Контрольная работа по метрологии. !Ответы на контрольные вопросы. Дайте определение понятия средство измерений
 Скачать 319.17 Kb.
|
|
Вопросы для контрольных работ Дать ответы не менее, чем на 5 вопросов по модулю. Модуль 2 «Метрологические характеристики и основы метрологического обеспечения» Дайте определение понятия «средство измерений» и определите, в чем заключается метрологическая сущность СИ. Сре́дство измере́ний — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными. Ниже приведена номенклатура метрологических характеристик: Характеристики, предназначенные для определения результатов измерений (без введения поправок): Функция преобразования измерительного преобразователя, а также измерительного прибора с наименованной шкалой; Значение однозначной меры; Цена деления шкалы измерительного прибора или многозначной меры; Вид выходного кода для цифровых средств измерений; Характеристики погрешностей средств измерений; Характеристики чувствительности средств измерений к влияющим величинам; Динамические характеристики средств измерений Поясните,чтотакоеэлементарныеСИиприведитепримерытакихСИ. Элементарными средствами измерений называют меры, устройства сравнения (компараторы) и измерительные преобразователи. Каждое из этих средств, взятое в отдельности, не может осуществить операцию измерения. При выполнении простейших прямых измерений методом сравнения необходимо только два элементарных средства: мера и компаратор. Например, при измерении длины — линейка и человек, выполняющий функции компаратора. Поясните, чем СИотличается отизмерительногопреобразователя. Сре́дство измере́ний — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Измерительный преобразователь- измерительное устройство, которое реализует измерительное преобразование. Оно создает сигнал измерительной информации, удобной для дальнейшего преобразования, передачи, обработки и хранения, но такой, который невозможно наблюдать и фиксировать непосредственно. Определите отличия и сходства между измерительным преобразователем, устройством сравнения и мерой. Измери́тельный преобразова́тель — техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи, но непосредственно не воспринимаемый оператором. ИП или входит в состав какого-либо измерительного прибора (измерительной установки, измерительной системы и др.), или применяется вместе с каким-либо средством измерений. Сравнивающие устройства или элементы сравнения являются неотъемлемой частью любой системы автоматического управления. К одному из входов сравнивающего устройства, как правило, подключается датчик, к другому — задающее устройство (задатчик). В качестве задающих устройств в электрических схемах сравнения обычно используют переменные резисторы, а в отдельных случаях — многоцепные переключатели с набором резисторов, потенциометры с профильными каркасами, кулачковые механизмы и другие устройства. С развитием вычислительной техники в качестве задающего устройства стали использоваться специальные программы. Из каких блоков состоит обобщенная структурная схема СИ. Структурная схема – это условное обозначение совокупности элементов средства измерения, образующих непрерывный путь прохождения измерительного сигнала от входа до выхода и обеспечивающих осуществление всех его преобразований, с указанием преобразуемых величин. При этом каждое преобразование сигнала происходит в отдельном звене или блоке. Структурные схемы состоят из соединенных определенным образом структурных элементов (составных частей), предназначенных для выполнения одной из следующих функций: - преобразование поступающего сигнала по форме или виду энергии; - успокоение колебаний; - защита от помехонесущих полей; - коммутация цепей; - представление информации и т.п. Основными составными частями средства измерения являются: преобразовательный элемент – элемент средства измерения, в котором происходит одно из ряда последовательных преобразований величины; измерительная цепь (измерительный канал) – совокупность элементов средства измерения, образующих непрерывный путь прохождения сигнала измерительной информации от входа до выхода; чувствительный элемент – часть измерительного преобразователя в измерительной цепи, воспринимающая входной измерительный сигнал; измерительное устройство – часть измерительного прибора, связанная с сигналом измерительной информации и имеющая обособленную конструкцию и назначение (например, регистрирующее устройство измерительного прибора, включающее ленту для записи, лентопротяжный механизм и пишущий элемент); показывающее устройство – совокупность элементов средства измерений, обеспечивающих визуальное восприятие значений измеряемой величины или связанных с ней величин (цифровое табло или шкала с указателем); регистрирующее устройство – совокупность элементов средства измерений, регистрирующих значения измеряемой или связанной с ней величины.  