Метрология как наука

Серия - Это последовательность одной и той же величины, полученной на одном и том же оборудовании одним и тем же человеком в один и тот же промежуток времени в одних и тех же условиях.

Любой результат измерения характеризуется средним значением и погрешностью. Результаты в сериях обрабатываются совместно, если в обеих сериях измеряют одну и туже величину т.е. среднее значение в сериях примерно одинаковы. Если в сериях результаты имеют разную погрешность при их совместной обработке используют весовые коэффициенты. 1 и 2 серии: если Q₁~Q₂ и S_Q1~S_Q2 то совместно, если Q₁~Q₂ и S_Q1?S_Q2 с весовыми коэф. Если Q₁?Q₂ то раздельно.

Поэтому для обработки результатов в сериях нужно проверить их на однородность. Серии называются однородными если результаты в них подчиняются одному и тому же закону распределения вероятностей.

1-м этапом обработки является проверка нормальности распределения результатов в серии.

1) Если результаты в обеих сериях распределяются по нормальному закону, начинают проверку на однородность серий. Она включает 2ва этапа:

а) Проверка значимости различия средних арифметических.

Сначала вычисляют точечные оценки в каждой серии отдельно

Затем находят разность средних арифметических и среднее квадратическое отклонение

Если n1+n2>20 то задавшись доверительной вероятностью Р по таблицам нормированного нормального распределения определяют коэффициент распределения t_Р и вычисляют доверительный интервал разности Е= t S_g. При выполнении условия |G|<t S_g различие средних арифметических в сериях признают незначительным и такие серии можно обрабатывать совместно. Если это условие не выполняется в каждой серии измеряют разные величины и обрабатывать результаты в сериях нужно раздельно.

б) Проверка равнорассеяности результатов в сериях. Если на1-м этапе установлено что в обеих сериях измеряют одну и туже величину то выясняют можно ли обрабатывать результаты в сериях как равноточные. Находят коэффициент Фишера

Затем задаются доверительной вероятностью и в зависимости от числа результатов в обеих сериях находят табличное значение коэффициента Фишера _0. При выполнении условия >₀ серии считаются равнорассеянными. Если не выполняются не равнорассеянными. Равнорассеянные серии с незначительным различием средних арифметических называются однородными.

Если экспериментальные данные в сериях определены в одних и тех же условиях говорят о сходимости измерений, если в разных - о взаимопроизводительности измерений.

в)Обработка результатов в сериях. Если серии признаны однородными результаты обрабатываются как единый массив.

;

Затем находят доверительный интервал Е = tS и т.д. ;

Если серии не равнорассеянные с незначительным отклонением средних арифметических их обрабатывают как единый массив, но с учетом точности результатов в обеих сериях. Для этого находят стандартное отклонение среднего взвешенного:

Затем определяют среднее арифметическое взвешенное

; ; Е = t_рS; ; n= n1+n2

Если серии с большим различием средних арифметических результаты в них обрабатываются раздельно и записываются для каждой серии отдельно.

2) Если хотя бы в одной серии результаты распределены не по нормальному закону серии нельзя назвать однородными, потому что комбинация 2х законов распределения может дать другой закон. Тем не менее результаты проверяют по данному алгоритму но в формуле доверительного интервала находят коэффициент t из неравенства Чебышева.

E=t^*·S^*

где t^* - коэффициент надежности, S^*- аналог стандартного отклонения.

13. Косвенные измерения. Определение. Алгоритм обработки результатов косвенных измерений. Вычисление точечных оценок результата косвенных измерений. Пример

Косвенное измерение определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.

Примером косвенных измерений может быть измерение плотности цилиндрического тела ( = m/v), измерение удельного сопротивления проводника электрическому току, измерение сопротивления методом амперметра-вольтметра (R = U/I).

Погрешность косвенных измерений, как правило, больше погрешности прямых измерений, что является их недостатком. Это связано с двумя причинами: измерением нескольких величин и использованием приближённых значений физических констант. Зато с помощью косвенных измерений можно измерить такие величины, которые принципиально невозможно (плотность вещества) или нерационально (площадь земельного участка) измерять прямо. Это достоинство косвенных измерений.

При обработке результатов косвенных измерений нужно помнить что они являются функциями случайных величин. Обращение с результатами измерений как не с СВ вызывает появление ошибок. Особо сложным случаем является обработка функции 2х не нормально распределенных величин. В этом случае закон распределения функции будет отличаться от законов распределения аргументов.

Пусть выполняют косвенные измерения величины Z путем вычисления ее значений по результатам прямых измерений величин х и у. Для вычисления используют функциональную зависимость . Пусть величина Х характеризуется точечными оценками

Точечные оценки результата косвенных измерений Z получают путем приближенного вычисления. Для этого функциональная зависимость раскладывается в ряд Тейлора бесконечный ряд с убывающими значениями.

Наибольшую весомость имеют первые 3 слагаемые ряда:

1-ое характеризует среднее значение результата косвенных измерений.

2-ое характеризует стандартное отклонение результата косвенных измерений.

R-коэффициент корреляции величин ХиУ.

R учитывает наличие взаимосвязи между ХиУ.

Если между величинами существует функциональная связь то =1. Если величины независимы друг от друга то=0. Если между величинами существует случайная связь то 0<<1

Из-за особенности ряда Тейлора результат косвенных измерений всегда оказывается больше Z на величину 3-го слагаемого ряда поэтому в результат косвенного измерения вносят поправку числено равную 3-му слагаемому но с противоположным знаком.

