Измерение физической величины

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Физическая величина. Размер физической величины

метрологический измерение погрешность

Измерения физической величины производят с помощью технических средств опытным путем. Размер физической величины - количественное содержание в заданном объекте и свойств соответствующих понятию физической величины.

Значение физической величины - оценка ее размера в виде некоторого числа в виде принятых единиц.

Q = q• U,

Где Q - значение физической величины;

q - числовое значение физической величины в принятых единиц;

U - единица физической величины.

Основной постулат:Q и U - величины переменные.

Все физические величины сводятся в системы единиц физических величин.

Признаки системности.

Система - комплекс единиц, принятых произвольно и обосновано за основные, дополнительные и произвольные. Дополнительные и произвольные - функции от основных единиц.

Простота;

Универсальность;

Достижение минимального количества основных единиц;

Дольность и кратность единиц.

Системы единиц измерения. Система СИ.

В 1791 году была создана система единиц длин, объема, площади, вместимости, веса. Основные - метр и килограмм.

В 1832 году Гаусс создал основную систему производных единиц от основных единиц длины (мм), массы (мг), времени (с).

В 1881 году создана система СГС (см, г, с); система СГСМ - система единиц магнитных измерений; система СГСЭ - система единиц электрических измерений.

В 1901 году Джорджи создал систему МКС (м, кг, с); система МКСА (м, кг, с, ампер).

В 1913 году Генеральная Конференция по мерам и весам поручила Международному комитету создать на основе системы МКС Международную систему единиц измерения.

В 1954 году была создана система СИ (м, кг, с, ампер, градус Цельсия, свеча) - система интернациональная.

В 1960 году 11 Генеральная Конференция принимает систему СИ.

В 1980 году принята система СИ в СССР.

Система СИ включает основные 7 единиц и 2 дополнительные.

Основные единицы системы СИ:

L - м;

T - c;

I - А;

Q - К;

N - моль;

J - канделла (кд).

Дополнительные единицы системы СИ:

Единица плоского угла - радиан (рад);

Телесный угол - стерадиан (ср).

Преимущества системы СИ.

Воспроизведение единиц возможно с большой точностью;

Все производные единицы выводятся из основных, при этом все масштабные коэффициенты равны 1;

Разделение единиц веса, массы и силы;

Все виды механической, электрической, тепловой энергии выражаются через джоули (Дж);

Для единиц, имеющих собственное именование, существует системы кратных и дольных единиц.

Характеристика средств измерения.

К средствам измерения относят техническое средство измерения (комплекс измерений), используемых при измерениях и имеющих нормированные метрологические характеристик.

Классифицируют средства измерения по 2 признакам:

конструктивное исполнение;

метрологическое исполнение.

Конструктивное исполнение - меры (массы, длины, плоскопараллельные, угловые, стандартные образцы) делят на:

Измерительные приборы (простые);

Измерительные установки (из нескольких измерительных приборов);

Измерительные системы (набор средств измерения, холодильная установка);

Измерительные комплексы (несколько систем, САРП).

Метрологическое назначение - не участвуют в рабочем процессе, участвуют в поверочной схеме, т.е. передача информации от вышестоящих нижестоящим средствам измерения. Бывают:

Метрологические средства измерения (эталоны, образцовые высоких и низких разрядов);

Рабочие средства измерения.

2. Основы технических измерений

1. Общая характеристика объектов измерения

Основным измерительным объектом является физическая величина (ФВ). Количественной характеристикой является размер, получение информации о размере физической величины или не физической величины, является содержанием любого измерения.

Число сравниваемых размеров могут располагаться в порядке возрастания или убывания и тогда они образуют шкалы измерения, называемые шкалами порядка.

Операция расстановки размеров по шкале порядка называется ранжирование.

Виды шкал:

Реперные - на шкале порядка точки фиксируется в качестве опорных или реперных;

Шкалы интервалов - шкала времени, полное вращение планеты;

Шкалы отношений - построены на принципах реперных точек и имеют: точки начала отсчета. Например, температурная шкала Кельвина - за начала отсчета взята точка абсолютный ноль - прекращение теплового движения молекул.

2. Виды и методы измерения.

Измерение - получение значение физической величины более удобный в использований.

