1. Средства измерений. Классификация средств измерений, требования к ним. Измерительные преобразователи, их разновидности. Измерительные приборы, их разновидности. Средство измерения
| Вид материала | Документы |
- 05. 11. 01 Приборы и методы измерения по видам измерений Формула специальности, 14.1kb.
- Персонала, 76.94kb.
- Тема метрологические характеристики средств измерений, 26kb.
- Правила хранения 8Настройка преобразователя Безопасные приёмы работы, организация труда, 26.77kb.
- Правила по метрологии государственная система обеспечения единства измерений порядок, 100.67kb.
- Рабочей программы дисциплины Метрология, стандартизация и сертификация по направлению, 29.94kb.
- Введение Курс "Методы и средства измерений, испытаний и контроля", 172.41kb.
- Классификация радиоизмерительных приборов согласно гост 15094-69 Радиоэлектронные измерительные, 120.94kb.
- Рабочая программа учебной дисциплины «Измерительные преобразователи и электроды» для, 82.18kb.
- Методика устанавливает: условия выполнения измерений; требования к методам и средствам, 262.56kb.
Метрология
1. Средства измерений. Классификация средств измерений, требования к ним. Измерительные преобразователи, их разновидности. Измерительные приборы, их разновидности.
Средство измерения – техническое средство, предназначено для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее или хранящее единицу ФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного интервала времени.
Универсальные средства: измерительные приборы, комплексы. Классифицировать можно по типам, видам.
Тип – совокупность средств измерений, имеющих принципиальную одинаковую схему, конструкцию и изготавливаемых по одним и тем же техническим условиям.
Вид – совокупность типов средств измерений, предназначенных для измерений одной какой-либо ФВ.
Классификация средств измерений:
1) По метрологическому назначению:
- рабочие (для измер ФВ)
- метрологические (образцовые) обеспечение единства измерений
2) По конструктивному исполнению:
- Меры, измерительные приборы, измерительные установки, измерительные системы, измерительные комплексы.
3) По уровню автоматизации:
- Неавтоматизированные
- Автоматизированные
- Автоматические
4) По уровню стандартизации:
- Стандартизованные
- Нестандартизованные
5) По отношению к измеряемой ФВ:
- Основные
- Вспомогательные
Измерительные преобразователи – средства измерений, служащие для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, преобразования, обработки и хранения, но не поддающиеся непосредственному восприятию наблюдателя.
Могут быть первичными (воспроизвод), промежуточными, передающими.
Измерительные приборы – средства измерений, предназначенные для получения значений измеряемой ФВ в установленном диапазоне.
Виды измерительных приборов:
1. Показывающий (вольтметр, амперметр)
Допускает только отсчитывание показаний измеряемой величины.
2. Аналоговые (термометр)
Показания или выходной сигнал являются непрерывной функцией измеряемой величины.
3. Цифровой
Измерительный прибор, показания которого представлено в цифровой форме.
4. Регистрирующие
Предусмотрена регистрация показаний. Может быть как в аналоговой форме, так и в числовой.
5. Самопишущие (осциллограф)
Регистрирующий прибор, предусмотрена запись показаний в виде диаграмм.
6. Печатающие
Приборы, в которых предусмотрено печатание показаний в цифровой форме.
7. Суммирующие (вольтметр)
Приборы, показания которых функционально связаны с суммой 2-х или нескольких величин, подводимых к ним по различным каналам.
8. Интегрирующие (счетчик)
Значение измеряемой величины определяют за счет интеграции ее по другой величине.
9. Измерительный прибор сравнения
Предназначен для непосредственного сравнения измеряемой величины с известной величиной.
2. Оценка качества. Контроль качества. Виды контроля. Контролепригодность.
Критерии качества измерений
Качество измерений характеризуется точностью, достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью измерений, а также размером допустимых погрешностей.
Точность - это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Высокая точность измерений соответствует малым погрешностям как систематическим, так и случайным.
Точность количественно оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности. Например, если погрешность измерений равна 10-6, то точность равна 106.
Достоверность измерений характеризует степень доверия к резуль-татам измерений. Достоверность оценки погрешностей определяют на основе законов теории вероятностей и математической статистики. Это даёт возможность для каждого конкретного случая выбирать средства и методы измерений, обеспечивающие получение результата, погрешности которого не превышают заданных границ с необходимой достоверностью.
Под правильностью измерений понимают качество измерений, отражающее близость к нулю систематических погрешностей в результатах измерений.
Сходимость - это качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях. Схо-димость измерений отражает влияние случайных погрешностей.
Воспроизводимость - это такое качество измерений, которое отра-жает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различ-ных условиях (в различное время, в различных местах, различными мето-дами и средствами).
Виды контроля
Контроль - это процесс получения и обработки информации об объекте (параметре детали, механизма, процесса и т. д.) с целью определения его годности или необходимости введения управляющих воздействий на факторы, влияющие на объект.
Классификация видов контроля:
1) По возможности (или невозможности) использования продукции после выполнения контрольных операций различают неразрушающий и разрушающий контроль.