7. Проведите классификацию СИ по роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений и по уровню автоматизации. По техническому назначению: мера физической величины – cредство измерений, предназначенное для воспроизведения и (или) хранения физической величины одного или нескольких заданных размеров, значения которых выражены в установленных единицах и известны с необходимой точностью; измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для получения значений измеряемой физической величины в установленном диапазоне; измерительный преобразователь – техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи; измерительная установка (измерительная машина) – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей и других устройств, предназначенная для измерений одной или нескольких физических величин и расположенная в одном месте; измерительная система – совокупность функционально объединенных мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей, ЭВМ и других технических средств, размещенных в разных точках контролируемого объекта и т.п. с целью измерений одной или нескольких физических величин, свойственных этому объекту, и выработки измерительных сигналов в разных целях; измерительно-вычислительный комплекс – функционально объединенная совокупность средств измерений, ЭВМ и вспомогательных устройств, предназначенная для выполнения в составе измерительной системы конкретной измерительной задачи. По степени автоматизации: автоматические; автоматизированные; ручные. По стандартизации средств измерений: стандартизированные; нестандартизированные. По положению в поверочной схеме: эталоны; рабочие средства измерений. По значимости измеряемой физической величины: основные средства измерений той физической величины, значение которой необходимо получить в соответствии с измерительной задачей; вспомогательные средства измерений той физической величины, влияние которой на основное средство измерений или объект измерений необходимо учитывать для получения результатов измерений требуемой точности. 8. Проведите классификацию СИ по роли в процессе измерения и выполняемым функциям. По роли, выполняемой в системе обеспечения единства измерений, СИ делятся на: метрологические, предназначенные для метрологических целей - воспроизведения единицы и (или) ее хранения или передачи размера единицы рабочим СИ; рабочие, применяемые для измерений, не связанных с передачей размера единиц. 9. Как называются характеристики свойств СИ, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности? Метрологические свойства СИ — это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность. Показатели метрологических свойств являются их количественной характеристикой и называются метрологическими характеристиками. Метрологические характеристики, устанавливаемые НД, называют нормируемыми метрологическими характеристиками. Все метрологические свойства СИ можно разделить на две группы: свойства, определяющие область применения СИ; свойства, определяющие точность (правильность и прецизионность) результатов измерения. 10. Перечислите основные группы нормируемых метрологических характеристик СИ. Метрологическими характеристиками (свойства СИ, влияющие на погрешность измерений, называются метрологическими свойствами, а характеpucmuки этих свойств — метрологическими характеристиками СИ). Нормируемые метрологические характеристики необходимы для решения двух основных задач: • контроля каждого экземпляра СИ на соответствие установленным нормам, • определения результатов измерений и априорного оценивания инструментальной погрешности измерения. При этом следует иметь в виду, что метрологические свойства каждого конкретного экземпляра СИ в определенный момент времени постоянны, но по cовокупности СИ данного типа они изменяются случайным образом. Это происходит вследствие рассеивания технологических параметров при изготовлении СИ, различия условий эксплуатации, приводящего к случайному характеру процессов износа и старения его элементов, случайной погрешности измерений при периодических калибровках СИ и других аналогичных причин. 11. Поясните, что такое класс точности СИ. Класс точности — обобщённая характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также рядом других свойств, влияющих на точность осуществляемых с их помощью измерений. 12. Является ли класс точности СИ непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим СИ? Класс точности не является непосредственной оценкой точности измерений, выполняемых этим СИ, поскольку погрешность зависит еще от ряда факторов: метода измерений, условий измерений и т.д. Класс точности лишь позволяет судить о том, в каких пределах находится погрешность СИ данного типа. Общие положения деления средств измерений по классу точности устанавливает ГОСТ 8.401–80. Пределы допускаемой основной погрешности, определяемые классом точности, – это интервал, в котором находится значение основной погрешности СИ. Классы точности СИ устанавливаются в стандартах или технических условиях. Средство измерения может иметь два и более класса точности. Например, при наличии у него двух или более диапазонов измерений одной и той же физической величины ему можно присваивать два или более класса точности. Приборы, предназначенные для измерения нескольких физических величин, также могут иметь различные классы точности для каждой измеряемой величины. 13. Что такое динамический диапазон измерения? В измерительных системах под динамическим диапазоном (Dynamic Range) обычно понимают величину отношения наибольшего измеряемого сигнала к наименьшему в рассматриваемом канале измерения. Традиционно динамический диапазон выражают в децибелах. 