Метрология. Конспект лекций

1.Определение метрологии. Задачи метрологии. Её функции.

2 Классификация измерений.

3 Основные характеристики измерений.

4 Классификация погрешностей.

5 Оценка погрешностей результатов измерения.

6 Классификация средств измерений.

7 Классификация методов измерений.

8 Метрологические характеристики средств измерения.

9 Нормирование средств измерения

10 Параметры измеряемых сигналов

11 Средства измерения электрических величин.

12 Средства измерения магнитных величин.

13 Средства измерения неэлектрических величин.

14 Измерительные информационные системы.

15 Обработка результатов прямых многократных измерений.

16 Государственная система стандартизации. Основные понятия и определения.

17 Функции стандартизации.

18 Основные принципы стандартизации.

19 Правовые основы обеспечения единства измерений.

20 Порядок разработки стандарта.

21 Функции метрологической службы организаций.

22 Научная база стандартизации.

23 Контроль и надзор за соблюдением требований стандарта.

24 Международные организации в области стандартизации.

25 Определение сертификации. Цели и принципы сертификации.

26 Правила сертификации

27 Обязательная сертификация.

28 Добровольная сертификация.

29 Правила и порядок проведения сертификации.

30 Международные организации по сертификации.

1.Определение метрологии. Задачи метрологии. Её функции.

Метрология (от греч. métron - мера и ...логия), наука об измерениях, методах достижения их единства и требуемой точности.

К основным задачам М. относятся:

а) общая теория измерений;

б) образование единиц физических величин и их систем;

в) методы и средства измерений;

г) методы определения точности измерений (теория погрешностей измерений);

д) основы обеспечения единства измерений и единообразия средств измерений (законодательная М.);

е) создание эталонов и образцовых средств измерений;

ж) методы передачи размеров единиц от эталонов образцовым и далее - рабочим средствам измерений.

Первоначально М. занималась описанием различного рода мер (линейных, вместимости массы, времени), а также монет, применявшихся в разных странах, и соотношений между ними. Поворотным моментом в развитии М. стало заключение в 1875 Метрической конвенции и учреждение Международного бюро мер и весов. Современная М. опирается на физический эксперимент высокой точности, она использует достижения физики, химии и др. естественных наук, но вместе с тем устанавливает свои специфические законы и правила, позволяющие находить количественное выражение свойств объектов материального мира.

Функции метрологии:

учет продукции народного хозяйства;

измерения, проводимые для контроля и регулирования технологических процессов;

измерение физ. величин, технических параметров, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытаниях и контроля продукции.

Классификация измерений.

Существует несколько видов измерений. При их классификации обычно исходят из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения… По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются… статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени;

Основные характеристики измерений.

Принцип измерений - физическое явление или совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Метод измерений - совокупность приемов использования принципов и средств… Погрешность измерений - разность между полученным при измерении X' и истинным Q значениями измеряемой величины.

Классификация погрешностей.

Относительная погрешность измерения - погрешность измерения, выраженная отношением абсолютной погрешности измерения к действительному значению… Случайные погрешности, это погрешности связанные с факторами, которые… Систематической погрешностью называется составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно…

Оценка погрешностей результатов измерения.

Точность измерений - понятие, характеризующее качество измерений. Чем выше точность, тем меньше и систематическая и случайная погрешность. Иногда… (3.3) где Х - абсолютное значение измеряемой величины, отнесенное к концу шкалы.

Классификация средств измерений.

Мера - средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Измерительный прибор - средство измерений, предназначенное для выработки… Измерительный преобразователь - средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в…

Классификация методов измерений.

Метод непосредственной оценки, заключающийся в определении величины непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого… Метод сравнения с мерой, заключающийся в том, что измеряемая величина и… Разновидностью метода сравнения с мерой является также нулевой метод измерения, который состоит в том, что подбором…

Метрологические характеристики средств измерения.