Виды измерений:

1. По характеристике точности:

- равноточные (одинаковые условия);

- не равноточные (проводится разными инструментами при одинаковых условиях).

2. По числу измерений в ряду измерений:

- однократные (проводятся от одного до трех измерений);

- многократные (проводятся от четырех и больше).

3. По отношению измерений:

- статические (измерения величины не изменяются со временем);

- динамические (измерения величины изменяется во времени).

4. По выражению результатов измерений:

- абсолютные (прямые измерения с применением физических постоянных, снимается непосредственно с прибора);

- косвенные (полученная величина сравнивается с величиной отношения).

5. По общим приемам:

- прямые (результат получают непосредственно);

- косвенные (результаты получают на основе прямых измерений других величин, но функционально связанные с искомыми).

Метод измерения - прием, совокупность приемов сравнения измерений величины с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения:

- непосредственный;

- метод сравнения с мерой - измеряемую величину сравнивают величину с воспроизводимой мерой;

- нулевой - метод, при котором измеряемую величину и величину, воспроизводимой мерой доводят до ноля;

- замещение - измеряемую величину замещают известной величиной воспроизводимой меры;

- дополнения - значение измеряемой величины с расчетом, чтобы на прибор воздействовала сумма ранее заданного значения;

- дифференцированный - измеряемая величина сравнивается с однородной величиной, имеющих начальное значение известное, но незначительно отличающиеся от измеряемой величины, при этом измеряется разность между значениями;

- контактный - чувствительный элемент прибора входит в контакт с измеряемой величиной (термометр);

- бесконтактный (пирометр).

3. Характеристика средств измерений.

Средство измерения (си) - техническое средство, используемое при измерении, имеющее нормированной технологической характеристики. Средства измерений не только обнаруживает физическую величину, но и измерить. Если физическая величина есть в наличии, то она непосредственно используется для сравнения, если физическая величина отсутствует в наличии, то сравнивается реакция прибора (отклик) на воздействие измерения величины с проявившейся ранее реакцией, той же величины, но уже известного размера.

Отличительная признаки средств измерения - умение хранить и воспроизводить единицу физической величины, сохранять неизменность хранимой единицей, ее размеров.

по конструктивности исполнения;

по метрологическому назначению.

По конструкционному исполнению средства измерения делят на:

- меры физических величин - однозначные (гиря, калибр, конденсатор постоянной емкости); многозначные (масштабные линейки, конденсатор переменного емкости); наборы мер (плоскопараллельные, угловые, длин); стандартные образцы свойств и состава (микрошлифовка стали).

- измерительные преобразователи;

- измерительные приборы;

- измерительные установки;

- измерительные системы;

- измерительные комплексы.

По метрологическому назначению средства измерения делят на:

- метрологическое;

- рабочие.

Рабочие предназначены для проведения технических измерений и могут подразделяться на:

- лабораторные; - производственные (для контроля характеристик процесса); - полевые (используется непосредственно при эксплуатации таких средств измерений).

Метрологические средства измерения - средства измерения, которые участвуют в передаче размера физической величины от нижестоящих к вышестоящим по поверочной схеме, эталонам.

Первичный эталон передает вторичному, в свою очередь рабочему эталону нулевого разряда, затем рабочему эталону первого разряда и в конце рабочему средству измерения.

Свойство соподчинения средств измерения устанавливает поверочная схема средств измерения.

3. Метрологические свойства средств измерения

Метрологические свойства средств измерения.

Свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность, называются метрологическими свойствами средства измерения.

Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками.

Метрологические свойства делят на:

свойства, определяющие область применения;

свойств, определяющие качество измерения.

К свойствам, определяющим область применения, относят диапазон измерений, показаний, чувствительность, порог чувствительности. Диапазон измерений это область начальной величины в пределах, которых нормированы допускаемые пределы погрешности и диапазон показаний. Диапазон показаний это область значения шкалы, ограниченного конечным и начальным значением (наименьшим и наибольшим).

Чувствительность это отношение изменения сигнала на выходе измерительного прибора к вызывающему его изменению измеряемой величины, которое вызывает заметное изменение выходного сигнала. Относят также шкалы, отметки шкалы, цена деления шкалы.