При неразрушающем контроле соответствие контролируемого размера (или значения) норме определяется по результатам взаимодейст-вия различных физических полей и излучений с объектом контроля. Ин-тенсивность полей и излучений выбирается такой, чтобы не только не про-исходило разрушений объекта контроля, но и не менялись его свойства во время контроля. В зависимости от природы физических полей и излуче-ний виды неразрушающего контроля разделяются на следующие группы: акустические, радиационные, оптические, радиоволновые, тепловые, маг-нитные, вихревые, электрические, проникающих веществ.
При разрушающем контроле определение соответствия (или несоот-ветствия) контролируемого размера (или значения) норме сопровождается разрушением изделия (объекта контроля), например, при проверке изделия на прочность.
2) По характеру распределения по времени различают непрерывный, периодический и летучий контроль.
Непрерывный контроль состоит в непрерывной проверке соответствия контролируемых размеров (или значений) нормам в течение всего процесса изготовления или определённой стадии жизненного цикла.
При периодическом контроле измерительную информацию получают периодически через установленные интервалы времени . Период конт-роля может быть как меньше, так и больше времени одной техноло-гической операции оп. Если = оп, то периодический контроль стано-вится операционным (или послеоперационным).
Летучий контроль проводят в случайные моменты времени.
3) В зависимости от исполнителя контроль разделяется на: самоконтроль, контроль мастером, контроль ОТК (отделом технического контроля) и инспекционный контроль (специально уполномочен-ными представителями). Инспекционный контроль в зависимости от того, какая организация уполномочила представителя проводить контроль подразделяется на: ведомственный, межведомственный, вневедомственный, государственный (выполняемый контролёрами Госстандарта).
4) По стадии технологического (производственного) процесса отличают входной, операционный и приёмочный (приёмосдаточный) контроль.
Входному контролю подвергают сырьё, исходные материалы, полу-фабрикаты, комплектующие изделия, техническую документацию и т.п., иначе говоря, всё то, что используется при производстве продукции или её эксплуатации.
Операционный контроль ещё незавершённой продукции проводится на всех операциях производственного процесса.
Приёмочный контроль готовых, сборочных и монтажных единиц осуществляется в конце технологического процесса.
5) По характеру воздействия на ход производственного (техно-логического ) процесса контроль делится на активный и пассивный.
При активном контроле его результаты непрерывно используются для управления технологическим процессом. Можно сказать, что актив-ный контроль совмещён с производственным процессом в единый контрольно-технологический процесс. Как правило, он выполняется авто-матически.
Пассивный контроль осуществляется после завершения либо отдель-ной технологической операции, либо всего технологического цикла изго-товления детали или изделия. Он может бать ручным, автоматизирован-ным и автоматическим.
6) В зависимости от места проведения различают подвижный и стационарный контроль.
Подвижный контроль проводится непосредственно на рабочих мес-тах, где изготавливается продукция (у станка, на сборочных и настроечных стендах и т.д.).
Стационарный контроль проводится на специально оборудованных рабочих местах. Он применяется при необходимости создания специаль-ных условий контроля; при наличии возможности включения в техноло-гический цикл стационарного рабочего места контролёра; при исполь-зовании средств контроля, которые применяются только в стационарных условиях; при крупносерийном и массовом производстве.
7) По объекту контроля отличают контроль качества выпускаемой продукции, товарной и сопроводительной документации, технологичес-кого процесса, средств технологического оснащения, прохождения рек-ламации, соблюдения условий эксплуатации, а также контроль техно-логической дисциплины и квалификации исполнителей.
8) По числу измерений отличают однократный и многократный контроль.
9) По способу отбора изделий, подвергаемых контролю, отличают сплошной и выборочный контроль.
Сплошной (стопроцентный) контроль всех без исключения изготовленных изделий применяется при индивидуальном и мелкосерийном производстве, на стадии освоения новой продукции, по аварийным параметрам (размерам), при селективной сборке.
Выборочный контроль проводится во всех остальных случаях, чаще всего при крупносерийном и массовом производстве. Для сокращения затрат на контроль большой партии изделий (которую в математической статистике принято называть генеральной совокупностью) контролю подвергается только часть партии – выборка, формируемая по определённым правилам, обеспечивающим случайный набор изделий. Если число бракованных изделий в выборке превышает установленную норму, то вся партия (генеральная совокупность) бракуется.
3. Метрологические свойства и метрологические характеристики средств измерений. Классификация. Диапазон измерения, порог чувствительности. Точность, сходимость и воспроизводимость измерений.
Критерии качества измерений
Точность – качество измерений, отражающее е близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.
Точность оценивают обратной величиной модуля относительной погрешности.
Достоверность – характеризует степень доверия к результатам измерения.
Правильность – качество измерений, отражающее близость к нулю систематической погрешности в результате измерений.
Сходимость – качество измерений, отражающее близость друг к другу результатов измерений одного и того же параметра, выполненных одним и тем же средством измерения одним и тем же методом в одинаковых условиях и с одинаковой тщательностью.
