стандартизация. Метрология стандартизация и сертификация (1). Руководство к лабораторным и практическим работам по дисциплине Метрология, стандартизация и сертификация для студентов всех направлений
 Скачать 2.09 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ КЫРГЫЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И. РАЗЗАКОВА Кафедра «Метрология и стандартизация»  «Метрология стандартизация и сертификация» методическое руководство к лабораторным и практическим работам по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»для студентов всех направлений БИШКЕК 2018
УДК.:621.1.02 Составители: ст. преп. Мырзалиева Н.О., ст. преп Халов Р.Ш., Соколов М.Ж. Методические указания к выполнению практических занятий по дисциплине «Метрология стандартизация и сертификация» для студентов всех направлений дневной формы обучения и с применением ДОТ. Кырг. Гос. техн. ун-т. Сост: Н.О. Мырзалиева, Р.Ш. Халов, Соколов М.Ж. Б.: ИЦ «Текник», 2018.-20 с Приведены общие положения, методика работ и контрольные вопросы. Рецензент: д.т.н., проф. Алмаматов М.З. Лабораторная работа №1 Тема: Основы метрологии Цель работы: Ознакомиться с основными понятиями в области метрологии. Изучить номенклатуру метрологических характеристик средств измерений . Уметь определять основные метрологические характеристики средств измерений. Общие сведения Метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Повышение точности измерений - одно из средств совершенствования путей познания природы человеком, открытий и практического применения точных знаний. Для обеспечения научно-технического прогресса метрология должна опережать в своем развитии другие области науки и техники, ибо для каждой из них точные измерения являются одним из основных путей их совершенствования. Основными задачами метрологии являются: установление единиц физических величин, и эталонов; разработка теории, методов и средств измерений и контроля; обеспечение единства измерений и единообразных средств измерений; разработка методов оценки погрешностей, состояния средств измерения и контроля; разработка методов передачи размеров единиц от эталонов рабочим средствам измерений. Метрология подразделяется на теоретическую (общую) метрологию, практическую метрологию (метрологию различных отраслей знания) и законодательную метрологию ( создание различных нормативных документов по метрологии и принятие законодательных актов в области метрологии). Основным документом, регулирующем деятельность в области метрологии является « Закон об обеспечении единства измерений в Кыргызской Республике». Закон “Об обеспечении единства измерений” осуществляет регулирование отношений, связанных с обеспечением единства измерений в Кыргизской Республике, в соответствии с Конституцией КР. Основные статьи Закона устанавливают: основные понятия, применяемые в Законе; организационные основы обеспечения единства измерений; средства и методы обеспечения единства измерений; государственный метрологический надзор. Закон определяет Государственную метрологическую службу и другие службы обеспечения единства измерений, метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц, а также виды и сферы распределения государственного метрологического контроля и надзора. Закон создает условия для взаимодействия с международной и национальными системами измерений зарубежных стран. Это прежде всего необходимо для взаимного признания результатов испытаний, калибровки и сертификации, а также для использования мирового опыта и тенденций в современной метрологии. государственный метрологический надзор – деятельность, осуществляемая государственным органом исполнительной власти, специально уполномоченным Правительством Кыргызской Республики, для осуществления проверки соблюдения обязательных требований нормативных правовых актов в области обеспечения единство измерений; единство измерений – состояние измерений, при которым их результаты выражены в допущенных к применению единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью; законодательная метрология – раздел метрологии, относящийся деятельности, связанной с законодательными требованиями, и касающийся измерений, единиц измерений, средств измерений и методов измерений; калибровка средств измерений - совокупность операций, устанавливающих соотношение между значением величины, полученным с помощью данного средства измерений, и соответствующим значением величины, определенным с помощью эталона, с целью определения действительных метрологических характеристик этого средства измерений ; метрологическая аттестация средств измерений – исследование средства измерений, выполняемое для определения метрологических характеристик этого средства измерений, и выдача документа с указанием полученных данных; метрологическая экспертиза – анализ и оценивание правильности применения метрологических требований, правил и норм, в первую очередь, связанных с единством и точностью измерений; метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности; поверка средств измерений – совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения пригодности средств измерений и их соответствия установленным техническим требованиям; сличение эталонов – совокупность операций, устанавливающих соотношение между значениями величины, единица которой воспроизводится эталонами одного уровня точности в одинаковых условиях; средство измерений (СИ) – техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики; Объекты и виды измерений Измерения являются инструментом познания объектов и явлений окружающего мира. Измерение – процесс получения информации об объекте с помощью технических средств измерений. Объектами измерений являются физические и нефизические величины (в экономике, медицине, информатике, управлении качеством и пр.). Вся современная физика может быть построена на семи основных величинах, которые характеризуют фундаментальные свойства материального мира. К ним относятся: длина, масса, время, сила электрического тока, термодинамическая температура, количество вещества и сила света. С помощью этих величин –образуется все многообразие производных физических величин и обеспечивается описание любых свойств физических объектов и явлений. Международная система единиц физических величин Когерентная, или согласованная Международная система единиц физических величин (SI) принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам. По этой системе предусмотрено семь основных единиц (метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела и моль) и две дополнительные (для плоского угла радиан и для телесного угла - стерадиан). Все остальные физические величины могут быть получены как производные основных. Основные и дополнительные единицы системы SI приведены в таблица 1. В настоящее время понятие дополнительных единиц не используется, а плоский и телесный угол считают производными единицами. Таблица 1Основные единицы системы SI
В качестве эталона единицы длины утверждён метр, который равен длине пути, проходимого светом в вакууме за 1/299.792.458 долю секунды. Эталон единицы массы - килограмм - представляет собой цилиндр из сплава платины (90%) и иридия (10%), у которого диаметр и высота примерно одинаковы (около 30 мм). За единицу времени принята секунда, равная 9.192.631.770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Единицей термодинамической температуры является кельвин, сос-тавляющий 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды. Эталоном единицы силы тока принят ампер - сила неизменяющегося во времени электрического тока, который, протекая в вакууме по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади круглого поперечного сечения, расположенным один от другого на расстоянии 1 м, создаёт на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия 210-7 Н. За эталон количества вещества принят моль - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов частиц, сколько атомов содержится в 12 г углерода-12 (1 моль углерода имеет массу 2 г, 1 моль кислорода - 32 г, а 1 моль воды - 18 г). Эталон единицы света – кандела - представляет собой силу света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 5401012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Классификация методов измерений 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 - это совокупность приёмов использования принципов и средств измерений, при которых происходит процесс измерения. Принцип измерения – физическое явление, положенное в основу измерений (например, при измерении веса используется закон всемирного тяготения, при измерении температуры тела медицинским термометром используется явление расширения тел при нагревании) 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 не одноимённых 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. Например, совокупными являются измерения, при которых массы отдельных гирь набора находят по известной массе одной из них и по результатам прямых сравнений масс различных сочетаний гирь. 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. Контрольные вопросы Раскрыть понятия: метрология, измерение, контроль, единство измерений, средство измерения, метод и принцип измерения, метрологические характеристики СИ. Классификация методов измерений Перечислить метрологические характеристики СИ. Лабораторная работа №2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||