Основы метрологии

Международное сотрудничество в области метрологии

 

Метрическая конвенция, подписанная  в 1875 г. в Париже 17 государствами (в  том числе Россией) для обеспечения  международного единства измерений  и усовершенствования метрической  системы мер, по праву может считаться  первым международным соглашением в области технического регулирования. В 1918 г. эта конвенция была признана имеющей силу для РСФСР, а в 1925 г. - для СССР.

В 1999 г. в Париже под эгидой Международного комитета мер и весов (МКМВ) и Международного бюро мер и весов (МБМВ) руководители национальных метрологических институтов 38 государств — членов Метрической конвенции подписали Соглашение о взаимном признании национальных эталонов, сертификатов калибровки и измерений, выдаваемых национальными метрологическими институтами.

 

Организация процесса измерений и обработка результатов измерений.

Стадии измерительного эксперимента:

главный этап измерения — измерительный эксперимент. В узком смысле он является отдельным измерением. В общем случае последовательность действий во время этого этапа следующая:

• взаимодействие средств и объекта  измерений;

• преобразование сигнала измерительной  информации;

• воспроизведение сигнала заданного  размера;

• сравнение сигналов и регистрация  результата. Последний этап измерения  — обработка экспериментальных

данных. В общем случае она осуществляется в последовательности, которая отражает логику решения измерительной задачи:

• предварительный анализ информации, полученной на предыдущих этапах измерения;

• вычисление и внесение возможных  поправок на систематические погрешности;

• формулирование и анализ математической задачи обработки данных;

• построение или уточнение возможных  алгоритмов обработки данных, т.е. алгоритмов вычисления результата измерения и  показателей его погрешности;

• анализ возможных алгоритмов обработки и выбор одного из них на основании известных свойств алгоритмов, априорных данных и предварительного анализа экспериментальных данных;

• проведение вычислений согласно принятому  алгоритму, в итоге которых получают значения измеряемой величины и погрешностей измерений;

• анализ и интерпретация полученных результатов;

• запись результата измерений и  показателей погрешности в соответствии с установленной формой представления.

Способы исключения погрешностей:

Методы определения и учета  погрешностей измерений используются для того, чтобы:

1) на основании результатов измерений получить настоящее (действительное) значение измеряемой величины;

2) определить точность полученных результатов, т. е. степень их соответствия настоящему (действительному) значению.

 

В процессе определения и учета  погрешностей оцениваются:

1) математическое ожидание;

2) среднеквадратическое отклонение.

Точечная оценка параметра (математического ожидания или среднеквадратического отклонения) – это оценка параметра, которая может быть выражена одним числом. Точечная оценка является функцией от экспериментальных данных и, следовательно, сама должна быть случайной величиной, распределенной по закону, зависящему от закона распределения для значений исходной случайной величины Закон распределения значений точечной оценки будет зависеть также от оцениваемого параметра и от числа испытаний (экспериментов).

 

Точечная оценка бывает следующих  видов:

1) несмещенная точечная оценка;

2) эффективная точечная оценка;

3) состоятельная точечная оценка.

Несмещенная точечная оценка – это оценка параметра погрешности, математическое ожидание которой равно этому параметру.

Эффективная точечная оценка – это точечная оценка. дисперсия которой меньше, чем дисперсия другой какой угодно оценки этого параметра.

Состоятельная точечная оценка – это оценка, которая при увеличении числа испытаний стремится к значению параметра, подвергающегося оценке.

1) метод максимального правдоподобия (метод Фишера);

2) метод наименьших квадратов.

1. Метод максимального правдоподобия основывается на идее, что сведения о действительном значении измеряемой величины и рассеивании результатов измерений, полученные путем многократных наблюдений, содержатся в ряде наблюдений.

 

2. Метод наименьших квадратов состоит в том, что из определенного класса оценок берут ту оценку, у которой минимальная дисперсия (самую эффективную).

