Геологические карты и разрезы. 2

Рецензия преподавателя по контрольной работе : метрология. 
 

ЗАДАНИЕ  ПО  КОНТРОЛЬНОЙ  РАБОТЕ  МЕТРОЛОГИЯ.

1. Классификация измерений

2. Стандартизация: основные понятия, цели, задачи, принципы.

Содержание.

Вступление: что такое метрология.  стр………………………………3.

1.    Классификация измерений.стр…………………………………….4.

2.    Стандартизация: основные понятия.стр........................................9.

3.    Цели стандартизации. стр……………………………………………………………11.

4.    Задачи стандартизации. стр………………………………………………………….16.

5.    Принципы стандартизации. стр…………………………………………………….19.

6.   Библиографический список. стр………………………………….25.

                               Метрология - наука об измерениях 

В практической жизни человек всюду имеет  дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких  величин, как длина, объем, вес, время  и др. Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе   закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций. Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности. Особенно возросла роль измерений в век широкого внедрения новой техники, развития электроники, автоматизации, атомной энергетики, космических полетов. Высокая точность управления полетами космических аппаратов достигнута благодаря современным совершенным средствам измерений, устанавливаемым как на сам Большое разнообразие явлений, с которыми приходится сталкиваться, определяет широкий круг величин, подлежащих измерению. Во всех случаях проведения измерений, независимо от их космических аппаратах, так и в измерительно-управляющих центрах. Большое разнообразие явлений, с которыми приходится сталкиваться, определяет широкий круг величин, подлежащих измерению. Во всех случаях проведения измерений, независимо от измеряемой величины, метода и средства измерений, есть общее, что составляет основу измерений - это сравнение опытным путем данной величины с другой подобной ей, принятой за единицу. При всяком измерении мы с помощью эксперимента оцениваем физическую величину в виде некоторого числа принятых для нее единиц, т.е. находим ее значение. В настоящее время установлено следующее определение измерения: измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. Отраслью науки, изучающей измерения, является метрология. Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: метрон - мера и логос - учение. Дословный перевод слова "метрология" - учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. С конца прошлого века благодаря прогрессу физических наук метрология получила существенное развитие. Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892 - 1907 гг. Метрология в ее современном понимании - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Единство измерений - такое состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Единство измерений необходимо для того, чтобы можно было сопоставить результаты измерений, выполненных в разных местах, в разное время, с использованием разных методов и средств измерений Точность измерений характеризуется близостью их результатов к истинному значению.

    1. Классификация и основные характеристики измерений

Измерение является важнейшим понятием в метрологии. Это организованное действие человека, выполняемое для количественного познания свойств физического объекта с помощью определения опытным путем значения какой-либо физической величины .

Существует  несколько видов измерений. При  их классификации обычно исходят  из характера зависимости измеряемой величины от времени, вида уравнения  измерений, условий, определяющих точность результата измерений и способов выражения этих результатов.

По характеру  зависимости измеряемой величины от времени измерения разделяются  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.

По способу  получения результатов измерений  их разделяют на - прямые, косвенные, совокупные и совместные.

Прямые - это измерения, при которых искомое  значение физической величины находят  непосредственно из опытных данных. Прямые измерения можно выразить формулой Q=X, где Q - искомое значение измеряемой величины, а X- значение, непосредственно получаемое из опытных данных.

При прямых измерениях экспериментальным операциям  подвергают измеряемую величину, которую  сравнивают с мерой непосредственно  или же с помощью измерительных  приборов, градуированных в требуемых  единицах. Примерами прямых служат измерения длины тела линейкой, массы  при помощи весов и др. Прямые измерения широко применяются в  машиностроении, а также при контроле технологических процессов (измерение  давления, температуры и др.).

Косвенные - это измерения, при которых искомую  величину определяют на основании известной  зависимости между этой величиной  и величинами, подвергаемыми прямым измерениям, т.е. измеряют не собственно определяемую величину, а другие, функционально  с ней связанные. Значение измеряемой величины находят путем вычисления по формуле                            

     где Q  - искомое значение косвенно             измеряемой величины,   F  - функциональная зависимость, которая заранее известна,  - значения величин, измеренных прямым способом.