Воспроизводимость – качество измерений, которое отражает близость друг к другу результатов измерений, выполненных в различных условиях.
4. Метрологические свойства и характеристики средств измерений. Классификация. Погрешность средств измерений и их классификация.
Классификация погрешностей:
1. Погрешности измерений
Систематическая, случайная, промаха, методическая, инструментальная, погрешность оператора.
2. Погрешность средств измерений:
По способу выражения:
- Абсолютные
- Относительные
- Приведенные
По характеру проявления:
- Случайные
- Систематические
По зависимости:
- Аддитивные
- Мультипликативные
По режимам измерений:
- Статические
- Динамические
По причине и условиям:
- Основные
- Дополнительные
По методу возникновения:
- Методические
- Инструментальные
Погрешности средств измерений:
1. Абсолютная погрешность – отклонение от результата измерения от действительного значения.
Дельта X = X измеренное – X действительное
2. Относительная погрешность – отношение абсолютной погрешности к действительному значению, выраженное в процентах.
Дельта = (Дельта X / X действительное )*100%
3. Приведенная погрешность – отношение абсолютной погрешности к некоторому нормирующему числу, выраженная в процентах.
Гамма = (Дельта X / X нормирующее )*100%
4. Систематическая погрешность – составляющая погрешность измерения, принимаемая за постоянную или закономерно изменяющуюся.
5. Аддитивная погрешность – погрешность, которая не зависит от значения измеряемой величины.
6. Мультипликативная – зависит от значения измеряемой величины. Изменяется пропорционально измеряемой величине.
7. Статическая – погрешность средств измерений, используемых для измерения постоянной величины.
8. Динамическая – возникает при измерении изменяющейся во времени величины. Необходимо установить закон изменения.
9. Основная – погрешность при нормальных условиях. Нормальные условия: t = 20 градусов С, p = 760 мм рт ст, влажность 65-85 %.
10. Дополнительная – возникает при отклонении основных влияющих факторов от нормальных значений. Можно посмотреть в документах.
11. Методическая – возникает из-за несовершенства метода измерений, использования неверных предпосылок при измерениях и из-за влияния средств измерений на параметры сигналов.
12. Инструментальная – погрешность из-за несовершенства средств измерений и уменьшают их, применяя более точный метод.
5. Методика измерений. 5 факторов, влияющих на результат измерений.
Методика измерений – нормативный документ, по обеспечению единства измерений, в котором рассматривается последовательность применения средств измерения, вспомогательных устройств и способов обработки результатов измерения.
Разделы:
1. Назначение и область применения методики
Для одного вида измеряемого элемента детали могут быть описаны несколько видов измерений.
2. Требования к средствам измерения и к вспомогательным устройствам
Описаны средства измерений: тип, марка, наименование. Указание их на применяемом средстве измерения.
3. Алгоритм операций подготовки и выполнения измерения
Описание последовательности действий оператора по подготовке измерения.
4. Требования к факторам, влияющим на погрешность измерения
Условия проведения измерения.
5. Алгоритм обработки результатов измерений и оценка точности измерений.
6. Требования к квалификации оператора.
7. Требования к безопасности.
Методика измерений должна быть аттестована, т.е. должна быть установлена погрешность определения по данной методике. Погрешность складывается из составляющих: погрешность измерений и методические составляющие.
6. Метрологическая служба РФ. Цели и задачи, структура органов и служб.
Метрологическая служба. Цели и задачи. Структура службы.
Государственная метрологическая служба и иные государственные службы обеспечения единства измерений
1. Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта России и включает:
государственные научные метрологические центры;
органы Государственной метрологической службы на территории республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт - Петербурга.
Госстандарт России осуществляет руководство Государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ), Государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО) и Государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД) и координацию их деятельности.
2. Государственные научные метрологические центры несут ответственность за создание, совершенствование, хранение и применение государственных эталонов единиц величин, а также за разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений.
3. Органы Государственной метрологической службы осуществляют государственный метрологический контроль и надзор на территориях республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт - Петербурга.
4. Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по обеспечению единства измерений времени, частоты и определения параметров вращения Земли.
5. Государственная служба стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по разработке и внедрению стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов в отраслях народного хозяйства в целях обеспечения единства измерений на основе их применения.
6. Государственная служба стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов осуществляет межрегиональную и межотраслевую координацию работ по разработке и внедрению стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов в науке и технике в целях обеспечения единства измерений на основе их применения.
7. Положения об организациях и органах Государственной метрологической службы и иных государственных службах обеспечения единства измерений, перечисленных в пунктах 2, 3, 4, 5 и 6 настоящей статьи, утверждаются в соответствии с настоящим Законом Правительством Российской Федерации.
Важнейшие задачи ГМС: надзор за состоянием и применением средств измерения (с.и.), аттестованными методами выполнения измерений, эталонами единиц, соблюдением метрологических правил и норм, нормативными документами (НД) по обеспечению единства измерений.
Госстандарт России: ВНИИ, НПО(научно-производственное объединение), ТОГостРФ – центры стандартизации и метрологии, МС всех организаций и предприятий.