Результат косвенных измерений записывают в виде неравенства

Р=,,, n=…

E=t^*·S,

где t^* коэффициент надежности определяемы по числу степеней свободы результата косвенных измерений это связано с тем что числа резко изменяющихся величин ХиУ не могут характеризовать комбинацию законов распределения этих величин.

14. Обработка экспериментальных данных при изучении зависимостей. Сущность метода наименьших квадратов, условия его применения. Алгоритм построения зависимости по экспериментальным данным методом наименьших квадратов

При проведении экспериментальных исследований МХ преобразователей, часто возникает потребность в построении их градуировочных характеристик. Для этого используют несколько методов. Выбор метода зависит от количества информации, которой располагает экспериментатор.

Если известно, что входная величина задана абсолютно точно для каждой экспериментальной точки, а выходная величина подчиняется нормальному закону распределения, то используют метод наименьших квадратов.

Это упрощённый вариант метода максимального правдоподобия, который предполагает многократное измерение выходной величины в каждой экспериментальной точке.

Если погрешностью входной величины пренебречь нельзя, то используют метод конфлюэнтного анализа.

Если значение входной величины известно точно, а значение выходной величины не подчиняется нормальному закону - используют робастные (устойчивые) методы.

Эти методы (робастные) помогают подогнать закон распределения выходной величины под нормальный закон.

Построение градуировочных характеристик методом наименьших квадратов

Строят график экспериментальной зависимости в виде точек

По виду последовательности точек определяют начальный вид уравнения регрессии (обычно это уравнение прямой), т.е.

Определение параметров уравнения регрессии. Параметры предложенного уравнения нужно определить так, чтобы погрешность, с какой линия описывает экспериментальные данные, была бы минимальной. При этом руководствуются положениями:

Каждая точка несёт информацию о зависимости и далее учитывается в равной степени по сравнении с другими точками.

Каждая точка содержит погрешность измерения.

Для определения параметров уравнения регрессии используют метод наименьших квадратов. Он заключается в том, что оптимальной кривой регрессии считают такую, для которой сумма квадратов отклонений экспериментальных значений от расчётных, будет минимальной, т.е.



Это условие будет выполнятся если:

Поэтому для определения параметров уравнения регрессии коэффициентов a и b составляют систему уравнений, в которой частные производные приравниваются к нулю, затем из этой системы находят формулы для вычисления параметров. Например, для линейного уравнения регрессии система уравнений имеет вид:

- решить систему уравнений и определить неизвестные параметры, например, для линейного уравнения регрессии решение имеет вид:

.

Проверка правильности выбора уравнения регрессии и расчёта его параметров.

На этом этапе определяют, достоверно ли экспериментальные данные описываются уравнением, считается, что уравнение достоверно описывает данные, если в последовательности отклонений отсутствуют тренды (смещения). Тренды могут быть:

Аддитивные (экспериментальные точки выше кривой регрессии)

Мультипликативные (экспериментальные точки выше и ниже кривой регрессии)

Колебательные (в виде параболы пересекающей кривую регрессии)

Отклонения бывают случайными или систематическими (содержать тренды). Если в последовательности отклонений тренды отсутствуют, то гипотеза о выборе уравнения регрессии сделана верно. Для выявления трендов используют критерий серий и инверсии:

- рассчитать отклонения экспериментальных значений Y_i от соответствующих значений Y_pi, рассчитанных для того же аргумента X_i по полученному уравнению регрессии:

Y_i = Y_i - Y_pi;

- построить в осях координат X, Y полученные значения Y_i для соответствующих X_i; - записать последовательность значений Y_j по мере возрастания X_j, X_j [l,n]; - рассчитать число серий N в полученной последовательности Y_j (под серией в данном случае понимают последовательность отклонений одного знака, перед и после которой следуют отклонения противоположного знака или нет вообще никаких отклонений); - задавшись доверительной вероятностью Р ( уровнем значимости = 1 - Р) для n = 20 определить по соответствующей таблице (таблица А.6 [4] или таблица Ж.1) допустимые границы N_1-0,5 и N_0,5; - рассчитать число инверсий А в полученной последовательности Y_j (под инверсией понимается событие, заключающееся в том, что Y_j > Y_jk при k > j):

,

где A_j - это число инверсий j-гo члена последовательности, т.е. число членов последовательности, которые, будучи расположенными в последовательности после j - ого члена, имеют значение меньшее, чем Y_j;

- задавшись доверительной вероятностью Р (уровнем значимости = 1 - Р) для n = 20 определить по соответствующей таблице (таблица А.7 [4] или таблица И.1) допустимые границы A_1-0,5 и A_0,5;

- сравнить А с A_1-0,5 и A_0,5;

Если выполняются неравенства

N_1-0,5 < N N_0,5;

A_1-0,5 < A A_0,5,

то с выбранной доверительной вероятностью Р можно считать, что отклонения экспериментальных значений Y_i, от соответствующих значений Y_рi найденного уравнения регрессии являются случайными, не содержат аддитивного, мультипликативного или колебательного трендов, т.е. рассчитанное уравнение регрессии достоверно описывает экспериментально исследуемую зависимость между величинами X и Y.

Если хотя бы одно из указанных выше неравенств, не выполняется, то следует пересмотреть выбор вида уравнения регрессии. В частности, можно увеличить степень полинома m на единицу и повторить вычисления по описанному выше алгоритму.

Например, для полинома второй степени:

Y = А + В•Х + С•Х².

