Файл: Основы метрологии, стандартизации и сертификации кафедра промышленного, гражданского строительства и экспертизы недвижимости.pptx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.11.2023
Просмотров: 285
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ, СТАНДАРТИЗАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОГО, ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЕРТИЗЫ НЕДВИЖИМОСТИ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ – БУСОВА НАДЕЖДА НИКОЛАЕВНА
т.р. 375-47-92 эл.почта n.n.busova@urfu.ru
НЕОБХОДИМЫЕ ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
Существует иерархия потребностей:
Классификация показателей качества
Универсальные свойства продукции
В этот перечень, как правило, входят универсальные требования к качеству любого объекта.
Для подтверждения требуемого качества испытаний лаборатории должны пройти процедуру аккредитации.
В России действует Система аккредитации испытательных, измерительных и аналитических лабораторий.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА
Необходимыми элементами системы управления качеством (СУК), создаваемой на предприятии являются:
На современном этапе измерения во всем мире соотносят с понятием единства измерений.
Термин «измерение» связан с физическими величинами (ФВ).
КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
V. В зависимости от степени приближения объективности значения ФВ:
Q = q [Q] – основное уравнение измерения,
ОСНОВНЫЕ ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН СИСТЕМЫ СИ (ГОСТ 8.417-2002. ГСИ. Единицы величин., табл.1)
ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАЗВАНИЯ (ГОСТ 8.417-2002. ГСИ. Единицы величин, табл.3)
ПРОИЗВОДНЫЕ ЕДИНИЦЫ СИ, ИМЕЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ НАЗВАНИЕ (продолжение табл.3)
МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Лекция № 3. РАЗМЕРНОСТЬ И РАЗМЕР ИЗМЕРЯЕМОЙ ВЕЛИЧИНЫ
При определении размерности производных величин руководствуются следующими правилами:
dim q=Q = Lά Mβ Tγ k Il Jm N t,
Если все показатели размерности равны нулю, то такая величина называется безразмерной.
Шкалы измерений Термин «шкала» в метрологической практике имеет два различных значения:
Шкала измерений количественного свойства является шкалой ФВ.
Примеры ОКТЭСИ: ОКСО, ОКП, ОКУН, ОКПО, ОКВ, ОКС, ОКЗ, ОКИСЗН, ОКСВНК и др.
ШКАЛА БОФОРТА (шкала силы ветра)
За начало отсчета принято либо сотворение мира, либо Рождество Христово.
В приведенном примере это 1, 100 и 1000.
Примером может быть шкала коэффициентов усиления или ослабления, КПД, шкала вероятностей.
Лекция № 4. ВИДЫ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ. ВИДЫ КОНТРОЛЯ
КЛАССИФИКАЦИИ ИЗВЕСТНЫХ ВИДОВ ИЗМЕРЕНИЙ
В целом точность измерения зависит от:
Стандартизация методик применяется для измерений, широко применяемых.
МВИ периодически пересматриваются с целью их усовершенствования.
Лекция № 5. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Рис. Простая измерительная цепь
КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО КОНСТРУКТИВНОМУ ИСПОЛНЕНИЮ
Различают четыре основные группы аналоговых приборов, применяемых для разных измерительных целей.
Лекция № 7. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Для каждого типа СИ устанавливают свой набор метрологических характеристик.
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
Точность измерений СИ – это величина обратная погрешности СИ, определяется как Т = 1/ΔСИ.
КЛАССЫ ТОЧНОСТИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
∆ = 250*0,015 = 3,75 В, а относительная погрешность измерения составит:
Понятие типа средства измерений
УТВЕРЖДЕНИЕ ТИПА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ПОВЕРКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ (продолжение)
ПР 50.2.006-94. ГСИ. Порядок проведения поверки средств измерений.
ПР 50.2.012-94. ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений.
ПР 50.2.007-94. ГСИ. Поверительные клейма.
РМГ 29-2013. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
ГОСТ 8.061-80. ГСИ. Поверочные схемы. Содержание и построение.
РМГ 29—2013. ГСИ. Метрология. Основные термины и определения.
Лекция № 9. ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
β = Δх /XN(*100 %), где XN – ВПИ СИ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ
НОМИНАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ВЛИЯЮЩИХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Выявление и исключение грубых погрешностей (промахов)
Существует ряд критериев для оценки промахов.
Данный критерий надежен при числе измерений п ≥ 20,…, 50.
Если n < 20, то можно применить критерий Романовского.
Если выполняется неравенство βр ≥ βт, то результат Хi отбрасывают.
ПРАВИЛА ОКРУГЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1,214 – 1,21; 1,2151 – 1,22; 1,215 - 1,22; 1,225 – 1,22
СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ. СПОСОБЫ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ И УСТРАНЕНИЯ
Погрешность оператора (субъективная)
где m1 и m2 – значения, полученные при первом и втором взвешиваниях.
