Требования к процессам измерений и измерительному оборудованию

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию РФ

Уральский государственный экономический университет

Центр дистанционного образования

Самостоятельная работа-практикум

по дисциплине: Метрология и сертификация

Выполнил:

А.Е. Тюрин

гр. УКп - 13КТ

Проверил: к.х.н., доцент

Шарафутдинова Е.Н.

Краснотурьинск

2014

Задание 1

Внимательно изучить содержание межгосударственного стандарта ГОСТ 8.417-2002 "Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. Составить ответы на следующие вопросы:

1. Раскрыть понятие и кратко описать историю возникновения Международной системы единиц СИ.

Наличие ряда систем единиц физических величин, а также значительного числа внесистемных единиц, неудобства, связанные с пересчетом при переходе от одной системы единиц к другой, требовало унификации единиц измерений. Рост научно-технических и экономических связей между разными странами обусловливал необходимость такой унификации в международном масштабе.

Требовалась единая система единиц физических величин, практически удобная и охватывающая различные области измерений. При этом она должна была сохранить принцип когерентности (равенство единице коэффициента пропорциональности в уравнениях связи между физическими величинами).

В 1954 г. X Генеральная конференция по мерам и весам установила шесть основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и свеча) практической системы единиц. Система, основанная на утвержденных в 1954 г. шести основных единицах, была названа Международной системой единиц, сокращенно СИ (SI -- начальные буквы французского наименования Systeme International). Был утвержден перечень шести основных, двух дополнительных и первый список двадцати семи производных единиц, а также приставки для образования кратных и дольных единиц.

2. Основные единицы Международной системы единиц СИ.

Определения основных единиц, соответствующие решениям Генеральной конференции по мерам и весам, следующие.

Метр равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 долю секунды.

Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.

Секунда равна 9192631770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызывает на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2·10-7 Н.

Кельвин равен 1/273.16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0.012 кг.

Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540·1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

3. Понятие и виды производных единиц в системе СИ.

Производные единицы Международной системы единиц образуются с помощью простейших уравнений между величинами, в которых числовые коэффициенты равны единице. Так, для линейной скорости в качестве определяющего уравнения можно воспользоваться выражением для скорости равномерного прямолинейного движения

v=l/t.

При длине пройденного пути (в метрах) и времени t, за которое пройден этот путь (в секундах), скорость выражается в метрах в секунду (м/с). Поэтому единица скорости СИ -- метр в секунду -- это скорость прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой она за время 1 с перемещается на расстояние 1 м.

Если в определяющее уравнение входит числовой коэффициент, то для образования производной единицы в правую часть уравнения следует подставлять такие числовые значения исходных величин, чтобы числовое значение определяемой производной единицы было равно единице. Например, единица кинетической энергии СИ -- килограмм-метр в квадрате на секунду в квадрате -- это кинетическая энергия тела массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с, или кинетическая энергия тела массой 1 кг, движущегося со скоростью v2 м/с. Эта единица имеет особое наименование -- джоуль (сокращенное обозначение Дж).

Кратные и дольные единицы

Наиболее прогрессивным способом образования кратных и дольных единиц является принятая в метрической системе мер десятичная кратность между большими и меньшими единицами.

Следует учитывать, что при образовании кратных и дольных единиц площади и объема с помощью приставок может возникнуть двойственность прочтения в зависимости от того, куда добавляется приставка. Так, сокращенное обозначение 1 кмІ можно трактовать и как 1 квадратный километр и как 1000 квадратных метров, что, очевидно, не одно и то же (1 квадратный километр = 1.000.000 квадратных метров). В соответствии с международными правилами кратные и дольные единицы площади и объема следует образовывать, присоединяя приставки к исходным единицам. Таким образом, степени относятся к тем единицам, которые получены в результате присоединения приставок.

Поэтому 1 кмІ = (1 км)І = (10і м) І = 106 мІ.