Примеры косвенных измерений: определение  объема тела по прямым измерениям его  геометрических размеров, нахождение удельного электрического сопротивления  проводника по его сопротивлению, длине  и площади поперечного сечения.

Косвенные измерения широко распространены в  тех случаях, когда искомую величину невозможно или слишком сложно измерить непосредственно или когда прямое измерение дает менее точный результат. Роль их особенно велика при измерении  величин, недоступных непосредственному  экспериментальному сравнению, например размеров астрономического или внутриатомного порядка.

Совокупные - это производимые одновременно измерения  нескольких одноименных величин, при  которых искомую определяют решением системы уравнений, получаемых при прямых измерениях различных сочетаний этих величин.

Примером  совокупных измерений является определение  массы отдельных гирь набора (калибровка по известной массе одной из них  и по результатам прямых сравнений  масс различных сочетаний гирь). 
 

Пример. Необходимо произвести калибровку разновеса, состоящего из гирь массой 1, 2, 2*, 5, 10 и 20 кг (звездочкой отмечена гиря, имеющая  то же самое номинальное значение, но другое истинное). Калибровка состоит  в определении массы каждой гири по одной образцовой гире, например по гире массой 1 кг. Для этого про-ведем измерения, меняя каждый раз комбинацию гирь (цифры показывают массу отдельных гирь,  - обозначает массу образцовой гири в 1 кг):

1=1обр+a

1+1обр=2+b

2*=2+c

1+1+2*=5+d и т.д.

Буквы a,b,c,d- означают грузики, которые приходится прибавлять или отнимать от массы гири, указанной в правой части уравнения, для уравновешивания весов. Решив эту систему уравнений, можно определить значение массы каждой гири.

Совместные - это производимые одновременно измерения  двух или нескольких не одноимённых  величин для нахождения зависимостей между ними.

В качестве примера можно назвать измерение  электрического сопротивления при 20˚С и температурных коэффициентов измерительного резистора по данным прямых измерений его сопротивления при различных температурах.

По условиям, определяющим точность результата, измерения  делятся на три класса:

1. 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, гиромагнитного отношения  протона и др.).

К этому  же классу относятся и некоторые специальные измерения, требующие высокой точности.

2. Контрольно-поверочные  измерения, погрешность которых  с определенной вероятностью  не должна превышать некоторого заданного значения.

К ним  относятся измерения, выполняемые  лабораториями государственного надзора  за внедрением и соблюдением стандартов и состоянием измерительной техники  и заводскими измерительными лабораториями, которые гарантируют погрешность  результата с определенной вероятностью, не превышающей некоторого, заранее  заданного значения.

3. Технические  измерения, в которых погрешность  результата определяется характеристиками  средств измерений.

Примерами технических измерений являются измерения, выполняемые в процессе производства на машиностроительных предприятиях, на щитах распределительных устройств  электрических станций и др.

По способу  выражения результатов измерений  различают абсолютные и относительные  измерения.

Абсолютными называются измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании  значений физических констант.

Примером  абсолютных измерений может служить  определение длины в метрах, силы электрического тока в амперах, ускорения  свободного падения в метрах на секунду  в квадрате.

Относительными  называются измерения отношения  величины к одноименной величине, играющей роль единицы, или измерения  величины по отношению к одноименной  величине, принимаемой за исходную.

В качестве примера относительных измерений  можно привести измерение относительной  влажности воздуха, определяемой как  отношение количества водяных паров  в 1 м3 воздуха к количеству водяных  паров, которое насыщает 1 м3 воздуха  при данной температуре.

Основными характеристиками измерений являются: принцип измерений, метод измерений, погрешность, точность, правильность и  достоверность.

Принцип измерений - физическое явление или  совокупность физических явлений, положенных в основу измерений. Например, измерение  массы тела при помощи взвешивания  с использованием силы тяжести, пропорциональной массе, измерение температуры с  использованием термоэлектрического  эффекта.

