Метрология, стандартизация и сертификация. Часть 1. Метрология. Учебно-методический комплекс

21

Лекция № 3

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОСОБЕННОСТИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1.Метрологическое обеспечение производства.

2.Метрологическое обеспечение при реконструкции и расширении предприятий

3.Структура и функции метрологической службы предприятия (организации, учреждения)

1. Метрологическое обеспечение производства.

Метрологическое обеспечение производства – это систематическое выполнение определенных функций, соблюдение правил и требований, направленных на повышение надежности и точности измерений в процессе проектирования, изготовления и эксплуатации строительной продукции

(рис.3.1).

Научной основой метрологического обеспечения являются: эталоны и образцовые средства измерений (СИ); общая теория измерений; единицы физических величин и их системы; методы и средства измерений;

методы определения точности измерений; методы передачи размеров единиц от эталонов рабочим средствам измерений;

основы обеспечения единства измерений и единого образца средств измерений.

Метрологическое обеспечение включает:

систему государственных эталонов единиц физических величин, обеспечивающую воспроизведение единиц с наивысшей точностью; систему передачи размеров единиц физических величин от эталонов

всем СИ с помощью образцовых, рабочих СИ и других средств поверки; систему разработки, постановки на производство и выпуска в

обращение рабочих СИ, обеспечивающих определение с требуемой точностью характеристик продукции, технологических процессов и других объектов в сфере материального производства, научных исследований и других видов деятельности; обязательные государственные испытания или метрологическую

аттестацию СИ, предназначенных для серийного или массового производства и ввоза их с других стран партиями, обеспечивающими единообразие СИ;

обязательную государственную или ведомственную поверку СИ;

22

стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов, обеспечивающих воспроизведение единиц величин, характеризующих состав и свойства веществ и строительных материалов; систему стандартных справочных данных о физических константах

и свойствах веществ и материалов, обеспечивающую достоверными данными научные исследования, разработку технологических процессов и конструкций изделий.

Главная задача метрологического обеспечения заключается в оснащении контрольных испытаний необходимыми средствами измерений, обеспечение точности и достоверности измерений. Решать эту задачу необходимо на всех стадиях от проектирования до изготовления и контроля качества продукции. При этом метрологическое обеспечение реализуется решением следующих задач:

разработка рекомендаций по выбору средств измерений и установление их рациональной номенклатуры для предприятия;

контроль за состоянием и применением средств измерений; организация учета, хранения, ремонта и поверки, аттестации средств

измерений; разработка и внедрение методик измерений;

установление рациональной номенклатуры измеряемых параметров, их норм точности и условий достоверности;

метрологическая экспертиза нормативной документации (НД); разработка и внедрение НД по метрологическому обеспечению; разработка планов мероприятий по метрологическому обеспечению.

Состояние метрологического обеспечения строительства и промышленности строительных материалов определяет необходимый уровень достоверности измерений, обусловленный соответствующими стандартами и проектной документацией.

Состояние метрологического обеспечения обусловливает возможность достижения уровня достоверности измерений и требований, определяемые проектной документацией и стандартами. Точное изготовление изделий и конструкций сохраняет или полностью исключает подгонку деталей, экономит расход металла, цемента и других строительных материалов.

2.Метрологическое обеспечение при реконструкции

ирасширении предприятий

Метрологическое обеспечение при реконструкции и расширении предприятий, обследовании, ремонте и модернизации зданий и сооружений аналогично новому строительству. Но условия и характер проводимых работ при этом имеют некоторые особенности:

повышение доли измерительных работ, связанных с диагностикой состояния зданий, сооружений, конструкций;

дополнительные испытания, исследования и при необходимости усиление грунтов и оснований;

24

определение положения подземных инженерных сетей, скрытых проводок, внутренних дефектов металлических и железобетонных конструкций и изделий;

проведение работ в стесненных условиях, производство исполнительных съемок и части обследований без остановки основного производства промышленных предприятий; работа в загазованной и запыленной атмосфере, при воздействии

сильного шума, вибрации, высокой влажности и температуры, электромагнитных полей, тепловизоры, термощупы и т.п.

Поэтому в условиях обследования и ремонта зданий и сооружений расширяется номенклатура применяемых средств измерений, в том числе по контролю за техникой безопасности работ.

4. Структура и функции метрологической службы предприятия (организации, учреждения)

Метрологическая служба – это совокупность субъектов деятельности и видов работ, направленных на обеспечение единства измерений.

Основные функции измерений в строительной индустрии:

учет продукции, исчисляемой по массе, длине, объему, расходу, мощности, энергии и т.д.; измерения физических величин, технических параметров,

характеристик процессов, состава и свойств веществ, проводимые при научных исследованиях, испытании и контроле строительных конструкций, при обследовании зданий и сооружений; измерения, проводимые для контроля и регулирования

технологических процессов, особенно автоматизированных производств.

Метрологическая служба предприятий строительного профиля является одной из структурных частей системы управления качеством строительства, строительных материалов и конструкций; осуществляет свою деятельность в тесном контакте со службами стандартизации, технической инспекции, госприемки и пр.

