Московский государственный технический университет

гражданской авиации

С.Н.Ненашев, М.Б.Фридзон

Учебное пособие по курсу

Метрология, стандартизация и сертификация

Для студентов 2, 3 и 4 курсов ФАСК, ФПМВТ,МФ и ЗФ специальностей 160505, 230101, 280700, 160905(162107) и студентов 4 курса ЗФ специальности 201300

Москва -2012

Оглавление

1.Основы метрологиии…..

1.1.Измерения…

1.2.Метрология…

1.3.Краткая история развития метрологии в области электрических и радио измерений…

1.4.Основные метрологические понятия и термины. Свойства, величины, единицы величин, единицы измерения…

1.5. Международная система единиц измерения (СИ)…

1.5.1.Общие сведения…

1.5.2.Краткая история…

1.5.3.Положение о единицах величин, допускаемых к применению в РФ…

1.5.4. Единицы, не входящие с СИ…

2. Основополагающее законодательство РФ в сфере технического регулирования и метрологии…

2.1. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН РФ «О ТЕХНИЧЕСКОМ РЕГУЛИРОВАНИИ»

N 184-ФЗ от 27 декабря 2002 года.

2.2. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ«ОБ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ» N 102-ФЗ от 26 июня 2008 года…

3. Измерения…

3.1. Виды измерений…

3.2. Средства измерений…

3.3. Свойства измерительных устройств. Терминология…

3.4. Метрологческие характеристики средств измерений…

3.5. Погрешности измерений…

3.6. Методы измерений…

4. Метрологические особенности радиоизмерений…

4.1. Основные метрологические свойства, характерные для техники радиоизмерений…

4.2. Показатели измерительных приборов, используемых в радиотехнике…

4.3. Группы радиоизмерительных приборов…

4.4. Примеры измерений параметров электрических сигналов…

5. Эталоны…

5.1. Термины и определения…

5.2. Существующие типы эталонов единиц физических величин…

5.3. Исторические примеры построения эталонов длины, массы, времени и частоты…

5.4. Эталонная база Российской Федерации…

5.4.1. Цели создания эталонов. Основания для создания первичных и вторичных

эталонов…

5.4.2. Основные свойства эталонов…

5.4.3. Эталоны единиц электрических величин…

5.5. Организация передачи размеров единиц от первичного эталона к

рабочим средствам…

5.6. Поверочные схемы…

6. Основы теории измерений…

6.1. Виды погрешностей измерений…

6.2. Формы представления результатов измерений…

7. Авиационная метрология

7.1. Общие сведения…

7.2. Метрологическая служба гражданской авиации…

7.3. Нормативные документы…

8. Основы стандартизации, сертификации и соответствия …

8.1. Стандартизация…

8.2. Сертификация и соответствие…

Литература…

ПРИЛОЖЕНИЯ…

Приложение 1. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН О ТЕХНИЧЕСКОМ РЕГУЛИРОВАНИИ N 184-ФЗ от 27 декабря 2002 года…

Приложение 2. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЗАКОН РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ«ОБ ОБЕСПЕЧЕНИИ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ» N 102-ФЗ от 26 июня 2008 года…

Приложение 3 Постановления Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879 «ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ О ЕДИНИЦАХ ВЕЛИЧИН, ДОПУСКАЕМЫХ К ПРИМЕНЕНИЮ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»…

Приложение 4. ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ПОСТАНОВЛЕНИЕ

от 23 сентября 2010 г. N 734 «ОБ ЭТАЛОНАХ ЕДИНИЦ ВЕЛИЧИН,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СФЕРЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ»…

1. Основы метрологии

1.1.Измерения.

Измерения являются одним из основных путей познания природы человеком. Они являются основой научных знаний, служат для учёта материальных ресурсов, обеспечения требуемого качества продукции, взаимозаменяемости деталей и узлов, совершенствования технологии, автоматизации производства, стандартизации, охраны здоровья, обеспечения безопасности труда и многих других отраслей человеческой деятельности. Измерения пронизывают все сферы инженерного труда. Измерения количественно характеризуют окружающий материальный мир, раскрывая действующие в природе закономерности. Об этом очень образно сказал основоположник отечественной метрологии Дмитрий Иванович Менделеев: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять».