Одной из основных метрологических характеристик измерительных преобразователей является статическая характеристика преобразования (иначе называемая… Статическая характеристика нормируется путем задания в форме уравнения,… Если статическая характеристика преобразования линейна, то коэффициент К называется чувствительностью измерительного…

Нормирование средств измерения

Нормы на значения метрологических характеристик устанавливаются стандартами на отдельные виды средств измерения. При этом делается различие между… Нормальными считаются такие условия применения средств измерений, при которых… Рабочая область значений влияющих величин шире нормальной области значений. В ее пределах метрологические…

Параметры измеряемых сигналов

  Максимальное значение сигнала (Xmax) - наибольшее мгновенное значение сигнала на протяжении заданного интервала…

Средства измерения электрических величин.

1) класс точности измерительных приборов должен быть не хуже 2,5; 2) классы точности измерительных шунтов, добавочных резисторов,… 3) пределы измерения приборов должны выбираться с учетом возможных наибольших длительных отклонений измеряемых величин…

Средства измерения магнитных величин.

Измерительная техника в магнитных измерениях в основном представляет собой совокупность следующих приборов: приборы для измерения модуля напряженности или индукции магнитного поля… приборы для измерения направления вектора магнитного поля;

Средства измерения неэлектрических величин.

1) По назначению или виду измеряемых величин – преобразователи перемещений, скоростей, ускорений, силы, температуры и др. 2) По принципу действия или используемому явлению или эффекту – резистивные,… Резистивные преобразователи перемещения, скоростей и ускорений

Измерительные информационные системы.

Создание ИИС связано с решением чисто «системных» вопросов: метрологическая унификация средств измерений (датчиков, преобразователей, указателей)… Практически всегда в ИИС необходимы не только получение информации о различных…

Обработка результатов прямых многократных измерений.

исключить известные систематические погрешности из результатов наблюдений; вычислить среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений,… вычислить оценку среднего квадратического отклонения результата наблюдения;

Государственная система стандартизации. Основные понятия и определения.

Понятие стандартизация охватывает широкую область общественной деятельности, включающую в себя научные, технические, хозяйственные, экономические, юридические, эстетические, политические аспекты. Во всех странах развитие государственного хозяйства, повышение эффективности производства, улучшение качества продукции, рост жизненного уровня связаны с широким применением различных форм и методов стандартизации. Правильно поставленная стандартизация способствует развитию специализации и кооперирования производства.

Объектами стандартизации являются изделия, нормы, правила, требования, методы, термины, обозначения и т.п., имеющие перспективу многократного применения в науке, технике, промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, на транспорте и в связи, в культуре, здравоохранении, а также в международной торговле.

В зависимости от формы руководства стандартизацией и сферы действия стандартов различают государственную, национальную и международную стандартизацию.

Государственная стандартизация – форма развития и проведения стандартизации, осуществляемая под руководством государственных органов по единым государственным планам стандартизации.

Национальная стандартизация проводится в масштабе государства без государственной формы руководства.

Международная стандартизация проводится специальными международными организациями или группой государств с целью облегчения взаимной торговли, научных, технических и культурных связей.

Устанавливаемые при стандартизации нормы оформляются в виде нормативно-технической документации по стандартизации – стандартов и технических условий.

Стандарт – нормативно-технический документ, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарт может быть разработан как на предметы (продукцию, сырье, образцы веществ), так и на нормы, правила, требования к объектам организационно-методического и общетехнического характера труда, порядок разработки документов, нормы безопасности, системы управления качеством и др.

Технические условия (ТУ) – нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс требований к конкретным типам, маркам, артикулам продукции. Технические условия являются неотъемлемой частью комплекта технической документации на продукцию, на которую они распространяются.

Цели и задачи стандартизации

Целями и направлениями стандартизации являются:

установление требований к качеству готовой продукции на основе стандартизации ее качественных характеристик, а также характеристик сырья, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий;

разработка и установление единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля и испытаний, а также необходимого уровня надежности изделий с учетом их назначения и условий эксплуатации;

установление норм, требований и методов в области проектирования и производства с целью обеспечения оптимального качества и исключения нерационального многообразия видов, марок и типоразмеров продукции;

развитие унификации промышленной продукции, повышения уровня взаимозаменяемости, эффективности эксплуатации и ремонта изделий;

обеспечение единства и достоверности измерений, создание государственных эталонов единиц физических величин;

установление единых систем документации;

установление систем стандартов в области обеспечения безопасности труда, охраны природы и улучшения использования природных ресурсов.

