
- •1.В зависимости от метода измерения:
- •2.От способа выдачи результатов измерений:
- •3)По принципу действия:
- •4)По назначению:
- •3. Недопустимость создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации.
- •Виды и системы стандартов
Метрология-наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, о способах достижения требуемой точности.
Стандартизация-это наука, устанавливающая правила с целью упорядочивания деятельности в определённой области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон для достижения оптимальной экономии при соблюдении норм эксплуатации.
Мера-средство измерения в виде ус-ва, служащего для воспроизведения одного или нескольких значений данной физ. величины.
Измерение-процесс сравнения, путём физ. эксперимента искомой величины с величиной того же рода, принятой за единицу измерения.
Измерительный прибор-ср-во измерения в виде ус-ва, показания которого или сигнал пропорционален изм. физ. величине.
Стандарт-нормативный технич. документ по стандартизации, устанавливающий комплекс норм, правил и требований, предъявляемый к объекту стандарта(продукция, услуги).
Физ. величина-это х-ка одного из св-в физ. объекта, общая в качественном отношении многим физ. объектам, но в количественном отношении индивидуальна для каждого объекта.
Значение физ. величины-оценка её размера в виде некоторого числа, принятых для неё единиц, или числа по принятой для неё шкале.
Погрешность-отклонение результата измерения от истинного значения изм. величины.
Чувствительность-опред. отношением вых. сигнала(показания прибора) к вх. сигналу изм. величины.
Шумы-это любой сигнал, кот.не несёт полезной информации и может стать источником ошибок.
Точность-показывает, как близко измеренное значение к истинному значению изм. параметра.
Презиционность-показывает как точно или отчётливо можно произвести отчёт. Она опред. тем, на сколько близки друг к другу результаты 2-ух идентичных измерений.
Поверочная схема-нормативный документ, кот.устанавливает соподчинение ср-в измерений участвующих в передаче размера единицы от эталона к рабочим ср-вам измерений с указанием методов и погрешности.
Аналоговый изм. прибор-ср-во измерения, показания кот.явл. непрерывной функцией изм. величины.
Цифровой изм. прибор-ср-во измерения, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы изм. информации, показания кот.представлены в циф. форме.
Разрешение прибора-наименьшее изменение измеряемого значения, на кот.прибор будет реагировать.
Сертификация-подтверждение соответствия качественных характеристик товара и услуг стандартам качества.
Правильность результатов измерений - характеристика качества измерений, отражающая близость к нулю систематических погрешностей результата измерений.
Метрологическая служба-это сеть метрологич. органов и их деятельность, направленная на обеспечение единства измерений.
Шкалы физ. величин
Не физ. величины, для кот.единица измерения в принципе не может быть введена, могут быт только оценены. Оценивание х-к производится с помощью шкал.
В теории измерений выделяют 5 основных типов шкал:
Шкала наименований характеризуется только отношением эквивалентности (равенством).Пример такой шкалы.- классификация (оценка) цвета объекта по наименованиям (красный, белый, сине-зелёный и т. д.), опирающаяся на стандартные атласы цветов (в атласах цвета могут обозначаться усл. номерами).
Шкала порядка, это расположенные в порядке убывания или возрастания размеры изм. величины. Расстановка размеров в той или иной последовательности наз. ранжированием. Для облегчения измерений по шкале порядка, некоторые точки на ней фиксируют в качестве опорных (реперные). Недостатком реперных шкал явл. неточность интервалов между опорными точками. Поэтому баллы нельзя складывать, вычитать, делить, перемножать и т.д. Примером явл. знания студентов по баллам, землетрясение по 12 бальной шкале, сила ветра по шкале Бофорта, чувствительность плёнок т т.д.
Шкала разностей (интервалов) отличается от шкалы порядка тем, что по шкале интервалов можно судить не только о том, что размер одного объекта больше другого, но и на сколько он больше Можно вычитать и складывать. Характерный пример - шкалы времени; интервалы времени можно суммировать или вычитать, складывать же даты к.-л. событий бессмысленно. Шкалы разностей имеют усл. нуль (напр., шкала Цельсия).
Шкала отношений описывает свойства объектов в отношении эквивалентности, порядка, пропорциональности или суммирования (а следовательно, и вычитания, и умножения). В шкале отношений существует нулевое значение. Примеры шкал отношений - шкала массы, термодина-мич. температурная шкала, шкала длин.