Метод измерений - совокупность приемов использования  принципов и средств измерений. Средствами измерений являются используемые технические средства, имеющие нормированные  метрологические свойства.

Погрешность измерений - разность между полученным при измерении X' и истинным Q значениями измеряемой величины: ∆=X`-Q

Погрешность вызывается несовершенством методов  и средств измерений, непостоянством условий наблюдения, а также недостаточным опытом наблюдателя или особенностями его органов чувств.

Точность  измерений - это характеристика измерений, отражающая близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.

Количественно точность можно выразить величиной, обратной модулю относительной погрешности:         Например, если погрешность измерений равна %=то точность равна

Правильность  измерения определяется как качество измерения, отражающее близость к нулю систематических погрешностей результатов (т.е. таких погрешностей, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины). Правильность измерений зависит, в частности, от того, насколько действительный размер единицы, в ко-торой выполнено измерение, отличается от ее истинного размера (по определению), т.е. от того, в какой степени были правильны (верны) средства измерений, использованные для данного вида измерений.

Важнейшей характеристикой качества измерений  является их достоверность; она характеризует  доверие к результатам измерений  и делит их на две

категории: достоверные и недостоверные, в  зависимости от того, известны или  неизвестны вероятностные характеристики их отклонений от истинных значений соответствующих  величин. Результаты измерений, достоверность  которых неизвестна, не представляют ценности и в ряде случаев могут  служить источником дезинформации.

Наличие погрешности ограничивает достоверность  измерений, т.е. вносит ограничение  в число достоверных значащих цифр числового значения

измеряемой  величины и определяет точность измерений. Классификация и основные характеристики измерений. 

2.1.Основные понятия стандартизации. 

Стандарт - документ, в котором в целях  добровольного многократного использования  устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов проектирования (включая  изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. 

Стандарт  также может содержать правила  и методы исследований (испытаний) и  измерений, правила отбора образцов, требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам  и правилам их нанесения. 

Правила - документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические  и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ. 

Рекомендации - документ, содержащий добровольные для  применения организационно-технические  и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ. 

Норма - положение, устанавливающее количественные или качественные критерии, которые  должны быть удовлетворены. 

Технические условия - нормативно-технический документ по стандартизации, устанавливающий  комплекс требований к конкретным типам, маркам, артикулам продукции. Технические  условия являются неотъемлемой частью комплекта технической документации на продукцию, на которую они распространяются. 

Технический регламент - документ, который устанавливает  обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том  числе зданиям, строениям и сооружениям  или к связанным с требованиями к продукции процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации) 

К техническим  регламентам относятся: 

законодательные акты, постановления Правительства  Российской Федерации, содержащие требования, нормы, технические характеристики; 

государственные стандарты РФ и межгосударственные стандарты в части устанавливаемых  в них обязательных требований; 

нормы и правила федеральных органов  исполнительной власти, в компетенцию  которых (в соответствии с законодательством  РФ) входит установление обязательных требований (например, Строительные нормы  и правила - СНиП Госстроя России; 

Санитарные  правила и нормы - СанПиН Минздрава  России; 

Правила по стандартизации, метрологии и сертификации Госстандарта России и пр. 

Техническое регулирование - правовое регулирование  отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции или к  связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам  проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и  правовое регулирование отношений  в области оценки соответствия.

2.2.Цели стандартизации.

1. повышение  уровня безопасности жизни и  здоровья граждан, имущества физических  и юридических лиц, государственного  и муниципального имущества, объектов  с учетом риска возникновения  чрезвычайных ситуаций природного  и техногенного характера, повышение  уровня экологической безопасности, безопасности жизни и здоровья  животных и растений;

2. обеспечение  конкурентоспособности и качества  продукции (работ, услуг), единства  измерений, рационального использования  ресурсов, взаимозаменяемости технических  средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих  изделий и материалов), технической  и информационной совместимости,  сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических  и экономико-статистических данных, проведения анализа характеристик  продукции (работ, услуг), исполнения  государственных заказов, добровольного  подтверждения соответствия продукции  (работ, услуг);

3. содействие  соблюдению требований технических  регламентов;

4. создание  систем классификации и кодирования  технико-экономической и социальной  информации, систем каталогизации  продукции (работ, услуг), систем  обеспечения качества продукции  (работ, услуг), систем поиска и  передачи данных, содействие проведению  работ по унификации.