К свойствам, определяющим качество измерения относят точность, сходимость, воспроизводимости измерения. Точность измерений - качество измерения, отражающего близость их результатов к действительному или истинному значению измеряемой величины, определяется абсолютной и относительной погрешностью.

Сходимость результатов измерений - характеристика качества измерений, отражающая близость друг к другу результатов измерений одной и той же величины, выполненных повторно одними и теми же средствами измерения, одним и тем же методом в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Воспроизводимость - повторяемость результатов измерения одной и той же величины, полученных в разных местах, разными методами, операторами, в разное время, но приведенное к одним и тем же условиям измерения (температура, давление).

2. Погрешности средств измерения.

К погрешностям средств измерений относят:

- абсолютная погрешность ?;

- относительная погрешность д;

- приведенная погрешность г.

Абсолютная погрешность рассчитывается по формуле:

? = ± f = ± p (1);

Где f и p - отвлеченные числа, выбираемые из рядов предпочтительных чисел, могут принимать значения: 1·10ⁿ; 1,5 ·10ⁿ; 1,6·10ⁿ; 2·10ⁿ_.

Измеряется в единицах измеряемой величины.

Абсолютная погрешность изменяется по аддитивной и мультипликативной зависимости.

? = а + bх (2);

Где а и b- независимые числа; х - значение измеряемой величины на входе и выходе или число делений, отсчитанных по шкале.

Приведенная погрешность рассчитывается по формуле:

(3);

Где ? - абсолютная погрешность, которая может находиться из (1) и (2);

- нормирующие значения, изменяющиеся в тех же единицах, что и абсолютная погрешность находится из стандартных таблиц.

Измеряется в процентах (%).

Относительная погрешность определяется по формуле:

(4);

Где д - предел относительной погрешности; ? - абсолютная погрешность; Х - измеряемая величина.

Измеряется в процентах (%).

Классы точности средств измерения.

Классом точности называется обобщающая характеристика средств измерений, определяемая пределами абсолютной, приведенной и относительной погрешностями.

Метрологические характеристики, определенные классами точности нормируют так - пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностью, выражаются в форме приведенных относительных или абсолютных погрешностей, в зависимости от характеристики изменения погрешностей в пределах диапазонов измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений конкретного вида.

Грубые по точности средства измерения характеризуются пределами абсолютных погрешностей из (1) и (2). Если средство измерения определяется по формуле (1), то ему присваивают буквы латинского алфавита и на шкале прибора, а также нормативов технических документов (НТД) средства измерения класса М, N, K. Чем точнее средство измерения, тем ближе выбирается буква к началу алфавита;

Определяемые по формуле (2), более точные средства измерения класса Д, В, А;

Определяемые по формуле (3), но в основе абсолютная погрешность, которая определяется по формуле (1) - 3,5 %;

В основе приведенная погрешность из (3), но абсолютная погрешность определяется по формуле (2) - 2%, 1,5%;

В основе формула (4), но абсолютная формула из (1) - 1,5%, 1%, 0,5%;

В основе формула (4), но абсолютная погрешность из (2) - 0,02/0,01, 0,01/0,005.

Два комплекса погрешности средств измерения.

Комплекс погрешности средства измерения устанавливается стандартом ГОСТ 8.009. характеризует нормированные метрологические характеристики.

В соответствии с ГОСТом существует два комплекса погрешности, применяемых в зависимости от состава (систематическая или случайная составляющая).

;

Где - систематическая составляющая, основной погрешности средства измерения; - случайная составляющая основной погрешности средства измерения; - случайная составляющая основной погрешности, обусловленной явлением гистерезиса; У ?_i - сумма дополнительных погрешностей средств измерения от действия влияющих величин (повышение температуры, давление, не лабораторные условия);

- динамическая составляющая погрешности.

;

Где - основная погрешность средства измерения без разделения на составляющие;

- сумма дополнительных погрешностей средства измерения, от действия влияющих величин, возникновение которых обусловлено влияющими величинами.

- применяют тогда, когда случайная составляющая основной погрешности пренебрежительно мала.

4. Погрешности измерения

Абсолютная погрешность измерения.

? = Q - X,

Где ? - абсолютная погрешность измерения;

X - измеряемая величина, результат измерения;

Q - истинное значение.