7. Система СИ. Основные, дополнительные, кратные, дольные и производные единицы. Основные внесистемные единицы.
Первая попытка систематизации была проведена во Франции, сгруппировали единицы длины, площади, объема, веса. Основные единицы: метр, кг.
1960 г. создание международной системы единиц СИ.
При выборе основных единиц исходили из того, чтобы:
1. Охватить системой все области науки и техники.
2. Создать основу образования производных единиц для различных ФВ.
3. Принять удобные для практики размеры основных единиц.
4. Выбрать такие единицы величин, воспроизведение которых с помощью эталонов возможно с наибольшей точностью.
В систему СИ сходят 7-мь основных величин:
Длина (l) метр (м)
Масса (M) кг
Время (T) с
Сила электрического тока (I) A
Термодинамическая температура t (тау) К (кельвин)
Сила света (J) кд
Кол-во вещества (мю) моль
А так же 2 дополнительные единицы:
Плоский угол – радиан
Телесный угол – стирадиан (ср)
Преимущества системы:
1. Унификация единиц.
Для каждой ФВ установлена 1 единица и системные образования кратных и дольных единиц.
2. Универсальность системы.
Система охватывает все области науки и техники.
3. Основные и большинство производных единиц имеют удобные размеры.
4. Когерентность – согласованность системы.
5. Четкое разграничение массы и силы.
6. Упрощение записи уравнений и формул за счет отсутствия в них переводных коэффициентов.
7. Лучшее взаимопонимание при дальнейшем развитии научно-технического прогресса.
ГОСТ 8.417 – 81 единицы ФВ. В этом ГОСТе описаны: основные, дополнительные, производные, дольные, кратные, правила образования дольных, кратных, когерентных, а также внесистемных единиц, которые применяют наравне с единицами СИ.
Основная ФВ – величина, входящая в систему и условно принятая в качестве независимой от другой величины этой системы.
Производная ФВ – ФВ, входящая в систему и определяемая через основные величины этой системы. (V=S/t).
Кратная единица – единица, в целое число раз большая системной или внесистемной единицы. (1 км = 1000 м).
Дольная единица – в целое число раз меньше системной или внесистемной единицы. (1мм=0,001м).
Системная единица – единица, входящая в одну из систем.
Внесистемная – единица, не входящая ни в одну из систем (аршин, вершок, лошадиная сила).
Дольные и кратные единицы образуются с помощью приставок и множителей.
Множитель Приставка Обозначение
экса Э
пета П
тера Т
гига Г
мега М
кило К
гепто с
одна да
дека д
санти с 
мили м
микро мк
нано н
пико п
фенто ф
атто аДля образования наименований кратных или дольных единиц к наименованию исходных единиц присоединяют приставку.
Некоторые внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ:
Время 1 мин = 60 с
1 час = 3600 с
масса 1 т = 1000 кг
1 ц = 100 кг
кол-во вещества 1 к моль = 1000 моль
температура 1 градус С = 273,15 К
градус = (П/180) рад
минута = (П/1080) рад
секунда = (П/648000) рад
площадь 1 га = 10000 кв метров
объем 1 л =
куб метровскорость 1 км/час
работа/энергия 1 киловатт час = 3,6*
Дждавление Па: бар
ат: кг/кв см 9,806*
мм рт ст 133,3
м вод ст 9,806
мощность Вт: лош сила 7,35,49
кол-во теплоты Дж: кал 4,1865
СГС
См, г, с – основные единицы
Производные:
Производная сила 1 дин =
НДавление 1 дин/кв см = 01, Па
Работа, энергия 1 кв эр =
ДжМощность 1 кв эр/с =
ВтКол-во электричества 1 ед к э = 1/3 *
КлСила тока 1 ед с т = 1/3 *
АРазность потенциалов (эдс) 1 ед р = 300 В
Напряженность электрич поля 1 ед напряж Эл поля = 3*10 В/м
Электрическое сопротивление 1 ед сопротивл = 9 *
ОмЭлектроемкость 1 см = 1/9 *
ФМагнитный поток 1 мкм =
ВтМагнитная индукция 1 гс =
ТИндуктивность
Взаимная индуктивность 1 см =
Кол-во электричества 1 ед к э = 1/3 *
Кл8. Измерение. Цель измерений. Классификация видов измерения.
Измерение – процесс нахождения значения искомой физической величины с помощью специальных технических средств.
Виды измерений:
1. По характеру точности: равноточные (ряд измерений выполнены одинаковыми по точности средствами измерений и в одних и тех же условиях) и не равноточные (ряд измерений выполнены разными по точности средствами в разных условиях).
2. По числу измерений: однократные (измерения выполняются один раз) и многократные (измерения одно и того же размера ФВ, состоящего из нескольких однократных измерений).
3. По отношению к измеряемой величине: статические (измерения ФВ, не изменяющиеся на протяжении всего времени измерения) и динамические (измерения, изменяющиеся по размеру ФВ).
4. По метрологическому назначению: технические (измерения, с помощью рабочих средств измерения для контроля и управления в процессе обработки) и метрологические (измерения с помощью эталонных и образцовых средств измерений).