Этим методом определяется одновременно и отношение плеч:
которое используется в дальнейшем при обычном взвешивании в качестве поправочного коэффициента.
где ∆1, …, ∆5 - погрешности 1-го, …, 5-
Лекция № 8. СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Так как F (x = + ∞)=1, то - ∞∫ ∞ р(х) dx = 1,
Кривая имеет точки перегиба, соответствующие абсциссам mx ± σ.
Математическое ожидание случайной величины mx = -∞∫∞ x P(x)dx
представляет собой оценку истинного значения измеряемой величины.
Математическое ожидание случайных погрешностей равно нулю.
Дисперсия результатов наблюдений является характеристикой их
Среднее квадратическое отклонение результатов наблюдений
ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ ЛАПЛАСА Таблица 1
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ
При этом ∑ mi = n; Pi = mi / n.
Приближенное значение СКО в этом случае определяется по формуле
где: t – коэффициент Стьюдента (табличное значение);
σxˉ - среднее квадратическое отклонение среднего значения Х.
Значения функции Стьюдента для интервалов t=2…3,5… при числе измерений n от 2 до 20 Таблица 3
ВИДЫ КОНТРОЛЯ
- Контроль-это процесс получения и обработки информации об объекте (параметре детали, механизма, процесса и т.д.) с целью определения нахождения параметров объекта в заданных пределах.
- качество продукции;
- правильность оформления (или прохождения по этапам согласования или утверждения) документации (технической, технологической, сопроводительной и др.);
- параметры технологического процесса (производства или обращения);
- качество средств технологического оснащения;
- соблюдение условий эксплуатации;
- технологическая дисциплина;
- квалификация исполнителей и др.
Объектом контроля могут быть:
КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ КОНТРОЛЯ
- По объекту контроля различают контроль качества выпускаемой продукции, товарной и сопроводительной документации, технологического процесса, средств технологического оснащения, прохождения рекламации, соблюдения условий эксплуатации, а также контроль технологической дисциплины и квалификации исполнителей.
- В зависимости от исполнителя контроль разделяют: на самоконтроль, контроль мастером, контроль ОТК и инспекционный контроль (уполномоченным представителем). Инспекционный контроль в зависимости от того, какая организация уполномочила представителя проводить контроль разделяется на: ведомственный, межведомственный, вневедомственный, государственный.
- По характеру распределения во времени различают непрерывный, периодический и летучий контроль.
- Непрерывный контроль состоит в непрерывной проверке соответствия контролируемых значений нормам в течение всего процесса изготовления или определенной стадии жизненного цикла.
- При периодическом контроле измерительную информацию получают периодически через установленные интервалы времени. Интервалы времени м/д контролем могут быть меньше или больше одной технологической операции. Если интервал времени между контролем равен продолжительности технологической операции, то контроль является операционным (или послеоперационным).
- Летучий контроль проводят в случайные моменты времени.
- По стадии технологического процесса различают входной, операционный и приемочный (приемосдаточный) контроль.
- Входному контролю подвергают сырье, материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия, техническую документацию, квалификацию исполнителей и т.д., т.е. все то, что используется при производстве продукции или на этапах ее обращения (хранение, транспортировка, эксплуатация и т.п.).
- Операционный контроль еще незавершенной в производстве продукции проводится на «выбранных» операциях производственного процесса.
- Приемочный контроль готовых, сборочных и монтажных единиц осуществляется в конце технологического процесса.
Для законченных строительством объектов (зданий, сооружений) приемочный контроль называют приемосдаточным.
- По возможности (или невозможности) использования продукции после выполнения контрольных операций различают неразрушающий и разрушающий контроль.
- При неразрушающем контроле соответствие контролируемого размера (или какого либо значения) заданной норме определяется по результатам воздействия различных физических полей и (или) излучений с объектом контроля. Интенсивность полей и излучений выбирается такой, чтобы не только не происходило разрушений объекта контроля, но и не менялись его свойства во время и после контрольной операции. В зависимости от природы физических полей и излучений виды неразрушающего контроля разделяются на следующие группы: механические, акустические, радиационные, оптические, радиоволновые, тепловые, магнитные, вихревые, электрические, проникающих веществ.
- При разрушающем контроле определение соответствия (или несоответствия) контролируемого размера (или значения) норме сопровождается разрушением изделия (объекта контроля), например, при проверке изделия на прочность, когда контролируемый параметр определяется после (или в момент) разрушения объекта.
- По характеру воздействия на ход производственного процесса контроль делится на активный и пассивный.
- При активном контроле его результаты непрерывно используются для управления технологическом процессе. Можно сказать, что активный контроль совмещен с производственным в единый контрольно-технологический процесс. Как правило, он выполняется автоматически (или частично автоматизирован).
- Пассивный контроль проводится после завершения отдельной операции или всего технологического процесса. Он может быть ручным, автоматизированным или автоматическим.
Более эффективным является активный контроль, т.к. позволяет уменьшить количество брака до проведения итогового контроля.
