Контрольная работа по "Метрологии и сертификации"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Задание (бланк) вариант 17

Метрология

1. Опишите основные  понятия и определения в области  метрологии: измерение; средство  измерений; единство измерений;  эталон единицы величины; погрешность  измерения; технические измерения; метрологические измерения.

2. Дайте определение  понятию «систематическая погрешность», перечислите источники систематических  погрешностей; приведите классификацию  систематических погрешностей по  причине их возникновения; опишите  способы устранения систематических погрешностей в процессе измерения.

3.  Опишите средство  автоматизации процессов измерения  и контроля; устройства активного  контроля; контрольные автоматы.

4.  Задача

Стандартизация

1. Опишите стандартизацию  в систематического контроля на машиностроительных предприятиях. Укажите правила выбора средств технологического оснащения технического контроля – ГОСТ 14 306- 73

2. Федеральный закон  «О техническом регулировании»: правила  разработки и утверждение  национальных стандартов.

3. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Система менеджмента качества. Цели и планирование качества.

4. Укажите виды калибров  гладких для цилиндрических отверстий  и валов по ГОСТ 24851-81

Сертификация

1. Схемы и этапы  сертификации услуг

2. Федеральный закон  « О техническом регулировании» .Содержание и применение технических регламентов, знак обращения на рынке.

3. Укажите какие объекты  подвергаются обязательной проверке  при сертификации производств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) Опишите основные  понятия и определения в области  метрологии: измерение; средство измерений; единство измерений; эталон единицы величины; погрешность измерения; технические измерения; метрологические измерения.

Измерение — совокупность операций для определения отношения одной (измеряемой) величины к другой однородной величине, принятой за единицу, хранящуюся в техническом средстве (средстве измерений). Получившееся значение называется числовым значением измеряемой величины, числовое значение совместно с обозначением используемой единицы называется значением физической величины.

Средство измерений – техническое средство (или их комплекс), предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимается неизменным в пределах установленной погрешности и в течение известного интервала времени.

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.

Эталон единицы  величины – Средство измерение, предназначенное для воспроизведения и хранения единицы величины с целью передачи ее размера другим средствам измерений данной величины.

Погрешность измерения — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины.

Погрешность измерения является непосредственной характеристикой точности измерения.

Технические измерения— измерения с целью получения информациио свойствах материальных объектов, процессов и явлений окружающего мира.

Метрологические измерения— измерения для реализации единства и необходимой точности технических измерений.

 

2)  Дайте определение понятию «систематическая погрешность», перечислите источники систематических погрешностей; приведите классификацию систематических погрешностей по причине их возникновения; опишите способы устранения систематических погрешностей в процессе измерения.

 

 

 

 

 

 

 

Систематической погрешностью называется составляющая погрешности измерения, остающаяся постоянной или закономерно меняющаяся при повторных измерениях одной и той же величины. При этом предполагается, что систематические погрешности представляют собой определенную функцию неслучайных факторов, состав которых зависит от физических, конструкционных и технологических особенностей средств измерений, условий их применения, а также индивидуальных качеств наблюдателя. Сложные детерминированные закономерности, которым подчиняются систематические погрешности, определяются либо при создании средств измерений и комплектации измерительной аппаратуры, либо непосредственно при подготовке измерительного эксперимента и в процессе его проведения. Совершенствование методов измерения, использование высококачественных материалом, прогрессивная технология — все это позволяет на практике устранить систематические погрешности настолько, что при обработке результатов наблюдений с их наличием зачастую не приходится считаться.

Систематические погрешности  принято классифицировать в зависимости  от причин их возникновения и по характеру их проявления при измерениях.

В зависимости от причин возникновения рассматриваются четыре вида систематических погрешностей.

1. Погрешности метода, или теоретические погрешности, проистекающие от ошибочности или недостаточной разработки принятой теории метода измерений в целом или от допущенных упрощений при проведении измерений.

Погрешности метода возникают  также при экстраполяции свойства, измеренного на ограниченной части  некоторого объекта, на весь объект, если последний не обладает однородностью  измеряемого свойства. Так, считая диаметр  цилиндрического вала равным результату, полученному при измерении в одном сечении и в одном направлении, мы допускаем систематическую погрешность, полностью определяемую отклонениями формы исследуемого вала. При определении плотности вещества по измерениям массы и объема некоторой пробы возникает систематическая погрешность, если проба содержала некоторое количество примесей, а результат измерения принимается за характеристику данного вещества -вообще.

