izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2024-11-62-68izmertech-2215Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯPHYSICOCHEMICAL MEASUREMENTSСистема двухпараметрического контроля химического состава серебряных монет: выбор средств измерений массовой доли компонентовSilver coin chemical composition two-parameter control system: measuring instruments selection for mass fraction of componentshttps://orcid.org/0000-0002-6545-6119МитрофановаС. А.MitrofanovaSvetlana A.

Светлана Анатольевна Митрофанова, доцент кафедры "Законодательная метрология",

Москва.

Moscow.

s_bogomolova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7870-2043МуравьеваИ. В.MuravyevaIrina V.

Ирина Валентиновна Муравьева, доцент кафедры "Сертификация и аналитический контроль" ("МИСиС"),

Москва.

Moscow.

iravm@bk.ruАкадемия стандартизации, метрологии и сертификации (учебная)РоссияAcademy of Standardization, Metrology and Certification (educational)Russian FederationНациональный исследовательский технологический университет «МИСиС»; Российский химико-технологический университет им. Д.И. МенделееваРоссияNational University of Science and Technology “MISIS”; D. I. Mendeleev Russian University of Chemical TechnologyRussian Federation2024090120250116268Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20252025ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2215

Рассмотрены общие требования к контролю качества изделий из драгоценных металлов. Изложен алгоритм разработки системы контроля качества серебряных монет и особенности его применения при контроле химического состава монет с массовой долей серебра 79,7–92,8 % (остальное – массовая доля меди). Разработан алгоритм принятия решения по результатам двухпараметрического контроля, включающего математические модели расчёта показателей достоверности контроля (вероятности ошибок 1-го и 2-го родов). При требуемой достоверности (вероятность ошибок 1-го рода составляет 0,1) рассчитаны погрешности измерений массовых долей серебра и меди. Описана зависимость вероятности ошибок 1-го рода от погрешности (среднего квадратического отклонения) результатов измерений массовой доли компонентов сплава серебряных монет. С использованием данной зависимости можно обосновывать требования к показателям точности измерений. Исходя из критериев «Анализируемые элементы», «Диапазон измерений», «Погрешность» предложено применять в системе контроля рентгенофлуоресцентные спектрометры. Изложенный алгоритм разработки системы контроля и его реализация при контроле химического состава серебряных монет будут полезны сотрудникам, занимающимся драгоценными металлами и ювелирными изделиями в специализированных институтах и организациях обрабатывающей промышленности, банках, ювелирных магазинах, ломбардах.

The article considers general requirements for quality control of precious metal products. It presents an algorithm for developing a quality control system for silver coins and features of its application in monitoring the chemical composition of coins with a silver content of 79.7% to 92.8% (the balance is copper). An algorithm has been developed for making decisions based on the two-parameter control results, including mathematical models for calculating the indicators of control reliability (the probability of types I and II errors). The calculation of the errors in measuring mass fractions of silver and copper (standard deviation) was performed with the required reliability (the probability of type I errors is 0.10). The article describes the dependence of the probability of type I errors on the error (standard deviation) of mass fraction of alloy components in silver coins measurement result, which can be used to justify the requirements for the indicators of measurement accuracy. Based on the criteria “Analyzed elements”, “Measurement range”, “Error”, X-ray fl uorescence spectrometers were proposed for use in the control system. The described algorithm for developing a controlsystem and its implementation in monitoring the chemical composition of silver coins will be useful to employees involved in precious metals and jewelry in specialized institutes and organizations in the manufacturing industry, banks, jewelry stores, pawnshops.

 