Абсолютные шкалы обладают всеми признаками шкал отношений, но дополнительно в них существует естественное однозначное определение единицы измерения. Такие шкалы соответствуют относит. величинам. К таким величинам относятся коэф. усиления, добротность колебат. системы, коэф. ослабления и т. п. Среди абс. шкал выделяются ограниченные по диапазону шкалы, значения к-рых находятся в пределах от 0 до 1. Они характерны для кпд, коэф. трансформации, коэф. мощности.
Классификация эталонов физ. величин
Эталон – ср-во измерений(или комплекс ср-в измерений), предназначенное для воспроизведения и хранения единицы физ. величины и с целью передачи ее размера др. средствам измерений данной физ. величины. Эталоном становятся только те средства измерения, которые получили статус эталона в установленном порядке.
Существует несколько видов эталонов: первичные, вторичные, исходные, рабочие, национальные, государственные, международные.
Классифицируются эталоны на рабочие первичные и вторичные:
1)Первичный эталон- эталон, обеспечивающий воспроизведение единицы с наивысшей в стране (по сравнению с другими эталонами той же единицы) точностью. Первичный эталон может быть национальным (государственным) и международным.
Первичный специальный- первичный эталон, воспроизводящий единицу в специфических условиях (высокие и сверхвысокие частоты, малые и большие энергии, давления, температуры, особые состояния вещества и т.п.).
Специальный эталон обеспечивает воспроизведение единицы физической величины в особых условиях, в которых прямая передача размера единицы от первичного эталона с требуемой точностью не осуществима и для этих условий заменяет первичный эталон.
Транспортируемый эталон – эталон (иногда специальной конструкции), предназначенный для его транспортирования к местам поверки (калибровки) средств измерений или сличений эталонов данной единицы.
2) Вторичный эталон – эталон, получающий размер единицы непосредственно от первичного эталона данной единицы.
А) Эталон-свидетель - предназначен для проверки сохранности и неизменности государственного эталона и замены его в случае порчи или утраты.
Б) Эталон-копия - предназначен для передачи размера единицы рабочим эталонам. Эталон-копия представляет собой копию государственного эталона только по метрологическому назначению, поэтому он всегда является его физической копией.
В) Эталон-сравнения-применяются для сличения эталонов, кот.по тем или иным причинам не могут быть непосредственно сличены друг с другом.
Размер, воспроизводимый вторичным эталоном, всегда сравнивается с эталоном государственным.
3) Рабочий эталон - применяется для передачи размера единицы от эталона-копии образцовым средствам измерения и в отдельных случаях - наиболее точным рабочим средствам измерений.
4) Исходный эталон ) – эталон, обладающий наивысшими метрологическими свойствами из имеющихся в данном виде измерений (в стране или группе стран, в регионе, министерстве (ведомстве), организации, предприятии или лаборатории), от которого получают размер единицы подчиненные ему средства измерений.
А также:
Государственный первичный эталон — первичный эталон, признанный решением уполномоченного на то государственного органа в качестве исходного на территории государства.
Национальный эталон — эталон, признанный официальным решением служить в качестве исходного для страны.
Международный эталон — эталон, принятый по международному соглашению в качестве международной основы для согласования с ним размеров единиц, воспроизводимых и хранимых национальными эталонами.
Классификация электрорадиоизмерительных приборов:
1.В зависимости от метода измерения:
А)приборы непосредственной оценки – показывающие циф. значение изм. величины.
Б)приборы сравнения.
2.От способа выдачи результатов измерений:
А)показывающие-с визуальным отсчётом;
Б)регистрирующие(самопишущие,самопичатающие);
В)интегрирующие(сум. значение за опред. промежуток времени)
3)По принципу действия:
А)электромеханические:
магнитоэлектрические;
электромагнитные;
электродинамические;
электростатические;
б)электронные;
аналоговые (Аналоговый изм. прибор-ср-во измерения, показания кот.явл. непрерывной функцией изм. величины.)
Они делятся на 4 группы:
А)приборы для измерения параметров и х-к активных и пассивных элементов эл. схем.
Б)приборы для измерения параметров и х-к сигналов (осциллографы, вольтметры, частотомеры, анализаторы спектров
В)измерительные генераторы
Г) элементы изм. схем (фазовращатели, преобразователи, аттенюаторы).
цифровые(Цифровой изм. прибор-ср-во измерения, автоматически вырабатывающее дискретные сигналы изм. информации, показания кот. представлены в циф. форме)
4)По назначению:
А-амперметры, В-вольтметры, Г-генераторы, Е-приборы, для изм. параметров цепей с сосредоточенными постоянными, Л-приборы, для поверки или для проверки работоспособности и измерения параметров диодов, транзисторов и микросхем., М-приборы, для изм. мощности, Р- приборы, для изм. параметров цепей с распределёнными постоянными, С-приборы, для наблюдения и исследования форм сигналов и спектров., Ф-фазометры, Ч-частотомеры.
