Файл: И. В. Марченко О. П. Старченко метрология, стандартизация и сертификация в упаковочном производстве лабораторный практикум.pdf

12 2) установить допустимые погрешности результатов изме- рений и пределов, за которые измерения не должны выходить при заданной вероятности.
Измерения бывают:
1) по способу получения информации: прямые; косвенные; совокупные; совместные;
2) по количеству измерительной информации: однократные; многократные.
Эталоны бывают: первичные (хранятся в палате мер и весов
Республики Беларусь); вторичные (хранятся в метрологических региональных службах); рабочие.
Теория воспроизведения единиц физических величин.
Примеры решения задач

13
Задача 4. Удельное давление при объемной штамповке латуни составляет 120–200 кгс/мм
2
. Выразить удельное давление в едини- цах системы СИ.
Решение. P
1
= 120
⋅ 9,80665 / 10
–6
Н/м
2
= 1,2 ГПа.
P
2
= 200
⋅ 9,80665 / 10
–6
Н/м
2
= 2 ГПа.
Основные понятия теории погрешностей.
Примеры ре- шения задач
Задача 1. Определить относительную погрешность измере- ния напряжения переменного тока вольтметром при положениях переключателя рода работы на постоянном и переменном токах, если прибор показывает в первом случае 128 В, во втором —
120 В при напряжении 127 В.
Решение. Относительная погрешность измерения выражается отношением абсолютной погрешности измерения
Δx = x – x
Д
(от- клонение результата измерения x от истинного, действительного значения измеряемой величины x
Д
) к действительному x
Д
или изме- ренному x
значению:
δ = Δx / x
Д
⋅
100%.
δ
1
= 128 – 127 / 127
⋅ 100% ≈ 0,8%;
δ
2
=
|120 – 127| / 127 ⋅ 100% ≈ 5,5%.
Задача 2. Показания часовв момент поверки — 12 ч 03 мин.
Действительное значение времени — 12 ч 00 мин. Определить аб- солютную и относительную погрешности часов.
Решение. Абсолютная погрешность часов:
Δx = x – x
Д
= 3 мин =
180 с. Относительная погрешность
δ = Δx / x
Д
⋅ 100% = 180 с / 43 200 с ×
× 100% ≈ 0,4%.
Задача 3. Определить приведенную погрешность амперметра, если его диапазон измерений — от –5 А до 5 А. Значение поверяе- мой отметки шкалы равно 3 А, а действительное значение измеряе- мой величины — 2,98 А.
Решение. Приведенная погрешность амперметра:
γ = Δx / x
N
⋅ 100% =
(3,00 А – 2,98 А) / 10 А
⋅ 100% ≈ 0,2%.
Задача 4. Результат измерения давления — 1,0600 Па, погреш- ность результата измерения —
Δ = 0,001 Па. Записать результат измерения давления, пользуясь правилами округлений.
Решение: (1,060
± 0,001) Па.

14
Задача 5. Пользуясь правилами округлений до целых, записать результаты следующих измерений: 3478,4 м; 4578,6 м; 5674,54 м;
1234,50 мм; 43 210,500 с; 8765,50 кг; 232,5 мм; 450,5 с; 877,5 кг.
Решение: 3478 м; 4579 м; 5675 м; 1234 мм; 43 210 с; 8766 кг;
232 мм; 450 с; 878 кг.
Задача 6. По приведенной погрешности определить класс точ- ности миллиамперметра, который необходим для измерения тока от 0,1 до 0,5 мА (относительная погрешность измерения не должна превышать 1%).
Решение.
δ = Δ ⋅ 100% / x; Δ = δ ⋅ x /100% = 1% ⋅ 0,1 мА / 100 % =
= 0,001 мА (измеренное значение тока x берем в начале шкалы, так как в начале шкалы относительная погрешность измерения больше).
γ = Δ ⋅ 100% / x
N
= 0,001 мА
⋅ 100% / 0,5 мА = 0,2%.
Класс точности миллиамперметра — 0,2.
Задание
Вариант 1
Задача 1. Показания часов в момент поверки — 9 ч 47 мин.
Определить абсолютную и относительную погрешности часов, если действительное значение времени — 9 ч 45 мин.
Задача 2. Значение силы электрического тока, полученное при измерении, — 2,65 А, погрешность —
±0,006145 А. Записать результат измерения, пользуясь правилами округления.
Задача 3. Основная приведенная погрешность амперметра, рассчитанного на ток 10 А, составляет 2,5%. Определить возмож- ную абсолютную погрешность данного амперметра для первой отметки шкалы (1 А).
Задача 4. Пользуясь методом сличения, определили, что показа- ния образцового вольтметра — 1 В, а поверяемого — 0,95 В. Найти абсолютную погрешность и поправку для поверяемого прибора.
Вариант 2
Задача 1. Определить абсолютную погрешность измерения постоянного тока амперметром, если он в цепи с образцовым со- противлением 5 Ом показал ток 5 А, а при замене прибора образ-

