Метрология и система обеспечения единства измерений. Измерительные приборы, применяемые для определения качества товаров
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Средство измерения — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Суть средства измерений заключается в умении хранить (или воспроизводить) единицу физической величины. К средствам измерений относятся: мера, измерительный преобразователь, измерительный прибор.
Измерительный прибор – средство измерения, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне (весы, фотоэлектроколориметры и так далее).
Измерительные приборы бывают аналоговыми и цифровыми.
Аналоговым измерительным прибором называется измерительный прибор, показания которого являются непрерывной функцией измеряемой величины (вольтметр, ртутный термометр и так далее)
Цифровым измерительным прибором называется прибор, показания которого представлены в цифровой форме (преобразования сигнала в значение физической величины происходят дискретно), например, измерительный микроскоп с цифровым отсчетом.
По типу отсчетного устройства измерительные приборы делят на показывающие, регистрирующие, самопишущие.
Глава 3. Основные понятия в метрологии
Физическая величина — свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам, но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта, например, длина, масса, электропроводность и теплоемкость тел, давление газа в сосуде и т. п.
Мерой для количественного сравнения одинаковых свойств объектов служит единица физической величины — физическая величина, которой по определению присвоено числовое значение, равное 1. Единицам физических величин присваивается полное и сокращенное символьное обозначение — размерность. Например: масса — килограмм (кг), время — секунда (с), длина — метр (м), сила — Ньютон (Н).
Значение физической величины — оценка физической величины в виде некоторого числа принятых для нее единиц — характеризует количественную индивидуальность объектов.
Основы обеспечения единства измерений
... Для обеспечения единства измерений требуется решение триединой задачи: стандартизация системы единиц ФВ; воспроизведение размера единиц с помощью эталонов; передача размера единиц от эталонов рабочим СИТ. 2. Единицы физических величин ...
Измерением называется нахождение значения физической величины с помощью специальных технических средств.
Истинное значение — значение физической величины, которое идеальным образом отражает в качественном и количественном отношениях соответствующее свойство объекта.
Действительное значение — значение физической величины, найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для определенной цели может быть использовано вместо него.
Погрешность измерения есть отклонение результата измерений от истинного значения измеряемой величины. Абсолютной погрешностью называют погрешность измерения, выраженную в единицах измеряемой величины: Δх=х нз -х, где х — истинное значение измеряемой величины. Относительная погрешность — отношение абсолютной погрешности измерения к истинному значению физической величины: ε=Δх/х. Относительная погрешность может быть выражена также в процентах.
3.1. Система единиц и основные принципы ее построения
Совокупность выбранных основных и образованных производных единиц называется системой единиц.
Международная система единиц СИ (SI) содержит семь основных и две дополнительные единицы. Основные единицы: длина — метр (м); масса — килограмм (кг); время — секунда (с); сила электрического тока — ампер (А); термодинамическая температура — Кельвин (К); сила света — кандела (кд); количество вещества — моль (моль).
Дополнительные единицы приняты для измерения плоского угла — радиан (рад) и телесного угла — стерадиан (ср).
Производные единицы Международной системы образуются на основании определений физических величин или законов, устанавливающих связь между физическими величинами, например сила — Ньютон (Н = кг-м/с 2 ), угловая скорость (рад/с), ускорение (м/с2 ).
Метр — длина, равная 1650763,73 длин волн в вакууме излучения соответствующего переходу между уровнями 2p 10 и 5d5 атома криптона 86 (оранжевая линия спектра).
Килограмм — масса, равная массе международного прототипа килограмма (приблизительно равен массе 1 дм3 чистой воды при температуре 4°С).
Секунда — время, равное 9 192631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133 (приблизительно равна 1/86400 средних солнечных суток).
Радиан — угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу. В градусном исчислении радиан равен 57°17’44,8″.
В Международной системе для выражения больших или малых значений физических величин приняты кратные и дольные единицы, которые получаются при умножении исходных единиц на число 10 в соответствующей положительной (для кратных единиц) или отрицательной (для дольных единиц) степени от 10 18 до 10-18 . Кратные и дольные единицы обозначаются путем присоединения к размерности исходной единицы соответствующих приставок: 106 — мега (М), 103 — кило (к), 102 — гекто (г), 10-1 .—деци (д), 10— 2 — санти (с), 10— 3 — милли (м), 10— 6 — микро (мк) и др.