Основной задачей метрологической службы строительной организации является обеспечение единства и достоверности измерений путем повсеместного соблюдения нормативной документации, технологии и организации строительного производства, внедрения методик измерений, обеспечивающих их оперативность, постоянного контроля за состоянием и применением средств измерений, совершенствования всех форм метрологического обеспечения.

При управлении качеством строительства для обеспечения требуемой точности и высокой надежности контрольно-измерительных испытаний необходимо строгое выполнение следующих условий:

в технической документации должно быть предусмотрено необходимое количество контрольных испытаний с указанием

25

методов и средств измерений, обеспечивающих требуемую

точность измерений параметров в зданиях и сооружениях; все измерительные приборы, применяемые при выполнении

контрольных операций, должны поверяться через строго установленные промежутки времени, гарантирующие их точные характеристики в установленных пределах; для всех применяемых методов измерений должна быть

использованы документальные методики с гарантией их адекватности для соответствующих целей, необходимые условия выполнения измерений и способы обработки результатов измерений; все строительные участки и комплексы должны быть обеспечены необходимыми измерительными приборами;

при выполнении измерительных процессов должны использоваться

средства и методы измерений, указанные в технической

работниками, имеющими специальную подготовку.

Несоблюдение хотя бы одного из перечисленных условий приводит к получению неверных или недостаточно надежных результатов с

соответствующими последствиями.

Виды измерений и объем контрольно-измерительных операций в строительстве очень велики. Только в строительно-монтажном производстве необходимо измерять и контролировать около шестисот параметров:

линейные – 210; угловые – 60;

измерения с помощью геодезических приборов – 100; температурные – 55; измерения массы, объема – 40;

измерение вибрации, скорости, времени – 25; механические измерения (силы, твердости, прочности, давления,

упругости) – 35; кинетические (вязкость, текучесть) – 10;

измерение и контроль свойств грунтов – 50; измерение физико-химических и акустических свойств – 50.

В строительном производстве и промышленности строительных материалов деятельность метрологических служб тесно связаны с технологией.

Структура и численность метрологической службы строительной организации (объединения, треста, ДСК и приравненных к ним организаций) устанавливаются в зависимости от объема и характера СМР, числа эксплуатируемых средств измерений, их загрузки и других определяющих факторов.

Для небольшой строительной организации при незначительном числе контрольных измерений и несложных по выполнению работу по метрологическому обеспечению могут выполнить один — два человека

27

Все службы и участки, где имеется измерительная техника, закрепляются за отдельными работниками метрологической службы (группой надзора).

Структуру, показанную на рис.2, не следует рассматривать как общеобязательную, в каждом конкретном случае она может быть усложнена или, наоборот, упрощена. Основным критерием при выборе той или иной структуры и численности метрологической службы следует считать ее экономическую целесообразность,

На метрологическую службу строительной организации в зависимости от

еечисленности и состава возлагаются следующие обязанности:

—постоянный анализ метрологического обеспечения строительного производства и разработка предложений и мероприятий по его совершенствованию;

—разработка и проведение мероприятий по внедрению нормативных документов, регламентирующих нормы точности измерений, характеристика средств измерений, методики их выполнения, методы и средства поверки;

—проведение метрологической экспертизы проектов стандартов, конструкторской, технологической и другой нормативной документации, разрабатываемой и применяемой в организации;

—участие в выборе а назначении средств измерении в методик их выполнения для обеспечения контроля и управления технологическими процессами СМР, входного и приемочного контроля;

—разработка планов внедрения новой измерительной техники и контроль за реализацией этих планов другими службами и подразделениями организации;

—участие в разработке технических заданий на проектирование и изготовление средств измерений специального назначения, их аттестации и поверке;

—участие совместно с другими службами организации в анализе причин нарушения технологических процессов, режимов, непроизводительных затрат и других потерь в производстве с целью выявления и устранения этих причин, в том числе связанных с нарушением метрологической дисциплины;

—организация и обеспечение своевременной поверки средств измерений и их ремонта;

—определение межповерочных интервалов, составление графиков поверки в согласование их при необходимости с органами Росстандарта;

—выполнение высокоточных и сложных измерений;

—изучение эксплуатационных свойств средств измерений, представление материалов по итогам этой работы в головную и базовые организации и местные организации Росстандарта;

—ведение учета средств измерений, создание и обеспечение работы обменного и прокатного фонда средств измерений и испытаний, участие в определении потребности в средствах измерений, их перераспределении внутри организаций;

—участие в рабочих комиссиях по аттестации качества продукции;

28

—определение технико-экономической эффективности внедрения новых средств, методов измерений и других мероприятий метрологического характера;

—организация работы по подготовке и повышению квалификации работников организации, связанных с выполнением измерений или использующих их результаты.

Ворганизациях с небольшим парком средств измерений на лиц, отвечающих за метрологическое обеспечение, возлагаются :

—ведение технического учета средств измерений;

—контроль за соблюдением графиков поверок;

—представление средств измерений в ремонт и на проверку.

