Метрологические обеспечения производства

 

12. Значения систем физических  величин

 

Физическая величина является понятием как минимум двух наук: физики и метрологии. По определению  физическая величина представляет собой  некое свойство объекта, процесса, общее  для целого ряда объектов по качественным параметрам, отличающееся, однако, в  количественном отношении (индивидуальная для каждого объекта). Классическим примером иллюстрации этого определения  служит тот факт, что, обладая собственной  массой и температурой, все тела имеют индивидуальные числовые значения этих параметров. Соответственно размер физической величины считается ее количественным наполнением, содержанием, а в свою очередь значение физической величины представляет собой числовую оценку ее размеров. В связи с этим существует понятие однородной физической величины, когда она является носителем  аналогичного свойства в качественном смысле Таким образом, получение информации о значениях физической величины как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. Вообще же все значения физических величин традиционно делят на: истинные и действительные. Первые представляет собой значения, идеальным образом отражающие в качественном и количественном отношении соответствующие свойства объекта, а вторые - значения, найденные экспериментальным путем и настолько приближенные к истине, что могут быть приняты вместо нее.

 

13. Эталоны и образцовые  средства измерений

 

Все вопросы, связанные с  хранением, применением и созданием  эталонов, а также контроль за их состоянием, решаются по единым правилам, установленным ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Основные положения» и ГОСТом «ГСИ. Эталоны единиц физических величин. Порядок разработки и утверждения, регистрации, хранения и применения». Классифицируются эталоны по принципу подчиненности. По этому параметру эталоны бывают первичные и вторичные.

 

Первичный эталон должен служить  целям обеспечения воспроизведения, хранения единицы и передачи размеров с максимальной точностью, которую  можно получить в данной сфере  измерений. В свою очередь, первичные  могут быть специальными первичными эталонами, которые предназначены  для воспроизведения единицы  в условиях, когда непосредственная передача размера единицы с необходимой  достоверностью практически не может  быть осуществлена например для малых и больших напряжений, СВЧ и ВЧ. Их утверждают в виде государственных эталонов. Поскольку налицо особая значимость государственных эталонов, на любой государственный эталон утверждается ГОСТом. Другой задачей этого утверждения становится придание данным эталонам силы закона. На Государственный комитет по стандартам возложена обязанность создавать, утверждать, хранить и применять государственные эталоны.

 

Вторичный эталон воспроизводит  единицу при особенных условиях, заменяя при этих условиях первичный  эталон. Он создается и утверждается для целей обеспечения минимального износа государственного эталона. Вторичные  эталоны могут делиться по признаку назначения. Так, выделяют:

 

1) эталоны--копии, предназначенные для передачи размеров единиц рабочим эталонам;

 

2) эталоны--сравнения, предназначенных для проверки невредимости государственного эталона, а также для целей его заменяя при условии его порчи или утраты;

 

3) эталоны--свидетели, предназначенные для сличения эталонов, которые по ряду различных причин не подлежат непосредственному сличению друг с другом;

 

4) рабочие эталоны, которые  воспроизводят единицу от вторичных  эталонов и служат для передачи  размера эталону более низкого  разряда. Вторичные эталоны создают,  утверждают, хранят и применяют  министерства и ведомства.

 

Существует также понятие  «эталон единицы», под которым  подразумевают одно средство или  комплекс средств измерений, направленных на воспроизведение и хранение единицы  для последующей трансляции ее размера  нижестоящим средствам измерений, выполненных по особой спецификации и официально утвержденных в установленном  порядке в качестве эталона. Есть два способа воспроизведения  единиц по признаку зависимости от технико-экономических требований:

 

1) централизованный способ - с помощью единого для целой  страны или же группы стран  государственного эталона. Централизованно  воспроизводятся все основные  единицы и большая часть производных;

 

2) децентрализованный способ  воспроизведения - применим к  производным единицам, сведения о размере которых не передаются непосредственным сравнением с эталоном.

 

 

14 Поверка средств измерений

 

Поверка СИ - поверка средств  измерений - выполнение определенных операций, которые необходимо выполнить в  целях определения - соответствуют  средства измерений заявленным метрологическим  требованиям или нет.

 

Средства измерений, которые  будут применяться в сфере  государственного регулирования обеспечения  единства измерений, перед началом  эксплуатации и в случае ремонта, по его окончании должны проходить  первичную поверку, а в период эксплуатации - должны проходить периодическую  поверку.

 

Те лица кто использует средства измерений в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а это могут быть как  индивидуальные предприниматели так и юридические лица, однозначно должны вовремя проводить поверку данных средств измерений.

 

Основная цель поверки  средств измерений это - в строгом  соответствии с разработанным и  утвержденным порядком осуществить  передачу рабочим средствам измерений (РСИ) размер единиц величин от исходных эталонных средств.

 

При реализации этого установленного порядка поверки в наличии  должны быть необходимые государственные  первичные эталоны единиц величин, поверочные схемы, соответствующее  техническое оснащение, разработанные  методики поверки, необходимое нормативное  обеспечение, обученные специалисты - поверители, а также -- необходимые измерительные системы. На основании Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» - поверка средств измерений (СИ) является обязательной.

 

15. Метрологические показатели  и характеристики средств измерений

 

Метрологические свойства средств  измерения - это свойства, оказывающие  непосредственное влияние на результаты проводимых этими средствами измерений  и на погрешность этих измерений.

 

Количественно-метрологические  свойства характеризуются показателями метрологических свойств, которые  являются их метрологическими характеристиками.

 

Утвержденные НД метрологические  характеристики являются нормируемыми метрологическими характеристиками Метрологические  свойства средств измерения подразделяются на:

 

1) свойства, устанавливающие  сферу применения средств измерения:

 

2) свойства, определяющие  прецизионность и правильность полученных результатов измерения.

