гидромеханика. 1 Динамические характеристики средств измерения. Динамические характеристики
 Скачать 1.39 Mb.
|
|
11) Основной постулат метрологии. При подготовке и проведении измерений проводят ряд мероприятий, направленных на достижение степени влияния различных факторов на результат измерения. На первом этапе (подготовка к измерениям) стремятся защитить средства измерения от внешних воздействий. Обычно частично или прибора в целом устанавливаются с помощью специальных амортизаторов для снижения влияния механических факторов. Для защиты от электромагнитных полей применяют экранирование. Для термостабилизации применяют термостаты, в которых помещены отдельные элементы или прибор в целом. На 2-м этапе (проведения измерений) применяются способы, с помощью которых компенсируют влияние факторов. Для этого создаются корректирующие цепи. На 3-м этапе при обработке результатов измерения переходят к многократным измерениям, тем самым снижают влияние внешних факторов, а путём анализа закономерно влияющих факторов рассчитывают и вносят поправки в результат измерений. Так борются с систематическими погрешностями. Тем не менее, полностью исключить или скомпенсировать влияние всего комплекса факторов принципиально не возможно. Отсюда вытекает основной постулат метрологии: Результат измерения есть всегда случайная величина. Следствия: Результат измерения всегда содержит погрешность. Погрешность в измерениях всегда присутствует в результате и является случайной. Случайная погрешность измерения может содержать или не содержать систематическую составляющую погрешности. Систематическая погрешность – это составляющая погрешности, которая при повторных измерениях одной и той же величины остаётся неизменной или изменяется по какой-либо функциональной зависимости Систематические погрешности бывают: Постоянные (аддитивные) Прогрессивные Периодическими Изменяющиеся по сложному закону Случайная составляющая погрешности при повторных измерениях одной и той же величины изменяется случайным образом Поскольку результат измерений является случайным, то представить его одним числом не возможно Любые математические действия с результатом измерения должны проводиться по правилом действий со случайными величинами. 12) Комплексные системы общетехнических стандартов. В общем объеме национальных стандартов (ГОСТ и ГОСТ Р) особое место занимают комплексы стандартов общетехнических систем (ССБТ, ЕСЗКС, СРПП, ЕСКД, ГСИ и др.). Система стандартов безопасности труда (ССБТ) Федеральный закон "О техническом регулировании" (далее - ФЗ) определяет безопасность продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации как состояние, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни и здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни или здоровью животных и растений. В настоящее время действуют следующие нормативно - правовые акты Российской Федерации в области безопасности труда: - Трудовой кодекс Российской Федерации; - Федеральный закон "Об основах охраны труда в Российской Федерации" от 17 июля 1999 г. № 181 - ФЗ с изменениями от 20 мая 2002 г. № 53-ФЗ; - постановление Правительства Российской Федерации от 23 мая 2000 г. № 399 "О нормативных правовых актах, содержащих государственные нормативные требования охраны труда"; - национальные стандарты Системы стандартов безопасности труда (ГОСТ Р ССБТ), Единая система защиты материалов и изделий от коррозии, старения и биоповреждений (ЕСЗКС) Требования стандартов ЕСЗКС обеспечивают "защиту имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества" от таких разрушительных процессов, как коррозия металлических изделий. Единая система конструкторской документации (ЕСКД) Основной комплекс государственных стандартов ЕСКД был разработан и введен в действие в 1968 г. Он установил взаимосвязанные единые требования, правила и положения по классификации, разработке, оформлению и обращению конструкторской документации на всех стадиях и этапах жизненного цикла изделия (продукции), начиная от маркетинга и научных исследований и заканчивая утилизацией. Вспомни прасова ) Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) Нормативная база является документальной, т. е. узаконенной формой как любых аспектов метрологической деятельности (поверки, испытаний, сертификации, калибровки, лицензирования, аккредитации и т д.), так и материальных метрологических объектов (государственных и рабочих эталонов, стандартных образцов и т.п.). Сегодня нормативную базу ГСИ составляет более 2,8 тыс. нормативных документов (НД) по обеспечению единства измерений. В их числе 380 государственных и межгосударственных стандартов, около 30 правил, более 2100 методических инструкций. 13) Факторы влияющие на результат измерения: условия выполнения измерений. Факторы, влияющие на результат измерения (влияющие факторы). При подготовке и проведении высокоточных измерений в метрологической практике учитывают влияние объекта измерения, субъекта (эксперта или экспериментатора), метода измерения, средства измерения, условий измерения. Условия измерения. Это температура окружающей среды, влажность, давление, электромагнитное и гравитационное поля, напряжение в сети, вибрация и т.