- •Предисловие
- •Часть I. Метрология
- •Введение в метрологию
- •1.1.Исторические аспекты метрологии
- •Основные понятия и категории метрологии
- •Принципы построения систем единиц физических величин
- •Воспроизведение и передача размера единиц физических величин. Эталоны и образцовые средства измерения
- •Измерительные приборы и установки
- •Меры в метрологии и измерительной технике. Поверка средств измерений
- •Физические константы и стандартные справочные данные
- •Стандартизация в обеспечении единства измерений. Метрологический словарь
- •2. Основы построение систем единиц физических величин
- •2.1. Системы единиц физических величин
- •2.2. Формулы размерности
- •2.3. Основные единицы системы си
- •2.4. Единица длины системы си – метр
- •2.6. Единица температуры системы си – Кельвин
- •2.7. Единица силы электрического тока системы си – Ампера
- •2.8. Реализация основной единицы системы си - единицы силы света – канделы
- •2.9. Единица массы системы си - килограмм
- •2.10. Единица количества вещества системы си - моль
- •3. Оценка погрешностей результатов измерения
- •3.1.Введение
- •3.2. Систематические погрешности
- •Часть II. Измерительная технику
- •4. Введение в измерительную технику
- •5. Измерения механических величин
- •5.1. Линейные измерения
- •5.2. Измерения шероховатости
- •5.3. Измерения твердости
- •5.4. Измерения давления
- •5.5. Измерения массы и силы
- •5.6. Измерения вязкости
- •5.7. Измерение плотности
- •6. Измерения температуры
- •6.1. Методы измерения температуры
- •6.2. Контактные термометры
- •6.3. Неконтактные термометры
- •7. Электрические и магнитные измерения
- •7.1. Измерения электрических величин
- •7.2. Принципы, лежащие в основе магнитных измерений
- •7.3. Магнитные преобразователи
- •7.4. Приборы для измерения параметров магнитных полей
- •7.5. Квантовые магнитометрические и гальваномагнитные приборы
- •7.6. Индукционные магнитометрические приборы
- •8. Оптические измерения
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Фотометрические приборы
- •8.3. Спектральные измерительные приборы
- •8.4. Фильтровые спектральные приборы
- •8.5. Интерференционные спектральные приборы
- •9. Физико-химические измерения
- •9.1. Особенности измерения состава веществ и материалов
- •9.2. Измерения влажности веществ и материалов
- •9.3. Анализ состава газовых смесей
- •9.4. Измерения состава жидкостей и твердых тел
- •9.5. Метрологическое обеспечение физико-химических измерений
- •Часть III. Стандартизация и сертификация
- •10. Организационные и методические основы метрологии и стандартизации
- •10.1. Введение
- •10.2. Правовые основы метрологии и стандартизации
- •10.3. Международные организации по стандартизации и метрологии
- •10.4. Структура и функции органов Госстандарта рф
- •10.5. Государственные службы по метрологии и стандартизации рф
- •10.6. Функции метрологических служб предприятий и учреждений, являющихся юридическими лицами
- •11. Основные положения государственной службы стандартизации рф
- •11.1. Научная база стандартизации рф
- •11.2. Органы и службы систем стандартизации рф
- •11.3. Характеристика стандартов разных категорий
- •11.4. Каталоги и классификаторы продукции как объект стандартизации. Стандартизация услуг
- •12. Сертификация измерительной техники
- •12.1. Основные цели и задачи сертификации
- •12.2. Термины и определения, специфические для cертификации
- •12.3. Системы и схемы сертификации
- •12.4. Обязательная и добровольная сертификация
- •12.5. Правила и порядок проведения сертификации
- •12.7. Сертификация услуг
- •Заключение
- •Приложения
11. Основные положения государственной службы стандартизации рф
11.1. Научная база стандартизации рф
Согласно определению стандарта ИСО-МЭК-2 стандартизация - это деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного исследования в отношении реально существующих или потенциальных задач. В соответствии с определением этого понятия формируются основные понятия стандартизации:
нормативный документ - документ, устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов;
стандарт - нормативный документ по стандартизации, разработанный на основе согласия по существенным вопросам заинтересованных сторон и утвержденный признанным органом (предприятием);
правило (ПР) - документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические и общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ;
рекомендации (Р) - документ, содержащий добровольные для применения организационно-технические или общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ;
норма - положение, устанавливающее количественные или качественные критерии, которые должны быть удовлетворены;
регламент - документ, содержащий правовые нормы и принятый органом власти;
общероссийский классификатор технико-экономической и социальной информации (ОКТЭСИ) - официальный документ, представляющий собой систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок и (или) объектов классификации в области технико-экономической и социальной информации.
Стандарты различают в зависимости от сферы действия:
международный стандарт;
региональный стандарт;
государственный стандарт РФ (ГОСТ-Р);
межгосударственный стандарт (ГОСТ);
стандарт отрасли (ОСТ);
стандарт научно-технического или инженерного общества (СТО);
стандарт предприятия (СТП).