В Международную систему единиц при ее принятии в 1960 г. на XI ГКМВ (Резолюция 12) входило три класса единиц: основные, производные и дополнительные (радиан и стерадиан). ГКМВ классифицировала единицы радиан и стерадиан как "дополнительные, оставив открытым вопрос о том, являются они основными единицами или производными". В целях устранения двусмысленного положения этих единиц Международный комитет мер и весов в 1980 г. (Рекомендация 1) решил интерпретировать класс дополнительных единиц СИ как класс безразмерных производных единиц, для которых ГКМВ оставляет открытой возможность применения или неприменения их в выражениях для производных единиц СИ. В 1995 г. XX ГКМВ (Резолюция 8) постановила исключить класс дополнительных единиц в СИ, а радиан и стерадиан считать безразмерными производными единицами СИ (имеющими специальные наименования и обозначения), которые могут быть использованы или не использованы в выражениях для других производных единиц СИ (по необходимости).

4. Внесистемные единицы в системе СИ.

Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с СИ из-за их практической важности. Они разделены на области применения. Например, во всех областях применяются единицы тонна, час, минута, сутки, литр; в оптике - диоптрия, в физике - электрон-вольт и т.п.

5. Десятичные кратные и дольные единицы. Правила выбора десятичных кратных и дольных единиц.

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью множителей и приставок, от 1024 (йотта) до 10-24 (йокто).

Присоединение к наименованию двух и более приставок подряд не допускается, например, не килокилограмм, а тонна, являющаяся внесистемной единицей, допускаемой наряду с СИ. В связи с тем, что наименование основной единицы массы содержит приставку кило, для образования дольных и кратных единиц массы используют дольную единицу - грамм и приставки присоединяются к слову "грамм" -- миллиграмм, микрограмм.

6. Измерение информации.

Термин "количество информации" используют в устройствах цифровой обработки и передачи информации, например в цифровой вычислительной технике (компьютерах), для записи объема запоминающих устройств, количества памяти, используемой компьютерной программой.

В соответствии с международным стандартом МЭК 60027-2 единицы "бит" и "байт" применяют с приставками СИ (таблица 8 и раздел 7) [7].

Исторически сложилась такая ситуация, что с наименованием "байт" некорректно (вместо 1000 = 103 принято 1024 = 210) использовали (и используют) приставки СИ: 1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт, 1 Гбайт = 1024 Мбайт и т.д. При этом обозначение Кбайт начинают с прописной буквы в отличие от строчной буквы "к" для обозначения множителя 103.

Задание 2

На основе требований ГОСТ Р ИСО 10012-2008 "Системы менеджмента измерений. Требования к процессам измерений и измерительному оборудованию" опишите систему менеджмента измерений для выбранного Вами предприятия.

Этот стандарт включает в себя как требования, так и руководство по внедрению систем менеджмента измерений и может быть полезным при улучшении измерений и качества продукции.

Организации несут ответственность за определение уровня необходимого контроля за установление требований системы менеджмента измерений, которые должны применяться как часть их общей системы менеджмента. Кроме как по отдельному соглашению, этот стандарт не предназначен для дополнения, изъятия или замены каких-либо требований других стандартов.

Данный стандарт содержит общие требования и руководство, касающиеся менеджмента измерительных процессов и метрологического подтверждения измерительного оборудования, используемого для обеспечения и демонстрации соответствия метрологическим требованиям. Он устанавливает требования к менеджменту качества в системе менеджмента измерений, которая может быть использована организацией, проводящей измерения, как часть всей системы менеджмента, а также для обеспечения соответствия метрологическим требованиям.

Модель системы менеджмента измерений

Задание 3

С помощью основных единиц физических величин запишите размерности производных единиц: скорости, силы, давления силы, работы.

Скорость dim v = LT-1

Силы dim F=LMT-2

Давления силы dim M =L2 M T - 2

Работы dim W= L2MT-2

Задание 4

Преобразуйте единицы в кратную или дольную единицы

(5km2, 250сm3/s, 78 км/час)

5 km2 = 5 (103 m)2 = 5 · 106 m2.

