Введение (стр. 4 )

Контрольные вопросы:

1) Понятие о сертификации.

2) На каких действиях основывается сертификация.

3) Порядок получения сертификата и знака соответствия.

3 МЕТРОЛОГИЯ

3.1 Сущность и назначение метрологии. Метрология и ее составляющие

Метрология (от греч. «metron» — мера, «logos» — учение) — нау­ка об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.

Предмет метрологии — измерения, их единство и точность.

Метрология включает в себя методы выполнения практиче­ски всех измерительных работ на производстве, а также их пра­вовые и теоретические основы.

Правовые основы (законодательная метрология) обеспечивают единообразие средств, и единство измерений посредством уста­новленных государством правил. Государственное регулирование выполняется посредством правовых актов через государственные ор­ганы исполнительной власти (министерства и ведомства), Госу­дарственную метрологическую службу и метрологические служ­бы предприятий и организаций.

Теоретическая (фундаментальная) метрология разрабатывает фундаментальные основы данной науки.

Прикладная (практическая) метрология освещает вопросы практического применения разработок теоретической и положе­ний законодательной метрологии.

Для обеспечения единства измерений выполняются следую­щие условия:

-  применяются только узаконенные правилами единицы из­мерений;

-  устанавливается допустимые погрешности измерений и пределы, за которые они не должны выходить при задан­ной вероятности.

Основными документами метрологии являются Закон РК «Об обеспечении единства измерений» от 7 июня 2000г. и стандарты государственной системы обеспечения единства измерении, которые объединены в следующие группы:

-  стандартные справочные данные;

-  стандартные образцы;

-  эталоны единиц физических величин;

-  измерения геометрических, механических, электрических и других величин (например, объем, физико-химический состав и свойства материала);

-  методы поверки, калибровки и аттестации.

В настоящее время действует более 3 тысяч государственных стандартов на методы контроля и испытаний различных видов продукции.

3.2 Измерения при проведении испытаний.

Условия обеспечения эффективности измерений при управлении технологическими процессами и производством

В промышленном производстве измерения составляют в сред­нем до 10 % всех трудозатрат, а в отдельных отраслях экономи­ки, например, радиотехники и электротехники они достигают 50 %.

Измерения могут считаться эффективными, если их резуль­таты обеспечивают необходимое качество управления производ­ством, а метрологическое обслуживание средств измерений ми­нимально.

Для эффективности измерений необходимо следующее:

-  обеспечивать единство измерений;

-  при установлении необходимой точности измерений учи­тывать связи измеряемых параметров с производительно­стью технологического оборудования, себестоимостью и качеством продукции, безопасностью труда и экологиче­ской безопасностью;

-  учитывать экономические потери и другие неблагоприят­ные последствия из-за погрешности измерений, как в сфе­ре производства, так и при использовании продукции.

При отсутствии особых требований к точности измерений конкретных технологических параметров рекомендуется:

-  минимизировать ту часть издержек производства продук­ции, которая зависит от погрешности измерений;

-  при больших затратах на измерения оптимизировать точ­ность измерений по экономическому критерию;

-  выделять наиболее важные измеряемые параметры, по­грешность которых соответствует эффективности измере­ний, если выполняется следующее условие:

где З — затраты на измерения за расчетный период;

П — потери из-за погрешностей измерений за тот же период.

Контрольные вопросы:

1) Сущность и назначение метрологии.

2) Условие обеспечения эффективности измерения.

4 Метрологические характеристики средств измерений

4.1 Определение абсолютной, приведенной

и относительной погрешности

Важнейшей метрологической характеристикой средств измерений является погрешность.

Действительное значение физической величины – это значение, полученное экспериментальным путем и близкое к истинному значению.

В практике за действительную величину принимают либо среднее арифметическое значение измеряемой величины, либо значение, полученное образцовым (эталонным) прибором (устройством).

Абсолютной погрешностью меры называют алгебраическую разность между ее номинальным ХН и действительным ХД значениями

,

а под абсолютной погрешностью измерительного прибора – разность между его показанием ХП и действительным значением ХД измеряемой величины

Абсолютная погрешность измерительного преобразователя может быть выражена в единицах входной или выходной величины. В единицах входной величины абсолютная погрешность преобразователя определяется как разность между значением входной величины Х, найденной по действительному значению выходной величины и номинальной статической характеристике преобразователя, и действительным значением ХД входной величины

.

Относительная погрешность в большей степени характеризует точность средства измерения. Она выражается в процентах как отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой или воспроизводимой данным средством измерений величины:

Обычно δ < 1, поэтому в формуле вместо действительного значения часто может быть подставлено номинальное значение меры или показание измерительного прибора.

Если диапазон измерения прибора охватывает и нулевое значение измеряемой величины, то относительная погрешность обращается в бесконечность в соответствующей ему точке шкалы. В этом случае пользуются понятием приведенной погрешности равной отношению абсолютной погрешности измерительного прибора к некоторому нормирующему значению ХN:

.

4.2 Пример определения абсолютной, относительной и

приведенной погрешности

Для жидкостного термометра при действительном значении измеряемой величины ХД = 40,20С нормирующем значении ХN = 1000С, термометр показал Хi = 400С. Определить абсолютную ∆, относительную δ и приведенную γ погрешности термометра. Для решения задачи применяем следующие формулы из ГОСТ 8.401-8-, определяющие пределы допускаемой абсолютной, относительной и приведенной погрешностей средств измерений.

Для определения ∆

∆ = ХД – Хi = 40,2 – 40 = 0,20С

Для определения δ

Для определения γ

5 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1 Предварительная оценка результатов измерений

При различных измерениях могут возникнуть погрешности, которые подразделяются на случайные и систематические.

Случайная погрешность измерения – составляющая погрешности результата измерения, изменяющаяся случайным образом (по знаку и значению) при повторных измерениях одной и той же физической величины.

Систематическая погрешность измерения – составляющая погрешности результата измерения, остающаяся постоянной или закономерно изменяющаяся при повторных измерениях одной и той же физической величины. Например, если отверстия у заготовок всей партии деталей обработаны разверткой, имеющей неправильный размер, то погрешность в размере отверстий в результате обработки их этой разверткой является систематической, имеющей постоянный характер. Поэтому систематические погрешности могут быть выявлены и устранены.

Для анализа случайных погрешностей применяется математическая статистика и теория вероятностей.

Кроме указанных погрешностей различают грубую погрешность измерения – промах.

Промах – погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которое для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда.

Целью данного раздела контрольной работы является предварительный анализ ряда полученных результатов измерения (выборки) для выявления наличия (или отсутствия) промаха.

Для этого:

-  определяется размах результатов измерения Rn

,

где и - наибольшее и наименьшее значения физической величины в выборке;

- среднее арифметическое значение измеряемой величины из п единичных результатов

где - результаты измерений;

п – число единичных измерений.

- среднее квадратичное отклонение

Примечание: Если п < 20, то в подкоренном выражении знаменатель – «п-1», если п = 20 и выше – знаменатель – « п ».

Для оценки наличия грубых погрешностей – промахов – пользуются определением доверительных границ погрешности результата измерений. В случае нормального закона распределения эти границы определяются как ±t, где t – коэффициент, зависящий от доверительной вероятности Р (выбирается по таблицам).