Q_ист. = Q_дейст.,

Тогда ? = Q_дейст - X.,



Где Q_дейст - полученное в результате измерения средства измерения более высокого класса точности.

Погрешности измерений делятся на:

- систематические;

- случайные;

- грубые;

- промахи.

Систематическая погрешность - составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях. Изучаются и исключаются до начала измерений или после измерений. Результаты измерений, включая остатки, не исключают систематических погрешностей.

Случайные погрешности - составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом при повторных измерениях. Невозможно исключить из результата измерений, но результаты измерений уточняются, определяется размер случайной погрешности и если он не выходит за возможные пределы, то такие результаты измерений остаются.

Промахи и грубые погрешности - погрешности измерения, существенно превышающие ожидания при данных условиях измерения случайной и систематической погрешности. К обработке не допускаются.

Способы исключения систематических погрешностей:

Устранение источников погрешности до начала измерения;

Исключение погрешности в процессе измерения способами:

а) замещение;

б) компенсации погрешности по знаку;

в) противопоставления;

симметричных наблюдений.

Внесение известных поправок в результаты измерения;

Оценка границ систематических погрешностей, если их нельзя исключить.

Виды систематических погрешностей:

Постоянные систематические погрешности (меры массы, длины);

Прогрессивные погрешности, - которые либо постоянно увеличиваются, либо постоянно убывают (штангенциркуль);

Периодические погрешности - возникают на средствах измерения с круговыми шкалами;

Изменяющиеся по сложному закону - которые возникают при действии нескольких систематических погрешностей (инструментальная погрешность - из-за неверной установки, от внешних влияний, от метода измерения, субъективные - методы приемов, оператора).

Грубые погрешности и промахи.

Обнаружение и исключение грубых погрешностей производят методами математической статистики - статистическая проверка гипотез.

Суть метода:

Выдвигается «нулевая» гипотеза, которая заключает утверждение, что сомнительный результат в действительности принадлежит возможной совокупности результатов и вероятность получение такого результата вероятна;

Пользуясь определенными статистическими критериями, пытаются опровергнуть «нулевую» гипотезу, т.е. доказывают ее практическую невероятность. Если удается опровергнуть, то промах исключается, а если нет - результат оставляют.

Выбор критерия основан на принципе практической уверенности. Для этого задаются с достаточно малой вероятностью q того, что сомнительный результат мог бы иметь место (где q- уровень значимости). Значение выбирают из рядов предпочтительных чисел: 0,1; 0,05; 0,01. для заданного значения q определяют критическую область значений критерия проверки «нулевой» гипотезы, если значение критерия попадает в эту область, то гипотеза отвергается.

Критерии грубых погрешностей:

- Греббса;

- Шарле;

- Диксона;

- Шовене.

3. Обработка результатов прямых и равноточных измерений.

? = - S_х,

Где ? - абсолютная погрешность измерения;

-среднее арифметическое;

S_х - среднее квадратичное отклонение (СКО) результата измерения.

;

;

проверяют нормальность измерений по первому из статистических измерений:

а) R -размах варьирования:

;

б) Р - доверительная вероятность;

в) q - уровень значимости - 0,02< q < 0,1;

4. Находим доверительную вероятность результата измерения Р и доверительный интервал СКО.

t_p - коэффициент функции Лапласа; квантиль коэффициента распределения Стьюдента.

5. Определяют наличие грубых погрешностей и промахов с помощью критериев грубой погрешности. Если они обнаружены, то их из рядов исключают, а обработку повторяют.

6. Определяют границы И - не исключаемая систематическая погрешность;

, то не исключаемая систематическая погрешность;

, то пренебрегают случайной погрешностью;

, то в расчетах учитывают систематические случайные составляющие.

7. Определение границ погрешности результата:

.

8. Оформление результата:

5. Закон РФ «Об обеспечении единства измерений»

Настоящий Закон устанавливает правовые основы обеспечения единства измерений в Российской Федерации, регулирует отношения государственных органов управления Российской Федерации с юридическими и физическими лицами по вопросам изготовления, выпуска, эксплуатации, ремонта, продажи и импорта средств измерений и направлен на защиту прав и законных интересов граждан, установленного правопорядка и экономики Российской Федерации от отрицательных последствий недостоверных результатов измерений.