5. По выражению результата: абсолютные (это измерения, основанные на прямых измерениях одной или нескольких величин и использование значения основных констант) и относительные(измерение отношения величины к одноименной величине, принятой за единицу).
6. По общим приемам получения результатов: косвенные (измерения, про которых искомое значение ФВ определяют на основе результатов измерения другой величины функционально связанной со значение искомой величины), прямые (измерения, проводимые прямыми методами, при которых искомое значение ФВ получают непосредственно), совокупные (одновременно проводимые измерения нескольких одноименных величин, при измерении которых искомое значение находят из системы уравнений), совместные (одновременно проводимые измерения 2-х или нескольких неодноименных величин для определения зависимости между ними).
9. Измерение. Методы измерений. Классификация методов измерения.
Методы измерений – совокупность приемов использования и принципов средств измерений. Принципы измерений – совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.
При измерении методом непосредственной оценки, искомое значение величины определяют прямо по шкале прибора.
Метод сравнения с мерой: измеряемую величину сравнивают с величиной, воспроизводимой мерой.
Отличия этих методов: в методе сравнения обязательно должна присутствовать мера и обязательно должно быть сравнивающее устройство.
В методе непосредственной оценки, в явном виде мера не присутствует, но ее размеры перенесены на шкалу средств измерений.
Нулевой метод (метод полного уравновешания)
- Метод сравнения, в котором результирующий эффект воздействия на прибор сравнения до водят до нуля.
Диффиренцированный метод – метод сравнения, в котором применяют меру, значение которой близко к значению измеряемой величины.
Разность между значениями измеряемой величины и мерой измеряется по шкале.
Метод замещения – метод сравнения с мерой, в которой измеряемую величину замещают известной воспроизводимой мерой.
Метод совпадений – разность между измеряемой величиной и величиной воспроизводимая мерой измеряемой с помощью совпадения от метода шкал, звуковых сигналов.
Метод противопоставления – измеряемая величина и величина воспроизводимая мерой одновременно воздействуют на прибор, с помощью которой устанавливают соотношения между величинами.
Точность результата вычисления – характеристика измерения, отражающая близость к погрешности результата измерения.
Источником погрешности могут быть условия, в которых проводятся измерения.
Погрешность измерения – отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Погрешность средства измерения – разница между показанием прибора и действительным значением величины.
Различают измерения с точной, приближенной, предварительной оценкой погрешности.
При измерении с точной оценкой погрешности учитываются метрологические характеристики каждого средства измерения, анализ методов измерений, контролирующие условия.
При измерении с приближенной оценкой погрешности учитываются нормативные характеристики средства измерения и оценивается их влияние на результат отклонения условий от нормальных.
При измерении с предварительной оценкой учитываются методы и условия измерения, типы и погрешность средств измерений и на основании этих данных оценивается возможность погрешности результата измерения.
10. Государственная система обеспечения единства измерений, государственная метрологическая служба РФ. Метрологические службы федеральных органов исполнительной власти и юридических лиц. Международные метрологические организации.
З-н РФ об обеспечении единства измерений принят в 93 году. З-н устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в России, также регулирует отношения гос органов управления с юр и физ лицами по вопросам изготовления, выпуска, продажи, импорта средств измерений.
З-н направлен на защиту прав и интересов граждан и экономики страны от отрицательных последствий недобросовестных результатов измерений.
Гос финансирование принадлежат: разработка, хранение и применение гос эталонов, фундаментальных исследований в области метрологии, содержание, приобретение, использование оборудования, необходимого для оснащения гос метрологической службы.
Разработка нормативных документов гос стандарта и работы по гос метрологическому надзору.
Единство измерений – это состояние измерений, при котором их результаты выражают в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные рамки.
Метрологическая служба – совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.
Гос стандарт также руководит гос службой времени и частоты, гос службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов, а также гос службой стандартных справочных данных о физических постоянных, свойствах веществ и материалов.
Гос метрологические центры отвечают за создание, совершенствование, хранение и применение гос эталонов, а также за разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений.
Технической основой системы единства измерений является: совокупность гос эталонов, система передачи размеров единиц от эталона ко всем средствам измерения, выпуска в обращение рабочих средств измерений, система гос испытаний средств измерений, система гос и ведомственной метрологической аттестации поверки и калибровки, система стандартных образцов состава и свойств материала, система стандартных справочных данных о физических константах.
Гос контроль и надзор распространяется на:
1. здравоохранение
- ветеринарию
- охрану окружающей среды
- безопасность труда
2. торговые операции
- взаимные расчеты между покупателями и продавцами
3. гос учетные операции
4. обеспечение обороны страны
5. геодезические и гидрометеорологические работы
6. банковские, налоговые, почтовые, таможенные операции
7. производство продукции для гос нужд
8. обязательная сертификация продукции и услуг
9. измерения, проводимые по поручению органов суда и прокуратуры
10. регистрацию национальных и международных спортивных рекордов
Жалобы можно подавать в 20-ти дневный срок. Жалобы рассматриваются в месячный срок со дня подачи.