 

Свойства, устанавливающие  сферу применения средств измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

 

1) диапазоном измерений;

 

2) порогом чувствительности.

 

Диапазон измерений - это  диапазон значений величины, в котором  нормированы предельные значения погрешностей. Нижнюю и верхнюю (правую и левую) границу измерений называют нижним и верхним пределом измерений.

 

Порог чувствительности - это  минимальное значение измеряемой величины, способное стать причиной заметного  искажения получаемого сигнала.

 

Свойства, определяющие прецизионность и правильность полученных результатов измерения, определяются следующими метрологическими характеристиками:

 

1) правильность результатов;

 

2) прецизионность результатов.

 

Точность результатов, полученных некими средствами измерения, определяется их погрешностью.

 

Погрешность средств измерения - это разность между результатом  измерения величины и настоящим (действительным) значением этой величины. Для рабочего средства измерения  настоящим (действительным) значением  измеряемой величины считается показание  рабочего эталона более низкого  разряда. Таким образом, базой сравнения  является значение, показанное средством  измерения, стоящим выше в поверочной схеме, чем проверяемое средство измерения.

 

Значения метрологических  характеристик регламентируются соответствующими стандартами средств измерения. Причем метрологические характеристики нормируются раздельно для нормальных и рабочих условий применения средств измерения. Нормальные условия  применения - это условия, в которых  изменениями метрологических характеристик, обусловленными воздействием внешних  факторов (внешние магнитные поля, влажность, температура), можно пренебречь. Рабочие условия - это условия, в  которых изменение влияющих величин  имеет более широкий диапазон.

 

16. Погрешности измерений

 

В практике использования  измерений очень важным показателем  становится их точность, которая представляет собой ту степень близости итогов измерения к некоторому действительному  значению, которая используется для  качественного сравнения измерительных  операций. А в качестве количественной оценки, как правило, используется погрешность  измерений. Причем чем погрешность  меньше, тем считается выше точность.

 

Согласно закону теории погрешностей, если необходимо повысить точность результата (при исключенной систематической  погрешности) в 2 раза, то число измерений  необходимо увеличить в 4 раза; если требуется увеличить точность в 3 раза, то число измерений увеличивают  в 9 раз и т. д.

 

Процесс оценки погрешности  измерений считается одним из важнейших мероприятий в вопросе  обеспечения единства измерений.

 

Систематическая погрешность, и в этом ее особенность, если сравнивать ее со случайной погрешностью, которая  выявляется вне зависимости от своих  источников, рассматривается по составляющим в связи с источниками возникновения.

 

Составляющие погрешности  могут также делиться на: методическую, инструментальную и субъективную. Субъективные систематические погрешности связаны  с индивидуальными особенностями  оператора. Такая погрешность может  возникать из-за ошибок в отсчете  показаний или неопытности оператора. В основном же систематические погрешности  возникают из-за методической и инструментальной составляющих. Методическая составляющая погрешности определяется несовершенством  метода измерения, приемами использования  СИ, некорректностью расчетных формул и округления результатов. Инструментальная составляющая появляется из-за собственной  погрешности СИ, определяемой классом  точности, влиянием СИ на итог и разрешающей способности СИ. Есть также такое понятие, как «грубые погрешности или промахи», которые могут появляться из-за ошибочных действий оператора, неисправности СИ или непредвиденных изменений ситуации измерений. Такие погрешности, как правило, обнаруживаются в процессе рассмотрения результатов измерений с помощью специальных критериев. Важным элементом данной классификации является профилактика погрешности, понимаемая как наиболее рациональный способ снижения погрешности, заключается в устранении влияния какого-либо фактора.

 

17 Метрологическое обеспечение  измерительных систем

 

Метрологическое обеспечение, или сокращенно МО, представляет собой  такое установление и использование  научных и организационных основ, а также ряда технических средств, норм и правил, нужных для соблюдения принципа единства и требуемой точности измерений. На сегодняшний день развитие МО движется в направлении перехода от существовавшей узкой задачи обеспечения  единства и требуемой точности измерений  к новой задаче обеспечения качества измерений Смысл понятия «метрологическое обеспечение» расшифровывается по отношению  к измерениям (испытанию, контролю) в целом. Однако данный термин применим и в виде понятия «метрологическое обеспечение технологического процесса (производства, организации)», которое  подразумевает МО измерений (испытаний  или контроля) в данном процессе, производстве, организации. Объектом МО можно считать все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги, где жизненный цикл воспринимается как некая совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания и изменения состояния продукции  от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления. Нередко на этапе  разработки продукции для достижения высокого качества изделия производится выбор контролируемых параметров, норм точности, допусков, средств измерения, контроля и испытания. А в процессе разработки МО желательно использовать системный подход, при котором  указанное обеспечение рассматривается  как некая совокупности взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью.

 

18. Порядок подготовки  и порядок проведения проверки  госнадзора

 

Орган Государственной метрологической  службы, осуществляющий проверку, не позднее чем за 5 дней до ее начала информирует предприятие, на котором предполагается осуществить проверку, и проводит подготовительные работы, включающие:

 

- составление технического  задания на проведение проверки, в котором указываются: вид  проверки, цель, задачи и обоснование  ее проведения, участники, календарные  сроки;

 

- изучение материалов  предыдущих проверок;

 

- ознакомление участников  проверки с ходом и результатами  подготовки к проверке.

 

Руководитель проверки по прибытии на предприятие:

 

- предъявляет руководителю  предприятия техническое задание  на проведение;

 

- знакомит руководителя  предприятия с целями и задачами  проверки;

 

- уточняет перечень средств  измерений, подлежащих государственному  метрологическому контролю и  надзору;