15 цовым амперметром для получения тех же показаний пришлось уменьшить напряжение на 1 В.
Задача 2. Определить абсолютную погрешность атомных ча- сов, использующих колебания молекул газа на частоте 3
⋅ 10 10
Гц, за год, если известна их относительная погрешность 0,5
⋅ 10
–10
Задача 3. Записать результат измерения следующих значений физических величин, пользуясь правилами округления: 6783,6 мм;
5499,74 с; 12,34501 кг. Погрешность —
±0,0001.
Задача 4. Найти абсолютную, относительную и приведенную погрешности вольтметра класса точности 1,0 с диапазоном изме- рений от 0 до 80 В в точке шкалы 20 В.
Вариант 3
Задача 1. При поверке концевой меры длины номинальным размером 30 мм было получено значение 30,0005 мм. Определить абсолютную и относительную погрешности.
Задача 2. Написать округленные до целых следующие резуль- таты измерений: 1234,50 мм; 8765,50 кг; 43210,500 с.
Задача 3. Определить погрешность при измерении тока ам- перметром класса точности 1,5, если номинальный ток ампермет- ра равен 20 А, а показание амперметра — 10 А.
Задача 4. Определить абсолютную погрешность измерения напряжения в сети постоянного тока вольтметром, если он в сети с образцовым сопротивлением R = 7 Ом показал напряжение
140 В, а при замене прибора образцовым вольтметром для полу- чения тех же показаний пришлось уменьшить напряжение на 1 В.
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться с теоретическими сведениями и примерами решения задач в области теории воспроизведения единиц физиче- ских величин и основных понятий теории погрешностей. Офор- мить протокол практической работы.
2. Выполнить расчет своего варианта задач для самостоятель- ного решения.
3. Написать вывод о проделанной работе.

16
Контрольные вопросы
1. Какие государственные органы контролируют качество и единство измерений?
2. Перечислите функциональные обязанности законодатель- ной метрологии.
3. Что такое физическая величина и что понимать под измере- нием физической величины?
4. Что является главной задачей метрологии как науки?
5. Какие две задачи необходимо выполнить, чтобы обеспечить единство измерений?
6. Какие бывают измерения, эталоны?

17
Лабораторная работа № 3
ИЗУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ
И КАТЕГОРИЙ СТАНДАРТОВ
Продолжительность работы — 2 ч
Цель работы: изучить сущность основных терминов и поня- тий по стандартизации; выработать навыки работы со стандарта- ми; научиться различать категории и виды стандартов; изучить структуру, содержание и правила работы со стандартами.
Теоретическая часть
В настоящее время в Республике Беларусь действуют следу- ющие категории технических нормативных правовых актов
(ТНПА) в области технического нормирования и стандартизации
(ТНиС):
1) технические регламенты (ТР);
2) технические кодексы установившейся практики (ТКП);
3) государственные стандарты (СТБ, ГОСТ);
4) стандарты организаций (СТП);
5) технические условия (ТУ).
Стандарты, в зависимости от уровня их принятия, можно раз- делить на следующие:
1) международные: ISO (ИСО), IEC (МЭК);
2) региональные (включая межгосударственные ГОСТ, ЕN);
3) государственные (ТКП, СТБ, СТБ П);
4) стандарты предприятий (СТП, СТО, ТУ).
В зависимости от специфики объекта и содержания, устанав- ливаемых к нему требований выделяют виды стандартов:
1) основополагающий стандарт — это стандарт, имеющий широкую область распространения или содержащий общие требо- вания для определенной области. Такой стандарт может приме- няться непосредственно или служить основой для разработки дру- гих видов ТНПА;
2) терминологический стандарт — это основополагающий стандарт, распространяющийся на термины, к которым, как правило,