К погрешностям метода следует  отнести также те погрешности, которые возникают вследствие влияния измерительной аппаратуры на измеряемые свойства объекта. Подобные явления возникают, например, при измерении длин, когда измерительное усилие используемых приборов достаточно велико, при регистрации быстропротекаюших процессов недостаточно быстродействующей аппаратурой, при измерениях температур жидкостными или газовыми термометрами и т.д.

 

 

2. Инструментальные погрешности, зависящие от погрешностей применяемых средств измерений.. Среди инструментальных погрешностей в отдельную группу выделяются погрешности схемы, не связанные с неточностью изготовления средств измерения и обязанные своим происхождением самой структурной схеме средств измерений. Исследование инструментальных погрешностей является предметом специальной дисциплины — теории точности измерительных устройств.

3.   Погрешности, обусловленные неправильной установкой и взаимным расположением средств измерения, являющихся частью единого комплекса, несогласованностью их характеристик, влиянием внешних температурных, гравитационных, радиационных и других полей, нестабильностью источников питания, несогласованностью входных и выходных параметров электрических цепей приборов и т.д.

4. Личные погрешности, обусловленные индивидуальными особенностями наблюдателя. Такого рода погрешности вызываются, например, запаздыванием или опережением при регистрации сигнала, неправильным отсчетом десятых долей деления шкалы, асимметрией, возникающей при установке штриха посередине между двумя рисками. 

3)  Опишите  средство автоматизации процессов  измерения и контроля; устройства активного контроля; контрольные автоматы.

 

Средства  автоматизации и механизации  контроля. К средствам начального уровня стандартизации, автоматизации и механизации контроля размеров относятся приспособления, в которых операции загрузки и съема осуществляются вручную. Действие автоматизированных приспособлений основано на использовании различного рода измерительных преобразователей. Измерительный первичный преобразователь — это средство измерения, предназначенное для выработки сигнала в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки п хранения. Измерительный преобразователь как составной элемент входит в датчик, который является самостоятельным устройством, и кроме преобразователя содержит измерительный шток, рычаг с наконечником, передающий механизм, элементы настройки. Наибольшее распространение получили измерительные средства со следующими преобразователями: функциональные узлы к управляющим приборам, индикаторы контакта, электроконтактные,пневмоэлектроконтактные,пневматические,фотоэлектрические, сортировочные, механотропные, индуктивные, электронное реле, лазерный измеритель перемещений.

Блоки управления являются отсчетно-командным устройством, выдающим в соответствующей цепи соответствующие управляющие команды.

 

 

 

 

Устройства активного контроля и самонастраивающиеся контрольные системы. Обработка деталей проводится методом пробных проходов, управлением по программам, с помощью активных измерительных устройств.

В методе пробных проходов станок останавливается между двумя технологическими операциями, и деталь измеряется. Станок из протяженности штучного времени t_ш работает только в течение основного технологического времени t₀,и отношение t₀/t_ш всегда меньше единицы.

Метод управления обработкой деталей по программе характеризуется тем, что станок налаживается один раз, а затем в процессе работы подналаживается. Контроль осуществляется выборочным путем или с помощью контрольного автомата, включаемого в технологический процесс после обработки на станке. Отношение уменьшается с уменьшением времени наладки, которое зависит от величины допуска и износа инструмента. Отношение t₀/t_ш становится еще более благоприятным при использовании активных измерительных устройств.

С помощью активных измерительных  устройств после достижения предписанных размеров вручную или автоматически отключается станок. Время измерения и основное время совпадают, исключается время пуска и остановки, на изделие назначаются более узкие допуски. Повышается производительность обработки без снижения качества, сокращается вспомогательное время на остановку станка для измерения детали, и возрастает возможность многостаночного обслуживания. Повышается качество изделий от автоматического поддержания заданных режимов обработки. Облегчается труд, снижается квалификация и создаются безопасные условия работы станочника.

Основная область применения приборов активного контроля — это  массовое и серийное производства.

Устройствами активного  контроля называются средства, предназначенные для измерения деталей в процессе обработки их на станке, в результате чего получают информацию о необходимости изменения режимов обработки или об изменении взаимного расположения заготовки и режущего инструмента, или о необходимости прекращения процесса обработки. Название «активные» эти средства измерения получили из-за того, что они непосредственно участвуют в технологическом процессе изготовления продукции, а не «пассивно» фиксируют ее качество после окончания изготовления.

 

 

 

 

 

 

 

Устройства активного  контроля должны иметь большое передаточное отношение, малую погрешность измерения, должны быть нечувствительны к шлифовальной пыли, колебаниям, сотрясениям, средствам охлаждения при обработке, просты и удобны в обслуживании. Управление автоматическими станками, агрегатами и линиями должно быть удобным.

