речовину відоме, то ділення його на число Авогадро дає кількість цієї речовини в молях.

Державний первинний еталон часу, частоти і довжини відтворює основну одиницю секунду як рівну 9192631770 періодам випромінювання, що відповідає переходу між двома зверхтонкимн рівнями основного стану атома цезію-133. Одиницю довжини - метр відтворюють як довжину шляху, що проходить світло у вакуумі за 1/299792458 частку секунди.

Державний первинний еталон одиниці маси відтворює основну одиницю кілограм, яка дорівнює масі міжнародного прототипу кілограма. Ця одиниця відтворюється гирею, яка виготовлена із платино-іридійового сплаву (90% платини і 10% іридію) у 1883 р англійською фірмою "Джонсон, Маттей і К°" і одержана за жеребом Росією у 1889 р. згідно з Метричною конвенцією (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Еталон маси

Гиря має форму циліндра і зберігається на кварцовій підставці під двома скляними ковпаками в стальній шафі особливого сейфа, який знаходиться в термостатованому приміщенні науково-дослід­ного інституту метрології ім. Д. І. Менделєєва (Москва). До складу первинного еталона маси, крім гирі, входять еталонні ваги, на яких один раз на 10 років за допомогою маніпуляторів дистанційно звіряється з еталонною гирею еталон-копія. Незважаючи на усю обережність, як показують результати міжнародних звірень за 100 років, маса еталона збільшилась на 0,02 мг. Це пояснюється адсорбцією молекул із навколишнього середовища, осідання пилу на поверхні і гирі та утворюванням корозійної плівки.

Державний первинний еталон сили електричного струму відтво­рює одиницю ампер (А) як взаємодію електричних струмів у послідовно з'єднаних коаксіальних соленоїдів (котушки) з одношаровою обмоткою (рис. 2.2). Зовнішній соленоїд нерухомий, а внутрішній - підвішений до одного із плечей коромисла ваг, який при вмиканні електричного струму втягується всередину нерухомою силою. На рівноплечі ваг сила врівноважується масою гир. Відповідно до розрахунків при масі врівноважуючих гир біля 8 г, сила електричного струму становить 1 ампер. Стандартне відхилення при відтворенні одиниці ампера не перевищує 410^-6 А.

Рис. 2.2. Державний первинний еталон одиниці сили електричного струму ампер

Відтворення одиниці термодинамічної температури – кельвіна, як 1/273,16 частини термодинамічної температури потрійної точки води не завдає особливого труда. Труднощі виникають при потребі виміряти температуру, яка відрізняється від 273,16 К. За рішенням XVIII Генеральної конференції по мірах і вагах (1990 р.) міжнародна практична температурна шкала включає 12 реперних точок, відтворення яких здійснюється спеціальними еталонами одиниці температури в різних діапазонах. Державний еталон одиниці температури в діапазоні 10³...10⁵ К за випромінюванням у мікрохвильовій смузі спектра знаходиться на зберіганні в ДНВО “Метрологія” (м. Харків).

Державний первинний еталон сили світла відтворює основну одиницю кандела (кд) як випромінювання чорного тіла при температурі мало відрізняється за спектральним складом від випромінювання ламп, які широко використовуються як джерело світла. Це полегшує атестацію останніх як вторинних еталонів. Спектральну складову випромінювання чорного тіла на частоті 54010¹² Гц виділяють світлофільтром, а енергію її контролюють радіометром. Стандартне відхилення при відтворюванні кандели складає 10^-3 кд.

Для передачі інформації про розміри одиниць використовують вторинні еталони. Вторинні еталони - це еталони, за якими отримують розмір одиниці шляхом звірення з первинним еталоном. Вторинні еталони залежно від призначення поділяються на:

• еталони-копії - призначені для передачі розміру одиниць робочим еталонам;

• еталони передавання - застосовуються для звірення еталонів, які за тих чи інших обставин не можуть бути безпосередньо звірені один з одним;

• робочі еталони - застосовуються для зберігання і передачі розміру одиниці зразковим засобам вимірювань вищої точності, а в окремих випадках - найбільш точним робочим засобом вимірювань.