Кроме отдела главного метролога и лиц, ответственных за метрологическое обеспечение, в структурную схему метрологической службы строительных организаций и предприятий входят следующие подразделения и службы, эксплуатирующие контрольно-измерительные приборы и оборудование:

—строительные лаборатория (СЛ);

—геодезическая служба (ГС);

—отдел (служба) главного энергетика (ОГЭ);

—отдел (служба) главного механика (ОГМ);

—отдел (служба) главного технолога (ОГТ);

—отдел технического контроля (ОТК);

—контрольно-измерительные пункты (КИП).

Структура и штаты метрологической службы утверждаются применительно к типовым структурам и нормативной численности министерств (ведомств), их организаций и предприятий с учетом характера и объемов работ, возлагаемых на метрологическую службу.

Все отделы и подразделения строительных организаций (должностные лица), эксплуатирующие средства измерений, испытаний и контроля, должны:

—вести учет находящихся в эксплуатации средств измерения;

—следить за соблюдением графиков государственной и ведомственной поверки и ремонта средств измерений;

—представлять главному метрологу рекламации о некачественных средствах измерений и недостатках НД на них;

—по требованию метрологической службы представлять необходимые материалы и сведения, относящиеся к метрологическому обеспечению;

—вносить в метрологическую службу предложения о списании пришедших в негодность средств измерений;

—вносить предложения (заявки) о необходимости разработки, производства, приобретения средств измерений по номенклатуре количеству, а также разработки методов измерений в нормативной документации;

29

— приобретать и хранить документы, относящиеся к эксплуатации средств измерений;

— следить за соответствием применяемых средств измерений нормам точности, изложенным в стандартах и другой нормативной документации;

—подавать заявки в метрологическую службу на проведение высокоточных измерений.

Помимо этих общих обязанностей на отдельные структурные подразделения возлагается:

на строительную лабораторию

—разработка и совершенствование методов испытаний и лабораторного контроля материалов, изделий, конструкций;

—контроль и учет совместно с ОГТ и ОТК норм расхода материалов;

—проведение опытно-экспериментальных работ, направленных на экономию материалов;

—проведение работ по внедрению количественных методов определения показателей качества взамен визуальных;

—сбор сведений по эксплуатационным (потребительским) свойствам строительной продукции и по показателям качества;

на службу главного технолога

—разработка предложений по обеспечению технологических процессов' средствами контроля;

—контроль совместно с СЛ и ОТК соблюдения норм расхода материалов

иразработка предложений по их экономии;

—анализ и регулировка технологических процессов в отношения стабильности показателей качества;

—анализ технологической документации на предмет обеспеченности процессов средствами измерений;

на отдел главного механика

—своевременный ремонт технологического оборудования;

—разработка совместно с метрологической службой норм и методов поверки оборудования на технологическую точность;

—регулирование совместно с ОГТ и МС технологических процессов по результатам контроля;

на службы комплектации

— своевременное обеспечение организаций средствами измерений организаций и предприятий;

— участие в списании пришедших в негодность средств измерений. Плановый отдел обеспечивает финансирование включенных в план работ

по метрологическому обеспечению, обучение и повышение квалификации специалистов, занятых на измерительных операциях, которое может проводиться в учебных комбинатах. Расчеты эффективности метрологических мероприятий выполняет лаборатория экономического анализа.

30

Лекция 4. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ИЕДИНИЦЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ

1.Понятие свойства и физической величины.

2.Понятие о системе физических величин.

3.Принципы построения Международной системы единиц.

4.Преимущества Международной системы единиц.

1.Понятие свойства и физической величины

Объектами измерений являются свойства объективных реальностей (тел, веществ, явлений, процессов). Свойство — это выражение какой-либо стороны вещи или явления. Каждая вещь обладает множеством свойств, в которых проявляется ее качество. Одни свойства существенны, другие несущественны. Изменение существенных свойств равнозначно изменению качественного состояния вещи или явления.

Технологическая деятельность человека связана с измерением различных физических величин.

Физическая величина - это характеристика одного из свойств физического объекта (явления или процесса), общая в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальная для каждого объекта.

Значение физической величины — это оценка ее величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц или числа по принятой для нее шкале. Например, 120 мм — значение линейной величины; 75 кг — значение массы тела, НВ190 — число твердости по Бринеллю.

Различают истинное значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношении свойства измеряемого объекта, и действительное, найденное экспериментально, но которое достаточно близко к истинному значению физической величины и может быть использовано вместо действительного.

Измерением физической величины называют совокупность операций,

выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу, или воспроизводящую шкалу физической величины, заключающихся в сравнении (в явном или неявном виде) измеряемой величины с ее единицей или шкалой с целью получения значения этой величины в форме, наиболее удобной для использования.

В теории измерений принято, в основном, пять типов шкал: наименования, порядка, интервалов, отношений и абсолютная.

Шкалы наименований характеризуются только отношением эквивалентности. По своей сути она является качественной, не содержит нуля и единицы измерения. Примером такой шкалы является оценка цвета по наименованиям (атласы цветов). Так как каждый цвет имеет множество вариаций, то такое сравнение может выполнить только опытный эксперт, обладающий соответствующими зрительными возможностями.