250 cm3/s = 250 (10-2 m)3/s = 250 · 10-6 m3/s.

78 км/час = 21.6684 м/с

измерение стандарт менеджмент оборудование

Задание 5

Футбольный судья определяет положение 11-метровой отметки шагами. Является ли эта операция измерением? Поясните свою позицию.

Да. Относительное измерение -- измерение отношения величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерение изменения величины по отношению к одноименной величине, принимаемой за исходную.

Задание 6

К какому типу шкал можно отнести шкалы:

- бытового термометра;

Шкала интервалов

- медицинского ртутного манометра;

Шкала интервалов

- весов торгового зала;

Шкала отношений

- производственный календарь;

Шкала интервалов

- секундомера;

Шкала измерений (абсолютная шкала)

- амперметра;

Шкала измерений (абсолютная шкала)

- лазерной рулетки.

Шкала измерений (абсолютная шкала)

Задание 7

Три закройщика измерили рост одного и того же клиента и получили результаты: 1,82 м; 182 см; 1820 мм. Какой результат можно считать значением физической величины? Запишите результат - 182 см используя основную единицу СИ.

1,82 м

182 см =1,82 м (в системе СИ)

Задание 8

В ходе контроля работы для аккредитации в две лаборатории были даны контрольные образцы для измерения содержания тяжелых металлов. Можно ли назвать проведенные в этих лабораториях измерения равноточными? Ответ необходимо обосновать.

Да, можно.

Равноточные измерения -- ряд измерений какой-либо величины, выполненных одинаковыми по точности средствами измерений в одних и тех же условиях с одинаковой тщательностью.

Задание 9

О чем позволяет судить класс точности приборов? Ответ необходимо обосновать.

Класс точности СИ - обобщенная характеристика данного типа СИ, отражающая уровень их точности, выражаемая пределами допускаемой основной , а в некоторых случаях и дополнительных погрешностей , а также другими характеристиками, влияющими на точность. Класс точности применяется для средств измерений, используемых в технических измерениях, когда нет необходимости или возможности выделить отдельно систематические и случайные погрешности, оценить вклад влияющих величин с помощью дополнительных погрешностей. Класс точности позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность средств измерений одного типа, но не является непосредственным показателем точности измерений, выполняемых с помощью каждого из этих средств. Класс точности СИ конкретного типа устанавливают в стандартах технических требований или других нормативных документах.

При выражении предела допускаемой основной погрешности в форме абсолютной погрешности класс точности в документации и на средствах измерения обозначается прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами. Чем дальше буква от начала алфавита, тем больше погрешность. Расшифровка соответствия букв значению абсолютной погрешности осуществляется в технической документации на средство измерения.

В настоящее время по отношению к современным средствам измерений понятие класс точности применяется довольно редко. В основном он чаще всего используется для описания характеристик электроизмерительных приборов, аналоговых стрелочных приборов всех типов, некоторых мер длины, весов, гирь общего назначения, манометров.

Задание 10

Университет и металлургическое предприятие приобрели одинаковые приборы сертифицированного типа для дистанционного измерения температуры - пирометры. В каком случае потребуется поверка данного СИ, а в каком - калибровка? Ответ необходимо обосновать.

Университет - калабровка.

Калибровка может проводиться любой метрологической службой. Это добровольная процедура, однако, для ее проведения необходимы определенные условия. Основное условие - прослеживание измерений, т.е. обязательная передача размера единицы от эталона к рабочему средству измерений. Появление калибровки является следствием процесса разгосударствления процесса контроля за состоянием СИ, своего рода либерализация метрологического контроля.

Металлургическое предприятие - поверка.

Поверка осуществляется физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя органом Государственной метрологической службы. Положительные результаты поверки СИ удостоверяются поверительным клеймом или свидетельством о поверке. Поверительное клеймо может наноситься как на приборы, так и на сопроводительные документы на приборы (паспорта, технические описания и т.п.).

Размещено на Allbest.ru