Метрология, стандартизация и сертификация

Метрология, стандартизация и сертификация.......................................................5

Глава 1 Метрология ................................................................................................5

§1 Объект и предмет метрологии...........................................................................5

§2 Основные понятия и определения метрологии ................................................5

§2.1 Классификация погрешностей измерения .....................................................6

§2.2 Эталоны единиц физических величин ...........................................................7

§3 Измерение физических величин........................................................................7

§3.1 Классификация измерений..............................................................................8

§3.2 Методы измерения физических величин .......................................................8

§3.3 Понятие о средстве измерений .......................................................................9

§3.4 Метрологические характеристики средств измерений и контроля ............10

§4 Правовые основы метрологии .........................................................................11

§5 Метрологические службы, обеспечивающие единство измерений...............12

§6 Передача размеров единиц физических величин ...........................................13

§7 Государственный метрологический контроль и надзор за средствами

измерения ........................................................................................................................14

Глава 2 Сертификация ..........................................................................................16

§1 Основные понятия сертификации ...................................................................16

§2 Основные функции сертификации..................................................................16

§3 Правовые основы сертификации.....................................................................17

§4 Цели и принципы сертификации.....................................................................17

§5 Понятие о системе сертификации ...................................................................18

§6 Обязательная сертификация ............................................................................18

§7 Участники и формы обязательной сертификации..........................................19

§8 Добровольная сертификация ...........................................................................20

§9 Функции, выполняемые руководящим органом и органом 

по добровольной сертификации и испытательной лаборатории..................................20

§10 Аккредитация органов по сертификации и испытательных 

лабораторий.....................................................................................................................21

§11 Качество продукции. Основные термины и определения, 

относящиеся к качеству..................................................................................................22

§11.1 Показатели качества продукции.................................................................22

§11.2 Методы определения показателей качества...............................................24

§11.3 Методы оценки качества продукции в целом............................................24

§12 Понятие о системе качества...........................................................................25

Глава 3 Стандартизация........................................................................................27

§1 Стандартизация как наука................................................................................27

§2 Функции стандартизации.................................................................................27

§3 Методы стандартизации как науки .................................................................28

§4 Правовые основы стандартизации ..................................................................29

§5 Категории нормативных документов..............................................................30

§6 Виды стандартов применяемых в РФ..............................................................31

§7 Государственный контроль и надзор за соблюдением требований   4

государственных стандартов..........................................................................................32

§8 Международное сотрудничество России в области стандартизации............32

§9 Применение международных и национальных стандартов 

на территории РФ............................................................................................................33

Список рекомендованной литературы.................................................................34

Экзаменационные вопросы...................................................................................35

Варианты контрольных работ ..............................................................................36

   5

Метрология, стандартизация и сертификация

 

Глава 1 Метрология

 

§1 Объект и предмет метрологии

 

Метрология (от греч. «metron»– мера, «logos» – учение) – это наука об измере-

ниях, методах и  средствах обеспечения  единства измерений и методах и средствах

обеспечения их требуемой точности.

Любая  наука  является  состоявшейся,  если  она  имеет  свой  объект,  предмет  и

методы исследования. Предмет любой науки отвечает на вопрос ЧТО ей изучается.

Предметом метрологии является измерение свойств объектов (длины, массы,

плотности  и  т.д.)  и  процессов (скорость  протекания,  интенсивность  протекания  и

др.) с заданной точностью и достоверностью.

Объектом метрологии  является физическая  величина. (Понятие «физическая

величина»  будет  рассмотрено  в  теме «Основные  понятия  и  определения  метроло-

гии»). Объект науки может быть общим для ряда других наук.

Метрологию  разделяют  на  три  основных  раздела: «Теоретическая  метроло-

гия», «Прикладная (практическая)  метрология»  и «Законодательная  метрология».

Важнейшей задачей метрологии является обеспечение единства измерений. Понятие

«единство измерений» будет рассмотрено в следующем параграфе.

 

§2 Основные понятия и определения метрологии

 

Мера – это средство измерения, предназначенное для воспроизведения ф.в. за-

данного размера.

Физическая величина – это одно из свойств физического объекта, общее в ка-

чественном  отношении  для многих физических  объектов, но  в  количественном  от-

ношении индивидуальное для каждого физического объекта.

Физические величины делятся на измеряемые и оцениваемые.

Измеряемые физические величины могут быть выражены количественно в ус-

тановленных единицах измерения (единицах физической величины).

Оцениваемые физические величины это величины, для которых единицы изме-

рений не могут быть введены. Их определяют при помощи установленных шкал.

Физические величины классифицируются по следующим видам явлений:

а) вещественные – они описывают физические и физико-химические свойства

веществ, материалов и изделий из них;

б)  энергетические –  описывают  энергетические  характеристики  процессов

преобразования, передачи и поглощение (использование) энергии;

в) физические величины, характеризующие протекание процессов во времени.

Единицей  физической  величины –  называют  физическую  величину  фиксиро-

ванного размера, которой условно присвоено числовое  значение равное  единице, и

которое применяется для количественного выражения однородных с ней физических

величин.   6

Различают  основные и  производные  единицы физических  величин. Для неко-

торых физических величин  единицы устанавливаются произвольно,  такие  единицы

физических величин называют основными. Производные единицы физических вели-

чин получают по формулам из основных единиц физических величин.