система допускового контроляхимический составсеребряные сплавыдрагоценные металлыдостоверность контролярентгенофлуоресцентный методtolerance control systemchemical compositionprecious metalssilver alloyscontrol reliabilityX-ray fluorescence methodReferencesДанилевич С. Б. Достоверность результатов многопараметрического измерительного контроля. Системы управления, связи и безопасности: сетевой журнал, (4), 171–179 (2015). https://sccs.intelgr.com/archive/2015-04/11-Danilevich.pdfDanilevich S. B. Reliability of results of multi-parameter measurement control. Systems of Control, Communication and Security, (4), 171–179 (2015). (In Russ.) https://sccs.intelgr.com/archive/2015-04/11-Danilevich.pdfКоровина О. А. Оценка рисков изготовителя и заказчика при контроле погрешностей измерительных устройств в одной или нескольких точках. Измерительная техника, (5), 14–17 (2018). https://elibrary.ru/xpsvfbKorovina O. A. Estimate of risk for the manufacturer and the customer when monitoring the errors of measuring devices at one or more points. Measurement Techniques, 61(5), 434–439 (2018). https://doi.org/10.1007/s11018-018-1448-8Dalalah D., Hani D. B. A precision-to-tolerance ratio model for the assessment of measurements uncertainty. Precision Engineering, 44, 143-151 (2016). http://dx.doi.org/10.1016/j.precisioneng.2015.11.003Dalalah D., Hani D. B. A precision-to-tolerance ratio model for the assessment of measurements uncertainty. Precision Engineering, 44, 143–151 (2016). http://dx.doi.org/10.1016/j.precisioneng.2015.11.003Зильбербранд Г. Е. Выбор и применение показателей достоверности результатов контроля и испытаний. Компетентность, 105(4), 44–46 (2013). https://elibrary.ru/qavolrZilberbrand G. E. Selection and application of indicators of reliability of control and test results. Competency, 105(4), 44–46 (2013). (In Russ.) https://elibrary.ru/qavolrХайруллин Р. З., Корнев А. С., Костоглотов А. А., Лазаренко С. В. Математическое моделирование функций ошибок принятия решения при допусковом контроле работоспособности измерительной техники. Метрология, (3), 3–15 (2020). https://doi.org/10.32446/0132-4713.2020-3-3-15Khayrullin R. Z., Kornev A. S., Kostoglotov A. A., Lazarenko S. V. Mathematical simulation of decision error functions in tolerance control of the performance of measuring techniques. Measurement Techniques, 63(9), 680–685 (2020). https://doi.org/10.1007/s11018-021-01839-yРубичев Н. А., Фрумкин В. Д. Достоверность допускового контроля качества. Издательство стандартов, Москва (1990).Rubichev N. A., Frumkin V. D. Reliability of the quality control tolerance. Izdatelstvo standartov, Moscow (1990). (In Russ.)Богомолова С. А., Лукашов Ю. Е., Шварц М. З. Анализ достоверности измерительного контроля энергопроизводительности фотоэлектрических модулей. Измерительная техника, (12), 6–10 (2014). https://elibrary.ru/tejzarBogomolova S. A., Lukashov Yu. E., Shvarts M. Z. Analysis of the reliability of measurement monitoring of the power output of photovoltaic modules. Measurement Techniques, 57(12), 1338–1344 (2015). https://doi.org/10.1007/s11018-015-0631-4Богомолова С. А. Исследование и разработка методов повышения эффективности процесса контроля состояния испытательного оборудования при производстве тонкоплёночных солнечных модулей: дис. канд. техн. наук. Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы, Москва (2016). https://elibrary.ru/uvziasBogomolova S. A. Research and development of techniques to improve the efficiency of the monitoring process for testing equipment state in the production of thin-fi lm solar modules. Candidate’s dissertation Technical Sciences, VNIIMS, Moscow (2016). (In Russ.)Логанина В. И., Куимова Е. И. Достоверность контроля и погрешность измерения при допусковом контроле качества строительных материалов. Региональная архитектура и строительство, 44(3), 17–21 (2020). https://elibrary.ru/znkkpyLoganina V. I. Reliability of control and measurement error in tolerance quality control of building materials. Regional’naya arhitektura i stroitel’stvo, 44(3), 17–21 (2020). (In Russ.) https://elibrary.ru/znkkpyЕрусалимчик И. Г., Филиппов М. Н., Муравьева И. В. Коррозионные повреждения серебряной монеты «Соболь». Защита металлов, 41(2), 221–222 (2005). https://elibrary.ru/hsboibErusalimchik I. G., Filippov M. N., Murav’eva I. V. Corrosion damage to a silver coin “Sobol”. Protection of Metals, 41(2), 203-204 (2005). https://doi.org/10.1007/s11124-005-0029-9Ерусалимчик И. Г., Филиппов М. Н., Муравьева И. В. Коррозионные повреждения серебряной монеты Замбии серии «Африканская дикая природа». Защита металлов, 42(3), 324–325 (2006). https://elibrary.ru/htibldErusalimchik I. G., Filippov M. N., Murav’eva I. V. Corrosion resistance of Zambian silver coin from the “African wildlife” series. Protection of Metals, 42(3), 301–302 (2006). https://doi.org/10.1134/S0033173206030167Ерусалимчик И. Г., Карпов Ю. А., Муравьева И. В., Потапчук Е. А. Исследование возможности применения электрохимического детектора для идентификации состава цветных, чёрных металлов и сплавов. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 72(7), 8–12 (2006). https://elibrary.ru/hvdhzbErusalimchik I. G., Karpov Yu. A., Murav’eva I. V., Potapcbuk E.A. Examination of electrochemical detector application for identification of ferrous, non-ferrous metals and alloys. Industrial laboratory. Diagnostics of materials, 72(7), 8–12 (2006). (In Russ.) https://elibrary.ru/hvdhzbФищенко Ю. Ю., Макавецкас А. Р., Смайлов Б. Б., Смайлова А. Б. Роль современного комплекса методов технологической минералогии для решения задач повышения извлекаемой ценности руд. Рациональное освоение недр, (5-6), 30–35 (2015). https://elibrary.ru/ymbatnFishchenko Yu. Yu., Makavetskas A. R., Smailov B. B., Smailova A. B. The significance of modern complex technological mineralogy methods for solving problems of increasing the gross recoverable value. Ratsionalnoe osvoenie nedr, (5-6), 30–35 (2015). (In Russ.) https://elibrary.ru/ymbatn

The authors declare that there are no conflicts of interest present.