С целью определения параметров уравнения регрессии в данном случае необходимо решить систему уравнений:

15. Обеспечение единства измерений. Понятие «единство измерений». Правовая база обеспечения единства измерений. Роль Федерального агентства по техническому регулированию в обеспечении единства измерений и области его компетенции

Обеспечение единства измерений

Общие положения

Под единством измерений понимается такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности величин не выходят за установленные границы с заданной вероятностью.

Вопросы обеспечения единства измерений являются обязательными к исполнению, поэтому они регламентированы законодательством. 27 апреля 1993 года был принят закон РФ «Об обеспечении единства измерений» (№ 4871-1).

Согласно этому закону, управление деятельностью по обеспечению единства измерений осуществляет государство. Для этого создан Государственный Комитет РФ по стандартизации, метрологии и сертификации (Госстандарт России). К компетенции Госстандарта относятся:

представление правительству предложений по применяемым единицам величин;

межрегиональная и межотраслевая координация деятельности по обеспечению единства измерений;

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

определение общих метрологических требований к средствам измерений (СИ), методам и результатам измерений;

осуществление государственного метрологического контроля и надзора;

контроль и регулирование международной деятельности в области метрологии;

руководство деятельностью Государственной метрологической службы (ГМС) и метрологических служб (МС) организаций по обеспечению единства измерений.

16. Метрологические службы. Виды и структура метрологических служб. Функции метрологических служб различных видов

Метрологические службы

Метрологическая служба - это совокупность субъектов (организаций) и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.

Государственная метрологическая служба находится в ведении Госстандарта и включает в себя:

государственные научные метрологические центры (НИИ); органы ГМС на территории республик в составе России, автономной области, автономных округов, краев и областей, городов Москвы и С.-Петербурга.

Госстандарт России осуществляет руководство:

государственной службой времени и частоты и определения параметров вращения Земли (ГСВЧ);

государственной службой стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов (ГСССД);

государственной службой стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов (ГССО).

Государственные научные метрологические центры занимаются: созданием, совершенствованием, хранением и применением государственных эталонов единиц величин, а также разработкой НТД по обеспечению единства измерений. Органы ГМС осуществляют государственный метрологический контроль и надзор на соответствующих территориях. ГСВЧ производит межрегиональную и межотраслевую координацию работ по обеспечению единства измерений времени и частоты. ГСССД осуществляет координацию работ по разработке и внедрению стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов в науке и технике. ГССО производит межрегиональную и межотраслевую координацию работ по разработке и внедрению стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов.

Метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц создаются для выполнения работ по обеспечению единства измерений и требуемой точности измерений. В их функции входит:

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

Надзор за состоянием и применением СИ, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами единиц, применяемыми для калибровки СИ, соблюдением правил и норм по обеспечению единства измерений;

Проверка своевременности представления СИ на испытания в целях утверждения типа СИ, а также на поверку и калибровку.

17. Государственный метрологический контроль и надзор. Определение. Виды государственного метрологического контроля. Деятельность, подлежащая государственному метрологическому надзору. Сферы распространения государственного метрологического контроля и надзора

Государственный метрологический контроль и надзор.

Это деятельность, осуществляемая органом ГМС или метрологической службой лица в целях проверки соблюдения установленных метрологических правил и норм.

Виды ГМКН

ГКМН включает в себя контроль за:

утверждением типа СИ;

поверкой СИ;

лицензированием деятельности физических и юридических лиц по изготовлению, ремонту, продаже и прокату СИ.

Государственный метрологический надзор осуществляется за:

выпуском, состоянием и применением СИ, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами, соблюдением метрологических правил и норм;

за количеством товаров при совершении торговых операций;

за количеством фасованных товаров при упаковке любого товара для продажи.

Сферы распространения ГМКН:

здравоохранение, ветеринария, охрана окружающей среды, обеспечение безопасности труда;

торговые операции и взаимные расчеты (включая операции с применением игровых автоматов);

государственные учетные операции;

обеспечение обороны государства;

геодезические и гидрометеорологические работы;

банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции;

производство продукции для государственных нужд;

испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям стандартов;

обязательная сертификация;

регистрация рекордов;

измерения, проводимые по поручению органов суда и т.п.

18. Утверждение типа средств измерений. Порядок действий при утверждении типа средств измерений. Порядок регистрации информации об утверждении типа средств измерений

Утверждение типа средства измерений

В сферах распространения ГМКН СИ подвергаются обязательным испытаниям с последующим утверждениям типа средств измерений.

Решение об утверждении типа СИ принимает Госстандарт России и удостоверяет его сертификатом об утверждении. Срок действия сертификата устанавливается при выдаче.

Утвержденный тип СИ вносится в Государственный реестр СИ.

Испытания проводят научными центрами, аккредитованными в качестве государственных испытательных центров.

Испытаниям подвергают образцы СИ, которые представляются с соответствующей НТД.

Соответствие СИ утвержденному типу контролируется органами ГМС по месту расположения изготовителя или пользователя.

При утверждении типа СИ на каждом экземпляре и в документации на СИ наносится соответствующий знак. Информация об утверждении типа СИ публикуется.

19. Поверка средств измерений. Определение. Средства измерений, подлежащие поверке. Правовая база поверочных работ. Виды поверок, их характеристика и условия проведения. Условия, исключающие проведение отдельных видов поверки

Поверка средств измерений

Поверка средств измерений - это совокупность операций, выполняемых органами ГМС (и другими уполномоченными органами) с целью определения и подтверждения соответствия СИ установленным техническим требованиям.