- Подвижный контроль проводится непосредственно на рабочих местах, где изготавливается продукция (у станка, на сборочных и настроечных стендах и т.д.)
- Стационарный контроль проводится на специально оборудованных рабочих местах. Он применяется при необходимости создания специальных условий контроля; при наличии возможности включения в технологический цикл стационарного рабочего места контролера; при использовании средств контроля, которые применяются только в стационарных условиях; при крупносерийном и массовом производстве.
- Сплошной (стопроцентный) контроль всех без исключения изготовленных изделий применяется при индивидуальном и мелкосерийном производстве, на стадии освоения новой продукции, по аварийным параметрам (размерам), при селективной сборке.
- Выборочный контроль проводится во всех остальных случаях, чаще всего при крупносерийном и массовом производстве. Для сокращения затрат на контроль большой партии изделий (которую в математической статистике принято называть генеральной совокупностью) контролю подвергается только часть партии – выборка, формируемая по определенным правилам, обеспечивающим случайный выбор изделий.
Если число бракованных изделий в выборке превышает установленную норму, то вся партия (генеральная совокупность) бракуется.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
Основная потеря точности при измерениях происходит не за счет неисправности или большой погрешности средств измерений, а за счет несовершенства методов и методик выполнения измерений.
В целом точность измерения зависит от:
- точности применяемого средства измерений;
- точности метода измерений;
- учета влияния внешних факторов рабочей среды. Под методикой выполнения измерений понимают совокупность методов, средств, процедур, условий подготовки и проведения измерений, а также правил обработки экспериментальных данных при выполнении конкретных измерений.
По Закону РФ «ООЕИ» измерения в сфере гос. регулирования по ОЕИ должны осуществляться по аттестованными в установленном порядке методиками выполнения измерений (МВИ).
- Разработка методик измерения должна включать:
- Анализ технических требований к точности измерений, изложенных в стандарте, технических условиях или техническом задании;
- Определение конкретных условий проведения измерений (параметры рабочей среды измерений);
- Выбор испытательного и вспомогательного оборудования, а также средств измерений;
- Разработку при необходимости нестандартных средств измерений;
- Исследование влияния условий проведения измерений и подготовки испытуемых объектов к измерениям;
- Определение порядка подготовки средств измерений к работе, последовательности и количества измерений;
- Разработку и выбор алгоритма обработки экспериментальных данных и правил оформления результатов измерений.
- Нормативно-техническими документами (НТД), регламентирующими методику выполнения измерений являются:
- Национальные стандарты или методические указания Росстандарта на методики выполнения измерений. Стандарт разрабатывается в том случае, если применяемые средства измерений внесены в Федеральный реестр средств измерений (как правило, это происходит после процедуры утверждения типа средства измерений).
- Отраслевые МВИ, используемые в одной отрасли.
- Стандарты предприятий на МВИ, используемы на одном предприятии.
- В НТД на МВИ предусматриваются:
- нормы точности измерений;
- специфика измеряемой величины (диапазон значений, вид или метод измерений, наименование продукции и т.д.);
- максимальная автоматизация измерений и обработки данных.
- Аттестация МВИ включает в себя:
- разработку и утверждение программы аттестации;
- выполнение исследований в соответствии с программой аттестации;
- составление и оформление отчета об аттестации;
- оформление аттестата МВИ.
При аттестации должна быть проверена правильность учета всех факторов, влияющих на точность измерений, установлена достоверность получения их результатов.
Аттестацию МВИ проводят государственные метрологические службы. Могут также выполнять аттестацию и ведомственные МС и отдельные предприятия, оказывающие метрологические услуги. Обязательное условие для таких предприятий, они должный быть аккредитованы для реализации своей деятельности.При этом государственные метрологические службы проводят аттестацию методик особо точных, ответственных измерений, а также измерений, проводимых в организациях Росстандарта.
Стандартизация методик применяется для измерений, широко применяемых.
МВИ периодически пересматриваются с целью их усовершенствования.
Лекция № 5. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
- Средство измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее ЕФВ, размер которой принимается неизменным в течение известного промежутка времени. По существу СИ (за исключением таких мер, как гири, линейки и др.) в простейшем случае производят две операции: обнаружение ФВ; сравнение неизвестного размера с известным (или сравнение откликов на воздействие неизвестного и известного размера).
- в умении хранить (или воспроизводить) ЕФВ;
- в неизменности размера хранимой единицы величины.
В этом состоит метрологическая суть СИ:
Средства измерений имеют некоторые общие признаки, присущие либо всем СИ, либо отдельным группам СИ независимо от их назначения и области применения.
КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
- По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений.
- По виду измеряемых величин (механические, пневматические, акустические, электрические и электронные, прочие и комбинированные).
- По назначению (контрольные, диагностические, испытательные, прогнозирующие).
- По поверочной схеме (рабочие, образцовые, эталонные).