводимые при создании стандартных образцов состава природных сред, показывают, что применяемые в стране методы контроля качества биологической продукции не могут гарантировать ее экологическую безопасность. Данные измерений содержания токсикантов в одних и тех же образцах почв, растительной и пищевой продукции, полученные разными лабораториями, сильно отличаются, причем различия могут достигать сотен процентов. Хорошим средством устранения этой неопределенности является использование компьютерных технологий для построения по ним адекватных калибровочных моделей на основе международного стандарта ГОСТ Р ИСО 11095–2007.
Калибровка (градуировка) – это совокупность действий, которые устанавливают соотношение (математическую зависимость) между аттестованными значениями набора стандартных образцов и величинами, получаемыми измерительной системой при их анализе. Калибровка является важнейшей и неотъемлемой частью всех косвенных измерений, существенным образом определяющая правильность полученных результатов анализа и квалификацию метролога.
При проведении аналитических измерений химического состава контролируемых веществ требуется проведение калибровки измерительных приборов по набору стандартных образцов, в которых содержание контролируемых компонентов установлено в процессе аттестации. Калибровка традиционно осуществляется с применением программного обеспечения жестко привязанного к вычислительному устройству или компьютеру определенной архитектуры, поставляемого в составе измерительного комплекса. При этом используемые калибровочные алгоритмы и реализующая их программа известны только разработчику данного программного обеспечения и не могут быть использованы для калибровки других приборов.
От правильности калибровки хроматографа существенно зависят результаты измерений веществ. Применяемая процедура приготовления аттестационных смесей данных веществ в воде и калибровка по ним хроматографа трудоемка и занимает несколько дней. При этом на точность анализа оказывают существенное влияние различные факторы, такие как квалификация обслуживающего персонала, качество исходных материалов и другие.
Целью данной работы явилось создание информационной технологии позволяющей любому пользователю сети интернет производить калибровку измерительного комплекса по набору стандартных образцов (СО) с использованием стандартизированных алгоритмов РМГ 54–2002 и международного стандарта ISO 11095. Пакет программ предназначен для автоматизации, унификации процесса калибровки и поверки измерительных приборов, используемых в выпускающей промышленности.
Постановочно-методической основой программы является международный стандарт ISO 11095 «Линейная калибровка по набору стандартных образцов». Стандарт предполагает, что шум проводимых измерений много больше погрешностей аттестованных значений. Пользователь, имеющий комплект государственных стандартных образцов (ГСО) и эту программу, сможет без особых усилий осуществить точную калибровку измерительного комплекса в линейном приближении, а также проводить постоянный мониторинг точности измерений и качества калибровки.
Для моделирования калибровочных функций были использованы алгоритмы международного стандарта ГОСТ Р ИСО 11095–2007 «Статистические методы. Линейная калибровка с использованием образцов сравнения». При этом программный модуль размещался на веб-сервере , а доступ к нему пользователи получали, используя сеть интернет. Процедура построения адекватной калибровочной модели осуществляется следующим образом. Пользователь производит измерение набора стандартных образцов с известными (паспортными) значениями. Результаты измерений и паспортные значения пользователь через сеть интернет вводит на сайте в таблицу предложенного формата и получает искомую калибровочную модель.
С помощью веб-сайта можно избавиться от такой проблемы. Для внесения изменений необходимо лишь обновить файлы на сервере. Этим самым мы воздействуем на один объект и получаем максимум результата: у всех пользователей обновленная версия сайта. Пользователи могут и не знать о внесенных поправках, если они не касаются пользовательского интерфейса на веб-сайте , а несут в себе поправки на ошибки разработчиков.
Динамически созданный сайт с серверной обработкой решает проблему ресурсов пользователя. Требования к ресурсам компьютера пользователя уменьшаются. Все вычисления производит сервер и отправляет полученные данные пользователю. При этом, если подобное обращение уже имелось, сервер выдает полученные результаты почти мгновенно из оперативной памяти. Пользователю лишь необходимо иметь браузер.
Таким образом, применение компьютерных технологий позволяет любому пользователю, не имеющему специальных знаний в области разработки алгоритмов и программного обеспечения для компьютерного сопровождения аналитических исследований, осуществлять калибровку измерительных приборов по имеющимся у него результатам измерений набора стандартных образцов. Для калибровки измерительных комплексов может осуществить эту процедуру с любого устройства (карманный компьютер, мобильный телефон и др.), имеющего выход в сеть интернет.