Обязательной поверке подвергаются СИ, подлежащие ГМКН при выпуске из производства и ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Допускается продажа и прокат только поверенных СИ.

По решению Госстандарта право поверки может быть предоставлено аккредитованным МС юридических лиц (предприятий). Деятельность таких служб контролируется органом ГМС по месту расположения. Поверка СИ осуществляется человеком, аттестованным в качестве поверителя.

Ответственность за результаты поверки несет орган ГМС или поверитель.

Положительные результаты поверки удостоверяются поверительным клеймом или свидетельством о поверке.

Виды поверок:

1. Первичная поверка - проводится для СИ УТ при выпуске их из производства после ремонта привозе из-за границе.

2. Периодическая поверка - проводится для СИ находящихся в эксплуатации через определенный межповерочный интервал. Первый межповерочный интервал устанавливается при УТСИ.

3. Внеочередная поверка - проводится в незапланированные заранее моменты времени.

Она проводится в случаях:

При необходимости подтверждения пригодности СИ к применению.

В случае применения СИ в качестве комплектующего по истечению половины межповерочного интервала.

В случае повреждения поверительного клейма или утери свидетельства о поверке. При вводе Си в эксплуатацию после длительной консервации (более одного межповерочного интервала). При отправке СИ потребителю после истечения половины межповерочного интервала.

20. Способы проведения поверки средств измерений, их классификация и характеристика. Достоинства, недостатки и области применения каждого метода поверки средств измерений

Способы проведения поверки.

Допускается применение 4-х способов проведения поверки.

1. Непосредственное сличение поверяемого прибора с эталоном. Способ применяется очень широко (проверка весов).

Для осуществления способа необходимо 3 средства измерения (СИ).

1) Поверяемое СИ.

2) Образцовое СИ.

3) Рабочий эталон.

2. С помощью поверяемого и образцового СИ. Поочередно измеряют размер эталона Поочередно измеряют размер эталона. Показания образцового СИ принимают за действительное значение. По разности показаний СИ находят погрешность. Достоинства способа является: простота, надежность, возможность автоматизации поверки, отсутствии потребности в сложном оборудовании. Недостатки: не все приборы можно поверить этим способом.

3. Сличение с помощью катетометра. Способ основан на том, что показания поверяемого и образцового приборов сравниваются с помощью специального устройств сравнения - компаратора.

Достоинства способа является: Более широкая область применения.

Недостатки: Необходимость в компараторе возникает при невозможности визуального сравнения показания прибора. Например: показания вольтметра постоянного и переменного напряжения.

4. Способ прямых измерений. Заключается в непосредственном измерении размера рабочего эталона поверяемым прибором.

Достоинства способа является: Простота.

Недостатки: Очень ограниченная область применения.

5. Способ косвенных измерения. Используется, если невозможно измерить величину путем прямых измерения (или сложно и менее точно). При поверке используется несколько образцовых СИ и поверяемое СИ.

21. Калибровка средств измерений. Определение. Средства измерений, подлежащие калибровке. Правовая база калибровки. Виды калибровки. Особенности организации калибровочных работ. Принципы построения Российской системы калибровки и ее участники

КСИ - это совокупность операций выполняющих с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению СИ, не использующих в сферах распространения ГМКН. Результаты калибровки - удостоверяются калибровочным знаком (наносится на СИ), сертификатом калибровки и записью в эксплуатационных документах (в формулярах).

3 отличия от поверки.

1. Калибровка - это добровольная процедура, выполняемая с целью повышения конкурентной способности СИ.

2. Калибровку проводят как правило метрологические службы юридических лиц.

3. Калибровки подлежат СИ не используемые в сферах ГМКН на этапе их эксплуатации.

4. Калибровка проводится только для определения действительных значений метрологических характеристик СИ и его пригодности к применению.

22. Сертификация средств измерений. Определение. Средства измерений, подлежащие сертификации. Правовая база сертификации средств измерений. Участники системы сертификации средств измерений. Порядок сертификации средств измерений

Сертификация - это процедура подтверждения соответствия СИ установленным требованиям. Отличительная особенность: сертификации подлежат СИ не используемые в сферах распространения ГМКН на этапе их изготовления. Эта сертификация является добровольной и проводится с целью повышения конкурентоспособности СИ. Процедура сертификации включает в себя: испытания образцов СИ в аккредитованных метрологических лабораториях и выдачу сертификата соответствия. В России для упорядочения этой деятельности действует система сертификации СИ. В ее состав входят организации:

- управление метрологии ГОСТ стандарт Р - центральный орган системы

- координационный совет

- апелляционный комитет

- всероссийские НИИ метрологической службы (ВНИИМС)

- научно-методический центр системы.

- органы по сертификации

- испытательные лаборатории

Сертификации подлежат СИ не используемые в системе ГМКН.

Порядок проведения сертификации СИ определяется метрологической инструкцией ГОСТ стандарта МИ 2277-93. Порядок проведения сертификации СИ аналогичен порядку проведения сертификации продукции.

23. Метрологическая аттестация средств измерений. Средства измерений, подлежащие метрологической аттестации. Примеры. Условия упрощенного режима метрологической аттестации импортируемых средств измерений

МА - это исследование СИ, выполняемое метрологическими органами с целью определения метрологических характеристик СИ и выдачи документа с указанием полученных данных.

Отличительной особенностью МА является то, что ей подлежат нестандартные СИ или стандартные образцы, состава и свойств веществ, а также рабочие эталоны.