Зразкові засоби вимірювань - це міри, вимірювальні прилади чи перетворювачі, які використовуються для повірки чи градуїровки по них інших засобів вимірювань і затверджені в установленому порядку як зразкові. Як зразкові засоби вимірювань використовують тільки ті міри, вимірювальні прилади і перетворювачі, які пройшли метрологічну атестацію і мають свідоцтво з зазначеними метрологічними параметрами та розряд по загальній повірочній схемі.

Зразкові засоби вимірювань слугують для передачі розміру одиниць від еталона до робочих засобів вимірювань. У порядку зниження точності зразкові засоби вимірювань поділяються на розряди: 1, 2, 3 і т. д. Розряд зразкових засобів вимірювань - це категорія зразкового засобу вимірювання, який віднесений до одного і того ж ступеню повірочної схеми. Він характеризується граничним допущенням похибки і встановлюється метрологічною атестацією. Похибка зразкових мір повинна бути в 2-3 рази менше похибки робочих мір і приладів, для повірки яких вони призначені. Зразкові засоби вимірювань зберігаються і використовуються органами державної та відомчої метрологічних служб.

Повірочна схема - це затверджений у встановленому порядку документ, який визначає засоби, методи і точність передачі розміру одиниці від еталона чи зразкового засобу вимірювання робочим засобам. Повірочні схеми за їх призначенням поділяються на:

• державні, які регламентують передачу інформації про розмір одиниці фізичної величини усім засобам вимірювань в країні (очолює цю схему передачі інформації державний еталон);

• відомчі, які охоплюють засоби вимірювання, що знаходяться н обігу окремого міністерства чи відомства (очолює цю схему передачі інформації робочий еталон);

• локальні, які розповсюджуються на вимірювання, що здійснюють окремі органи метрологічних служб.

Робочі засоби вимірювань використовуються для вимірювань, які не пов'язані з передачею одиниці. Робочі вимірювальні прилади групуються відповідно до основної допущеної похибки, а робочі міри - поділяються по класах точності.

Система еталонів включає первинні та спеціальні еталони, які пов’язані один з одним і співвідносяться з підлеглими за повірочною схемою зразковими засобами вимірювань. Число порядків у ланцюгу повірочної схеми залежить від того, скільки розрізнень у точності вимагається подолати при передачі розміру від первинного еталона до робочих засобів вимірювань. Наприклад, число порядків у засобів вимірювань довжини і частоти складає біля 5, а у засобів вимірювання випромінювання оптичного діапазону чи радіоактивності газу, як правило, рівно 2.

Передача розміру одиниць від державного первинного еталона передається еталонам-копіям, а потім через робочі еталони - до робочих засобів вимірювання і здійснюється за ступенями зразкових мір та вимірювальних приладів. Точність зазначених мір знижується від ступеня до ступеня в 2-4 рази (рис. 3.3). Передача інформації про розміри одиниць від еталонів засобам вимірювань регламентується базовими національними стандартами (ДСТУ) та міждержавними (ГОСТ).

Держстандарт України приділяє велику увагу розвитку технічної бази метрологічного забезпечення та підвищенню вимог до вимірювальної техніки. Створення еталонної бази України розпочато у 1993 р. і продовжується нині. Вже затверджено та занесено до Державного реєстру еталонів України 31 державний та 52 робочих еталони, до яких належать одиниці маси, одиниці часу та частоти, одиниці сили світла, одиниці тиску в різних діапазонах та

Еталонна база України створюється та удосконалюється відповідно до державних науково-технічних програм, які розробляються Держстандартом України, з метою забезпечення потреб економіки й оборони України. Нині реалізуються програми створення еталонів стандартних зразків і довідкових даних щодо властивостей речовин і матеріалів та інше.

