Применение современных методов стандартизации продукции специального назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Основные принципы и методы стандартизации

2. Поверка и калибровка средств измерения

3. Правила округления и записи результатов наблюдений и измерений

4. Обработка результатов нескольких серий измерений

5. Метрологическая деятельность

1. Основные принципы и методы стандартизации

Основными принципами стандартизации продукции общетехнического, научно--технического и специального назначения, включая военное, являются:

1) соответствие стандартов современному уровню развития науки и техники (т. е. соответствие научно--техническим достижениям мирового масштаба);

2) возможность применения стандартизированной продукции в определенных климатических зонах страны (для районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока разработаны и установлены специальные стандарты на продукцию технического назначения, включая основные строительные материалы);

3) универсальность (или унификация) основных видов стандартизированных технических изделий (в частности, крепежа, металлопроката и др.);

4) стандарты на экспортируемые технические изделия должны быть на уровне мировых (в частности, ISO), только при этом условии возможен успешный сбыт их на мировом рынке и, соответственно, получение высоких доходов в виде валютных поступлений.

Методы стандартизации при установлении

стандартов на представляемые изделия предприятиями--изготовителями предполагают прежде всего проведение целого ряда измерений (около 1900 физических величин и параметров). При этом резко возросли и продолжают расти требования к точности измерений, быстроте их получения, качеству измерений комплекса физических величин, особенно характеризующих быстро протекающие процессы.

В настоящее время быстро расширяется применение сложных измерительных систем различного назначения: информационных, контролирующих, управляющих в сочетании с компьютерной техникой. Использование компьютеров значительно облегчило (ускорило) процесс стандартизации путем значительной автоматизации измерений, использования систем автоматического контроля, бесконтактных средств измерений, измерительных роботов. Проведение экспертиз независимыми организациями различных изделий, представленных на стандартизацию предприятиями--изготовителями также практически невозможно без выполнения целого ряда измерений, причем с многократным повторением их в течение продолжительного времени.

Применение современных методов стандартизации, в основе которых лежат точные и особо точные измерения физических величин и параметров разнообразной продукции позволяет повысить контроль за качеством с последующим определенным экономическим эффектом от использования и эксплуатации технической продукции.

Общеизвестно, что хорошее качество продукции, выпускаемой по российским стандартам, способствует быстрой реализации ее потребителями отечественными и зарубежными.

По данным 2005 г. в Российской Федерации насчитывается около 1000 национальных стандартов.

2. Поверка и калибровка средств измерения

Средства измерения, используемые в сферах государственного метрологического контроля, подлежат поверке при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту, при эксплуатации и продаже.
Поверкой называется установление пригодности средств измерения применению на основании экспериментально определенных метрологических характеристик и контроля их соответствия установленным требованиям.
Различают государственную и ведомственную поверку, а также первичную(при выпуске из производства, после ремонта, при ввозе из - за границы) и периодически проводимую через установленные промежутки времени. Периодические поверки устанавливают из расчета исправности СИ между поверкой. Возможно проведение внеочередной и инспекционной поверки.

Внеочередная поверка проводится, не зависимо от срока периодической поверки, когда необходимо убедиться в исправности СИ. Внеочередную поверку проводят при контроле поверочного процесса, при повреждении поверочного клейма.

Инспекционная поверка проводится при метрологической ревизии. Проверка осуществляется метрологической службой. Поверочные измерения выполняются при нормальных условиях, которые регламентируются ГОСТ 8.395-80 - Нормальные условия при поверки. Общие требования. Поверка является одним из звеньев передачи размера единицы от эталона к рабочим средствам измерения.

Органом государственной метрологической службы проводится аккредитация на право проведения поверки. По решению государственного стандарта право поверки может быть предоставлено другим организациям при условии их аккредитации на право поверки. Порядок аккредитации устанавливает государственный стандарт. Поверку проводят лица, аттестованные в качестве проверятелей в органе государственной метрологической службы.

Поверка подразделяется на 3 части: метрологическую, техническую и административную. При метрологической поверке устанавливают:

* основную погрешность прибора;

* стабильность, повторяемость и дрейф;

* чувствительность к электромагнитным помехам, разрешающим способность считывающих устройств и т. д.