Измерение должно осуществляться или во время обработки, или между  подачами, но на вращающихся или  перемещающихся изделиях.

Приборы активного контроля по основным видам делятся в зависимости от места использования, от вида обрабатывающих станков, по способу выдачи измерительной информации, по воздействию на технологическое оборудование.

В зависимости от места  использования приборы активного  контроля разделяются на приборы, устанавливаемые непосредственно на станке, и приборы, устанавливаемые вне станка. Приборы, устанавливаемые на станке, обычно управляют режимами резания и выдают команды на остановку станка при достижении требуемых размеров. Приборы, устанавливаемые вне станка, измеряют деталь после обработки и дают команду на подналадку станка (т. е. необходимо изменить взаимное положение инструмента и заготовки). Чаще всего приборы, устанавливаемые вне станка, называют подналадчиками. По своей принципиальной схеме подналадчики близки к контрольным автоматам.

В зависимости от вида обрабатывающих станков приборы разделяются на приборы для круглошлифовальных, плоскошлифовальных станков. Наибольшее применение приборы активного контроля получили на шлифовальных станках, так как на этих станках размер изменяется медленно, и есть возможность непрерывно следить за изменением размера и выдавать команды на изменение режима обработки, т. е. на параметр, которым можно управлять.

По способу выдачи измерительной информации приборы  активного контроля разделяются на показывающие, когда значение размера определяется непосредственно оператором по шкале отсчета устройства. и командные, когда сигнал на подналадку в станок подается без участия оператора. В командных приборах выдается световой сигнал о режиме работы и имеется шкала для отсчета значения текущего размера.

По воздействию на технологическое оборудование различают  четыре вида устройств активного контроля: управляющие автотолераторы, регулирующие автоподналадчики, защитные устройства и автоблокировщики.

 

 

 

 

 

 

Автотолераторы автоматически изменяют характер процесса при достижении действительным контролируемым параметром предписанного значения. Автоподналадчики автоматически осуществляют настройку производственной системы, обеспечивая равенство контролируемых параметров предписанным значениям. Защитные устройства предотвращают попадание в рабочую зону изделий, параметры которых выходят за предписанные значения. Автоблокировщики прекращают течение процесса при выходе контролируемых параметров изделий за предписанные значения или при возникновении других недопустимых критических ситуаций. Самонастраивающиеся системы способны автоматически, самостоятельно изменять свои параметры настройки, обеспечивая предписанные показатели качества при изменяющихся условиях.

Большинство устройств активного контроля являются контактными: одноконтактными, двухконтактными, трехконтактными и с контактом поверхности. На работу одноконтактных приборов влияют: погрешность установки контролирумой детали на станке и ее прогиб; влияние прогиба ослабляют расположением линии измерения перпендикулярно действию силы. Прогиб детали отражается и на результатах измерений с помощью двухконтактных приборов, поскольку при настройке прибора по калибру и образцовой детали последние не подвергаются силовым воздействиям. Трехконтактные приборы базируются на измеряемой детали и поэтому погрешность установки детали на станке и погрешность за счет прогиба не влияют на их показания. Эти погрешности практически не отражаются на точности активного контроля, если настройку выполняют по калибру и сигнал подается только по достижении определенного размера.

На рис. 6.4 показана структурная  схема командного прибора для  активного контроля, с помощью  которого измеряется размер

 

 

Рис. 6.4. Структурная схема  прибора для измерения в процессе обработки

детали непосредственно  во время обработки и с помощью  команд, выдаваемых этим прибором на станок, изменяются режимы обработки.

 

 

 

 

На станке располагается измерительный  узел 2, который измеряет деталь 1 во время ее обработки. Сигнал с измерительного узла 2, характеризующий размер детали, поступает одновременно в блок отсчет- ного устройства 3, светофорный блок 4 и командный блок 5. Сигнал после усилителя 6 поступает на станок для изменения режимов обработки в зависимости от размера детали в момент измерения. На блоке 3 по стрелке можно отсчитать отклонение размера от настроенного, а по блоку 4, в зависимости от того, какая лампочка горит, можно определить, на каком режиме работает станок.

Контрольные автоматы. Контрольные автоматы широко применяют в массовом производстве для стопроцентного контроля деталей, имеющих простую форму и небольшую массу (колец, шариков и роликов подшипников качения, поршневых колец, пальцев).