Государственная стандартизация – форма развития и проведения стандартизации, осуществляемая под руководством государственных органов по единым государственным планам стандартизации.
Единые гос. системы стандартов:
На основе комплексной стандартизации в РБ разработаны системы стандартов, каждая из кот.охватывает опред. сферу деятельности, проводимой в общегосударственном масштабе или в опред. отраслях народного хозяйства.
К подобным системам относятся гос. система стандартизации (ГСС), единая система конструкторской документации(ЕСКД),единая система технологич. документации (ЕСТД), единая система классификации и кодирования технико-экономич. информации, гос. система обеспечения единства измерений(ГСИ), гос. система стандартов безопасности труда(ГСБТ) и т.д.
Рассмотрим некоторые из них:
1)ГСС РБ начала формироваться в 1992 году. Её основой явл. Фонд законов, актов, норматив.документов по стандартизации. Фонд представляет 4-ёх уровневую систему:
А)гос. стандарты, классификаторы тех.-эконом. информации
Б)техническое законодательство-правовая основа ГСС.
В)Стандарты отрасли и стандарты научно-тех. и инженерных обществ
Г)Стандарты предприятий и тех. уровни
2)ЕСКД-это система устанав. для всех организаций страны порядок организации, проектирования, единые правила выполнения и оформления чертежей и ведения чертёжного хоз-ва, что упрощает проектно-конструкторские работы, способствует повыш. кач-ва и уровня взаимозаменяемости изделий и облегчает чтение и понимание чертежей. ЕСКД вкл. в себя более 200 стандартов.
3)ЕСТД-предст.собой комплекс гос. стандартов устанав.: а)формы документации общего назначения; б)правила оформления технологич. процессов и формы документации для процессов литья, раскроя и нарезки заготовок мех. и термической обработки сварочных работ, процессов, специфичных для отраслей радиотехники, электроники и т.д.
Сущ. тесная связь между ЕСКД и ЕСТД. Они играют большую роль в улучшении управлением производства, повыш. его эффективности во внедрении автоматизированных систем управлении.
4)ГСИ-устанав. общие правила и нормы метрологич. обеспечения. Основ. Объектами стандартизации ГСИ явл.: а)единицы физ. величины; б)гос. эталоны и общесоюзные поверочные схемы; в)методы и средства поверки ср-в измерений; г)нормы точности измерений; д)МВИ; е)термины и определения в области метрологии; ж) требования к стандартным образцам состава и св-в в-в и материала и т.д.
Погрешности измерений.
Погрешность- отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.
Классификация погрешностей.
1 В зависимости от источника возникновения:
а. Субъективная- зависит от оператора, несовершенства его органов чувств, небрежности, невнимательности.
б. Аппаратурная- зависит от измерительного прибора.
в. Внешняя- обусловлена внешними условиями: температура, давление, влажность, насекомые.
г. Методическая- происходит от несовершенства метода измерения.
д. Энергетическая- обусловлена потреблением средством измерения мощности от объекта исследования, к которому средство измерения подключено.
2 В зависимости от условий применения средства измерения.
а. Основная- возникает при нормальных условиях.
б.Дополнительная- возникает при отключении значения одной из влияющих величин от номинальной.
3 В зависимости от способа выражения.
а. Погрешности измерительных приборов (абсолютная, относительная и приведённая).
б. Погрешности измерений (абсолютная и относительная).
4 По закономерностям проявления.
а. Случайная- погрешности, меняющаяся по величине и по знаку от измерения к измерению. Могут быть связаны с несовершенством приборов (трения в механических приборах), тряской в городских условиях, несовершенством объекта измерения (при измерении диаметра тонкой проволоки, которая может иметь не совсем круглое сечение, в результате несовершенства процесса изготовления), с особенностями самой измеряемой величины (при измерении количества элементарных частиц, проходящих в минуту через счётчик Гейгера). Учесть и исключить их невозможно.
б. Систематическая- погрешность измерения во времени по определённому закону. Могут быть связаны с ошибками приборов, неучтённых экспериментатором (неправильная градуировка или калибровка).
в. Грубая (промах)- явно выраженная погрешность, возникшая в следствии недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, оператор неправильно прочёл деление на шкале, произошло к. з.).
5 По характеру проявления измеряемой величины в процессе измерения.
а. Статическая- погрешность средства измерения, используемого для измерения постоянной величины.