 

Грубые погрешности – это погрешности, намного превышающие предполагаемые в данных условиях проведения измерений систематические и случайные погрешности. Промахи и грубые погрешности могут появляться из—за грубых ошибок в процессе проведения измерения, технической неисправности средства измерения, неожиданного изменения внешних условий. Для того чтобы исключить грубые погрешности, рекомендуется до начала измерений приближенно определить значение измеряемой величины.

В случае, если при проведении измерений  выясняется, что результат отдельного наблюдения сильно отличается от других полученных результатов, нужно обязательно  установить причины такого отличия. Результаты, полученные с резким отличием, можно отбросить и повторно измерить данную величину. Однако в некоторых случаях отбрасывание таких результатов может вызвать ощутимое искажение рассеивания ряда измерений. В связи с этим рекомендуется не отбрасывать необдуманно отличающиеся результаты, а дополнять их результатами повторных измерений.

Если необходимо исключить грубые погрешности в процессе обработки  полученных результатов, когда уже  нельзя скорректировать условия  проведения измерений и провести повторные измерения, то применяются статистические методы.

Общий метод проверки статистических гипотез позволяет выяснить, присутствует ли в данном результате измерений  грубая погрешность.

 

Стандартизация -- это деятельность, направленная на разработку и установление требований, норм, правил, характеристик как обязательных для выполнения, так и рекомендуемых, обеспечивающая право потребителя на приобретение товаров надлежащего качества за приемлемую цену, а также право на безопасность и комфортность труда.

 

Цель стандартизации -- достижение оптимальной степени упорядочения в той или иной области посредством широкого и многократного использования установленных положений, требований, норм для решения реально существующих, планируемых или потенциальных задач.

 

Основными результатами деятельности по стандартизации должны быть повышение степени соответствия продукта (услуги), процессов их функциональному назначению, устранение технических барьеров в международном товарообмене, содействие научно-техническому прогрессу и сотрудничеству в различных областях.

 

3.1. Стандартизация осуществляется в целях:

3.1.1. Повышения уровня безопасности:

- жизни и здоровья граждан;

- имущества физических и юридических  лиц;

- государственного и муниципального  имущества;

- в области экологии;

- жизни и здоровья животных и растений;

- объектов с учетом риска  возникновения чрезвычайных ситуаций  природного и техногенного характера.

3.1.2. Обеспечения:

- конкурентоспособности продукции,  работ, услуг;

- научно-технического прогресса;

- рационального использования ресурсов;

- совместимости и взаимозаменяемости  технических средств (машин и  оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов);

- информационной совместимости;

- сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений технических и экономико-статистических данных;

- сравнительного анализа характеристик  продукции;

- государственных заказов, внедрения  инноваций;

- подтверждения соответствия продукции  (работ, услуг);

- решений арбитражных споров;

- судебных решений;

- выполнения поставок.

3.1.3. Создания:

- систем классификации и кодирования  технико-экономической и социальной  информации;

- систем каталогизации продукции;

- систем обеспечения качества  продукции;

- систем поиска и передачи данных;

- доказательной базы и условий  выполнения требований технических  регламентов.

3.1.4. Содействия проведению работ по унификации.

Основные принципы стандартизации в Российской Федерации, обеспечивающие достижение целей и задач ее развития, заключаются в:

- добровольности применения стандартов;

- достижении при разработке  и принятии стандартов консенсуса  всех заинтересованных сторон;

- использовании международных  стандартов как основы разработки  национальных стандартов;

- комплексности стандартизации для взаимосвязанных объектов;

- недопустимости установления  в стандартах требований, противоречащих  техническим регламентам;

- установлении требований в  стандартах, соответствующих современным  достижениям науки, техники и  технологий с учетом имеющихся ограничений по их реализации;

- установлении требований в  стандартах, обеспечивающих возможность  объективного контроля их выполнения;

- четкости и ясности изложения  стандартов, с тем чтобы обеспечить  однозначность понимания их требований;

- исключении дублирования разработок стандартов на идентичные по функциональному назначению объекты стандартизации;

- недопустимости создания препятствий  производству и обращению продукции,  выполнению работ и оказанию  услуг в большей степени, чем  это минимально необходимо для выполнения целей стандартизации;

- доступности представления информации  по стандартам всем заинтересованным  лицам, за исключением оговоренных  законодательством случаев.