11. Государственный метрологический контроль и надзор. Цель, объекты и сферы распространения ГМКиН. Нормативная база метрологии.
В соответствии с з-ном об обеспечении единства измерений, метрологический контроль и надзор (МКиН) – это деятельность, проводимая органом гос метрологической службы в целях проверки соблюдения установления метрологических правил и норм.
Под понятием контроля и надзора имеют в виду проведение определенных работ.
Гос метрологический контроль включает:
1. утверждение типа средства измерения
2. поверка средств измерений и эталонов
3. лицензирование деятельности юр и физ лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.
Эта работа проводиться в отношении тех средств измерений, на которые распространяется гос метрологический контроль и надзор.
Надзор осуществляется:
1. за выпуском, состоянием и применением средств измерений
- за аттестованными методиками выполнения измерений
- за эталонами единиц и за соблюдением МКиН
2. за кол-вом товара, отчужденном при совершении торговых операций
3. за кол-вом фасованных товаров в упаковках любого вида, при их расфасовке и продаже.
МКиН проводится путем:
1. калибровки средств измерений
2. надзора над состоянием и применением средств измерений; надзора над методиками и нормативной документацией
3. путем выдачи обязательных предписаний, направленных на предотвращение и устранение нарушений метрологических правил и норм
4. проверки своевременного представления средств измерений на испытание для утверждения типа, а также на поверку и калибровку.
Законодательная база метрологии
Основными правовыми актами по метрологии в России являются:
1. Закон РФ “Об обеспечениии единства измерений” от 27.04.93, № 4871-1 в редакции 2003 г.;
2. РМГ 29 – 99. Метрология. Термины и определения.
3. МИ* 2247-93 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
4. ГОСТ 8.417-81 ГСИ. Единицы физических величин.
5. ПР 50.2.006-94 ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения.
6. ПР 50.2.009-94 ГСИ. Порядок проведения испытаний и утверждения типа средств измерения.
7. ПР 50.2.014-94 ГСИ. Аккредитация метрологических служб юридических лиц на право поверки средств измерений.
8. МИ 2277-94 ГСИ. Система сертификации средств измерений. Основные положения и порядок проведения работ.
9. ПР 50.2.002-94 ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм.
10. ПР 50.2.004-94 ГСИ. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.
11. ПР 50.2.017-95 ГСИ. Положение о российской системе калибровки.
12. Постановление Госстандарта России от 8 февраля 1994 г. N 8 “Порядок лицензирования деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений” (Зарегистрировано в Минюсте РФ 9 декабря 1994 г. N 741)
13. Постановление Госстандарта России от 08.02.94 N 8 “Порядок осуществления государственного метрологического надзора за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций” (зарегистрировано в Минюсте РФ 9 декабря 1994 г. N 740).
14. Постановление Госстандарта РФ от 28 декабря 1995 г. N 95 “Порядок аккредитации метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ” (зарегистрировано в Минюсте РФ 27 февраля 1996 г. N 1037).
15. Постановление Госстандарта РФ от 8 феврвля 1994 г. №8 "Требования к государственным центрам испытаний средств измерений и порядок их аккредитации” (зарегистрировано в Минюсте РФ 13 июля 1994 г. N 635).
16. ИСО 10012-1:1992. "Требования, гарантирующие качество измерительного оборудования. - Часть 1: Система подтверждения метрологической пригодности измерительного оборудования".
12. Метрология. Эталон единицы величины. Единство измерений, два его условия. Поверка средств измерений.
Метрология – наука об измерениях в методах и средствах обеспечения их единства, а также о способах достижения требуемой точности.
Поверка – определенные операции, разработанные метрологическими службами для определения погрешности средств измерений и установления их пригодности к применению.
Поверку осуществляют органы гос метрологической службы, а также аккредитированные метрологические службы юр лиц и гос научн метрологические центры. При выпуске изделия из производства или ремонта, ввозе по импорту, продажи и выдачи на прокат, а также при эксплуатации. Поверку проводит физическое лицо, аттестованное в качестве поверителя, на основании нормативных документов, утверждаемых по результатам испытаний для утверждения типа.
Виды поверок:
1. Первичная поверка производится для средства измерения при выпуске из производства после ремонта или при ввозе из-за границы с целью обеспечения соответствия вводимых в действие средств измерения утвержденному типу.
2. Периодическая поверка производится для средств измерения, находящихся в эксплуатации через определенные поверочные материалы. Периодичность поверки зависит от временной нестабильности метрологических характеристик, от интенсивности эксплуатации, важности результатов, получаемых с помощью данного средства измерения. Первый межповерочный интервал устанавливается при утверждении типа. Результаты поверок заносятся в гос реестр.
3. Внеочередная поверка проводится при необходимости подтверждения пригодности средства измерения к применению, в случае применения средства измерения в качестве комплектующего по истечению половины межповерочного интервала, также в случае повреждения клейма или утере свидетельства о поверке, при вводе в эксплуатацию после длительной консервации (больше одного межповерочного интервала), при отправке средства измерения потребителю после истечения половины межповерочного интервала.