Раздел 1. Общие положения

Статья 1. Основные понятия

Для целей настоящего Закона применяются основные понятия:

Единство измерений - состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью;

Средство измерений - техническое устройство, предназначенное для измерений;

Эталон единицы величины - средство измерений, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины (или кратных либо дольных значений единицы величины) с целью передачи ее размера другим средствам измерения данной величины;

Государственный эталон единицы величины - эталон единицы величины, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве сходного на территории Российской Федерации;

Нормативные документы по обеспечению единства измерений - государственные стандарты, применяемые в установленном порядке международные (региональные) стандарты, правила, положения, инструкции и рекомендации;

Метрологическая служба - совокупность субъектов деятельности и работ, направленных на обеспечение единства измерений;

Метрологический контроль и надзор - деятельность, осуществляемая органом государственной метрологической службы (государственный метрологический контроль и надзор) или метрологической службой юридического лица в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм;

Поверка средства измерений - совокупность операций, выполняемых органами государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям;

Калибровка средства измерений - совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средства измерений, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору;

Сертификат об утверждении типа средства измерений - документ, выдаваемый уполномоченным на то государственным органом, удостоверяющим, что данный тип средства измерений утвержден в порядке, предусмотренном действующим законодательством, и соответствует установленным требованиям; аккредитация на право поверки средств измерений - официальное уполномоченным на то государственным органом полномочий на выполнение работ;

Лицензия на изготовление (ремонт, продажу, прокат) средств измерений - документ, удостоверяющий право заниматься указанными видами деятельности, выдаваемый юридическим и физическим лицам органом государственной метрологической службы;

Сертификат о калибровке - документ, удостоверяющий факт и результаты калибровки средства измерений, который выдается организацией, осуществляющей калибровку.

Статья 4. Государственное управление обеспечением единства измерений

Государственное управление деятельностью по обеспечению единства измерений в российской Федерации осуществляет Комитет Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России).

К компетенции Госстандарта России относятся:

- межрегиональная и межотраслевая координация деятельности по обеспечению единства измерений в Российской Федерации;

- представление Правительству Российской Федерации предложений по единицам величин, допускаемых к применению;

- установление правил создания, утверждения, хранения и применения эталонов единиц величин;

- определение общих метрологических требований к средствам, методам и результатам измерений;

- осуществление государственного метрологического контроля и надзора;

- осуществление контроля за соблюдением условий международных договоров Российской Федерации о признании результатов испытаний и поверки средств измерений;

- руководство деятельностью Государственной метрологической службы и иных государственных служб обеспечения единства измерений;

- участие в деятельности международных организаций по вопросам обеспечения единства измерений.

Раздел II. Единицы величин. Средства и методика выполнения измерений

Статья 7. Государственные эталоны единиц величин

Государственные эталоны единиц величин используются в качестве исходных для воспроизведения и хранения единиц величин с целью передачи их размеров всем средствам измерений данных величин на территории Российской Федерации.

Государственные эталоны единиц величин являются исключительной федеральной собственность, подлежат утверждению Госстандартом России и находятся в его ведении.

Статья 8. Средства измерений

1. Средства измерений используются для определения величин, единицы которых допущены в установленном порядке к применению в Российской Федерации и должны соответствовать условиям эксплуатации и установленным требованиям.

2. Решения об отнесении технического устройства к средствам измерений и об установлении интервалов между поверками принимает Госстандарт.

Статья 9. Методика выполнения измерений

Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками.

Порядок разработки и аттестации методик выполнения измерений определяется Госстандартом России.

Раздел III. Метрологические службы

Статья 10. 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.

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.

Раздел IV. Государственный метрологический контроль и надзор

Статья 12. Виды государственного метрологического контроля и надзора

1. Государственный метрологический контроль и надзор осуществляется Государственной метрологической службой Госстандарта России.

2. Государственный метрологический контроль включает:

- утверждение типа средства измерений; - поверку средств измерений, в том числе эталонов; - лицензирование деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Статья 14. Утверждение типа средства измерений

1. В сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора средства измерений подвергается обязательным испытаниям с последующим утверждением типа средства измерения.