14. Может ли средство измерения иметь несколько классов точности? Классы точности СИ устанавливаются в стандартах или технических условиях. Средство измерения может иметь два и более класса точности. Например, при наличии у него двух или более диапазонов измерений одной и той же физической величины ему можно присваивать два или более класса точности. Приборы, предназначенные для измерения нескольких физических величин, также могут иметь различные классы точности для каждой измеряемой величины. 16. Поясните, чем отличаются понятия метрологическая исправность и метрологическая надежность средства измерений? С понятием «метрологический отказ» тесно связано понятие «метрологическая исправность» средства измерений. Под ней понимается состояние СИ, при котором все нормируемые MX соответствуют установленным требованиям. Способность СИ сохранять его метрологическую исправность в течение заданного времени при определенных режимах и условиях эксплуатации называется метрологической надежностью. Специфика проблемы метрологической надежности заключается в том, что для нее основное положение классической теории надежности о постоянстве во времени интенсивности отказов оказывается неправомерным. 18. Поясните сущность основных показателей безотказности: вероятность безотказной работы, средняя наработки до отказа, интенсивность отказов. Вероятность безотказной работы — это вероятность того, что в пределах заданной наработки или заданном интервале времени отказ объекта не возникает. Вероятность безотказной работы вместе с интенсивностью отказов определяет безотказность объекта (при этом вероятность безотказной работы обратна вероятности отказа объекта). Среднее время безотказной работы (средняя наработка на отказ) {\displaystyle T_{0}}  — для невосстанавливаемых (неремонтируемых) систем — это математическое ожидание времени работы системы до отказа: {\displaystyle T_{0}=M=\int \limits _{0}^{\mathcal {\infty }}t\cdot f(t)dt=-\int \limits _{0}^{\mathcal {\infty }}tdP(t)}19. Приведите математические описания вероятности безотказной работы за заданное время t, средней наработки до отказа, гамма-процентной наработки до отказа, интенсивности отказов. Вероятность безотказной работы R(t)– вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникнет. Вероятность безотказной работы определяется в предположении, что в начале интервала времени (момент начала исчисления наработки) изделие находится в работоспособном состоянии. Гамма-процентная наработка до отказа – наработка до отказа, в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в процентах. Средняя наработка до отказа – математическое ожидание наработки объекта до отказа. Интенсивность отказов – условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая при условии, что до рассматриваемого момента времени отказ не возник. В определении показателей безотказности используются следующие временные понятия (не являются показателями надежности): - наработка – продолжительность или объем работы объекта: - наработка до отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации или от момента его восстановления до отказа; - наработка до первого отказа – наработка объекта от начала его эксплуатации до первого отказа (частный случай наработки до отказа). Вопросы для контрольных работ Дать ответы не менее, чем на 5 вопросов по модулю. Модуль 3 «Структура и функции метрологической службы» Каковы два условия обеспечения единства измерений? Первым условием обеспечения единства измерений является представление результатов измерений в узаконенных единицах, которые были бы одними и теми же всюду, где проводятся измерения и используются их результаты. В России, как и в большинстве других стран, узаконенными единицами являются единицы величин Международной системы единиц, принятой Генеральной конференцией по мерам и весам, рекомендованные Международной организацией законодательной метрологии. Второе условие единства измерений — погрешность измерений не превышает (с заданной вероятностью) установленных пределов. Погрешности измерений средства измерений указываются в придаваемом к нему техническом документе — паспорте, ТУ и пр. Что представляет организационная подсистема ГСИ? Организационная подсистема ГСИ – совокупность подразделений Госстандарта России, осуществляющих функции по обеспечению единства измерений. Назовите сферы государственного метрологического контроля и надзора. Государственный метрологический контроль и надзор (ГМК и Н), осуществляемые с целью проверки соблюдения метрологических правил и норм, распространяются па следующие сферы деятельности: - здравоохранение, ветеринарию, охрану окружающей среды, обеспечение безопасности труда; - торговые операции и взаимные расчеты между покупателем и продавцом, в том числе на операции с применением игровых автоматов и устройств; - государственные учетные операции; - обеспечение обороны государства; - геодезические и гидрометеорологические работы; - банковские, налоговые, таможенные и почтовые операции; - производство продукции, поставляемой по контрактам для государственных нужд в соответствии с законодательством Российской Федерации; - испытания и контроль качества продукции в целях определения соответствия обязательным требованиям государственных стандартов Российской Федерации; - обязательная сертификация