При технической поверке осуществляют: поверку общего состояния средств измерения, обнаружение грязи, износа, правильность установки средств измерения, оценку возможности получения неправильных измерений вследствие умышленного неправильного использования.

При административной поверке поверяют наличие знака поверительного клейма или сертификата о поверке, даты предыдущей поверки, целостность клейм, замков и других устройств, наличие документов (протоколов поверки, ремонтов).

Первичная поверка проводится с целью обеспечения соответствия вводимых в действие СИ утвержденному типу. Последующая поверка проводится с целью установления пригодности к применению СИ находящихся в эксплуатации и подтверждение или снятие этого статуса. Первичная поверка может проводиться на территории изготовителя, пользователя, органа государственной метрологической службы или независимой организации. Место проведения поверки устанавливает изготовитель, торгующая организация или пользователь.

Первичная поверка может проводиться поэтапно, например: часть поверки может проводиться перед установкой, а часть после установки СИ на месте эксплуатации. Первичной поверке, как правило, подлежит каждый экземпляр СИ. Для простейших средств измерения, выпускаемых массовым терражем, допускается выборочная поверка. При положительных результатах выборочной поверки на все средства измерения из поверяемой партии наносится знак поверителыюго клейма. Последующую поверку должен проходить каждый образец СИ или соответствующий образец данной совокупности СИ. Периодической поверке подвергается каждое СИ после определенного числа измерений со времени последней поверки или через определенные временные интервалы. Органы государственной метрологической службы обязаны учитывать результаты последующих поверок и разрабатывать рекомендации по корректировке межповерочного интервала. Результатом является подтверждение пригодности СИ к применению в сферах подлежащих государственному метрологическому контролю, или признание СИ не пригодными. При положительных результатах поверки на СИ наносится знак поверительного клейма и (или) выдается свидетельство - сертификат о поверке. У не пригодных СИ аннулируется сертификат и оттиск поверительного клейма и выписывается свидетельство о не пригодности. Органы государственной метрологической службы должны обеспечивать контроль поверочного процесса. При контроле проверяют правила и методику поведения поверки, персонал проводящий поверку, эталоны и вспомогательное оборудование, межпроверочные интервалы, время и место проведения поверки и т.д.

3. Правила округления и записи результатов наблюдений и измерений

Погрешность результата измерений позволяет определить те цифры результата, которые являются достоверными. Нецелесообразно удерживать в выражении для измеренного значения физической величины большое число цифр, т.к. цифры младших разрядов могут оказаться недостоверными.

Существуют определенные правила округления.

1. В выражении погрешности удерживается не более двух значащих цифр, причем последняя цифра обычно округляется до нуля или пяти. Две цифры следует обязательно удерживать в том случае, когда цифра старшего разряда менее 3. стандартизация калибровка поверка замер

2 . Числовое значение результата измерения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение погрешности.

Пример. 235,732 + 0,15 округляется до 235,73 + 0,15, но не до 235,7 + 0,15.

При промежуточных вычислениях целесообразно, чтобы используемые числа содержали на одну значащую цифру больше, чем будет в окончательном результате. Это позволяет уменьшить погрешность от округления.

3. Если первая из отбрасываемых цифр (считая слева направо) меньше пяти, то остающиеся цифры не меняются.

Пример. 442,749 + 0,4 округляется до 442,7 + 0,4.

4. Если первая из отбрасываемых цифр больше или равна пяти, то последняя сохраняемая цифра увеличивается на единицу.

Пример. 37,268 + 0,5 округляется до 37,3 + 0,5; 37,253 + 0,5 округляется до 37,3 + 0,5.

5. Округление следует выполнять сразу до желаемого числа значащих цифр, поэтапное округление может привести к ошибкам.

Пример. Поэтапное округление результата измерения 220,46 + 4 дает на первом этапе 220,5 + 4 и на втором 221 + 4, в то время как правильный результат округления 220 + 4.