Решение об утверждении типа средства измерений принимается Госстандартом России и удостоверяется сертификатом об утверждении типа средств измерений. Срок действия этого сертификата устанавливается при его выдаче Госстандартом России.

Утвержденный тип средства измерений вносится в Государственный реестр средств измерений, который ведет Госстандарт России.

2. Испытания средств измерений для целей утверждения их типа проводятся государственными научными метрологическими центрами Госстандарта России, аккредитованными им в качестве государственных центров испытаний средств измерений.

3. Решением Госстандарта России в качестве государственных центров испытаний средств измерений могут быть аккредитованы и другие специализированные организации.

4. Соответствие средств измерений утвержденному типу на территории Российской Федерации контролируется органами Государственной метрологической службы по месту расположения изготовителей или пользователей.

5. Информация об утверждении типа средства измерений и решение об его отмене публикуется в официальных изданиях Госстандарта России.

Статья 15. Поверка средства измерений

1. Средства измерений, подлежащие государственному метрологическому контролю и надзору, подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Допускаются продажа и выдача напрокат только поверенных средств измерений.

Перечни групп средств измерений, подлежащих поверке, утверждаются Госстандартом России.

2. По решению Госстандарта России право поверки средств измерений может быть предоставлено аккредитованным метрологическим службам юридических лиц. Деятельность этих метрологических служб осуществляется в соответствии с действующим законодательством и нормативными документами по обеспечению единства измерений. Порядок аккредитации определяется Правительством Российской Федерации.

Поверочная деятельность, осуществляется аккредитованными метрологическими службами юридических лиц, контролируется органами Государственной метрологической службы по месту расположения этих юридических лиц.

3. Поверка средств измерений осуществляется физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя органом Государственной метрологической службы.

Статья 20. Права и обязанности государственных инспекторов по обеспечению единства измерений

1. Государственный метрологический контроль и надзор осуществляют должностные лица Госстандарта России - главные государственные инспекторы и государственные инспекторы по обеспечению единства измерений Российской Федерации, республик в составе Российской Федерации, автономной области, автономных округов, краев, областей, городов Москвы и Санкт-Петербурга.

Осуществление государственного метрологического контроля и надзора может быть возложено на государственных инспекторов по надзору за государственными стандартами, действующих в соответствии с законодательством Российской Федерации и прошедших аттестацию в качестве государственных инспекторов по обеспечению единства измерений.

2. Государственные инспекторы, осуществляющие на соответствующей территории государственный метрологический контроль и надзор, вправе беспрепятственно, при предъявлении служебного удостоверения:

- посещать объекты, где эксплуатируются, производятся, ремонтируются, продаются, содержаться или хранятся средства измерения независимо от подчиненности и форм собственности этих объектов; - проверять соответствие используемых единиц величин допущенных к применению; - проверять средства измерения, проверять их состояние и условия применения, а также соответствие утвержденному типу средств измерений; - проверять применения аттестованных методик выполнения измерений, состояние эталонов, применяемых для поверки средств измерений; - проверять количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций; - отбирать образцы продукции и товаров, а также фасованные товары в упаковках любого вида для осуществления надзора; - использовать технические средства и привлекать персонал объекта, подвергаемого государственному метрологическому контролю и надзору.

Статья 21. Ответственность государственных инспекторов

Государственные инспекторы, осуществляющие государственный метрологический контроль и надзор, обязаны строго соблюдать законодательство Российской Федерации, а также положения нормативных документов по обеспечению единства измерений и государственного метрологического контроля и надзора.

Раздел V. Калибровка и сертификация средств измерений

Статья 23. Калибровка средств измерений

Средства измерений, не подлежащие поверке, могут подвергаться калибровке при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации, прокате и продаже. Калибровка средств измерений производится метрологическими службами юридических лиц с использованием эталонов, соподчиненных государственным эталонам единиц величин.

Результаты калибровки средств измерений удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на средства измерений, или сертификатом о калибровке, а также записью в эксплуатационных документах.