Основные положения  ГСС

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Цели стандартизации

4 Принципы стандартизации

5 Организация работ по стандартизации

6 Документы в области стандартизации и требования к ним

7 Виды стандартов

8 Применение документов в области стандартизации

9 Информация о документах в области стандартизации, их опубликование и распространение

10 Международное сотрудничество в области стандартизации

Нормативно-правовые документы

Технический регламент — документ (нормативный правовой акт), устанавливающий обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том числе зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации), в отличие от ИСО, ГОСТ, ТУ и других стандартов, имеющих добровольное применение.

 

 Порядок разработки технических регламентов

Разработчиком технического регламента может быть любое лицо. При разработке технического регламента необходимо максимально  обеспечить:

прозрачность процедур разработки;

возможность участия в разработке всех заинтересованных лиц;

достижение согласия большинства  заинтересованных сторон.

О начале разработки проекта технического регламента делается оповещение посредством  публикации специального уведомления  в печатном органе федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию, которым в настоящее время является «Вестник технического регулирования» Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

В Российской Федерации существуют следующие нормативные документы  по стандартизации:

• государственные стандарты РФ (ГОСТ);

• отраслевые стандарты (ОСТ);

• технические условия (ТУ);

• стандарты предприятий  и объединений, ассоциаций, концернов;

• стандарты научно-технических  обществ и инженерных союзов, ассоциаций и других общественных организаций.

 

Государственная система  стандартизации регламентирует процессы построения, изложения, и распространения стандартов в Российской Федерации и включает пять основополагающих стандартов:

1) ГОСТ Р 1.0-92 Г.С.С.  РФ. Основные положения;

2) ГОСТ Р 1.2-92 Г.С.С.  РФ. Порядок разработки государственных стандартов;

3) ГОСТ 1.3-92 Г.С.С. РФ. Порядок  согласования, утверждения и регистрации  технических условий;

4) ГОСТ Р. 1.4-92 Г.С.С.  РФ. Стандарты предприятия. Общие  положения;

5) ГОСТ Р. 1.5-92. Г.С.С.  РФ. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов.

 

Существующая система  стандартов преследует правовые и социально-экономические  цеди. Во-первых, в законодательном  порядке обеспечивается защита интересов  потребителя и государства в  вопросах качества продукции, охраны окружающей среды, безопасности жизни и здоровья населения. Во-вторых, гарантируется техническое единство при разработке, производстве, эксплуатации продукции. В-третьих, система стандартов служит нормативно-технической базой социально-экономических программ и проектов.

ISO 9000 — серия международных стандартов, описывающих требования к системе менеджмента качества организаций и предприятий.

Стандарты, входящие в серию

Серия стандартов ISO 9000 разработана  Техническим комитетом ТК 176 Международной  Организации по Стандартизации (ISO, International Organization for Standardization). В основе стандартов лежат идеи и положения теории всеобщего менеджмента качества

• ISO 9000. Словарь терминов о системе менеджмента, свод принципов менеджмента качества. Текущая версия — «ISO 9000:2005. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь».
• ISO 9001. Содержит набор требований к системам менеджмента качества. Текущая версия — «ISO 9001:2008 Системы менеджмента качества. Требования».
• ISO 9004. Cодержит руководство по достижению устойчивого успеха любой организацией в сложной, требовательной и постоянно изменяющейся среде, путем использования подхода с позиции менеджмента качества. Текущая версия — «ISO 9004:2009 Менеджмент для достижения устойчивого успеха организации. Подход на основе менеджмента качества».
• ISO 19011. Стандарт, описывающий методы проведения аудита в системах менеджмента, в том числе, менеджмента качества. Текущая версия — «ISO 19011:2011 Руководящие указания по аудиту систем менеджмента».