продукции и услуг; - измерения, проводимые по поручению органов суда, прокуратуры, арбитражного суда, государственных органов управления Российской Федерации; - регистрация национальных и международных спортивных рекордов. Кто проводит государственный метрологический контроль и надзор? Государственный метрологический надзор (ГМН) осуществляется федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по государственному метрологическому надзору, а также другими федеральными органами исполнительной власти, уполномоченными Президентом Российской Федерации или Правительством РФ В каких случаях необходимо осуществлять процедуру «утверждение типа» СИ? Обязательному утверждению подлежат все СИ, используемые в сферах государственного метрологического контроля и надзора (ГМКиН). Средство измерения утверждается на основании положительных результатов испытаний типового образца. Что такое поверка СИ? Пове́рка средств измерений — совокупность операций, выполняемых в целях подтверждения соответствия средств измерений метрологическим характеристикам. Что является объектом поверки СИ? Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (стран СНГ) установлены следующие виды поверки Первичная поверка — поверка, выполняемая после выпуска средства измерения из производства. По требованию может проводиться для средств измерений, импортируемых из-за границы, а также перед продажей. Периодическая поверка — поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени. Внеочередная поверка — поверка средства измерений, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки. Выполняется после ремонта, а также в случаях, когда повреждены или сорваны пломбы (клейма) предыдущей поверки. Инспекционная поверка — поверка, проводимая органом государственной метрологической службы при проведении государственного надзора за состоянием и применением средств измерений. Экспертная поверка — проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению. В каком порядке проводится надзор за количеством товаров? Государственный метрологический надзор за количеством товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций, осуществляется в виде: проверки состояния средств измерений и соответствия условий их эксплуатации установленным требованиям; контроля за правильностью выполнения измерений, определяющих количество товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций; контроля за правильностью определения количества товара, отчуждаемого при совершении торговой операции, в том числе отобранного самим государственным инспектором; участия в осуществлении контрольных покупок при проведении совместных с Госторгинспекцией проверок; проверки количества товаров, отчуждаемых при совершении торговых операций, путем проведения контрольных измерений. Сравните поверку и калибровку СИ.  Какой из метрологических процедур подлежат СИ, впервые ввезенные в страну в порядке импортных поставок: поверке, утверждению типа, калибровке? Ответ: утверждению типа По каким причинам единство измерений становится объектом технических регламентов? Перечислите направления совершенствования метрологической деятельности. Одним из направлений метрологической деятельности является стандартизация методик выполнения измерений. Это обусловлено тем, что погрешности результатов измерений определяются не только погрешностью применяемых средств измерений, но и применяемыми методами измерений, внешними условиями, в которых измерения выполняются, способами обработки результатов измерений и др. Часто оказывается, что погрешности средств измерений составляют весьма малую долю погрешности результата измерений. Различие между погрешностью результата измерений и погрешностью применяемых средств измерений характеризуется рядом обстоятельств. Стратегические положения совершенствования метрологической деятельности в России базируются на сохранении государственности измерительного делав России и переходе от административного принципа управления метрологической деятельностью к законодательному. В чем заключается административная ответственность за нарушение метрологических правил? Наряду с этим действует ст. 170 Кодекса РСФСР об административных правонарушениях, устанавливающая денежные штрафы или предупреждения в отношении виновных в допущенных нарушениях должностных лиц. При этом значительно повышен размер налагаемого штрафа, нижний предел которого варьируется в зависимости от допущенного правонарушения от пяти до ста минимальных размеров оплаты труда. Осуществление деятельности по изготовлению, ремонту, продаже и прокату средств измерений без соответствующей лицензии влечет наложение штрафа в размере от тридцати до ста минимальных размеров оплаты труда. В каких случаях лицо, виновное в нарушении метрологических правил, может быть привлечено к уголовной ответственности? К уголовной ответственности нарушители метрологических требований привлекаются в тех случаях, когда имеются признаки состава преступления, предусмотренные Уголовным кодексом. К ним могут быть отнесены: халатность, нарушение правил метрологии, выпуск или продажа товаров (услуг), не отвечающих требованиям безопасности. Уголовное дело может возбуждаться также по инициативе органов госнадзора Госстандарта РФ при соответствующих результатах проведенных проверок. |