метрология. методичка МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ ТЭТ. Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине метрология и стандартизация

• Название: Методические рекомендации по выполнению практических работ по дисциплине метрология и стандартизация
• Анкор: метрология
• Дата: 17.11.2019
• Размер: 166.91 Kb.
• Имя файла: методичка МЕТРОЛОГИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ ТЭТ.docx
• Тип: Методические рекомендации; #95605
• страница: 5 из 6

Тема 10 Метрология предмет, цели и задачи

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способахдостижения заданного уровня точности.

Предмет метрологии – извлечение количественной информации (измерения) о свойствах объектов и процессов с заданной точностью и достоверностью.

Цель метрологии – обеспечение единства измерений и получение количественной измерительной информации, с требуемой точностью.

Задачи метрологии можно разделить на 2 направления:

1.Задачи теоретической метрологии в которые входят:

• 
  совершенствования общей и прикладной теории измерений;
  
• 
  теория построения систем единиц и шкал, их воспроизведения и передачи средствам измерений;
  
• 
  теория погрешностей, принципов оптимизации системы обеспечения единства измерений и систем показателей качества продукции.
  

2. Задачи практической метрологии в полной мере сформулированы в документах ГСИ (Государственной системы обеспечения единства измерений).

Положения ГСИ включены в федеральный нормативный документ – ГОСТ 8000 – 2000.

Назначение ГСИ – обеспечение единства измерений в стране, т.е. управление субъектами, нормами, средствами и видами деятельности в целях установления и применения научных, правовых, организационных и технических основ, правил, норм и средств необходимых для достижения требуемого уровня единства измерений.

Под Единством измерений (Е.И) в настоящее время принято понимать, такое их состояние, при котором результаты измерений выражены в указанных единицах физических величин, а погрешность измерений не выходит за установленные границы с заданной вероятностью.

ГСИ состоит из трех подсистем: организационной, правовой и технической.

1. 
   Правовая подсистема ГСИ.
   

Правовая подсистема ГСИ – это комплекс законодательных и подзаконных актов в области обеспечения единства измерений (законы, положения, документы, права и обязанности метрологической службы и тд.)

Структуру документов правовой подсистемы ГСИ определяет ФЗ «О техническом регулировании».

В связи с тем, что действует переходный период вступления в силу ФЗ «О техническом регулировании», продолжают действовать положения, существующей в настоящее время нормативной базы и в первую очередь закон «Об обеспечении единства измерений».

В сферу правовой подсистемы входит осуществление государственного метрологического контроля и надзора.

Все средства измерений в стране в соответствии с ФЗ «Об обеспечении единства измерений» должны быть подвергнуты поверке или калибровке.

Поверка СИ – совокупность операций, выполняемых органами ГМС (государственной метрологической службы) с целью определения и подтверждения соответствия средства измерений установленным техническим требованиям.

Калибровка СИ – совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик пригодности к применению СИ, не подлежащего государственному метрологическому контролю и надзору.

В связи с устареванием некоторых положений «Об обеспечении единства измерений» 2008, в настоящее время разрабатывается новый законопроект, учитывающий современные темпы развития экономики и в первую очередь подготовки страны к вступлению в ВТО.

Смысл новых положений (изменений закона) дать предприятиям большую свободу в создании, например собственной базы рабочих эталонов – образцовых СИ, изменения в целом направлены на рациональный и продуманный отказ от административных рычагов управления, на передачу части государственных функций аккредитованным организациям.

2. 
   Техническая подсистема ГСИ
   

Техническую подсистему ГСИ составляют:

• 
  совокупность межгосударственных, государственных эталонов и эталонов единиц величин и шкал измерений;
  
• 
  совокупность военных эталонов – резерв государственных эталонов;
  
• 
  совокупность стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов;
  
• 
  совокупность стандартных справочных данных о физических константах и свойствах веществ и материалов;
  
• 
  средства измерений и испытательное оборудование, необходимое для осуществления метрологического контроля и надзора;
  
• 
  совокупность специальных зданий и сооружений для проведения высокоточных измерений в метрологических целях;
  
• 
  совокупность научно-исследовательских, эталонных, испытательных, проверочных, калибровочных и измерительных лабораторий и их оборудования.
  
1. 
   Организационная подсистема ГСИ
   

Организационную подсистему ГСИ составляют:

• 
  Государственная метрологическая служба (ГМС);
  
• 
  метрологические службы (МС) федеральных органов исполнительной власти (министерств (агентств) и ведомств);
  
• 
  подразделения центрального аппарата Федерального агентства по техническому регулированию;
  
• 
  Государственные научные метрологические центры;
  
• 
  Территориальные органы государственной метрологической службы.
  

Функции, структура и обязанности метрологических служб устанавливаются законодательными и подзаконными актами, а также положениями об этих службах.
Тема 11 Основные термины и определения в области обеспечения единства измерений
В РФ термины и определения (понятия) в области обеспечения единства измерений содержатся в следующих документах:

1. 
   Федеральных законах – закон об обеспечении единства измерений;
   
2. 
   Государственных стандартах:
   
   • 
     ГОСТ Р 8.000-2000 «ГСИ. Основные положения»
     
   • 
     ГОСТ 8.567-99 «ГСИ. Измерения времени и частоты. Термины и определения»
     
3. 
   Метрологических правилах и рекомендациях:
   
   • 
     ПР (правила стандартизации) 50.2.006-94 «ГСИ. Проверка средств измерений. Организация и порядок проведения»
     
   • 
     РМГ 29-99 «ГСИ. Метрология. Основные термины и определения» и др.
     