Методы установления цен
... значительно скорректировать их. Так, например, трудно переоценить значимость и влияние на установление цен факторов внешней среды, к которым относятся такие из них, как конъюнктура ... на единицу продукции, то для расчета цены следует брать полную себестоимость. Ее величина должна определяться как полная производственная себестоимость, увеличенная на непроизводственные расходы. Этот метод широко ...
3.2. Средства измерения
Средства измерений – это технические средства, используемые при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. От средств измерений непосредственно зависит правильное определение значения измеряемой величины в процессе измерения. В число средств измерений входят меры, измерительные приборы и измерительные установки. К ним относятся также измерительные преобразователи и измерительные принадлежности, которые, однако, не могут применяться самостоятельно, а служат для расширения диапазона измерений, повышения точности измерений, передачи результатов измерений на расстояние и обеспечения техники безопасности в процессе измерения.
3.3. Методы измерения
Метод измерений — это совокупность приемов использования принципов и средств измерений. Принципом измерений называется совокупность физических явлений, на которых основаны измерения.
Метод непосредственной оценки — метод измерений, при котором значение величины определяют непосредственно по отсчетному устройству измерительного прибора прямого действия. Например, измерение длины тела линейкой, силы электрического тока амперметром. Метод сравнения с мерой основан на сравнении измеряемой величины с величиной, воспроизводимой мерой. В технике измерений применяют несколько методов сравнения с мерой — методы противопоставления, замещения, совпадений, нулевой метод. При линейных и угловых измерениях часто используют дифференциальный метод — метод сравнения с мерой, при котором на измерительный прибор воздействует разность измеряемой величины и известной величины, воспроизводимой мерой.
Все методы измерений могут осуществляться контактным способом, при котором измерительные поверхности прибора взаимодействуют с проверяемым изделием, или бесконтактным способом, при котором взаимодействия нет.
3.4. Основные метрологические характеристики средств измерений
Мера — средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера. Однозначная мера воспроизводит физическую величину одного размера, например концевая мера длины и мера массы (гиря).
Многозначная мера воспроизводит ряд одноименных величин различного размера, например, штриховая мера длины и угловая мера (многогранная призма).
Специально подобранный комплект мер, применяемых не только самостоятельно, но и в различных сочетаниях в целях воспроизведения ряда одноименных величин различного размера, называется набором мер, например наборы плоскопараллельных концевых мер длины и наборы угловых мер.
Измерительные приборы — средства измерений, предназначенные для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем. По характеру показаний они могут быть показывающие и аналоговые, а по принципу действия — приборы прямого действия, сравнения, интегрирующие и суммирующие. Для линейных и угловых измерений широко используются показывающие приборы прямого действия, допускающие только отсчет показаний.
Информационно измерительные системы
... измерительные системы разделяют на измерительные информационные, измерительные контролирующие, измерительные управляющие системы и др. /2/. 1.1 Измерительная система Измерительная система (ИС) — совокупность определенным образом соединенных между собой линиями связи средств измерений (измерительных преобразователей, мер, измерительных коммутаторов, измерительных ... реферате ... образующих ИК. Поверка ИК ...
3.5. Выбор средств измерений
При выборе средств измерений учитываются их метрологические параметры, эксплуатационные факторы (организационная форма контроля, особенности конструкции и размеры изделий, производительность оборудования и т.п.), экономические соображения и др. Важное значение имеет правильный выбор допускаемой погрешности средств измерений: недостаточная точность измерений приводит к снижению качества продукции и увеличению ее себестоимости, завышенная точность повышает трудоемкость и стоимость измерений и ведет к увеличению затрат на производство.
Выбор средств измерений выполняется в соответствии с государственными стандартами, которые устанавливают допускаемую погрешность измерений х; в зависимости от предельных отклонений контролируемого параметра.
3.6. Правовые основы обеспечения единства измерений
Государственная система обеспечения единства измерений представляет собой комплекс нормативно-технических документов, устанавливающих единую номенклатуру; способы представления и оценки метрологических характеристик средств измерений; правила стандартизации и аттестации выполнения измерений, оформления их результатов; требования к проведению государственных испытаний, поверки, ревизии и экспертизы средств измерений.
Государственная система обеспечения единства измерений состоит из комплексов нормативно-технических документов, регламентирующих: единицы физических величин; воспроизведение единиц физических величин с помощью эталонов; передачу размеров единиц физических величин рабочим средствам измерений с необходимой точностью при наименьших затратах; установление норм на метрологические характеристики средств измерений; проведение государственных испытаний средств измерений; проведение поверки, ревизии и экспертизы средств измерений; проведение стандартизации и аттестации методик выполнения измерений; оформление и представление результатов измерений.
