Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Метрология, стандартизация и сертификация. Учебно-методическое пособие
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
В. В. Грибов, Н. В. Богданова
МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ
Рекомендовано методическим советом УрФУ
в качестве учебно-методического пособия для студентов,
обучающихся по техническим направлениям подготовки
(бакалавриат и специалитет)
Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2013
УДК 006(075.8)
Г82
Метрология, стандартизация и сертификация : учебно-методическое пособие
/ В. В. Грибов, Н. В. Богданова.
2013. –
198,
ISBN
ББК 30ця73+30.10я73
Г82
Рецензенты:
проф., д-р техн. наук Ю. Г. Векслер (Уральский завод гражданской авиации);
доц., канд. физ.-мат. наук Е. В. Кононенко (Уральский институт государственной
противопожарной службы МЧС России)
Научный редактор – проф., канд. техн. наук В. В. Шимов
Грибов, В.В.
– Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та,
[2] с.
978-5-7996-0854-5
Пособие включает теоретические положения и методические указания к выполнению
работ по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация», взаимоувязанных
между собой. Представленный материал полезен для формирования востребованных
компетенций у студентов, изучающих данную дисциплину в рамках соответствующих
федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального
образования.
УДК 006(075.8)
ББК
ISBN 978-5-7996-0854-5 © Уральский федеральный
университет, 2013
30ця73+30.10я73
3
Содержание
Работа 1. Единицы физических величин ........................................................................... 4
Работа 2. Калибровка средств электрических измерений ............................................ 44
Работа 3. Поверка (калибровка) штангенциркулей ....................................................... 70
Работа 4. Приемочный контроль детали по результатам
многократных измерений линейных размеров ............................................. 93
Работа 5. Классификация технико-экономической
и социальной информации .............................................................................. 104
Работа 6. Поиск и анализ нормативной документации .............................................. 118
Работа 7. Подготовка документов для проведения
сертификации продукции ................................................................................ 133
Работа 8. Декларирование соответствия продукции ......................................... 172
4
Работа 1
ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Цель работы: познакомиться с нормативными документами в области
метрологии, связанными с Международной системой единиц, получить
практические навыки в написании наименований и обозначений единиц
физических величин, а также представлении результатов измерений, освоить
методы пересчета значений физических величин, выраженных во внесистемных
единицах.
1. Теоретические положения
Важной задачей является обеспечение повсеместного использования
правильных наименований и обозначений единиц системы СИ в нормативной,
конструкторской, технологической документации.
Требование об использовании единиц международной системы
содержится в Законе РФ «Об обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ,
принятом 26 июня 2008 года, и является, таким образом, законодательно
установленной нормой, подлежащей исполнению.
Любой специалист должен
положениях нормативных документов, регламентирующих применение единиц
международной системы, и правильно применять эти положения в
практической работе, в частности при разработке технической документации,
введении ее в действие, при проведении метрологической экспертизы
документации или при проверках. Необходим также практический навык по
переводу значений величин и параметров продукции или
системы единиц в другую и наоборот, что связано с возникающей на практике
необходимостью использования результатов измерений, выраженных в
единицах других систем.
свободно ориентироваться в основных
изделий из одной
5
1.1. Основные термины и определения
Основным объектом измерения в метрологии являются физические
величины.
Под физической величиной понимается свойство, общее в
качественном отношении многим физическим объектам (физическим
системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в
количественном отношении индивидуальное для каждого объекта.
Физические величины имеют качественную и количественную
характеристики.
Род величины – качественная сторона величины, показывающая, какую
особенность объекта данная величина характеризует.
Однородные величины – величины, одинаковые в качественном
отношении (характеризующие одну и ту же особенность объектов, например
диаметр и длину детали).
Для более детального изучения метрологических особенностей величин
их систематизируют.
По принадлежности к различным группам физических процессов и
явлений (разные правила проведения измерений внутри данных групп)
физические величины делят:
на пространственно-временные: время, длина, площадь, объем,
скорость, ускорение и т.д.;
механические: масса, работа, сила, мощность;
тепловые: количество теплоты, теплоемкость, теплопроводность;
электрические и магнитные: количество электричества, магнитная
индукция;
акустические: звуковое давление, скорость звука, акустическое
сопротивление;
световые: освещенность, оптическая плотность, коэффициент
отражения;
6
физико-химические: количество вещества, молярная масса, pH;
атомной и ядерной физики: элементарный заряд, число протонов;
ионизирующих излучений: энергия ионизирующего излучения.
По возможности применения различных методов измерения физические
величины делят на нижеследующие группы.
1. Активные (энергетические)
Активная физическая величина способна создавать воздействие на
средство измерения, вызывая на его входе измерительный сигнал. Они могут
быть преобразованы в сигналы измерительной информации без использования
вспомогательных источников энергии.
K таким величинам относятся:
сила тока,
напряжение,
мощность,
энергия.
2. Пассивные (вещественные)
Для их измерения необходимо использовать вспомогательный источник
энергии, с помощью которого формируется сигнал измерительной информации.