4. Экспертная поверка проводится в случае возникновения разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности и пригодности средства измерения к применению.
5. Инспекционная поверка проводится в рамках гос надзора или ведомственного контроля для контроля качества первичных или периодических поверок.
13. Физические величины. Основные и производные величины. Количественные и качественные характеристики величин. Размер. Размерность ФВ.
ФВ – свойство, в качественном отношении присущее многим физическим объектам, а в количественном – индивидуально для каждого.
Размер ФВ – количественное содержание в данном объекте свойства соответствующего понятию ФВ.
Значение ФВ – оценка ФВ в виде некоторого числа, в принятых для нее единицах.
Измерение ФВ – совокупность операций, выполненных с помощью технических средств и заключающихся в сравнении измеряемой величины с ее единицами или со шкалой.
Виды ФВ:
1 вид: величины, размеры которых определены отношениями порядка и эквивалентности (мягче, тверже, теплее, холоднее и т.д.)
2 вид: в этих величинах отношение порядка и эквивалентности могут быть как между размерами, так и между разностями в парах величин размеров (разность интервала времени одинаковая, когда расстояние между соответственными отметками равно).
3 вид: аддитивные ФВ, это величины, на множестве размеров которых определены отношения порядка и эквивалентности, а также операции сложения и вычитания (масса, длина, сила и т.д.).
Размерность ФВ – показатель степени в которую возведена размерность основной ФВ, входящей в размерность производной ФВ.
Показатель размерность - показатель степени в которую возведена размерность основной ФВ, входящей в размерность производной ФВ.
Единица ФВ – ФВ, которая по определению присвоен коэффициент равный 1.
Размерная ФВ – величина, в размерности которой хотя бы одна из основных величин не имеет нулевой степени.
Безразмерная ФВ – величина, в размерности которой все основные величины в нулевой степени.
14. Ответственность за нарушение метрологических правил.
Статья 25. Уголовная, административная либо гражданско - правовая ответственность
Юридические и физические лица, а также государственные органы управления Российской Федерации, виновные в нарушении положений настоящего Закона, несут в соответствии с действующим законодательством уголовную, административную либо гражданско - правовую ответственность.
15. Передача размера единицы. Классификация вторичных эталонов. Непосредственное сличение и сличение с помощью компаратора.
Эталон – средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы физической величины с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерения и официально утвержденное в установленном порядке в качестве эталона.
Государственный эталон – первичный или специальный эталон, принятый и утвержденный в качестве исходного для страны.
4-ре метода поверки и калибровки:
1. Метод непосредственного сличения с эталоном соответствующего разряда
В основе метода лежит проведение одновременны измерений одной и той же ФВ.
При этом определяют погрешность как разницу показаний измеряемого и эталонного средства измерений.
Метод применяется для электрических и магнитных измерении, для определения напряжения, частоты и силы тока.
Преимущества: простота, наглядность, возможность применения автоматической поверки и калибровки и отсутствие сложного оборудования.
2. Метод сличения с помощью компаратора
В данном методе используют промежуточное звено (прибор сравнения), с помощью которого сличаются поверяемые средства измерения с эталонными.
Компаратор используют когда невозможно сравнение показаний приборов, измеряющих одну и ту же ФВ. (компаратор – любое средство измерения, которое одинаково реагирует на поверку и калибровку).
Преимущество: последовательное сравнение 2-х величин.
3. Метод прямых измерений
Применяется, когда можно сличить испытуемый прибор с эталонами в определенных пределах измерений. Сличение проводят на всех числовых отметках каждого диапазона.
Применяется для поверки или калибровки вольтметров постоянного тока.
4. Метод косвенных измерений
Применяется, когда действительное значение измеряемой величины нельзя определить прямым измерением ли когда косвенные измерения более точные, чем прямые. Сначала определяют косвенные характеристики, связанные с искомой характеристикой, затем искомую характеристику определяют расчетным путем.
Метод применяется в установках автоматизированной поверки и калибровки.
16. Поверочные схемы средств измерений. Поверка и калибровка средств измерений. Их отличие между собой.
Калибровка средства измерения – совокупность операций, выполняемых для определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и пригодность средств измерений к работе, неподлежащих гос метрологическому контролю и надзору.
Калибровку проводят на том предприятии, на котором находится средство измерения.
Калибровка проводится добровольно.
Результаты калибровки удостоверяются калибровочным знаком на средстве измерения, сертификатом о калибровке и записью в эксплуатационной документации.
Поверка Калибровка
Выполняется органами гос метролог Выполняет любая аккредитов или нет организация
службы
Обязательна для средств измерений, Процедура добровольна, т.к. относится к контролю применяемых в сферах, средствам измерения, неподлежащим
Гос метролог контролю.