В зависимости от вида аттестуемого СИ различают несколько видов МА:

1) МА нестандартных СИ

2) МА эталонов единиц величины

3) МА стандартных образцов состава и свойств веществ

МА также подлежат перечисленные виды СИ, закупленные по импорту. Если существует международный договор о взаимном признании результатов метрологической деятельности. МА импортных СИ в России может не проводиться.

24. Лицензирование деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений. Срок действия лицензии на право деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений

Лицензирование этой деятельности распространяется на СИ, применяемые в сферах распространения ГМКН. Лицензия выдается только при наличии необходимых условий для этой деятельности. В этой части закон об обеспечении ед. измерения содержит поправку от 2003 году.

25. Эталоны единиц физических величин. Определение. Классификация эталонов единиц физических величин по точности, соподчиненности и составу. Принципиальное отличие эталона единицы физической величины от эталона качества. Назначение международных эталонов единиц физических величин

Эталон - единица ФВ средство измерений или комплекс средств измерений обеспечивающая воспроизведение и хранение с целью передачи их размеров рабочим СИ.

Существует несколько вводов эталонов единиц величин:

Эталоны единиц величин классифицируют по точности и по сочиненности.

- По точности различают: первичные и вторичные.

Первичные эталоны: воспроизводят и хранят единицы с наивысшей точности достигаемой в данной области измерений.

Их разновидностью являются специальные эталоны, воспроизводящие единицы в особых условиях (высокие температуры, низкое давление и т.д.). Первичные и специальные эталоны, утвержденные в качестве исходных для страны наз. Государственными или национальными. На каждый государственный эталон утверждают государственные стандарты.

Вторичные эталоны: включают в свой состав эталон свидетель, эталон сравнения, эталон копию и рабочие эталоны 5-и разрядов.

? Эталон-копия служит для передачи размера единицы величины рабочему эталону 1-ого разряда.

? Эталон-свидетель служит для хранения единицы ФВ воспроизводимой государственным эталонам. В случае утраты государственного эталона эталон-свидетель его заменяет.

? Эталон-сравнения служит для взаимного сличения эталонов которые не могут быть непосредственно сличены друг с друга. (для передачи размера единицы величины путем косвенных измерений).

? Рабочие-эталоны служат для поверки образцовых и наиболее точных рабочих СИ.

Государственные эталоны стран участниц метрической конвенции, периодически сравнивают между собой и с международным эталоном.

Международный эталон- эталон, принадлежащий группе стран и предназначенный для обеспечения единства измерения в международном масштабе.

- При классификации по составу эталоны делятся на одиночные и групповые.

Одиночный эталон- эталон представляющий собой одно средство измерения, например эталон килограмм.

Групповой эталон- состоит из нескольких одинаковых СИ, единицу величины ныходят как среднее арифметическое значение показания каждого СИ (напр. Эталон одного Ома).

26. Поверочные схемы. Определение. Виды поверочных схем. Состав поверочных схем. Нормативное оформление поверочных схем. Правила учета потери точности при реализации поверочных схем

Поверочные схемы:

Поверочная схема - это утвержденный в установленном порядке документ, регламентирующий средства и методы и точность передачи размера единицы ФВ от государственного эталона или исходного образцового СИ рабочим СИ.

Поверочная схема это документ, в котором написано как единица величины передается рабочему СИ. Ее разрабатывают с целью уменьшения методической составляющей погрешности измерения. Порядок построения поверочных схем регламентируется ГОСТ 8.061-80 «ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение».

Поверочные схемы могут быть государственными и локальными.

Государственная поверочная схема:

Устанавливает передачу информации о размере единицы величины в масштабе страны. Государственная поверочная схема оформляется в виде государственного стандарта включающий в себя чертеж поверочной схемы и пояснительную записку к чертежу.

Локальная поверочная схема

Устанавливает передачу информации о размере единицы величины в масштабе министерства или организации. Локальная поверочная схема должна соответствовать государственной по требованиям соподчиненности СИ.

Локальная поверочная схема являются частью государственной, и уточняет требования применительно к данной организации.

Государственные поверочные схемы разрабатывают НИИ государственного стандарта (хранители государственных эталонов и утвержденный гос-й стандарт России).

Локальные поверочные схемы разрабатывает метрологическая служба организации, а утверждает главный метролог. Они оформляются в виде чертежа, а пояснительная записка составляется при необходимости.

При передачи размеров единиц неизбежно происходит потеря точности. На каждом уровне поверочной схеме точность уменьшается в 3-5 раз, во всей государственной поверочной схеме примерно в 100 раз.

27. Международные метрологические организации, области их компетенции. Порядок трансформации международных стандартов в правовую среду Российской Федерации. Метрологические организации стран СНГ