На современном  этапе развития экономики стандартизация является одним из важнейших элементов  технического регулирования, а стоящие  перед ней цели не только в нашей  стране, но и в других странах, перекликаются  с целями технического регулирования. Несомненно, повышение уровня безопасности жизни и здоровья граждан, животных и растений, экологической безопасности, являются приоритетными целями стандартизации и технического регулирования в  общем, однако было бы неверным полностью  концентрироваться на них, особенно сейчас, в период становления системы  технического регулирования в России. Не менее важной целью технического регулирования и стандартизации является создание механизмов, стимулирующих  конкурентоспособность продукции  отечественных производителей. С  точки зрения экономики - это одна из первостепенных задач, а стандартизация и техническое регулирование  являются эффективнейшим механизмом ее реализации, показавшим себя во всем мире именно как механизм повышения конкурентоспособности  продукции. В отношении Российской Федерации подтверждением этому  могут служить положения Концепции развития национальной системы стандартизации, которая рекомендована федеральным органам исполнительной власти для применения при проведении работ в области технического регулирования.

В Концепции, в частности, указано, что сформированная на протяжении многих десятилетий система  государственной стандартизации в  ходе реформы технического регулирования  должна быть заменена на национальную систему стандартизации. Новая система  в условиях глобализации экономических  отношений призвана обеспечить баланс интересов государства, хозяйствующих  субъектов, общественных организаций  и потребителей. Кроме того - повысить конкурентоспособность российской экономики, создать условия для  развития предпринимательства на основе повышения качества товаров, работ  и услуг.

В качестве стратегических целей развития национальной системы стандартизации в Концепции  указаны:

1.повышение качества и конкурентоспособности российской продукции, работ и услуг, реализуемых на внутреннем и внешнем рынках;

2.обеспечение научно-технического прогресса;3обеспечение обороноспособности, экономической, экологической, научно-технической и технологической безопасности Российской Федерации;

3.ю обеспечение единства измерений;

4 . обеспечение рационального использования ресурсов;

5. обеспечение технической, информационной совместимости и    взаимозаменяемости продукции;

6.содействие взаимопроникновению технологий, знаний и опыта, накопленных в различных отраслях экономики;

7. содействие сохранению Российской Федерацией позиции одной из              в едущих в экономическом отношении стран.

Международная организация по стандартизации и  Международная электротехническая комиссия, определяя цели и задачи стандартизации, признают, что важнейшими результатами деятельности по стандартизации являются повышение степени соответствия продукции, работ (процессов) и услуг  их функциональному назначению, устранение барьеров в торговле и содействие научно-техническому сотрудничеству. В Руководстве ИСО/МЭК 2 подчеркивается, что перед стандартизацией могут стоять одна или несколько конкретных целей, обеспечивающих соответствие продукции, работы (процесса) или услуги своему назначению. Такими целями могут быть:

унификация - выбор оптимального числа размеров или видов продукции, работ (процессов) или услуг, необходимых для удовлетворения основных потребностей;

1.практичность (удобство использования);

2.совместимость - пригодность продукции, работ (процессов) или услуг к совместному, не вызывающему нежелательных взаимодействий, использованию при заданных условиях для выполнения установленных требований;

3.взаимозаменяемость - пригодность одного изделия, работы (процесса) или услуги для использования вместо другого изделия, работы (процесса) или услуги в целях выполнения одних и тех же требований;

4.охрана здоровья;

5.обеспечение безопасности;

6.охрана окружающей среды;

7.защита продукции - предохранение продукции от воздействия климатических или других неблагоприятных условий при ее использовании, транспортировании или хранении;

8.достижение взаимопонимания;

9.улучшение экономических показателей, торговля.