д. Очевидно, что все эти факторы влияют на результат измерения, поскольку они приводят к изменениям параметров и размеров деталей и элементов СИ, приводят к возникновению различных помех (изменение сопротивления от температуры – ТКС, изменение линейных размеров от температуры). Неточность измерений, вызванная условиями измерений, называют погрешностью от изменения условий измерения. В процессе измерения неизвестный размер сравнивают с известным, который обычно принимают за единицу и выражают его через известный размер в дольном или кратном соотношении. Математически эту процедуру можно записать так: Q Q X ; (1.9) где X – отсчет по шкале; Q – измеряемая величина; [Q] – единица измерения. Выражение (1.9) называют уравнением измерения. В качестве [Q] при измерении физической величины выступает соответствующая единица СИ. Информация об этой единице заложена либо в используемой мере (метод сравнения с мерой), либо в разметке шкалы отсчетного устройства, в градировочной характеристике. Измерение - получение информации о размере физической или нефизической величины. При измерениях приходится иметь дело с различными физическими величинами: дискретными и непрерывными, случайными и неслучайными, постоянными и переменными, зависимыми и независимыми. Метод измерения (по ГОСТу 16263-70) - это совокупность приёмов использования принципов и средств измерений, при которых происходит процесс измерения. 1) По характеру зависимости измеряемой величины от времени измерения методы измерений подразделяются на: статические, при которых измеряемая величина остается постоянной во времени; динамические, в процессе которых измеряемая величина изменяется и является непостоянной во времени. Статическими измерениями являются, например, измерения размеров тела, постоянного давления; динамическими - измерения пульсирующих давлений, вибраций. 2) По способу получения результатов измерений (виду уравнения измерений) методы измерений разделяютна прямые, косвенные, совокупные и совместные. При прямом измерении искомое значение величины находят непос-редственно из опытных данных, например, измерение угла угломером или измерение диаметра штангенциркулем. При косвенном измерении искомое значение величины определяют на основании известной зависимости между этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, например, определение среднего диаметра резьбы с помощью трёх проволочек или угла с помощью синусной линейки. Совместными называют измерения, производимые одновременно (прямые или косвенные) двух или нескольких неодноимённых величин. Целью совместных измерений является нахождение функциональной зависимости между величинами, например, зависимости длины тела от температуры, зависимости электрического сопротивления проводника от давления и т.п. Совокупные - это такие измерения, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных сочетаниях мер или этих величин. Результаты совокупных измерений находят путём решения системы уравнений, составляемых по результатам нескольких прямых измерений. 3) По условиям, определяющим точность результата измерения, методы делятся на три класса. Измерения максимально возможной точности, достижимой при существующем уровне техники. К ним относятся в первую очередь эталонные измерения, связанные с максимально возможной точностью воспроизведения установленных единиц физических величин, и, кроме того, измерения физических констант, прежде всего универсальных (например, абсолютного значения ускорения свободного падения и др.).К этому же классу относятся и некоторые специальные измерения, требующие высокой точности. Контрольно-поверочные измерения, погрешность которых с определенной вероятностью не должна превышать некоторое заданное значение. К ним относятся измерения, выполняемые лабораториями государствен-ного надзора за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники и заводскими измерительными лабораториями с погрешностью заранее заданного значения. Технические измерения, в которых погрешность результата определяется характеристиками средств измерений. 14) Принципы стандартизации. Принципы стандартизации отражают основные закономерности процесса разработки стандартов, обосновывают ее необходимость в управлении бизнесом, народным хозяйством, отношениями в обществе, определяют условия эффективной реализации и тенденции развития. Можно выделить шесть важнейших принципов стандартизации: — добровольного применения документов в области стандартизации; — максимального учета при разработке стандартов законных интересов заинтересованных лиц; — применения международного стандарта как основы разработки национального стандарта, за исключением случаев, если такое применение признано невозможным вследствие несоответствия требований международных стандартов климатическим и географическим особенностям Российской Федерации, техническим и (или) технологическим особенностям или по иным основаниям либо Российская Федерация в соответствии с установленными процедурами выступала против принятия международного стандарта или отдельного его положения; — недопустимости создания препятствий производству и обращению продукции, выполнению работ и оказанию услуг в большей степени, чем это минимально необходимо для выполнения целей, указанных в статье 11 настоящего Федерального закона; — недопустимости установления таких стандартов, которые противоречат техническим регламентам; — обеспечения условий для единообразного применения стандартов. 