Основными нормативно-техническими документами государственной системы обеспечения единства измерений являются государственные стандарты.
В системе метрологической службы страны действуют органы ведомственных метрологических служб, создаваемые министерствами и ведомствами для обеспечения метрологического надзора в своей отрасли.
3.7. Классификация эталонов физических величин
Эталоны бывают двух видов: первичные, воспроизводящие единицу в соответствии с ее определением с наивысшей в стране точностью, и специальные. Специальные эталоны установлены для воспроизведения единиц в особых условиях, в которых прямая передача размера единицы от существующих эталонов технически неосуществима с требуемой точностью (высокие и сверхвысокие частоты, энергии, явления, температуры, особые состояния вещества, крайние участки диапазона измерений и т. п.).
3.8. Поверка средств измерения
Поверка — совокупность действий, производимых с целью оценки погрешностей средств измерений и установления их пригодности к применению. Если поверяемые средства измерений предназначены для применения с учетом поправок к их показаниям, то при поверке определяются их погрешности. Если же они предназначены для применения без введения поправок, как, например, используемые в торговле, то при «поверке выясняют, не превышают ли их погрешности допускаемые. Кроме того, при поверке производят несколько других операций, чтобы убедиться в отсутствии неисправных или ненадежных узлов, которые могут стать причиной выхода из строя или появления больших погрешностей.
Физическая культура» : «Методы и средства восстановления организма ...
... в отличие от спорта, в условиях профессионально-прикладной физической подготовки использование вспомогательных восстановительных средств необходимо не столько для достижения своих предельных физических возможностей и рекордных результатов, как для ускорения полноценного восстановления в ...
3.9. Виды поверок и их назначение
Виды поверок: поверка путем непосредственного сличения (линейки, брусковые меры, рулетки); поверка мер с помощью приборов сравнения (применяют следующие измерительные приборы сравнения: образцовые весы при поверке гирь, мосты постоянного и переменного тока при сличении мер сопротивления, индуктивности и емкости), потенциометры (сопротивление и эдс)); поверка средств измерений по образцовым мерам (поверка штангенциркулей, омметров, вольтметров, весов, и т.д.).
3.10. Метрологическая аттестация
Метрологическая аттестация — исследование средства измерений, выполняемое метрологическим органом для определения метрологических свойств этого средства измерений, и выдача документа с указанием полученных данных.
Рабочие измерительные приборы группируют по основной допускаемой погрешности , а рабочие меры подразделяют по классам точности. Погрешность образцовых мер должна быть в 2 — 3 раза меньше погрешности рабочих мер и приборов , для поверки которых они предназначены.
3.11. Калибровка и сертификация средств измерения
Калибровка мер или совокупная поверка — поверка совокупности однозначных мер или одной многозначной меры на различных отметках шкалы, при которой погрешности отдельных мер или значений шкалы оценивают путем сравнения их между собой в различных сочетаниях (отдельные меры, группы мер или отдельные участки шкалы).
Иногда термин «калибровка» употребляют как синоним поверки, однако это неправильно, так как калибровкой можно называть лишь такую поверку, при которой сравниваются несколько мер или деления шкалы между собой в различных сочетаниях.
Заключение
В заключении хотелось бы отметить, что по содержанию эти подразделы аналогичны соответствующим пунктам государственных и отраслевых стандартов. При этом требования к качеству, устанавливаемые в технических условиях, должны быть не ниже требований действующих стандартов на однородную продукцию и не должны противоречить требованиям стандартов.
В работе мы достигли поставленные цели, а именно рассмотрели основы метрологии, как науки, виды измерительных приборов и различные классификации в них.
Список использованных источников
[Электронный ресурс]//URL: https://pravsob.ru/referat/zakonodatelnaya-metrologiya/
1. Семенов, В.Н. Унификация и стандартизация проектной документации в строительстве / В.Н. Семенов – Л.: Стройиздат, 1985.-224 с.
2. Никифоров, А.Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / А.Д. Никифоров – М.: «Высшая школа» 2000.-96 c.
3. Веселовский, Н.И. Метрология, стандартизация и квалиметрия: Методические рекомендации по изучению дисциплины / Н.И. Веселовский, Н.И. Ашакова – М.: РГЗАУ 2000.-100с.
4. Серый, И.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения / И.С. Серый – М.: «Колос» 1981.-192с.