Раздел VII.Финансирование работ по обеспечению единства измерений

Обязательное государственное финансирование осуществляется при разработке, совершенствовании, хранении эталонных величин, разработке фундаментальных исследований, работ, проводимых ГСВЧ, ГССО и ГСССД, содержание и приобретение оборудования для государственной метрологической службы (ГМС), разработке нормативных документов.

Оплата метрологических работ и услуг (поверка, аккредитация) испытания средств измерения, лицензирование деятельности по изготовлению.

6. Метрологический надзор за средствами измерений

Поверочные схемы

Поверочные схемы это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства, методы и точность передачи размера единиц физической величины от государственного эталоны или исходного образцового средства измерения рабочим средствам.

Поверочные схемы бывают:

- государственные;

- ведомственные;

- локальные.

Государственные поверочные схемы - распространены на все средства измерения данной физической величины, применяемые в стране (например, на средства измерения электрического напряжения в определенном диапазоне частот). Государственная поверочная схема представляет собой структуру определенного вида измерений в стране. Разрабатываются главными центрами эталонов и оформляются ГОСТ, ГСИ (государственная система измерений). В государственную поверочную схему входит стандарт, описывающий метод поверки, формулы и значения погрешности, а также средства измерения.

Ведомственные поверочные схемы - разрабатывается ведомственными метрологическими службами. Представляет нормативно технологический документ предприятия. Утверждается и согласовывается с главным центром эталонов. В нее входит стандарт либо поверочная схема.

Локальные поверочные схемы - оформляются в виде стандарта предприятия, и распространяются на рабочие средства измерения, подлежащие поверке в данном метрологическом подразделении, имеющем право поверки.

2. Виды поверки

Средства измерений подвергаются:

- первичной;

- периодической;

- внеочередной;

- инспекционной;

- экспертной поверке.

Первичная поверка - производится при выпуске средства измерения из производства или ремонта.

Периодическая поверка - производится для средств измерения, находящихся в эксплуатации или хранящиеся через определенные межповерочные интервалы, установленные с расчетом обеспечения пригодности к применению на период между поверками.

Инспекционная поверка - производится для выявления пригодности к применению средства измерения при осуществлении государственного надзора и ведомственного метрологического контроля за состоянием и применением средства измерения.

Экспертная поверка - проводится в случае возникновения спорных ситуаций (например, по метрологическим характеристикам, исправности средства измерений).

Метрологическая аттестация - комплекс мероприятий по исследованию метрологических характеристик и свойств метрологического измерения с целью принятия решения о пригодности его применения в качестве образцового. Основные этапы:

1. Экспериментальное определение метрологических характеристик;

2. Анализ причин отказов;

3. Установление межповерочных интервалов.

3. Методы поверки средств измерения

1) Непосредственное сличение при помощи компаратора (т.е. при помощи средств сравнения);

2) Прямые измерения;

3) Косвенные измерения;

4) Независимая поверка (т.е. поверка средств измерения относительных величин, не требующих передачи размеров единиц).

Средства измерения, состоящие из нескольких частей (элементов) можно поверять поэлементно или комплектно. При поэлементной поверке погрешность средства измерения определяют по погрешности составных частей - расчетно-экспериментальный вид поверки.

При комплектной поверке определяется погрешность средства измерения в целом для всего измерительного прибора или системы - более достоверный и информативный вид поверки.

Поверку измерительных систем проводит ГМС.



7. Стандартизация

1. Стандартизация - установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономики при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности.

Стандарт - нормативно технический документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту стандартизации и утверждение компетентным органом.

Стандарты на продукцию или услуги устанавливают требования либо к конкретному виду продукции или услуги, либо к группам однородной продукции или услуги.

Виды стандартов:

- основополагающие;

- на продукцию и услуги;

- на работы или процессы;

- на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

Объектами стандартизации являются:

- технические условия;

- требования;

- параметры и размеры;

- типы конструкций и размер;

- марки;

- сортамент;

- типовые технологические процессы;

- правила приемки;

- методы контроля;

- правила маркировки: упаковки, транспортирования, хранения, правила эксплуатации и ремонта.