подчиняющихся
Гос метролог службам
Предприятие может самостоятельно решать вопрос о выборе форм и режимов контроля средств измерения, кроме областей, за которыми установлен гос контроль (здравоохранение, безопасность труда, экология и др.). Для организации и осуществления квалифицированного метрологического контроля (калибровки) средств измерения, не относящихся к сфере гос контроля в России создается российская система калибровки (РСК). Построение РСК основывается на принципах добровольного вступления в систему, обязательного получения размеров единиц от эталонов, профессионализм персонала, самоокупаемость и самофинансирование.
Основное звено РСК – калибровочная лаборатория. Она может быть как самостоятельным звеном так и подразделением в составе метрологической службы предприятия.
Поверочная схема – утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единиц ФВ от гос эталонов или исходных образцовых средств измерения рабочим средствам измерения.
Гос поверочная схема устанавливает передачу информации о размерах единиц измерений в масштабах страны.
Локальная поверочная схема предназначена для метрологических служб, министерств и юр лиц. Все локальные схемы соответствуют требованиям соподчиненности, которые устанавливаются гос-ной поверочной схемой.
17. Воспроизведение единиц ФВ. Способы воспроизведения. Первичный и вторичный эталоны. Требования к эталонам. Процедура сличения эталонов.
Единица физической величины – ф.в., которой по определению присвоено числовое значение, равное единице.
Эталон – средство измерения, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы физической величины с целью передачи ее размера нижестоящим по поверочной схеме средствам измерения и официально утвержденное в установленном порядке в качестве эталона.
Государственный эталон – первичный или специальный эталон, принятый и утвержденный в качестве исходного для страны.
- первичные - наивысшая точность.
- вторичные – получают свою единицу от первичных:
эталон-копия – передается рабочему эталону;
эталон-свидетель – свидетельствует о сохранности государственного эталона;
эталон-сравнение – для сравнения эталонов, которые по тем или иным причинам не могут быть сличены друг с другом;
- рабочий эталон – единицу получает от эталона копии и передает единицу образцовому с.и. 1 или рабочему с.и. наивысшей точности.
18. Методика выполнения измерений. Составляющие погрешности измерения. Причины возникновения погрешностей измерения.
Методика измерений – нормативный документ, по обеспечению единства измерений, в котором рассматривается последовательность применения средств измерения, вспомогательных устройств и способов обработки результатов измерения.
Разделы:
1. Назначение и область применения методики
Для одного вида измеряемого элемента детали могут быть описаны несколько видов измерений.
2. Требования к средствам измерения и к вспомогательным устройствам
Описаны средства измерений: тип, марка, наименование. Указание их на применяемом средстве измерения.
3. Алгоритм операций подготовки и выполнения измерения
Описание последовательности действий оператора по подготовке измерения.
4. Требования к факторам, влияющим на погрешность измерения
Условия проведения измерения.
5. Алгоритм обработки результатов измерений и оценка точности измерений.
6. Требования к квалификации оператора.
7. Требования к безопасности.
Методика измерений должна быть аттестована, т.е. должна быть установлена погрешность определения по данной методике. Погрешность складывается из составляющих: погрешность измерений и методические составляющие.
Причины возникновения погрешностей:
Имеется ряд слагаемых погрешностей, которые преобладают в общей погрешности измерений, к ним относятся:
1. Погрешности, зависящие от средств измерения
2. Погрешности, зависящие от установленных мер
Погрешность измерения будет меньше, если установочная мера будет максимально подобна измеряемой детали.
Погрешность от концевых мер длины возникает из-за погрешности изготовления, погрешности аттестации и погрешности притирки концевых мер и измерительных деталей.
3. Погрешности, зависящие от измерительных усилий
Выделяют упругие деформации установленного узла и деформации в зоне контакта измерительных наконечников деталей.
4. Температурные погрешности
Возникают из-за разности температур самого объекта и средства измерения. Основные источники температурных погрешностей:
- отклонение температуры воздуха от 20 градусов Цельсия.
- кратковременное колебание температуры воздуха в процессе измерения.
5. Погрешности, зависящие от оператора
Это субъективные погрешности
Виды:
а) погрешности отсчитывания
погрешность изменения не должна превышать цены деления
б) погрешность присутствия
повышение температуры оператора на окруж среду
в) погрешность действия
погрешность вносится при настройке
г) профессиональная погрешность
погрешность связана с квалификацией оператора, с его отношением к процессу измерения.
6. Погрешности при отклонениях от правильной геометрической формы
Для учета этих погрешностей рекомендуется измерять в нескольких точках (например в 6-ти); в установочной детали перед аттестацией измерить отклонение от геом формы.
У образцовой детали нужно выделить и маркировать участок, аттестовать его и по нему вести настройку средства измерения. Нужно стремиться использовать измерительные наконечники, подобные по конфигурации измерительной детали.
7. Дополнительные погрешности при измерении внутренних размеров
При измерении отверстий, к этим погрешностям относятся:
а) погрешности, возникающие при смещении линий измерений относительно контролируемого диаметра
б) погрешности от шероховатости поверхностей отверстия
в) погрешности совмещения линий измерения одновременно в 2-х плоскостях
г) погрешности настройки прибора на размер
19. Средство измерений. Признаки средств измерений. Требования к средствам измерений и классификация. Погрешности средств измерений.