18
приводятся определения, а в некоторых случаях примечания, иллюстрации, примеры и т. д.;
3) стандарт на продукцию — это стандарт, устанавливающий требования, которым должна удовлетворять продукция или группа продукции, с тем чтобы обеспечить ее соответствие своему назна- чению. Такие стандарты, кроме технических требований (соответ- ствия назначению), могут включать непосредственно или с помо- щью ссылки термины и определения, правила приемки, методы контроля, маркировки и упаковки, а также при необходимости технологические требования;
4) стандарт на процесс — это стандарт, устанавливающий требования, которым должен удовлетворять процесс, с тем чтобы обеспечить его соответствие своему назначению;
5) стандарт на услугу — это стандарт, устанавливающий тре- бования, которым должна удовлетворять услуга, с тем чтобы обес- печить ее соответствие своему назначению. Услуги могут носить материальный и иной характер в различных областях деятельно- сти (например, социально-культурные услуги, бытовое обслужи- вание населения, общественное питание, туристические услуги, жилищно-коммунальные услуги, транспорт, автосервис, связь, стра- хование, банковское дело, торговля, научно-техническое и информа- ционно-рекламное обслуживание и пр.);
6) стандарт на методы контроля (испытаний, измерений, анализа, поверки) — это стандарт, устанавливающий методы ис- пытаний, иногда дополненный такими требованиями, как, напри- мер, отбор проб, использование статистических методов и порядок проведения испытаний.
Пример обозначения государственного стандарта: СТБ 1248–2000, где СТБ — индекс государственного стандарта; 1248 — порядко- вый регистрационный цифровой номер; 2000 — год утверждения государственного стандарта.
Пример обозначения государственного стандарта, входящего в систему (группу) государственных стандартов: СТБ 4.227–2003, где СТБ — индекс государственного стандарта; 4.227 — порядко- вый регистрационный цифровой номер (цифры с точкой опреде- ляют систему (группу) государственных стандартов, а цифры после точки являются номером стандарта в данной системе (груп- пе)); 2000 — год утверждения государственного стандарта.

19
Порядок выполнения работы
1. Оформить протокол практической работы. Изучить катего- рии стандартов: используя интернет-источники, выписать стандар- ты (ТНПА) различной категориидля тароупаковочной продукции.
Составить таблицу, в которой указать категорию норматив- ных документов (табл. 3.1); регистрационный номер; название ведомства, его разработавшего; органы согласования; название ведомства, принявшего документ; область действия и перечень организаций, для которых выполнение требований данного стан- дарта обязательно.
Таблица 3.1
Категории стандартов
Категория, номер и название стандарта
Кем разработан
С кем согласован
Кем принят
Область действия
ГОСТ (межгосудар- ственный)
СТБ
СТП (СТО, ТУ)
2. Изучить виды стандартов: используя интернет-источники, выписать стандарты (ТНПА) различного вида для тароупаковоч- ной продукции.
Провести группировку используемых стандартов по видам; результаты записать в таблице (табл. 3.2).
Таблица 3.2
Группировка стандартов по видам
ТНПА
Номер, наименование и подзаголовок стандартов
Основополагающие
На продукцию
На услуги
На процессы
На методы контроля
3. Изучить построение и структуру стандартов.
Дать характеристику структурных элементов и разделов вы- бранного СТБ (ГОСТа) на продукцию или услуги и записать ре- зультаты в виде таблицы (табл. 3.3).

20
Таблица 3.3
Структура и содержание стандарта на продукцию (услуги)
Категория ________________________________________________________
Регистрационный номер ____________________________________________
Наименование_____________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Вид стандарта_____________________________________________________
Части и разделы стандарта
Содержание частей и разделов
4. Написать вывод о проделанной работе.
Контрольные вопросы
1. Что такое стандарт? Какие существуют категории стандартов?
2. Какие виды стандартов выделяют?
3. В чем особенность каждой категории стандарта по их раз- работке, утверждению и сфере действия?
4. Что представляет собой стандартизация? В каких целях она осуществляется?
5. Какие принципы должны осуществляться при стандартизации?
6. Какие документы в области стандартизации используются на территории Республики Беларусь?
7. Приведите пример обозначения государственного стандарта
Республики Беларусь.