При этом пассивные физические величины преобразуются в активные, которые
и измеряются. Величины данной группы описывают физические и физикохимические свойства веществ, материалов и изделий из них и их состав.
K этой группе относятся:
масса,
плотность,
электрическое сопротивление,
температурный коэффициент сопротивления,
диэлектрическая проницаемость,
емкость,
индуктивность и др.
7
3. Физические величины информационной группы, характеризующие
протекание процессов во времени, т. е. определяющие свойства, которые отражают
динамические или статические характеристики процессов.
K этой группе относятся:
амплитуда сигнала, частота, фаза,
различного рода спектральные характеристики,
корреляционные функции и др.
Формализованным отражением качественного различия измеряемых
величин является их размерность.
Размерность физической величины — выражение в форме степенного
одночлена, отражающее связь данной величины с основными физическими
величинами, коэффициент пропорциональности в котором принят равным
единице.
Что такое основная величина? Известно, что многие физические
величины связаны между собой определенными зависимостями. Поэтому лишь
часть физических величин и их единиц могут определяться независимо от
других. Такие величины называют основными.
Остальные физические величины – производные, и их определяют с
использованием физических законов и зависимостей через основные. В
качестве основных выбирают величины, которые характеризуют
фундаментальные свойства материального мира.
B настоящее время в системе СИ используются семь физических величин,
выбранных в качестве основных: длина, время, масса, температура, сила
электрического тока, сила света и количество вещества.
Количественной характеристикой измеряемой величины служит ее
размер.
Размер физической величины – это количественное содержание в данном
объекте свойства, соответствующего понятию «физическая величина».
Для отображения размера физической величины в виде формального
объекта, связанного с множеством действительных чисел, используется
8
понятие «значение физической величины».
Значение физической ветчины – отображение размера физической
величины в виде некоторого конкретного числа принятых для нее единиц
измерения.
Оценить размер физической величины мы можем только одним
способом, а именно сравнив неизвестный нам размер с известным размером. В
качестве такого известного размера используется единица физической
величины.
Единица физической величины – величина фиксированного размера,
которой условно присвоено стандартное числовое значение, равное 1.
Числовое значение физической величины — отвлеченное число,
выражающее отношение значения физической величины к соответствующей
единице данной физической величины.
1.2. Системы единиц физических величин
Результат любого измерения выражается значением физической
величины, которое определяется как «выражение размера физической
величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц» и
записывается именованным числом, например: масса – 12,352 г или сила
электрического тока – 5,06 А.
Значение величины состоит из «числового значения» – соответственно
12,352 и 5,06 – и обозначения единицы – соответственно «г» и «А».
Один и тот же размер величины будет выражаться разными значениями,
если при измерениях использованы разные единицы. Так, например, одна и та
же величина может быть выражена значениями: длина 254 мм = 10 дюймов =
= 5,71 вершка; теплота сгорания кокса 8000 ккал/кг = 33,8 МДж/кг.
В приведенных примерах числовые значения величин оказались совершенно
разными из-за различия размеров единиц, в которых выражены величины.
9
Совокупность основных и производных единиц физических величин,
образованную в соответствии с некоторыми принятыми принципами,
называют системой единиц физических величин.
Единицы физических величин делятся на системные и внесистемные.
Системная единица — единица физической величины, входящая в
одну из принятых систем.
Внесистемная единица — это единица физической величины, не
входящая ни в одну из принятых систем единиц.
Системную единицу измерений физической величины можно
получить четырьмя различными способами.
Во-первых, единицу можно выбрать произвольно, независимо как от
других единиц, однородных с нею, так и от единиц измерений других
физических величин. Выбранные таким образом единицы называются
основными или независимыми.
Во-вторых, единицу измерений можно получить при помощи формул,
выражающих количественную зависимость между физическими
величинами. В этом случае единица измерений будет выражаться через
другие единицы измерений.
Единицы измерений, образованные с помощью физических формул,
называются производными.
Производная единица — это единица производной физической
величины, образованная в соответствии с уравнениями, связывающими ее с
основными единицами или же с основными и уже определенными
производными.
К числу производных единиц относятся, например, единица скорости
– метр в секунду, единица давления – ньютон на квадратный метр и др.
Принцип определения размеров производных единиц можно
проиллюстрировать таким примером.
Если в качестве основных единиц приняты: длина – метр [м], масса –
килограмм [кг], время – секунда [с], то производная единица скорости
10
механического движения V не может выбираться произвольно,
а определяется из уравнения
V = S/t, (1)
то есть единица скорости будет определяться следующим образом:
[V]= [S]/[t] = м/c. (2)
То же происходит и с единицей ускорения:
а =
'V/'
t, (3)
тогда
[a] = [V]/[t] = (м/c) : c = м/c
2
. (4)
При наличии этих единиц из уравнения
F = m
a (5)
может быть определена единица силы:
[F] = [m]
[a] = кгм/с2. (6)
В-третьих, единицу измерений можно получить путем умножения
независимой или производной единицы на целое число, обычно на 10, или на
число, являющееся степенью при основании 10.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]