Тема Процесс испытаний. Основные характеристики. Вопросы
 Скачать 76 Kb.
|
|
Тема 2. Процесс испытаний. Основные характеристики. Вопросы: 1.Характеристики процесса испытаний. 2.Методы испытаний. 3.Программа и методика испытаний. 4.Представление, обработка и оформление результатов испытаний. Вопрос 1. Характеристики процесса испытаний. Испытания являются сложным познавательным процессом получения информации о характеристиках свойств объекта. Основные составляющие процесса испытаний: Объект Субъект Условия испытаний Метод и методика испытаний Средства испытаний. Объект испытаний (ГОСТ 16504-81) – продукция, подвергаемая испытаниям. Объектом испытаний в зависимости от вида продукции и программы испытаний может являться единичное изделие или партия изделий, подвергаемая сплошному или выборочному контролю, партия продукции от которой берется оговоренная НТД проба. Объектом испытаний может быть макет или модель изделий и решение по результатам испытаний может относится непосредственно к модели или макету. Если при испытаниях какого-либо изделия некоторые элементы его приходится заменить макетами или отдельные характеристики изделий определять с использованием моделей, то в этом случае объектом исследований является само изделие и решение по результатам испытаний относится непосредственно к изделию. Если, например, испытывается партия продукции, то объектом испытаний является вся партия, в то же время в процессе испытаний оцениваются или контролируются характеристики лишь выбранных из партии изделий, которые и являются образцами для испытаний. При этом найденные характеристики используются для получения результатов испытаний объекта в целом. Объектом испытаний может служить также макет или модель изделия и решение по результатам может относится непосредственно к макету или модели. В случае, если в процессе испытаний некоторые элементы изделия приходится заменить моделями или на моделях определять отдельные характеристики, экстраполируя результаты на само изделие, то объектом испытаний остается это изделие, оценку характеристик которого получают на основе испытаний модели. Модель в этом случае играет роль образца. Важным признаком испытаний является задание определенных условий испытаний. Они могут быть реальными или моделируемыми. Условия испытаний (ГОСТ 16504-81) – совокупность воздействующих факторов и (или) режимов функционирования объекта при испытаниях. Воздействия на объект могут определяться внешними воздействующими факторами как естественными, так и искусственно созданными (климатические, механические, электрические и т.д.). Могут иметь место также и внутренние воздействия, вызываемые функционированием объекта (нагрев, вызываемый трением, прохождением электрического тока). Следует учитывать режимы функционирования объекта, способы и место его установки, монтажа, крепления, скорости перемещения, нагружения и т.п. Условия испытаний могут предусматривать определение характеристик объекта при его функционировании или отсутствии функционирования, при наличии воздействий или после их приложения. Условия испытаний задаются, а точность их воспроизведения и поддержания при испытаниях нормируется и контролируется, так как условия испытаний влияют на точность результатов. Основным документом, задающим условия испытаний и нормы точности их воспроизведения, является методика испытаний. Методика испытаний устанавливает нормальные условия испытаний. Нормальные условия испытаний – это условия испытаний, установленные НТД на данный вид продукции. В зависимости от задачи испытаний характеристики свойств объекта могут либо оцениваться, либо контролироваться. Если задачей испытаний является получение количественных или качественных значений характеристик и свойств объекта, то характеристики оцениваются, если же задачей испытаний является установление соответствия характеристик объекта заданным требованиям, то они контролируются. В этом случае испытания сводятся к контролю. Поэтому ряд видов испытаний являются контрольными, в процессе которых решается задача контроля. Информацию о характеристиках свойств объекта можно получать различными методами – путем измерений, анализов, диагностическими, органолептическими, экспертными и другими методами. Одним из наиболее распространенных способов являются измерения, позволяющие получить информацию о характеристиках свойств продукции с гарантированной оценкой точности. Точность результатов испытаний – свойство испытаний, характеризуемое близостью результатов испытаний к действительным значениям характеристик объекта в определенных условиях испытаний. Регистрируемые при испытаниях значения характеристик свойств объекта и (или) условий испытаний, наработок, а также других параметров, являющихся исходными для последующей обработки, представляют собой данные испытаний. Данные испытаний - это регистрируемые при испытаниях значения характеристик свойств объекта и (или) условий испытаний, наработок, а также других параметров, являющихся исходными для последующей обработки. Данные испытаний обрабатываются и получают результат испытаний. Результат испытаний определяется как оценка характеристик свойств объекта, установление соответствия объекта заданным требованиям, результаты анализа качества функционирования объекта в процессе испытаний. Результаты испытаний характеризуются: точностью (погрешность или неопределенность); правильностью; прецизионностью Прецизионность делиться на: повторяемость (сходимость); воспроизводимость (межлабораторная); промежуточная прецизионность (внутрилабораторная воспроизводимость). Под точностью (accuracy) понимают близость результата измерения к принятому эталонному (опорному) значению измеряемой величины. Понятие «точность», включает в себя комбинацию случайной ошибки (прецизионность) и общей систематической ошибки (правильность) (рис.1).  