10.Реализация одних целей может осуществляться одновременно с реализацией других.

По сравнению  с предыдущей редакцией Закона «О техническом регулировании» сформулированные в комментируемой статье цели стандартизации не только приведены в соответствие с международными документами, но и  дополнены важными для всей стандартизации направлениями.

Во-первых, Закон повысил статус цели, связанной  с обеспечением конкурентоспособности  продукции, работ и услуг, переместив ее с четвертой позиции на вторую, и, что наиболее важно, закрепил целевую направленность стандартизации на обеспечение качества продукции (услуг, работ).

Во-вторых, что также не менее важно, включены цели, гарантирующие обеспечение: единства измерений; проведения анализа характеристик  продукции (работ, услуг); исполнения государственных  заказов, добровольного подтверждения  соответствия продукции (работ, услуг).

В третьих, вместо взаимозаменяемости продукции  включена цель взаимозаменяемости технических  средств (машин и оборудования, их составных частей, комплектующих  изделий и материалов), что представляется наиболее адекватной формулировкой.

В четвертых, статья дополнена таким немаловажными  целями, как создание систем классификации  и кодирования технико-экономической  и социальной информации, систем каталогизации  продукции (работ, услуг), систем обеспечения  качества продукции (работ, услуг), систем поиска и Следует отметить, что в статье в качестве целей стандартизации отсутствует обеспечение обороноспособности, в то время как в Концепции эта цель занимает одну из первых позиций среди других установленных целей. Кроме того, в России на сегодняшний день действует огромное количество (более двух тысяч) государственных военных стандартов, а общий фонд национальных стандартов для оборонной продукции и продукции двойного назначения составляет более десяти тысяч стандартов. В соответствии с Законом РФ "О стандартизации" обеспечение обороноспособности и мобилизационной готовности страны являлось одной из целей стандартизации. Настоящий Закон только регламентирует, что особенности стандартизации оборонной продукции (работ, услуг) и других объектов, указанных в п.1 ст.5, а также связанных с ними процессов и условий захоронения устанавливаются Правительством Российской Федерации.

передачи данных, содействие проведению работ по унификации.

В завершении комментария к настоящей статье еще раз хотелось бы обратиться к  Концепции развития национальной системы  стандартизации, в которой регламентируется перечень задач, выполнение которых  необходимо для эффективного развития национальной системы развития стандартизации и достижения предусмотренных стратегических целей. К ним, в том числе, относятся:

формирование  механизмов использования национальных стандартов в государственных интересах  Российской Федерации, в том числе  для выполнения международных обязательств и поддержки социально-экономической  политики государства;

обеспечение приоритетной разработки национальных стандартов, применяемых на добровольной основе, для соблюдения требований технических регламентов;

обеспечение при разработке национальных стандартов баланса интересов государства, хозяйствующих субъектов, общественных организаций и потребителей;

формирование  экономических механизмов, обеспечивающих привлечение всех заинтересованных сторон к работам по стандартизации и их финансированию;

обеспечение эффективного применения методов и  средств стандартизации для содействия успешному развитию секторов российской экономики с высоким потенциалом  развития, а также для повышения  качества и конкурентоспособности  российской продукции, работ и услуг;

оптимизация процедуры разработки и принятия национальных стандартов с использованием международного опыта;

усиление  роли Российской Федерации и повышение  ее авторитета в международной стандартизации; повышение уровня гармонизации национальных и международных стандартов.

Стандартизация  в качестве одного из элементов технического регулирования должна внести достойный  вклад в экономическое развитие страны, при этом роль, цели и принципы стандартизации в условиях реформирования российской экономики должны быть адекватны

происходящим  переменам, а также соответствовать  международной практике. 

2.3.Задачи стандартизации. 

Стандартизация  представляет собой нормативный  способ управления. Ее воздействие  на объект осуществляется путем установления норм и правил, оформленных в виде нормативных документов, имеющих  юридическую силу.