Система  единиц физических  величин –  это  совокупность  основных  и  произ-

водных единиц физических величин, относящихся к некоторой системе величин.

Так, в международной системе единиц СИ (Система Интернациональная) при-

нято  семь  основных  единиц  физических  величин:  единица  времени –  секунда (с),

единица  длины – метр (м), массы –  килограмм (кг),  единица  силы  электрического

тока – ампер (А), термодинамической температуры – кельвин (К), силы света – кан-

дела (кд) и единица количества вещества – моль (моль).

Эталон  единицы физической  величины –  это  средство  измерения,  предназна-

ченное для хранения и воспроизведения единицы физической величины с целью её

передачи другим средствам измерений данной величины.

Понятие единство измерений характеризует состояние измерений, когда их ре-

зультаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны и не выходят

за установленные пределы с заданной вероятностью.

Погрешность измерения – это отклонение результата измерения от истинного

значения измеряемой величины.

 

§2.1 Классификация погрешностей измерения

 

Погрешности классифицируются по следующим признакам:

1 По форме числового выражения

а) абсолютные;

б) относительные.

Например, вагон массой 50т измерен с абсолютной погрешностью ±50 кг, а в

относительном выражении эта погрешность составит 0,1%.

2 По источникам возникновения

а) инструментальные (обусловленные свойствами средств измерения  твердо-

сти, геометрических параметров и т.д.);

б)  методические  погрешности,  возникающие  в  результате  несовершенства

принятого метода измерений, при использовании эмпирических зависимостей (фор-

мула получена на основе эксперимента) и т.д.;

в) субъективные – погрешности оператора.

3 По характеру проявления

а) систематическая – такая погрешность в процессе измерения одной и той же

ф.в. остается постоянной или изменяется по определенному закону при одинаковых

условиях  измерения,  т.е.  не  меняются  внешние  условия  измерения (температура,

давление,  влажность,  уровень  вибраций  и  др.),  оператор,  класс  точности  измери-

тельного прибора, цена деления измерительного прибора;

– постоянная (присутствует все время на протяжении измерений);

– временная; 

б)  случайная –  это погрешность, которая изменяется  случайным образом при

повторном измерении одной и той же величины в одних и тех же условиях. Случай-  7

ные погрешности, в отличие от систематических, изменяются хаотично по неизвест-

ному закону.

 

§2.2 Эталоны единиц физических величин

 

Эталоны физических величин – это средство измерения, предназначенное для

воспроизведения  и  хранения  физической  величины  с  целью  ее  передачи  другим

средствам измерения данной величины.

Все эталоны делятся на два больших вида:

1 Государственный первичный  эталон. Он утвержден в качестве  исходного для

всей страны.

2 Вторичные эталоны, которые  делятся на четыре группы:

А)  Эталоны –  свидетели.  Они  предназначены  для  замены  государственного

первичного эталона в случае его порчи или утраты.

Б) Эталоны –  сравнения. Служат  для  сличения  эталонов,  которые  по  каким-

либо причинам не могут непосредственно сличаться друг с другом.

В) Эталоны – копии. Используются  для передачи  размеров  к  рабочим  этало-

нам.

Г) Рабочие эталоны. Применяются для контроля качества продукции, а также

для поверки рабочих средств измерения.

 

§3 Измерение физических величин

 

Измерение – это нахождение значения физической величины опытным путем с

помощью специальных технических средств.

Истинное  значение физической  величины –  это  значение,  идеально  отражаю-

щее соответствующее свойство объекта, как в количественном, так и в качественном

отношениях.

Действительное  значение  физической  величины –  это  значение,  найденное

опытным путём и настолько приближенное к истинному, что для данной цели может

быть принято вместо него.

Измеренное значение физической величины – это значение, полученное при из-

мерении с применением конкретных методов и средств измерений.

Свойства измерений:

а) точность – это свойство измерений, отражающее близость их результатов к

истинному значению измеряемой величины;

б) правильность – это свойство измерений, отражающее близость к нулю сис-

тематических погрешностей в их результатах. Результаты измерений правильны, ко-

гда они не искажены систематическими погрешностями;

в) сходимость –  это свойство измерений, отражающее близость друг к другу

результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях одним и тем же сред-

ством измерения одним и тем же оператором. Сходимость – важное качество для ме-

тодики измерений;

г) воспроизводимость – это свойство измерений, отражающее близость друг к

другу результатов измерений выполняемых в разных условиях, т.е. в разное время, в   8

разных местах,  разными  методами  и  средствами  измерений. Воспроизводимость –

важное качество при испытаниях готовой продукции.

 

§3.1 Классификация измерений

 

Измерения классифицируются по следующим признакам:

1 По физической сущности измеряемой величины

2 По характеристике точности

А) Равноточные измерения – это ряд измерений какой-либо физической вели-

чины выполненных при одинаковых условиях (одно и тоже средство измерения, па-

раметры среды, один и тот же оператор и т.д.)

Б) Неравноточные измерения – это ряд измерений какой-либо физической ве-

личины выполненных либо разными по точности приборами, либо при разных усло-

виях измерения.

3 По числу измерений

А) Однократные измерения

Б) Многократные измерения – измерения одной и той же физической величи-

ны  результат,  которого получен из  нескольких  следующих  друг  за  другом измере-

ний.

4 По изменению измеряемой величины во времени

А) Статические

Б) Динамические (при которых измеряемая величина изменяется во времени)