Класифікація вимірювальних засобів

Вимірювання фізичних величин проводять за допомогою різноманітних засобів вимірювань. Засоби вимірювань – це засоби вимірювальної техніки, які реалізують процедуру вимірювань. До засобів вимірювальної техніки належать технічні засоби, які застосовуються під час вимірювань і мають нормовані, метрологічні характеристики. Усі засоби вимірювальної техніки поділяються на вимірювальні пристрої, міри, вимірювальні перетворювачі, вимірювальні прилади, установки і системи.

Вимірювальний пристрій - це засіб вимірювальної техніки, в якому виконується лише одна вимірювальна процедура. Міра - це вимірювальний пристрій, що реалізує відтворення та збереження фізичної величини заданого розміру і характеризуються національними значеннями фізичних величин. Розрізняють міри однозначні, багатозначні та набір мір.

Однозначні міри - це міри, які відтворюють фізичні величини одного розміру. До них відносяться міри, які являють собою спеціально оформлене тіло чи пробу речовини визначеного і суворо регламентованого вмісту, одно із властивостей якого в певних умовах є величиною з відомим значенням. До однозначних мір належать гирі, вимірювальні колби, лакмусовий папір та інші.

Багатозначні міри відтворюють ряд однойменних фізичних величин різного розміру. Наприклад: лінійка, судини, водомір, конденсатор перемінної ємності та інші.

Набір мір - це спеціально підібраний комплект мір, який застосовується як окремо, так і в різних сполученнях, з метою відтворення ряду однойменних величин різного розміру. Наприклад: набір гир, набір денсиметрів для визначення густини та інші. Якщо набір мір конструктивно об'єднаний в єдиний пристрій і має пристосування для їх з'єднання в різних комбінаціях, його називають магазином мір. Міра, яка призначена для порівняння з нею розмірів, форми і розміщення поверхонь деталей виробів з метою визначення їх

придатності, називається колібран.

Вимірювальні перетворювачі - це вимірювальні пристрої, які призначені для вироблення вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі, подальшого перетворення, обробки чи зберігання, але не такій, що піддається безпосередньому сприйняттю спостерігачем. Наприклад, термопари, підсилювачі та інші. Вимірювальні перетворювачі - конструктивно відокремлені елементи. Самостійного значення для проведення вимірювань в противагу мірам і приладам вони не мають.

До вимірювальних приладів, установок і систем належать складні засоби вимірювання, за допомогою яких можна отримати деякі значення фізичних величин об'єкта. Вимірювальний прилад призначається для вироблення візуального сигналу вимірювальної інформації у формі зручної для безпосереднього сприймання спостерігачем. Прилади являють собою сукупність перетворювальних елементів, які утворюють вимірювальний ланцюг і відліковий пристрій. Прилад не відтворює відомого значення величини, а показує значення вимірювального об'єкта. Найбільше розповсюдженим отримали прилади прямої дії, при використанні яких вимірювальна величина підлягає ряду послідовних перетворювань в одному напряму, тобто без повертання до початкової величини. До них належать більшість манометрів, термометрів, амперметрів, розривна машина та інші.

Перетворювачі за місцем, яке вони посідають у приладі, поділяються на:

• первинні (безпосереднє вимірювання фізичної величини);

• передавальні (утворюють величини, зручні для їх реєстрації і передачі на відстань);

• проміжні (займають у вимірювальному ланцюгу місце після первинних).

Крім зразкових мір, існують зразкові вимірювальні перетворювачі та прилади, які затверджуються в цій якості. Вони слугують. для контролю вимірювальних засобів і теж періодично перевіряються за еталонами. Їх точність має велике значення для забезпечення єдності та правильності вимірювань.

Вимірювальна установка - це сукупність функціонально-об'єднаних засобів вимірювань (мір, вимірювальних перетворювачів, приладів) і допоміжних пристроїв. Установка призначена для вироблення сигналів вимірювальної інформації у формі, зручній для безпосереднього сприймання спостерігачем і розміщена в одному місці Наприклад: установка для вимірювання теплозахисних властивостей текстильних матеріалів, установка для вимірювань питомого опору електротехнічних матеріалів, установка для визначення аміно кислотного складу речовини та інші.