Термины «регламент» и«технический регламент» являются родовыми понятиями. К техническим регламентам относятся законодательные акты, постановления Правительства РФ, содержащие требования, нормы и технические характеристики; государственные стандарты в части устанавливаемых в них требований, нормы и правила федеральных органов исполнительной власти. Примером последнего могут служить Строительные нормы и правила, Санитарные нормы и правила, Правила по стандартизации,метрологии исертификации Госстандарта РФ и пр.
Стандартизация как вид человеческой деятельности является результатом стремления отбирать наиболее ценные достижения и использовать их в дальнейшей работе. В измерительной технике это проявляется в создании систем мер и весов, в промышленности - в унификации изделий, в агрегатировании узлов и механизмов, в расчетах - в использовании определенных (стандартных) рядов чисел, в экономике - в единообразии представления информации и т. д. Начиная с древних времен люди стремились отобрать наиболее удачно созданные орудия труда, самые удачные механизмы - от колеса до лазера,- самые ценные технологические процессы и т. д. В итоге были сформированы основные принципы стандартизации.
Можно выделить несколько основных принципов стандартизации.
Сбалансированность интересов сторон, разрабатывающих, изготавливающих и потребляющих продукт деятельности человека. Очевидно, что консенсус в такой цели - проблема сложная хотя бы потому, что разработчик, например, стремится создать наиболее совершенное средство измерения, изготовитель больше заботится о технологичности и стоимости, а потребитель - об удовлетворении потребности в измерениях. То же самое относится и к промышленной продукции и к сфере услуг.
Системность и комплексность стандартизации. Системность - это рассмотрение каждого объекта как части более сложной системы. Например, современный персональный компьютер состоит из узлов и стандартных программ, и при их разработке необходимо обращать внимание на определенные стандартные требования в комплексе.
Динамичность и опережающее развитие стандартизации. Этот принцип сформирован в современных основополагающих законах о стандартизации и состоит в том, что необходимо учитывать возможность появления новых изделий и новых технологических процессов. Новые изделия, не соответствующие действующим стандартам, не смогут эффективно использоваться, если в последних не предусмотрена возможность их появления. В законе «О стандартизации» сформирован принцип опережающего развития стандартизации.
Тем не менее к реализации этого принципа нужно подходить разумно. История знает случаи, когда в процессе реализации опережающего развития стандартизации опережающего развития стандартизации были созданы государственные эталоны, например эталоны давления, так и не востребованные на практике. Характерным является пример составления прогнозов развития науки и техники, выполненный учеными США незадолго до Второй мировой войны. Практика показала, что по очень многим направлениям прогноз оправдался блестяще. Но в число новых достижений человечества не попали атомная бомба, пенициллин и лазеры. В самом деле, как можно было предсказать появление лазерной техники и разрабатывать для нее эталоны и стандарты, если до 1960 г. считалось, что открытия в оптике «возможны лишь в пятом знаке», т. е. на уровне оптических эффектов, незначительных в сравнении с известными.
Современным подходом к разрешению этой проблемы является составление обязательных стандартов так, чтобы имелась возможность охватить новые, неизвестные достижения науки и техники. Например, поверочные схемы сейчас рекомендуют составлять так, чтобы новой измерительной технике не был бы закрыт путь к потребителю. Для этого средства измерения в поверочной схеме не конкретизируют, а в ряде случаев придают ей не статус обязательного стандарта, а руководящего документа, которым предпочтительно следует пользоваться, не запрещая использование новых средств измерения.
Эффективность стандартизации. Применение стандартов должно давать экономический или социальный эффект. Это достигается экономией ресурсов, повышением надежности, повышением технической и информационной совместимости. Под социальным эффектом понимают факторы, влияющие на экологию, на обеспечение безопасности и здоровья людей.
Приоритетность разработки стандартов, способствующих безопасности, совместимости и взаимозаменяемости продукции и услуг.
Принцип гармонизации. Этот принцип предусматривает разработку гармонизированных стандартов. Это означает, что стандарты всех уровней от международных до стандартов отдельных предприятий должны быть составлены единообразно и без противоречий. Только такой подход обеспечивает беспрепятственное взаимодействие предприятий, министерств, партнеров в международной торговле.
Реализация перечисленных принципов стандартизации базируется на общенаучных и специфических методах. Под методом стандартизации подразумевается совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации. Наиболее широко применяются следующие методы стандартизации:
упорядочение объектов стандартизации;
параметрическая стандартизация;
унификация продукции;
агрегатирование;
комплексная стандартизация;
опережающая стандартизация.