15) Принципы технического регулирования. Техническое регулирование - правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции или к связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия; Техническое регулирование осуществляется в соответствии с принципами: — применения единых правил установления требований к продукции или к связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг; — соответствия технического регулирования уровню развития национальной экономики, развития материально-технической базы, а также уровню научно-технического развития; — независимости органов по аккредитации, органов по сертификации от изготовителей, продавцов, исполнителей и приобретателей; — единой системы и правил аккредитации; — единства правил и методов исследований (испытаний) и измерений при проведении процедур обязательной оценки соответствия; — единства применения требований технических регламентов независимо от видов или особенностей сделок; — недопустимости ограничения конкуренции при осуществлении аккредитации и сертификации; — недопустимости совмещения полномочий органа государственного контроля (надзора) и органа по сертификации; — недопустимости совмещения одним органом полномочий на аккредитацию и сертификацию; — недопустимости внебюджетного финансирования государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов; — недопустимости одновременного возложения одних и тех же полномочий на два и более органа государственного контроля (надзора) за соблюдением требований технических регламентов. 16) Техническое законодательство и техническое регулирование. В соответствии с определением, приведенным в Федеральном законе "О техническом регулировании", "техническое регулирование -правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия". Другими словами - техническое регулирование - это все, что относится к нормированию требований к продукции, процессам, стандартизации, сертификации, подтверждению соответствия, государственному и иным видам контроля за продукцией, процессами, услугами и другим объектам технического регулирования. 17) Функции стандартизации. Для достижения социальных и технико-экономических целей стандартизация выполняет определенные функции. 1.Функция упорядочения — преодоление неразумного многообразия объектов (раздутая номенклатура продукции, ненужное многообразие документов). Она сводится к упрощению и ограничению. 2.Охранная (социальная) функция — обеспечение безопасности потребителей продукции (услуг), изготовителей и государства, объединение усилий человечества по защите природы от техногенного воздействия цивилизации, охрана жизни или здоровья животных и растений. 3.Ресурсосберегающая функция обусловлена ограниченностью материальных, энергетических, трудовых и природных ресурсов и заключается в установлении в НД обоснованных ограничений на расходование ресурсов. 4.Коммуникативная функция обеспечивает общение и взаимодействие людей, в частности специалистов, путем личного обмена или использования документальных средств, аппаратных (компьютерных, спутниковых и пр.) систем и каналов передачи сообщений. Эта функция направлена на преодоление барьеров в торговле и на содействие научно-техническому и экономическому сотрудничеству. 5.Цивилизующая функция направлена на повышение качества продукции и услуг как составляющей качества жизни. Например, от жесткости требований государственных стандартов к содержанию вредных веществ в пищевых продуктах, питьевой воде, сигаретах непосредственно зависит продолжительность жизни населения страны. В этом смысле стандарты отражают степень общественного развития страны, т.е. уровень цивилизации. 6.Информационная функция. Стандарты — источник важнейшей информации, поскольку в ней обобщены результаты развития науки, техники и практического опыта, которые признаны посредством консенсуса представителями всех заинтересованных сторон. Стандартизация обеспечивает материальное производство, науку и технику и другие сферы нормативными документами, эталонами мер, образцами — эталонами продукции, каталогами продукции как носителями ценной технической и управленческой информации. Ссылка в договоре (контракте) на стандарт является наиболее удобной формой информации о качестве товара как главного условия договора (контракта). 7.Функция нормотворчества проявляется в задании норм и требований (правил, значений параметров, условий для выполнения) применительно к объекту стандартизации. Задаваемые стандартом (как и техническим регламентом) требования через механизм подтверждения соответствия продукции (например сертификацию) определяют решение о доступе продукции на рынок. 8.Доказательная функция проявляется в том, что гармонизированные с конкретным техническим регламентов (ТР) стандарты раскрывают существенные требования регламента. В практике технического регулирования Евросоюза в приложение к конкретной директиве включают перечень гармонизированных стандартов (с указанием их пунктов и разделов), требования которых составляют доказательную базу технического закона. В ЕС соблюдение требований гармонизированных европейских стандартов (EN) является гарантией выполнения технических законов («директив»). Доказательная база представляет достаточно обширный перечень стандартов, приводимый в каждой директиве. 18) Цели стандартизации. Целями стандартизации являются: — повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, имущества физических и юридических лиц, государственного и муниципального имущества, объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, повышение уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья животных и растений; — обеспечение конкурентоспособности и качества продукции (работ, услуг), единства измерений, рационального использования ресурсов, взаимозаменяемости технических средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих изделий и материалов), технической и информационной совместимости, сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик продукции (работ, услуг), исполнения государственных заказов, добровольного подтверждения соответствия продукции (работ, услуг); — содействие соблюдению требований технических регламентов; — создание систем классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации, систем каталогизации продукции (работ, услуг), систем обеспечения качества продукции (работ, услуг), систем поиска и передачи данных, содействие проведению работ по унификации. |