Рис. 1. Точность (правильность и прецизионность) результатов испытаний Правильность (trueness) – близость среднего значения, полученного на основании большой серии результатов испытаний, к принятому эталонному значению величины. Показатель правильности выражают в терминах смещения. Смещение – разность между математическим ожиданием результатов испытаний и принятым эталонным значением. Смещение (bias) – это общая систематическая ошибка в противоположность случайной ошибке и может иметь одну или несколько составляющих. Большее систематическое отклонение от принятого значения соответствует большему значению смещения. Различают смещение метода, лабораторное смещение, лабораторную составляющую смещения. Лабораторное смещение (laboratory bias) – разность между математическим ожиданием результатов испытаний, полученных в отдельной лаборатории, и принятым эталонным значением. Смещение метода измерений (bias of the measurement method) – разность между математическим ожиданием результатов испытаний, полученных во всех лабораториях, использующих данный метод, и принятым эталонным значением. Лабораторная составляющая смещения (laboratory component of bias) – разность между лабораторным смещением и смещением метода измерений. Лабораторная составляющая смещения является специфической для данной лаборатории и условий измерений в пределах лаборатории, и ее значения также могут быть различными на разных уровнях испытаний. Прецизионность (precision) – близость между независимыми результатами испытаний, полученными при определенных принятых условиях. Прецизионность зависит только от распределения случайных ошибок и не связана ни с истинным значением, ни с заданным значением. Меру прецизионности обычно выражают, в терминах рассеяния и вычисляют как стандартное отклонение результатов испытаний. Малой прецизионности соответствует большее стандартное отклонение. Количественные характеристики прецизионности зависят от принятых условий. Основными факторами, влияющими на изменчивость результата испытаний, являются следующие: время, калибровка, оператор и оборудование. В зависимости от сочетания и состояния этих факторов рассматриваются следующие виды прецизионности: повторяемость, воспроизводимость и промежуточная прецизионность (внутрилабораторная воспроизводимость). Повторяемость (repeatability) – прецизионность в условиях повторяемости. К условиям повторяемости относятся: один и тот же метод измерений; идентичные объекты измерения; одна и та же лаборатория; один и тот же оператор; одно и тоже оборудование и короткий промежуток времени. Воспроизводимость (reproducibility) – прецизионность в условиях воспроизводимости. Условия воспроизводимости: один и тот же метод измерений; идентичные объекты измерения; разные лаборатории; разные операторы; различное оборудование. Промежуточная прецизионность – прецизионность в промежуточных условиях, т.е. один и тот же метод, идентичные образцы, одна лаборатория но изменяющиеся условия (разные операторы, разное время, оборудование, калибровка). Главным признаком объекта испытаний является то, что по результатам его испытаний принимается то или другое решение по этому объекту - о его годности или забраковании, о возможности предъявления на следующие испытания, о возможности серийного выпуска и другие. Вопрос 2. Методы испытаний продукции Метод испытаний – это в соответствии с ГОСТ 16504-81 , правила применения определенных принципов и средств испытаний. Или по международному стандарту - установленный порядок проведения испытаний. Такими принципами являются физические, механические химические и другие явления и зависимости, используя которые получают информации о характеристиках свойств продукции в рабочих условиях ее использования. В общем понимании метод – это процедура или операция при достижении цели, определенным образом упорядоченная деятельность. Применительно к испытаниям, метод испытаний – операция чаще всего с применением технических средств по исследованию свойств продукции в условиях, имитирующих реальные условия ее эксплуатации или использования. При этом понимают конкретную операцию определенного вида испытаний с выбранной характеристикой внешнего воздействующего фактора (ВВФ). Вид испытаний и ВВФ являются определяющим признаком метода испытаний, например, определение содержания растворимых сухих веществ методом рефрактометрии. Каждому виду испытаний соответствует один и более методов испытаний, из которых для конкретного типа продукции выбирают подходящий. Например, определение относительной плотности можно проводить с использованием ареометрического, пикнометрического методов или метода гидростатического взвешивания. Определение тяжелых металлов возможно методами атомно-абсорбционной спектроскопии, полярографии, фотометрическим, масс-спектральным и др. В практике исследования качества продовольственных товаров применяю чаще всего органолептический, основанный на восприятии органами чувств и измерительный методы оценки качества, основанные на применении технических средств. Измерительные методы широко применяют для установления химического состава, доброкачественности, физических и других свойств пищевых продуктов. В зависимости от способов получения результатов эти методы подразделяют на: физические, физико-химические, химические, биохимические, микробиологические и товароведческо-технологические. При проведении испытаний, прежде всего, используют методы, предусмотренные ТНПА, а при определении например пестицидов – методы утвержденные Минздравом. Методы испытаний для отдельных видов