В 1975 г 17 государств, в том числе Россия подписали Метрологическую конвенцию, к которой в настоящее время присоединились 48 стран. Конвенция устанавливает международное сотрудничество стран-участниц, которое выродилось в создание Международного бюро мер и весов (МБМВ), расположенное в г. Севр (пригород Парижа). Задачей МБМВ является обеспечение международной однородности измерений и их соответствия системе единиц СИ. С этой целью создана единая для всех государств система передачи размеров единиц физических величин системы СИ. Эта задача решается путем прямого распространения эталонов (17 эталонов кг) или путем международного сравнения эталонов (метр, ампер, секунда). В МБМВ хранятся международные прототипы ряда мер и эталоны единиц некоторых физических величин. Руководство деятельностью МБМВ осуществляет Международный комитет мер и весов (МКМВ), который подчиняется Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ). В МБМВ Россия представлена Всероссийским научно-исследовательским институтом им. Д.И. Менделеева (ВНИИМ им. Д.И. Менделеева) и Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ). Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) была создана в 1955 г. для обеспечения всеобщей гармонизации законодательных процедур метрологии и установления взаимного доверия к результатам измерений, проводимых в странах-участницах Метрологической конвенции. В настоящее время МОЗМ объединяет более 80 государств. Россию в МОЗМ представляет Госстандарт. Международная организация по стандартизации (ИСО) была создана в 1946 г. 25-ью национальными организациями по стандартизации, в том числе СССР. Россия является членом ИСО как правопреемник СССР. В начале 2000 г. членами ИСО были 135 стран. Главной задачей ИСО является содействие развитию: 1. стандартизации, метрологии и сертификации с целью обеспечения международного обмена товарами и услугами; 2. сотрудничества в интеллектуальной и научно-технической и экономической областях. Стандарты ИСО широко используются в мире и служат рекомендациями для стран-участниц. Они периодически пересматриваются и обновляются. Международная электротехническая комиссия (МЭК) - создана в 1906 г. После 2 Мировой войны МЭК стала автономной организацией в составе ИСО. Основная цель МЭК - содействие международному сотрудничеству по стандартизации, метрологии и сертификации в области электротехники и радиотехники путем разработки международных стандартов. Россию в ИСО/МЭК представляет Госстандарт. Стандарты ИСО/МЭК отличаются от стандартов ИСО большей конкретизацией требований к объектам. Отдельные вопросы метрологии решают такие организации, как: Международная конференция по измерительной технике и приборостроению (ИМЕКО), Международный консультативный комитет по радиосвязи (МККР), Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии (МККТТ) и др. В рамках СНГ вопросы стандартизации, сертификации и метрологии решаются в соответствии с межправительственным документом: «Соглашение о проведении согласованной практики в области стандартизации, метрологии и сертификации» (1992 г.). На его основе создан Государственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ, где представлены все национальные организации по стандартизации, метрологии и сертификации стран-участниц. Этот совет признан ИСО региональной организацией по стандартизации стран СНГ. Стандарты и иная документация, разрабатывается Советом, распространяется на все страны СНГ.

28. Понятие, сущность, предмет и задачи стандартизации. Разделы стандартизации. Содержание стандартизации. Хозяйственное значение стандартизации и её место в системе наук

Стандартизация

Стандартизация (см. ЗОТР)

Стандартизация - плановая деятельность по установлению правил и норм, выполнение которых обеспечивает экономически оптимальное качество продукции и её конкурентоспособность.

Предметом стандартизации как науки являются методы оптимального упорядочивания номенклатуры и качества продукции.

Стандартизация может быть теоретической, прикладной и законодательной.

Теоретическая стандартизация включает в себя научные основы этой деятельности - создание методов и средств упорядочивания изделий.

Прикладная стандартизация - деятельность по разработке нормативных документов и их внедрений.

Целью прикладной стандартизации является создание «библиотеки» правил выполнения повторяющихся задач.

Законодательная стандартизация представляет собой систему управления прикладной стандартизации, её правовой базой является ЗОТР глава 3.

Содержание стандартизации составляют модули:

Научно - методические основы стандартизации.

Государственная система стандартизации.

Международная стандартизация.

Правовые основы стандартизации.

В практической деятельности стандартизация играет роль инструмента обеспечения качества продукции и международного сотрудничества.

Основные положения и общие понятия стандартизации

Стандарт - это рекомендуемое целесообразное решение, повторяющееся в задаче для достижения определённой цели.

ЗОТР предусматривает две категории стандартов: национальные (ГОСТР) и стандарты организации (СТО) - раньше СТП.

Главным в понятии стандарта является добровольный характер в принятии стандартов. Обязательные к применению требования содержатся только в технических регламентах. Технический регламент см. ЗОТР.

Технические регламенты могут быть общими и специальными. Все они охватывают вопросы безопасности объектов, технического регулирования, электромагнитной совместимости средств и обеспечения единства измерений.

Техническое регулирование см. ЗОТР

29. Правовое обеспечение стандартизации. Юридический статус технического регламента, национального стандарта, международного стандарта. Цели и принципы стандартизации

Правовое обеспечение стандартизации.

Основным документом в России по стандартизации является Федеральный ЗОТР от 27.12.2002 года № 183.

Закон устанавливает правовые основы стандартизации в РФ, определяет категории документов по стандартизации «Права и обязанности участников стандартизации».

Если международным договором РФ в сфере технического регулирования установлены другие правила, чем те, которые предусмотрены законом, то принимается правила международного договора.

Цели стандартизации.

См. ЗОТР статья 11.

Цели стандартизации областями её применения одной из которой служит разработка перспективных требований, превышающих достигнутый уровень, закрепленный в технических регламентах.

Принципы стандартизации.

См. ЗОТР статья 12.