Основные понятия, термины и определения

(Настоящий раздел, а также основные термины и определения, приводимые в дальнейшем в настоящем учебном пособии, изложены в соответствии с Международным словарём по метрологии VIM:Основные и общие понятия и соответствующие термины: пер. с англ. и фр. / Всерос. науч.-исслед. ин-т метрологииим. Д. И. Менделеева, Белорус. гос. ин-т метрологии. Изд. 2-е, испр. СПб.НПО «Профессионал», 2010. — 82 с. ISBN 978-5-91259-057-3, т.к. именно эта терминология используется в международной метрологической практике)

Измерение - процесс экспериментального получения одного или более значений величины, которые могут быть обоснованно приписаны величине.

Измерение подразумевает сравнение величин и включает счет объектов. Измерение предусматривает описание величины в соответствии с предполагаемым использованием результата измерения, методику измерений и откалиброванную измерительную систему, функционирующую в соответствии с регламентированной методикой измерений и с учетом условий измерений.

ПРИМЕЧАНИЕ. Измерения не применяют в отношении качественных свойств.

Метод измерений - общее описание логической последовательности операций при измерении

Методы измерений могут быть следующих видов:

– метод измерений замещением;

– дифференциальный метод измерений;

– нулевой метод измерений;

или

– метод прямых измерений;

– метод косвенных измерений.

Методика измерений, процедура измерений - детальное описание измерения в соответствии с одним или более принципами измерений и данным методом измерений, которое основано на модели измерений и включает вычисления, необходимые для получения результата измерения. Методику измерений обычно описывают достаточно подробно и представляют в виде документа, позволяющего оператору выполнить измерение. Методика измерений может включать информацию о целевой неопределенности измерений.

ПРИМЕЧАНИЕ. Методику измерений иногда называют стандартной операционной процедурой.

Результат измерения – набор значений величины, приписываемых измеряемой величине вместе с любой другой доступной и существенной информацией.

Обычно результат измерения содержит

“существенную информацию” о наборе значений величины, такую, что некоторые из этих значений могут в большей степени представлять измеряемую величину, чем другие. Это может быть выражено плотностью распределения вероятностей.

Как правило, результат измерения выражается одним измеренным значением величины и неопределенностью измерений. Если неопределенность измерений можно считать пренебрежимой для заданной цели измерения, то результат измерения может выражаться как одно измеренное значение величины. Во многих областях это является обычным способом выражения результата измерения.

Измеренное значение величины, измеренное значение - значение величины, которое представляет результат измерения.

Для измерения, в котором имеют место повторные показания, каждое показание может использоваться, чтобы получить соответствующее измеренное значние величины.

Такая совокупность отдельных измеренных значений величины может быть использована для вычисления результирующего измеренного значения величины, такого как среднее арифметическое или медиана, обычно с меньшей соответствующей неопределенностью измерений.

Когда диапазон истинных значений величины, представляющих измеряемую величину, мал по сравнению с неопределенностью измерений, измеренное значение величины может рассматриваться как оценка, по сути дела, единственного истинного значения величины, и оно часто представляет собой среднее арифметическое или медиану отдельных

измеренных значений, которые получены при повторных измерениях .

В случае, когда диапазон истинных значений величины, представляющих измеряемую величину, нельзя считать малым по сравнению с неопределенностью измерений, измеренное значение часто будет оценкой среднего арифметического или медианы набора истинных значений величины.

ПРИМЕЧАНИЕ. Для понятия“измеренное значение величины”часто используют термины “результат измерения”и “оценка значения измеряемой величины” или просто“оценка измеряемой величины”.

Истинное значение величины, истинное значение - значение величины, которое соответствует определению величины.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. В концепции погрешности при описании измерения истинное значение величины рассматривается как единственное и на практике непознаваемое. Концепция неопределенности признает, что в действительности, по причине неполного описания величины, существует не единственное истинное значение величины, а набор истинных значений, согласующихся с определением. Однако, эта совокупность значений, в принципе и на практике, остается неизвестной.