2. Категории стандартов

ИСО 9000 - международные стандарты;

МЭК - международная электротехническая комиссия;

ИМО - международные морские стандарты;

ТР - технический регламент (обязателен к применению, делится на: специальный и общий). Устанавливаются государством;

ГОСТ - межгосударственный стандарт;

ГОСТ. Р с 1994 г. - стандарт России;

ГОСТ. Р (ИСО 9000) - двойные стандарты;

ОСТ - отраслевые стандарты;

СТП - стандарты предприятий;

СТО - стандарты организаций;

ТУ - технические условия.

3. Структура нумерации стандартов

ГОСТ 3.4.682-98

Где 3 - класс стандарта;

4- классификационная группа стандарта;

682 - порядковый номер в группе;

98 - год утверждения стандарта.

Например:

ГОСТ.Р ИСО 9004-2001;

ГОСТ 19.650-97;

ГОСТ 33-2000 (ИСО 3104-94);

ЯКУТ 25,073-2001;

ОСТ 5 Р 25.37 -2000.

8. Понятие о взаимозаменяемости. Точность изготовления деталей

Точность - степень приближения действительных параметров к идеальным параметрам.

Точность деталей по геометрическим параметрам складывается из следующих признаков:

отклонение собственно размера

ЕСДП - единая система допусков и посадок.

Допуск на размер - разность между наибольшим и наименьшим размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним предельными отклонениями.

Верхний предел обозначается для отверстий «ES», а для валов «es».

Нижний предел отклонения обозначается «EI» для отверстий, а для валов - «ei».

Отклонение можно проставлять в виде букв латинского алфавита рядом с номинальным размером, но тогда за буквой следует проставлять номер квалитета.

Например:

А -ZC - для отверстий;

F - zc - для валов;

200 H9

где Н - предел отклонения;

9 - номер квалитета.

Квалитет - совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Стандартом установлено 19 квалитетов. (рядов точности).

По ЕСДП все номинальные размеры делят на группы:

группа размеров от 0 до 1 - работает небольшое количество отклонений и самые точные квалитеты;

от 1 до 500 - насчитывает 27 отклонений (А -ZC) и квалитеты от 2 до 14;

от 500 до 3150 - квалитеты от 5 до 17;

от 3150 до 10000 - небольшое количество отклонений и самые большие квалитеты.

Соединение - две или несколько деталей, соединенных подвижно или неподвижно.

Сопрягающиеся детали делятся на: охватывающие (т.е. отверстия) и охватываемые (т.е. валы).

Посадка - характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров и натягов.

В посадках с зазором размер вала меньше размера отверстия - d_в< D_o.

В посадках с натягом - d_в> D_o.

Система - система вала или отверстия в зависимости от вида основной детали.

Система отверстий предпочтительней, т.к. валы можно подогнать под отверстие.

Основное отверстие - отверстие, у которого нижний предел отклонения равен нулю. Обозначается соответствующим отклонением «Н».

Основной вал - вал, у которого верхнее предельное отклонение равно нулю, а нижнее предельное отклонение равно отрицательному значению. Обозначается соответствующим отклонением «h».

отклонение формы эталонов поверхности

Включает в себя отклонение от прямолинейности, плоскостности (выпуклость, перекос, вогнутость), перпендикулярности, профиля продольного сечения.

точность взаимного расположения элементов

допуск параллельности, соосности, симметричности, позиционный допуск, допуск пересечения осей, допуск наклона.

Суммарный допуск - когда присутствует и допуск расположения, и допуск формы.

точность по шероховатости поверхности

Шероховатость - неровности поверхности, получившиеся в результате механической обработки.

Основные элементы шероховатости - среднее арифметическое значение всех неровностей профиля на заданной базовой длине, обозначается R_a.

R_z - среднее значение десяти максимальных значений на заданной базовой длине.

R_z > R_a.

R_max - максимальное значение неровностей на данной базовой длине.

S - шаг неровности между двумя соседними выступами.

S_m - _шаг неровности между двумя соседними выступами, пересекающими среднюю линию.

t_р - относительная опорная длина профиля, измеряется в процентах (%).

где - длина плоских срезов;

- базовая длина;

р - уровень, на котором измеряют плоские срезы. Откладывается от R_max вниз, измеряется в процентах.

Существует 14 классов шероховатости поверхности (самая гладкая поверхность имеет 14 класс).

5. точность по волнистости поверхности.

Размещено на Allbest.ru

...