В зависимости от назначения различают  автоматы разбраковочные, осуществляющие контроль и разбраковку изделий на годные и по видам брака; сортировочные, выполняющие рассортировку изделий на группы по размерам, например для селективной сборки;

автоматы для аттестации и комплектовки, например производящие аттестацию и  комплектовку колец подшипников качения с заранее рассортированными на группы шариками.

На рис. 6.5, а показана схема контрольного автомата с электроконтактным преобразователем измерительного импульса.

Проверяемая деталь 13, поступающая из лотка бункера 15, подается толкателем 14 под измерительный наконечник первичного преобразователя 1 и выдерживается в таком положении некоторое время, достаточное для успокоения детали и измерения. Перед концом измерения прерыватель замыкается, соединяя преобразователь с электронным блоком 3.

 

 

 

 

Рис. 6.5. Контрольные автоматы: а — с электроконтактным преобразователем; б — с фотоэлектрическим преобразователем

Если размер детали находится  в пределах допуска, то контактный рычаг  первичного преобразователя 1 занимает среднее положение, не касаясь контактов 2. Заслонки 8 и 10 остаются закрытыми. Деталь 13 сталкивается толкателем 14 на лоток 12 и, скатываясь по закрытым заслонкам, попадает во всегда открытый ящик 4 годной продукции.

Если размер детали выходит  за нижнюю границу допуска, то нижний контакт преобразователя остается замкнутым и электромагнит 6 отпускает якорь. При этом пружина 5 поворачивает заслонку 8, открывая отверстие ящика 7, куда и попадает бракованная деталь. При увеличенном размере детали замыкается верхний контакт преобразователя, срабатывает электромагнит 9 и открывается заслонка 10. Бракованная деталь попадает в ящик 11.

На рис. 6.5, б показан  общий вид автомата для многодиапазонной сортировки колец шарикоподшипников  по диаметру желоба. В автомате применен фотоэлектрический преобразователь 7 измерительного импульса, созданный на базе оптикатора. Наибольшее число группы сортировки 50.

 

 

 

4. Задача

Проведены прямые равноточные  измерения диаметра втулки и получены следующие результаты таблица 1.Используя методику математической обработки результатов прямых равноточных измерений определите размер диаметра втулки и суммарную погрешности измерении

 

 

 

 

Таблица 1

 

№	Размер втулки, мм		Размер втулки, мм
1	50,345	7	50,354
2	50,360	8	50,340
3	50,330	9	50,367
4	50,370	10	50,375
5	50,380	11	50,369
6	50,348	12	50,344

 

 

 

 

 

Решение

1.Найдем среднее значение  Хср

Хср=50,35683

2.Определим погрешность

 

 где Хn – размер втулки каждого, мм

n- номер размера

 

=0,01665

 

3.Определим диаметр  втулки

Х= Хср ± =50,35683 ± 0,01665

 

Cтандартизация

1. Опишите стандартизацию  в систематического контроля  на машиностроительных предприятиях. Укажите правила выбора средств  технологического оснащения технического контроля – ГОСТ 14 306- 73

2. Федеральный закон  «О техническом регулировании»: правила  разработки и утверждение  национальных стандартов.

3. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Система менеджмента качества. Цели  и планирование качества.

 

 

1)Опишите стандартизацию в систематического контроля на машиностроительных предприятиях. Укажите правила выбора средств технологического оснащения технического контроля – ГОСТ 14 306- 73

По ГОСТ 14.306-73 выбор  средств измерения и контроля основывается на обеспечении заданных показателей процесса технического контроля (ТК) и анализе затрат на реализацию процесса контроля.

2) Федеральный закон «О техническом регулировании»: правила разработки и утверждение национальных стандартов.

1. Национальный орган  по стандартизации разрабатывает и утверждает программу разработки национальных стандартов. Национальный орган по стандартизации должен обеспечить доступность программы разработки национальных стандартов заинтересованным лицам для ознакомления.

2. Разработчиком национального стандарта может быть любое лицо.

3. Уведомление о разработке национального  стандарта направляется в национальный  орган по стандартизации и  публикуется в информационной  системе общего пользования в  электронно-цифровой форме и в  печатном издании федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию. Уведомление о разработке национального стандарта должно содержать информацию об имеющихся в проекте национального стандарта положениях, которые отличаются от положений соответствующих международных стандартов.

Разработчик национального стандарта  должен обеспечить доступность проекта  национального стандарта заинтересованным лицам для ознакомления. Разработчик  обязан по требованию заинтересованного  лица предоставить ему копию проекта  национального стандарта. Плата, взимаемая разработчиком за предоставление указанной копии, не может превышать затраты на ее изготовление.