продукции установлены в стандартах технических условий и стандартах методов испытаний. Методы испытаний документировано оформлены в виде методик выполнения испытаний (измерений) (МВИ). В соответствии с ГОСТ 8.010 в МВИ должны быть установлены : методы отбора проб, аппаратура, материалы и реактивы, подготовка к испытаниям, проведение результатов, обработка результатов. При изложении методов отбора проб в данном разделе стандарта должны быть указаны место и способ отбора проб, их размер или масса, вид. Если необходима средняя проба, то должны быть указаны методы ее отбора. Методы испытаний должны быть ориентированы на автоматизацию процессов испытаний, обработки и регистрации результатов испытаний и измерений. Основными характеристиками методов испытаний являются: метрологические характеристики (точность, правильность, прецизионость, чувствительность, диапазон измерений и др.), а также стоимость, продолжительность, трудоемкость, безопасность, безотказность и др. При выборе метода измерений в первую очередь необходимо исходить из требуемой точности. При этом необходимо, чтобы реализуемая в процессе измерений (испытаний) погрешность (неопределенность) не превышала предельно допустимую. Вопрос 3. Программа и методика испытаний Основными рабочими документами для проведения испытаний конкретной продукции являются программы и методики испытаний. Программа и методика испытаний - это организационно-методические документы, обязательные к выполнению. Программа испытаний устанавливает: – объект и цели испытаний; – виды, последовательность и объем проводимых экспериментов; – порядок, условия, место и сроки проведения испытаний; – обеспечение испытаний и отчетность по ним. Программа испытаний должна содержать методики испытаний или ссылки на них, если эти методики оформлены как самостоятельные документы. Программа испытаний разрабатывается, как правило, для каждой категории испытаний отдельно (например, программа сертификационных или приемочных испытаний). Методики испытаний могут разрабатываться отдельно для различных видов испытаний (на надежность, функционирование, безопасность и др.) и предусматривают определение одного или нескольких показателей качества, установленных в программе испытаний. Документировано оформленная методика выполнения испытаний (измерений) включает в соответствии с ГОСТ 8.010 следующие разделы – назначение МВИ; – метод (методы) измерений –показатели точности (правильность и прецизионность), приписанные характеристики погрешности или неопределенность измерений; – требования к средствам измерений (в т.ч. СО) – условия измерений; – требования к обеспечению безопасности; – требования к обеспечению экологической безопасности; – требования к квалификации оператора; – операции при подготовке к выполнению измерений; – операции при выполнении измерений; – операции обработки и вычисления результатов измерений; – алгоритм оценивания неопределенности измерений; – нормативы, процедуру и периодичность контроля точности полученных результатов; – требования к оформлению результатов и другие требования и операции. Методики в зависимости от их сложности и области распространения могут быть регламентированы отдельным документом (например, стандартом, рекомендацией, аттестатом) или разделом, содержащим описание МВИ, более общего документа (стандарта, эксплуатационного документа). Методики, используемые в сфере законодательной метрологии, должны быть узаконены, т.е. в сфере законодательной метрологии можно использовать стандартизованные или прошедшие подтверждение методики выполнения испытаний (измерений). Вопрос 4. Представление, обработка и оформление результатов испытаний При испытаниях продукции регистрируют характеристики свойства образцов, предусмотренные ТНПА на конкретную продукцию. Регистрируемые значения – данные испытаний. Данные испытаний обычно фиксируют в протоколе, который должен содержать: – дату проведения испытания и его продолжительность, место должности и фамилии сотрудников, проводивших испытаний; – наименование и обозначение методики испытаний; – значения данных испытаний, включая значения характеристики свойств образцов и параметров, значения воспроизводимых при испытаниях условий, воздействий и режимов функционирования , а также показатели точности данных испытаний. Данные испытаний фиксируют в той форме и в той последовательности, в которых они получены. Не допускается предварительная группировка, округление данных и исключение отдельных значений. Обработка данных испытаний проводится для установления соответствия объекта испытаний требованиям ТНПА или определения фактических значений показателей качества испытуемой продукции. Обработку данных результатов испытаний выполняют по действующим ТНПА на продукцию или методы ее испытаний. Если необходимые методы обработки не регламентированы в ТНПА, то они должны быть установлены в методике испытаний. При необходимости проводят предварительную обработку данных испытаний для выявления выбросовых значений, проверки однородности, независимости и вида распределения. Правила обработки – по стандартам прикладной статистики, государственной системы обеспечения единства измерений, методикам по математическому обеспечению обработки данных испытаний и руководствам по математической статистике. Обработка данных испытаний должна обеспечить вычисление точечных оценок показателей качества продукции и показателей точности этих оценок. Результаты испытаний должны оформляться протоколом испытаний. Протокол испытаний обычно содержит следующие основные четыре раздела: Раздел 1- Характеристика испытуемой продукции Раздел 2 - Описание испытаний Раздел 3 - Средства испытаний Раздел 4 - Результаты испытаний |