30. Государственная система стандартизации ГСС РФ. Определение, структура, направления деятельности. Система органов и служб стандартизации в России

Для усиления роли стандартизации в развитии отечественной экономики разработана Государственная система стандартизации (ГСС). ГCC разработана и введена в действие в соответствии с постановлением Совета министров СССР от 11 января 1965 г. В настоящее время на ее основе разработана Российская национальная система стандартизации (ГСС РФ). ГСС представляет собой комплекс взаимосвязанных правил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации, структуру органов и служб стандартизации, их права и обязанности, организацию и методику проведения работ по стандартизации на территории РФ, порядок разработки, оформления, согласования, утверждения, издания, внедрения стандартов и другой нормативной документации, а так же контроль за их внедрением и соблюдением. Таким образом, ГСС определяет организационные, методические и практические основы стандартизации. Правила и положения ГСС оформлены в виде комплекса национальных (ГОСТ Р) и межгосударственных (ГОСТ) стандартов класса 1. Этот класс указывает на то, что стандарты относятся к стандартам ГСС , например, ГОСТ Р 1.0-92 «ГСС РФ. Стандарты. Общие положения», ГОСТ 1.5-2002 «ГСС РФ. Стандарты. Общие правила к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению». ГСС, в соответствии с ФЗ «О техническом регулировании», определяет: категории и виды документов в области стандартизации; работы, выполняемые при стандартизации; научно-технические принципы стандартизации, методы стандартизации. Деятельность ГСС РФ направлена на решение следующих задач: 1. установление прогрессивных систем стандартов, создающих условия для обеспечения качества продукции на всех этапах ее жизненного цикла. 2. определение единой системы показателей качества продукции, методов и средств контроля и испытаний, а так же необходимого уровня надежности изделий. 3.установление норм в области проектирования продукции с целью исключения нерационального многообразия ее видов и типоразмеров. 4. развитие унификации и агрегирования машин с целью повышения эффективности их эксплуатации и ремонта. 5. обеспечение единства и достоверности измерений, создание государственных эталонов единиц величин и разработка методов передачи их размеров рабочим средствам измерений. 6. установление единых систем документации, классификации и кодирования информации. 7. установление единых терминов и обозначений в важнейших областях науки и техники, а так же в отраслях народного хозяйства и образовании. Система органов и служб стандартизации в России. Государственное управление работами по стандартизации и метрологии в России возложено на Национальный орган РФ по стандартизации, функции которого, согласно постановлению РФ от 2 июня 2003 г. исполняет Госстандарт России (Федеральное агентство по техническому регулированию). Согласно ЗОТР направлениями деятельности Госстандарта России является: - утверждение национальных стандартов; - принятие программы разработки национальных стандартов; - организация экспертизы проектов национальных стандартов, обеспечение соответствия национальной системы стандартизации интересам национальной экономики, состоянию материально-технической базы и научно-техническому прогрессу; - осуществление учета национальных стандартов, правил стандартизации, норм и рекомендаций в области стандартизации, а так же обеспечение их доступности заинтересованным лицам; - создание технических комитетов по стандартизации и координирование их деятельности; - организация опубликования национальных стандартов и их распространения; - участии в соответствии с уставами международных организации в разработке международных стандартов и обеспечение учета интересов РФ при их принятии; - утверждение знака соответствия национальным стандартам; - представление РФ в международных организациях, осуществляющих деятельность в области стандартизации. Документы издаваемые Госстандартом в области стандартизации могут иметь только рекомендательный характер. Госстандарт России осуществляет руководство стандартизацией непосредственно или через НИИ, центры метрологии и стандартизации. Госстандарт обладает сетью научно-исследовательских институтов (НИИ) и центров (НИЦ), специализирующихся на различных областях измерений (например, ВНИИКИ - всероссийский научно-исследовательский институт классификации, терминологии и информации по стандартизации и качеству). В рамках Госстандарта создаются Технические комитеты (цель: совершенствование действующих документов по стандартизации), Академия Госстандарта России (проводит подготовку специалистов в области стандартизации и метрологии), региональные организации (ЦСМ, НИИ и НИЦ, лаборатории надзора, филиалы Академии Госстандарта).

31. Международная организация по стандартизации. Назначение, структура, направления деятельности. Межгосударственная организация по стандартизации стран СНГ

При разработке национальных стандартов учитываются рекомендации международных организаций по стандартизации, оформленные в виде международных стандартов.

Международный стандарт - это стандарт принятый международной организацией.

Главной международной организацией в области стандартизации является международная организация по стандартизации - ИСО, созданная в 1946 году. Основной целью создания ИСО являлось содействие развитию стандартизации в мировом масштабе для расширения торговые и творческие сотрудничества стран.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1. Исполнительная система ИСО

Для достижения этой цели ИСО решает задачи:

1. унификации национальных стандартов стран-участниц, через разработку международных стандартов

2. организации обмена информацией о работе комитетов ИСО

3. сотрудничества со смежными международными организациями (например, МЭК)

4. оказания содействия ВТО

5. выравнивания уровней стандартизации в странах ИСО

Организациями ИСО являются Генеральная ассамблея, Совет, комитеты Совета, Исполнительное бюро, центральный секретариат, технические комитеты, подкомитеты, рабочие группы (рис. 1).

Генеральная ассамблея является высшим руководящим органом ИСО и состоит из представителей национальных организаций по стандартизации всех стран-участниц. Совет ИСО осуществляет руководство организацией в периоды между сессиями Генеральной ассамблеи, собираемые 1 раз в 3 года.

Исполнительное бюро создано при Совете ИСО для принятия решений по вопросам, направляемых Советом и консультаций по ним.

Центральный секретариат вырабатывает для Совета ИСО рекомендации по вопросам организации и планирования деятельности ИСО.

Технические комитеты разрабатывают рекомендации и стандарты (например, ТК-1 «резьбы», ТК-3 «Допуски и посадки», ТК-29 «Инструменты» ТК-39 «станки» и др.) Работой каждого технического комитета руководит одна из стран-участниц ИСО.

Россия выполняет функции секретаря более чем в 20 технических комитетах, подкомитетах и рабочих группах.