Особенно внимательно нужно относиться к записи результата измерения без указания погрешности (что в общем случае крайне нежелательно). В этом случае в записываемом числе оставляются только те цифры, за достоверность которых можно ручаться, т.е. все значащие цифры записанного числа должны быть достоверными. Значащими цифрами числа считаются все цифры от первой слева, не равной нулю, до последней записанной справа цифры, при этом нули, записанные в виде множителя 10 в степени п, не учитываются. Поэтому записи 2,4 х 10 В в степени 3 и 2400 В не являются тождественными. Первая запись означает, что верны цифры тысяч и сотен вольт и истинное значение может быть, например, 2,42 или 2,38 кВ. Запись 2400 В означает, что верны и единицы вольт, истинное значение может быть 2400,2 или 2390,8 В, но не 2420 или 2380.

4. Обработка результатов нескольких серий измерений

Необходимость в многократных наблюдениях некоторой физической величины возникает при наличии в процессе измерений значительных случайных погрешностей. При этом задача обработки состоит в том, чтобы по результатам наблюдений определить наилучшую (оптимальную) оценку измеряемой величины и интервал, в котором она находится с заданной вероятностью. Данная задача может быть решена способом статистической обработки результатов наблюдений, основанным на гипотезе о распределении погрешностей результатов по нормальному закону.

Порядок такой обработки должен соответствовать государственному стандарту и рекомендациям по метрологии.

Итак, рассмотрим группу из n независимых результатов наблюдений случайной величины x, подчиняющейся нормальному распределению. Оценка рассеяния единичных результатов наблюдений в группе относительно их среднего значения вычисляется по формуле:

Поскольку число наблюдений в группе, на основании результатов которых выполнено вычисление среднего арифметического, ограничено, то, повторив заново серию наблюдений этой же величины, мы получили бы новое значение среднего арифметического. Повторив многократно наблюдения и вычисляя каждый раз их среднее арифметическое значение, принимаемое за результат наблюдений (измерений), обнаружим рассеяние среднего арифметического значения.

Характеристикой этого рассеяния является средний квадрат отклонения среднего арифметического:

Среднее квадратичное отклонение среднего арифметического используется для оценки погрешности результата измерений с многократными наблюдениями.

Теория показывает, что если рассеяние результатов наблюдения в группе подчиняется нормальному закону, то и их среднее арифметическое тоже подчиняется нормальному закону распределения при достаточно большом числе наблюдений (n>50). Отсюда при одинаковой доверительной вероятности доверительный интервал среднего арифметического в уже, чем доверительный интервал результата наблюдений. Теоретически случайную погрешность результата измерений можно было бы свести к 0, однако практически это невозможно, да и не имеет смысла, так как при уменьшении значения случайной погрешности определяющим в суммарной погрешности становится значение не исключенных остатков систематической погрешности.

При нормальном законе распределения плотности вероятностей результатов наблюдений и небольшом числе измерений среднее арифметическое подчиняется закону распределения Стьюдента с тем же средним арифметическим . Особенностью этого распределения является то, что доверительный интервал с уменьшением числа наблюдений расширяемся по сравнению с нормальным законом распределения при этой же доверительной вероятности. В формуле для оценки доверительных границ случайной погрешности это отражается введением коэффициента tq вместо t:

Дx(P) = tу= tqу

Коэффициент распределения Стьюдента зависит от числа наблюдений и выбранной доверительной вероятности и находится по таблице. Например, для n=4 и =0,95 tq=3,182; n=5 при =0,95 tq=2,776; для n=10 tq=2,262; n=15 tq=2,145 при той же =0,05.

Правила обработки результатов измерения с многократными наблюдениями учитывают следующие факторы:

· обрабатывается группа из n наблюдений (то есть группа ограничена);

· результаты наблюдений могут содержать систематическую погрешность;

· в группе наблюдений могут встречаться грубые погрешности;

· распределение случайных погрешностей может отличаться от нормального.

5. Метрологическая деятельность

Метрологическое обеспечение подготовки производства.

Метрологическая служба (англ. service of legal metrology) - служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и для осуществления метрологического контроля и надзора.

Примечания:

· Различают государственную метрологическую службу, метрологические службы государственных органов управления, метрологические службы юридических лиц.

· Имеются также иные государственные службы обеспечения единства измерений, которые осуществляют межрегиональную и межотраслевую координацию работ по ОЕИ в закрепленных видах деятельности. Руководство этими службами осуществляет Госстандарт страны. К ним относятся:

· Государственная служба времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ).