Упорядочение объектов стандартизации связано прежде всего с сокращением многообразия комплектующих изделий и готовой продукции. Упорядочение представляют как универсальный метод, состоящий из нескольких подходов: систематизации, селекции, симилификации, типизации и оптимизации. Систематизация заключается в научно обоснованном, последовательном классифицировании объектов стандартизации. Примером результата работ по систематизации может служить Общероссийский классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП), который систематизирует товарную продукцию в виде различных классификационных групп. ОКП представляет собой свод кодов и наименований продукции и состоит из классификационной (К-ОКП) и ассортиментной (А-ОКП) частей. Классификационная часть представляет собой свод кодов и наименований классификационных группировок (класс-подкласс-группа-подгруппа-вид), систематизирующих продукцию по определенным признакам. Ассортиментная часть - свод кодов и наименований, идентифицирующих конкретные марки, типы товаров. В классификационной части продукция разделена по общим признакам, в ассортиментной части - по частным признакам.
Селекция объектов стандартизации - деятельность, заключающаяся в отборе таких конкретных объектов, которые признаются целесообразными для дальнейшего применения в производстве.
Симилификация -деятельность, заключающаяся в определении конкретных объектов, которые признаются нецелесообразными для использования в дальнейшем в производстве.
Типизация объектов стандартизации - деятельность по созданию типовых объектов - конструкций, технологий, форм документации.
Оптимизация объектов стандартизации заключается в нахождении оптимальных главных параметров, а также всех других показателей качества и экономичности.
Параметрическая стандартизация
Параметр продукции - это количественная характеристика ее свойств. Наиболее важными параметрами являются размерные, весовые, энергетические характеристики продукции. Параметрические ряды измерительных приборов, машин рекомендуется строить согласно системе предпочтительных чисел - набору последовательных чисел, изменяющихся в геометрической прогрессии. Смысл этой параметризации состоит в том, что выбираются параметры, подчиняющиеся строго определенной математической последовательности, а не любых значений по произволу разработчика. В этой области существует ГОСТ 8032 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». На базе этого документа утвержден ГОСТббЗб «Нормальные линейные размеры», устанавливающий ряды чисел для выбора линейных размеров. ГОСТ 8032 предусматривает четыре основных ряда предпочтительных чисел:
1-й ряд - R 5 - 1,00; 1,60; 2,5;... знаменатель прогрессии = 1,6. 2-й ряд - R 10 - 1,00; 1,25; 1,60;... знаменатель прогрессии= 1,25. 3-й ряд - R 20 -1,00; 1,12; 1,25; 1,40;... знаменатель прогрессии= 1,12. 4-й ряд - R 40 - 1,00; 1,06; 1,12; 1,18;... знаменатель прогрессии= 1,06.
Предпочтительные ряды чисел позволяют не только унифицировать параметры продукции, но и увязать по параметрам продукцию различных видов - детали машин, комплектующие изделия, транспортные средства, технологическое оборудование.
В радиотехнике давно применяются предпочтительные числа, построенные по рядам Е, принятые Международной электротехнической комиссией (МЭК). Ряды Е состоят из округленных чисел со знаменателем = 2,2 для ряда Е 3, со знаменателем= 1,5 для ряда Е6 и со знаменателем=1,2 для ряда Е12. По стандарту Е 6, например, выбираются номиналы резисторов и конденсаторов.
Унификация продукции. Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Основными направлениями унификации являются:
разработка параметрических рядов изделий;
разработка типовых изделий;
разработка унифицированных технологических процессов;
ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.
Результаты унификации оформляются по-разному. Это могут быть альбомы типовых конструкций, стандарты типов, параметров, конструкций, марок и т. д. В зависимости от области проведения унификация может быть межотраслевой, отраслевой и заводской. В зависимости от методических принципов осуществления, унификация может быть внутривидовой, межвидовой и межпроектной. Степень унификации характеризуется уровнем унификации продукции - насыщенностью изделия унифицированными и стандартизованными единицами. Коэффициент унификации - показатель уровня унификации определяется как
(11.1)
где n - общее число деталей в изделии, n0 - число оригинальных, разработанных впервые изделий. Коэффициент унификации может рассчитываться по отношению к общемашиностроительному уровню (ОИП), межотраслевому уровню (МП) и отраслевому уровню применения (ОП).
Агрегатирование. Агрегатирование - это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и фундаментальной взаимозаменяемости. Агрегатирование широко применяется в машиностроении, в радиоэлектронике, в измерительной технике. Расчленение изделий на конструктивно законченные агрегаты явилось первой предпосылкой метода агрегатирования. В настоящее время имеется тенденция создания более крупных агрегатов-модулей.
Комплексная стандартизация. Комплексная стандартизация есть целенаправленное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к объекту стандартизации в целом, так и к его основным элементам. Применительно к промышленной продукции это установление и применение взаимосвязанных по своему уровню требований к качеству готовых изделий и материалов для их изготовления.
Опережающая стандартизация. Этот метод в сути своей заключается в установлении повышенных по отношению к достигнутому на практике уровню норм и требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в дальнейшее время. Повторим, что положительный эффект опережающей стандартизации может быть достигнут только при достоверных прогнозах. Поскольку риск составить недостоверный прогноз существует всегда, при реализации программ опережающего развития стандартизации нужно подходить к решению задач очень осторожно.