В случае, если разработчиком  национального стандарта является федеральный орган исполнительной власти, плата за предоставление копии  проекта национального стандарта  вносится в федеральный бюджет.

4. Разработчик дорабатывает проект  национального стандарта с учетом полученных в письменной форме замечаний заинтересованных лиц, проводит публичное обсуждение проекта национального стандарта и составляет перечень полученных в письменной форме замечаний заинтересованных лиц с кратким изложением содержания данных замечаний и результатов их обсуждения.

Разработчик обязан сохранять полученные в письменной форме замечания  заинтересованных лиц до утверждения  национального стандарта и представлять их в национальный орган по стандартизации и технические комитеты по стандартизации по их запросам.

 

 

Срок публичного обсуждения проекта  национального стандарта со дня  опубликования уведомления о  разработке проекта национального  стандарта до дня опубликования  уведомления о завершении публичного обсуждения не может быть менее чем  два месяца.

5. Уведомление о завершении публичного  обсуждения проекта национального  стандарта должно быть опубликовано  в печатном издании федерального  органа исполнительной власти  по техническому регулированию  и в информационной системе  общего пользования в электронно-цифровой форме.

Со дня опубликования уведомления  о завершении публичного обсуждения проекта национального стандарта  доработанный проект национального  стандарта и перечень полученных в письменной форме замечаний  заинтересованных лиц должны быть доступны заинтересованным лицам для ознакомления.

6. Порядок опубликования уведомления  о разработке проекта национального  стандарта и уведомления о  завершении публичного обсуждения  проекта национального стандарта  и размер платы за их опубликование  устанавливаются Правительством Российской Федерации.

7. Проект национального стандарта  одновременно с перечнем полученных  в письменной форме замечаний  заинтересованных лиц представляется  разработчиком в технический  комитет по стандартизации, который  организует проведение экспертизы данного проекта.

8. На основании указанных в  пункте 7 настоящей статьи документов  и с учетом результатов экспертизы  технический комитет по стандартизации  готовит мотивированное предложение  об утверждении или отклонении  проекта национального стандарта. Данное предложение одновременно с указанными в пункте 7 настоящей статьи документами и результатами экспертизы направляется в национальный орган по стандартизации.

Национальный орган по стандартизации на основании документов, представленных техническим комитетом по стандартизации, принимает решение об утверждении или отклонении национального стандарта.

 

 

 

 

Уведомление об утверждении национального  стандарта подлежит опубликованию  в печатном издании федерального органа исполнительной власти по техническому регулированию и в информационной системе общего пользования в электронно-цифровой форме в течение тридцати дней со дня утверждения национального стандарта.

В случае, если национальный стандарт отклонен, мотивированное решение национального  органа по стандартизации с приложением указанных в пункте 7 настоящей статьи документов направляется разработчику проекта национального стандарта.

8.1. Внесение изменений в национальные  стандарты осуществляется в порядке,  установленном настоящей статьей  для разработки и утверждения национальных стандартов.

9. Утратил силу.

10. В случае отсутствия национальных  стандартов применительно к отдельным  требованиям технических регламентов  или объектам технического регулирования  в целях обеспечения соблюдения  требований технических регламентов к продукции или к связанным с ними процессам проектирования (включая изыскания), производства, строительства, монтажа, наладки, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации разрабатываются своды правил.

Разработка и утверждение сводов правил осуществляются федеральными органами исполнительной власти в пределах их полномочий. Проект свода правил должен быть размещен в информационной системе общего пользования в электронно-цифровой форме не позднее чем за шестьдесят дней до дня его утверждения. Порядок разработки и утверждения сводов правил определяется Правительством Российской Федерации на основе положений пунктов 3 - 6 настоящей статьи.

 

3)  ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Система менеджмента качества. Цели и планирование качества.

 

ГОСТ Р ИСО 9001-2001 устанавливает  требования к системе менеджмента качества, которые могут использоваться для внутреннего применения организациями, в целях сертификации или заключения контрактов. Он направлен на результативность системы менеджмента качества при выполнении требований потребителей.

 

 

 

Настоящий стандарт устанавливает требования к системе менеджмента качества в тех случаях, когда организация: 
а) нуждается в демонстрации своей способности всегда поставлять продукцию, отвечающую требованиям потребителей и соответствующим обязательным требованиям; 
б) ставит своей целью повышение удовлетворенности потребителей посредством эффективного применения системы, включая процессы постоянного ее улучшения и обеспечение соответствия требованиям потребителей и обязательным требованиям

 

4) . Укажите виды калибров гладких для цилиндрических отверстий и валов по ГОСТ 24851-81