· Государственная служба стандартных образцов (ГССО).

· Государственная служба стандартных справочных данных (ГСССД).

Государственная метрологическая служба - метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений в стране на межрегиональном и межотраслевом уровне и осуществляющая государственный метрологический контроль и надзор.

Метрологическая служба государственного органа управления - метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический надзор и контроль в пределах данного министерства (ведомства).

Метрологическая служба юридического лица - Метрологическая служба, выполняющая работы по обеспечению единства измерений и осуществляющая метрологический контроль и надзор на данном предприятии (в организации).

Государственный научный метрологический центр - метрологический научно-исследовательский институт (как центр государственных эталонов), несущий в соответствии с законодательством страны ответственность за создание, хранение и применение государственных эталонов, разработку нормативных документов по обеспечению единства измерений в закрепленном виде измерений.

Орган государственный метрологической службы - структурное подразделение Госстандарта страны, осуществляющее государственный метрологический контроль и надзор на закрепленной территории.

Государственный инспектор по обеспечению единства измерений - должностное лицо Госстандарта страны, осуществляющее функции государственного метрологического контроля и надзора на соответствующей территории.

Государственный метрологический контроль (англ. metrological control) -деятельность, осуществляемая государственной метрологической службой по утверждению типа средств измерений, поверке средств измерений (включая рабочие эталоны), по лицензированию деятельности юридических и физических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений.

Государственный метрологический надзор (англ. metrological supervision) - деятельность, осуществляемая органами государственной метрологической службы по надзору за выпуском, состоянием и применением средств измерений (включая рабочие эталоны), за аттестованными методиками измерений, соблюдением метрологических правил и норм, за количеством товаров при продаже, а также за количеством фасованных товаров в упаковках любого вида при их расфасовке и продаже.

Метрологическое обеспечение подготовки производства - это комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на определение с требуемой точностью характеристик изделий, узлов, деталей, материалов и сырья, технологических процессов и оборудования, необходимых в производстве и позволяющих добиться высокого качества выпускаемой продукции и снижения непроизводительных затрат на ее разработку и выпуск

Метрологическое обеспечение подготовки производства, как часть всей системы метрологического обеспечения системы управления качеством продукции и народного хозяйства в целом, осуществляется в соответствии с правилами и положениями Государственной системы обеспечения единства измерений ( ГСИ), стандартами ЕСТПП, а также отраслевыми стандартами, стандартами предприятий и другой нормативной документации. В ГСИ входят 11 основополагающих стандартов и стандарты на государственные эталоны и общесоюзные поверочные схемы, методы и средства поверки мер и измерительных приборов, нормы точности и методики измерений. Внедрение стандартов обеспечивает большой технико-экономический эффект: совершенствуется технология и повышается объективность контроля характеристик изделий, материалов, сырья, инструмента, оборудования, в конечном счете повышается качество изделий.

План метрологического обеспечения подготовки производства разрабатывается метрологической службой предприятия (организации) или подразделением, ответственным за планирование технологической подготовки производства, при обязательном согласовании с метрологической службой предприятия. Он может входить в состав плана технической подготовки производства. Определенную помощь при планировании могут оказать типовые планы, которые разрабатываются с учетом вида изделия и характера производства.

Работы по метрологическому обеспечению подготовки производства выполняются конструкторскими, технологическими и метрологическими службами предприятий (организаций) с момента получения исходных документов на изделие. Состав исходных документов, необходимых для организации и начала работ, устанавливается отраслевыми стандартами в соответствии со спецификой продукции и характером производства. Методическое руководство реализацией мероприятий, направленных на повышение уровня метрологического обеспечения подготовки производства, осуществляют органы государственной и ведомственной метрологических служб.

Качество продукции и метрологическое обеспечение подготовки производства в рамках ЕСТПП теснейшим образом связано с использованием средств измерений (испытаний) узкоотраслевого назначения, позволяющих контролировать технологические параметры в процессе изготовления продукции и устанавливать соответствие технических параметров изделий требованиям стандартов и технических условий.

Размещено на Allbest.ru