4. 
   методиках и рекомендациях метрологических институтов:
   
   • 
     МИ 2365-96 «ГСИ. Шкалы измерений. Основные положения, термины и определения» и т.п.
     

Наиболее часто применяемые термины и определения следующие:

• 
  Измерение физической величины – совокупность операций по применению технических средств, хранящих единицу физической величины, обеспечивающая нахождение соотношения измеряемой величины с ее единицей и полученные значения данной величины.
  
• 
  Методика выполнения измерений – это установленная совокупность операций и правил при измерении, выполнение которых обеспечивает получение результатов измерений с гарантированной точностью в соответствии с принятым методом.
  
• 
  Метрологическая аттестация – установление и подтверждение соответствия объекта аттестации предъявляемым к нему метрологическим требованиям.
  
• 
  Метрологическая экспертиза – анализ и оценка правильности выбора метода и средств измерений, операций и правил проведения самих измерений и обработки их результатов относительно объекта метрологической экспертизы.
  
• 
  Средство измерений – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющие нормированные метрологические характеристики (диапазон измерений, погрешность измерений и др.).
  
• 
  Погрешность средства измерений – это разность между показанием средства измерений и истинным (действительным) значением измеряемой величины
  
• 
  Истинное значение измеряемой величины – значение которое идеальным образом характеризует в качественном и количественном отношении физическую величину.
  
• 
  Действительное значение – значение физической величины, полученное экспериментальным путем близкое к истинному значению.
  
• 
  Типом СИ – называется вся совокупность средств измерений одного и того же значения, имеющие одинаковую конструкцию.
  
• 
  Предел допускаемой погрешности СИ – наибольшее значение погрешности СИ, установленное нормативным документом для данного типа СИ, при котором оно признается годным к применению.
  
• 
  Передача размера единицы – это приведение размера единицы физической величины, хранимой поверяемым средством измерений, к размеру единицы, воспроизводимой или хранимой эталоном.
  
• 
  Эталон единицы физической величины – это СИ или (комплекс СИ), предназначенные для воспроизведения и хранения единицы и передачи ее размера по поверочной схеме СИ (более низкого уровня по точности измерений).
  

Тема 12 Проведение прямых многократных измерений. Обработка результатов измерений

1. 
   Описание материальной базы работы.
   

Приборы для измерения массы _________________________________

Порядок проведения измерений не менее 10 (по данным документации на СИ).

2. 
   Обработка результатов измерений
   
   1. 
      Путем введения поправок, исключают известные систематические погрешности (погрешность СИ (по документации на СИ) вносят в каждый результат с противоположным знаком).
      
   2. 
      Для определения доверительных границ погрешности результатов измерений доверительную вероятность Р, как правило принимаем равной 0,95. В тех случаях, когда измерения нельзя повторить, помимо границ соответствующих доверительной вероятности Р=0,95, допускается указать границы для доверительной вероятности Р=0,99. В нашем случае Р=0,95
      
   3. 
      Определяют наличие грубых погрешностей и промахов (источниками промахов, бывают ошибки, допущенные оператором при измерениях и др).
      

Выбор критерия оценки наличия грубых погрешностей основан на принципе практической уверенности. Для этого задают достаточно малой вероятностью (g) того, что сомнительный результат действительно мог бы иметь место.

g = 0,10 (1/10); 0,05 (5/100); 0,01 (1/100) и т.д.

В нашем случае при Р=0,95, g=0,05

Для определения наличия грубых погрешностей используем критерий Диксона.

Порядок действий:

2.3.1. Результаты измерений располагают в вариационный возрастающий ряд:

Х₁<Х₂<Х_{3………….}<Х_n

Кандидатами на исключение как правило должны быть крайние значения ряда (самый большой (Х_n) и самый малый (Х₁) размеры).

2.3.2. Критерий Диксона определяют по формуле:



2.3.3. При выраженных значениях Р=0,95, g=0,05. Определяем составляющие (подкритерии Диксона) Z по формуле:



2.3.4. Если К_д>Z, то результат (Х_n) отбрасывают, как содержащий ошибку.

Если К_Дn) не содержит грубой ошибки.

Если сомнительным является минимальное значение Х₁, то критерий

3. 
   Вычисляют среднее арифметическое исправленных результатов наблюдений Xср.
   

4. 
   Проводят оценку рассеяния единичных результатов измерений путем вычисления средней квадратичной погрешности измерений S (при n=20).
   

5. 
   Определяем доверительные границы случайной погрешности εпри доверительной вероятности Р=0,95
   

где t_с – коэффициент, определяемый по таблице Стьюдента. (при известных Р и n) (Приложение 5).

6. 
   Тогда результат измерений
   

Е=±∆;

А±∆ (Р=0,95)