б. Погрешность средства измерения в динамическом режиме- погрешность средства измерения, используемого для измерения переменной во времени величины.
в. Динамическая- разность между погрешностями средства измерения в динамическом режиме и его статической погрешностью, соответствующей значению величины в данный момент времени.
Виды погрешности измерительных приборов.
1 Абсолютная-
разница между измеренным значением
(Ап) и действительным (Ад).
Если абсолютная погрешность не изменяется
в диапазоне измерения, то она называется-
аддитивной. Если же она изменяется
пропорционально измеряемой величине,
то называется- мультипликативной.
Действительная погрешность- определяется эталонным прибором, из справочных данных либо из среднего арифметического ряда измерения.
2а Относительная действительная- отношение абсолютной погрешности к действительному значению измеряемой величины, выраженная в %.
2б Относительная номинальная- отношение абсолютной погрешности к значению измеряемой величины, выраженная в %.
3 Приведённая погрешность (класс точности прибора)- отношение максимальной абсолютной погрешности к нормирующему значению измеряемой величины,выраженная в %.
Цена деления
, где L- Придел измерения,
-
число делений.
Для приборов с равномерной шкалой за нормирующее значение принимают большее из значений шкалы, если нулевая отметка находится в начале шкалы, либо арифметическая сумма обоих конечных значений шкалы, если нулевая отметка находится внутри рабочей части шкалы.
Методы выполнения измерений (МВИ).
МВИ- совокупность методов, средств, процедур, условий подготовки и проведения измерений, а также правил обработки экспериментальных данных при выполнении конкретных измерений.
По закону РБ ,,Обеспечении единства измерения,, измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками.
Разработка МВИ должна включать:
а. Анализ технических требований точности измерения, изложенных в стандарте ТУ и ТЗ (техническом задании и техническом условии).
б. Определения конкретных условий проведения измерения.
в. Выбор испытательного и вспомогательного оборудования, а также средств измерений.
г. Разработку при необходимости нестандартных средств измерений.
д. Исследования, влияния условий проведения измерения и подготовки испытуемых объектов к измерению.
е. Определения порядка подготовки средств измерения к работе, последовательности и количеством измерений.
ж. Разработка или выбор алгоритма обработки экспериментальных данных и правил оформления результатов измерения.
Нормативно-техническая документация (НТД), регламентирующая МВИ является:
1 Гос. Стандарты или методические указания гос. Стандарта РБ по МВИ. Стандарт разрабатывается в том случае, если применяемое средство измерения внесено в гос. Реестр средств измерений.
2 Отраслевые МВИ, используемые в одной отросли.
3 Стандарты предприятий на МВИ, используемые в пределах одного предприятия.
В НТД на МВИ предусматриваются:
а. Нормы точности измерений.
б. Специфика измеряемой величины (диапазон).
в. Максимальная автоматизация измерений и обработки данных.
МВИ перед внедрением должна быть аттестована и стандартизирована.
Аттестация включает в себя:
а. Разработку и утверждения программы аттестации.
б. Выполнения исследований в соответствии с программой.
в. Составления и оформления отчёта об аттестации.
г. Оформление аттестата МВИ.
При аттестации должна быть проведена проверка правильности учёта всех факторов, влияющих на точность измерения, установлена достоверность их результатов.
Аттестацию МВИ проводят гос-венные и метрологические службы. При этом они проводят аттестацию методик особо точных ответственных измерений, а также измерений, проводимых в организациях гос. стандарта РБ. Стандартизация методик применяется для измерений широко используемых на предприятиях. МВИ периодически пересматриваются с целью их усовершенствования.
Основные принципы стандартизации
Стандартизация как наука и как вид деятельности базируется на определённых исходных положениях – принципах. Принципы стандартизации отражают основные закономерности процесса разработки стандартов, обосновывают её необходимость в управлении народным хозяйством, определяют условия эффективной реализации и тенденции развития.
Можно выделить следующие важнейшие принципы стандартизации.
1. Добровольное применение стандартов и обеспечение условий для их единообразного применения. Нац. стандарт примен. на её добровольной основе равным образом и в равной мере независимо от страны и (или) места происхождения продукции, видов или особенностей сделок и лиц (являющихся изготовителями, исполнителями, продавцами, приобретателями).
2. Применение международного стандарта как основы разработки нац. стандарта. Исключение могут составить случаи, когда: соответствие требований международных стандартов невозможно вследствие несоответствия из требований климатическим и географическим особенностям РК или техническим (технологическим) особенностям отечественного производства.