Вимірювальна система - це сукупність вимірювальних каналів, вимірювальних пристроїв та інших технічних засобів, які об'єднані для створення сигналів вимірювальної інформації про декілька вимірювальних фізичних величин. Вимірювальні системи відрізняються від вимірюваних установок тим, що вони призначені для вироблення сигналу вимірювальної інформації у тій формі, яка зручна не тільки для сприймання спостерігача, але й для автоматичної обробки результатів вимірювання, передачі на відстань чи використання в автоматичних системах управління. Системи являють собою сукупність засобів вимірювань і допоміжних пристроїв, які з'єднані між собою каналами зв'язку.

За принципом дії, який покладено в основу вимірювальної системи, приладу чи установки, вони поділяються на механічні, оптичні, пневматичні, лазерні, рентгенівські, електричні та інші. До механічних засобів вимірювань належать лінійки, гирі, лакмусовий папір, механічні ваги; до оптичних - мікроскоп, рефрактометр, цукрометр та інші.

Якість вимірювань, що проводяться, залежить від грамотного використання засобів вимірювань, знання їх властивостей, умов їх експлуатації, режиму їх роботи тощо. Усі засоби вимірювань, незалежно від їх виконання, мають ряд загальних властивостей, необхідним для виконання ними функціонального призначення. Характеристики властивостей засобів вимірювань, які впливають на результати вимірювань та їх точність, називають метрологічними характеристиками засобів вимірювань.

РОЗДІЛ 3. ЯКІСТЬ ПРОДУКЦІЇ ТА ЇЇ СЕРТИФІКАЦІЯ

Вітчизняні системи управління якістю продукції

Рух за поліпшення якості продукції в Україні існував з періоду проведення індустріалізації. З часом стає зрозуміло, що стійкого вдосконалення якості продукції неможливо досягти шляхом проведення окремих, навіть великих, але різних заходів. Лише шляхом системно-комплексного, взаємопов'язаного здійснення технічних, організаційних, економічних і соціальних заходів на науковій основі можна швидко і стійко вдосконалювати якість продукції (табл. 3.1).

Чинники, які впливають на якість продукції, здебільшого можуть бути представлені трьома блоками: якість продукції, що виробляється, залежить від внутрішніх (внутрішньофірмових) обставин, людського фактора та зовнішніх умов (рис. 3.1).

Прослідкуємо послідовність втілення системного підходу до організації робіт щодо поліпшення якості продукції у вітчизняній практиці.

У 1950-ті роки отримала розповсюдження саратовська система рганізації бездефектного виробництва продукції та здачі її з першого пред'явлення (БВП) (табл. 3.2).

Таблиця 3.1.

Класифікація факторів, що впливають на якість продукції (за даними кінця 80-х років)

ФАКТОРИ
ТЕХНІЧНІ	ОРГАНІЗАЦІЙНІ	ЕКОНОМІЧНІ	СОЦІАЛЬНІ
1	2	3	4
Вид продукції, що ви-готовляється і серій-ність її виробництва;	Забезпеченість матеріалами, сировиною і т.д.;	Форма оплати праці та величина зарплати;	Стан виховної роботи;
Стан технічної документації;	Технічне обслуго-вування обладнання та оснащення;	Преміювання за високоякісну роботу і продукцію;	Підбір, розстановка кадрів і переміщення кадрів;
Якість технологі-чного обладнання, оснащення, інструменту;	Планомірність і ритмічність роботи;	Утримання за брак;	Організація навчання і підвищення кваліфікації;
Стан випробувального обладнання;	Організація робіт з постачальниками;	Співвідношення між якістю продукції, собівартістю і ціною	Організація і проведення змагань;
1	2	3	4
Якість засобів вимі-рювання і контролю;	Організація інформаційного забезпечення;	Організація і прове-дення господарського розрахунку	Взаємовідносини в колективі;
Якість вихідних матеріалів, сировини комплектуючих виробів	Наукова організація праці, культура виробництва;		Житлово-побутові умови;
	Організація харчування і відпочинку		Організація відпочинку в неробочий час