Подкомитеты и рабочие группы готовят рекомендации для рассмотрения конкретных вопросов отдельных отраслей техники. Они являются основными техническими органами ИСО.

Совету ИСО подчиняются комитеты:

1. СТАКО - комитет по изучению научных принципов стандартизации и терминологии

2. ПЛАКО - техническое бюро, подготавливающее вопросы планирования работы ИСО, создания и роспуска технических комитетов

3. КАСКО - комитет по оценке соответствия, изучающий вопросы организации сертификации продукции, работ и услуг.

4. ИНФКО - комитет по научно-технической информации, содействующих обмену информацией по стандартам на национальных и международном уровнях, разрабатывающих рекомендации по классификации документов в области стандартизации

5. ДЕВКО - комитет по оказанию помощи развивающимся странам, разрабатывающий для этих стран рекомендации по стандартизации, учебные пособия по стандартизации, а также подготавливающий специалистов по стандартизации в обучающих центрах развитых стран

6. КОПОЛКО - комитет по защите интересов потребителей, объединяющий представителей организаций потребителей всех стран-участниц ИСО, изучающий пути содействия потребителям и разрабатывающий рекомендации по защите интересов потребителей

7. РЕМКО - комитет по стандартным образцам, оказывающий методическую помощь ИСО путем разработки руководств по применению стандартных образцов состава и свойств веществ, а также опубликования справочников по стандартным образцам и их аттестации.

Порядок разработки международных стандартов определен в директивах по технической работе ИСО.

Одна из главных направлений обеспечения эффективности участия России в деятельности ИСО - своевременное и полное использование международных стандартов как рекомендаций для разработки национальных стандартов(ГОСТР) и международных стандартов стран СНГ(ГОСТ).

Для рассмотрения этого и других вопросов международной стандартизации при Госстандарте России создан Российский комитет по участию в международных организациях по стандартизации и контролю качества, в который вошли представители всех заинтересованных министерств страны и их ведущих организаций.

В рамках СНГ действует Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации СНГ, где представлены .. организации по стандартизации всех стран СНГ. Совет признан ИСО региональной организацией по стандартизации стран СНГ.

Разработанные им стандарты именуются межгосударственными стандартами(ГОСТ) и распространяется на территории всех стран СНГ, например ГОСТ 2.105-95 «ЕСКД общие требования к текстовым документам».

Метрологические организации стран СНГ.

В рамках СНГ вопросы стандартизации, сертификации и метрологии решаются в соответствии с межправительственным документам: «соглашение о проведении согласованной в области стандартизации метрологии и сертификации»(1992г.). Но на основе создан межгосударственный совет по стандартизации, метрология и сертификации СНГ, где представлены все .. организации по стандартизации, метрологии и сертификации стран-участниц. Этот совет признан ИСО региональной организацией по стандартизации стран СНГ.

Стандарты и иная документация, разработанная Советом, распространяется на все страны СНГ. Примером может служить ГОСТ 2.105-95.

32. Виды работ, выполняемых при стандартизации, их назначение, краткая характеристика и примеры

Научно методические основы стандартизации

Работы, выполняемые при стандартизации

ФЗ о внесении изменений в закон о техническом регулировании.

Основные виды работ:

Систематизация

Классификация и кодирование

Унификация и симплификация

Типизация

Агрегатирование

Систематизация объектов, явлений или понятий:

Цель - расположение объектов в определённом порядке.

Для систематизации параметров и размеров машин рекомендуется брать ряды предпочтительных чисел. Систематизация служит одной из основ унификаций объектов.

Классификация и кодирование информации:

Цель: Расположение объектов по классам в зависимости от их общих признаков.

Классификация информации заключается в её кодировании - образование по определённым правилам кода объекта, позволяющего затем несколькими символами записать данный объект. Кодирование выполняется с целью информационного обеспечения хозяйства. Для этого в стране созданы ЕСКК (единая система классификации и кодирования) и ТЭН (технико-экономической информации). Они представляют собой классификаторы, содержащие коды продукции и их расшифровку. Разработку, утверждение и введение классификаторов проводят по правилам Госстандарта:

ПР 50 - 733 - 93

ПР 50 - 734 - 93

ПР 50 - 735 - 93

Унификация и симплификация изделий:

Унификация - приведение объектов одинакового функционального назначения единообразию по установленному признаку.

При унификации используют минимальное необходимое, но достаточное число видов изделий, т.е. на несколько видов изделий разрабатывают одну копию конструкторских документов.

Задачи:

Уменьшить многообразие видов изделий одинакового назначения

Изменение конструкции, размеров, материалов, точности аналогичных изделий с целью внедрения типовых технологических процессов.

Создание комплексных взаимосвязанных агрегатов для сборки машин разного назначения.

Замена устаревших запчастей.

Направление:

Ограниченное

Компоновачное

Ограничительное направление характеризуется ограничением номенклатуры изделий до минимально необходимой. Компоновочное направление характеризуется выявлением номенклатуры изделий необходимых народному хозяйству и изучением возможности сборки новых изделий из набора унифицированных агрегатов и деталей. Не правильно проведенная унификация может дать отрицательный эффект, например, если с целью использования одинаковых деталей необоснованно увеличивают габаритный размер и массу изделия. Различают несколько видов унификации:

1. внутриразмерная - охватывает разновидности изделий внутри базовой модели (автомобили, станки).

2. межразмерная - охватывает не только базовые модели изделия, но и базовые модели других изделий такого же типа, но разных размеров (токарно-винторезные станки).