Функции стандартизации.

Функция упорядочения – преодоление неразумного многообразия объектов (раздутая номенклатура продукции, ненужное многообразие документов). Она… Охранная (социальная) функция – обеспечение безопасности потребителей… Ресурсосберегающая функция обусловлена ограниченностью материальных, энергетических, трудовых и природных ресурсов и…

Основные принципы стандартизации.

Целенаправленность и технико-экономическая целесообразность означают, что проведение работ по стандартизации, разработка любого стандарта должны… Научный подход и использование передового опыта устанавливают, что… Прогрессивность и оптимальность стандарта следует из самой сущности стандартизации, отраженной в ее определении. Новые…

Правовые основы обеспечения единства измерений.

Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за… Защитить права и законные интересы предпринимателей и потребителей, экономики… Деятельностью, направленной на обеспечение единства величин, занимается метрологическая служба. Государственная…

Порядок разработки стандарта.

На основе заявок Госстандарт РФ формирует годовой план государственной стандартизации России. Разработке проекта стандарта предшествует организационная работа технического… Разработка проекта проходит две стадии. Вначале создается первая редакция. Основные требования к первой редакции…

Функции метрологической службы организаций.

обеспечение единства и требуемой точности измерений, повышение уровня и развитие техники измерений в объединениях, на предприятиях; определение основных направлений деятельности и выполнение работ по… внедрение современных методов и средств измерений автоматизированного контрольно - измерительного оборудования,…

Научная база стандартизации.

упорядочение объектов стандартизации; параметрическая стандартизация; унификация продукции;

Контроль и надзор за соблюдением требований стандарта.

К основным задачам государственного надзора можно отнести: предупреждение и пресечение нарушений обязательных требований государственных стандартов,… Проводят государственный надзор должностные лица – государственные инспекторы.… Государственный контроль за соблюдением обязательных требований стандартов осуществляют и другие организации.…

Международные организации в области стандартизации.

  Международная электротехническая комиссия (МЭК) в отличие от ИСО, занимающейся… Европейская экономическая комиссия ООН приняла рекомендации "Признание результатов испытаний", направленные…

Определение сертификации. Цели и принципы сертификации.

К объектам сертификации относятся продукция, услуги, работы, системы качества, персонал, рабочие места и пр. Сертификация может иметь обязательный и добровольный характер. Перечни продукции, подлежащей обязательной сертификации, утверждаются Правительством Российской Федерации.

Правила сертификации

2. Аккредитацию ОС и ИЛ организует и осуществляет Госстандарт России, федеральные органы исполнительной власти в пределах своей компетенции на… 3. Если в системе аккредитации несколько ОС одной и той же продукции (услуги),… 4. Сертификация отечественной и импортируемой продукции проводится по одним и тем же правилам.

Обязательная сертификация.

Обязательная сертификация является формой государственного контроля за безопасностью продукции. Ее осуществление связано с определенными… В соответствии со ст. 7 Закона РФ «О защите прав потребителей» перечни товаров… Правительством РФ. На основании этих перечней разрабатывается и вводится в действие постановлением Госстандарта России…

Добровольная сертификация.

Различают самосертификацию и сертификацию третьей стороной. Самосертификация выполняет все необходимые действия и заявляет об этом в специальном… При сертификации должно осуществляется информирование изготовителей,… При сертификации должна соблюдаться конфиденциальность информации, составляющей коммерческую тайну.

Правила и порядок проведения сертификации.

1. подачу заявки на сертификацию; 2. принятие решения по заявке, в том числе выбор схемы сертификации; 3. отбор, идентификацию образцов и их испытания;

Международные организации по сертификации.

  Международная электротехническая комиссия (МЭК) в отличие от ИСО, занимающейся… Европейская экономическая комиссия ООН приняла рекомендации "Признание результатов испытаний", направленные…