Контрольная работа по «Общей теории измерений»

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования 

«Омский государственный  аграрный университет имени П.А. Столыпина»

Институт ветеринарной медицины

 

Кафедра Стандартизации и сертификации пищевых продуктов

Товароведческий факультет 

 

 

 

 

Контрольная работа №1 по дисциплине:

ОПД.Ф.08 «Общая теория измерений»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка 

Ф.И.О.: Баймышева  Алина Адылхановна 

Специальность: «Стандартизация и 

Сертификация»

Группа: 401-с

Шифр:3з02002

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Омск – 2014

    

  Содержание:

 

1. Элементы процесса измерения…………………………………………….…..3
2. Проверка (калибровка) средств измерения……………………………….…..6
3. Список литературы……………………………………………………………12 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Элементы процесса измерения

 

Измерением называется нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Основные  элементы процесса измерения: объект измерения, измеряемая величина, средства измерения, принцип измерений, метод измерений, условия измерений, результат измерений, погрешность измерения; (субъект измерения) человек - оператор, выполняющий измерения.

Объект измерения - это сложное, многогранное явление или процесс (например, электрические колебания на выходе автогенератора), характеризующийся множеством отдельных физических параметров, таких как: (амплитудой, частотой, фазой, формой, скважностью и т.д.).

Интересующий нас и  подлежащий измерению один из этих параметров называется измеряемой физической величиной (например, частота колебаний автогенератора).

Средства  измерений - это техническое средство, используемое при измерениях и имеющее нормированные метрологические свойства (например, частотомер).

Установление номинальных  значений и границ допускаемых отклонений реальных метрологических характеристик средств измерений от их номинальных значений - нормирование метрологических характеристик.

Принцип измерений - это совокупность физических явлений, на которых основано измерение (например, резонансный принцип измерения частоты, при настройке параллельного измерительного контура частотомера на частоту колебаний автогенератора наступает резонанс (увеличение) токов в контуре, что регистрируется максимальным отклонением стрелки амперметра).

Метод измерений представляет собой совокупность приемов использования принципов и средств измерений (например, метод сравнения измеряемой частоты с известной частотой - метод фигур Лиссажу с использованием осциллографа).

Принцип измерения - сложение двух колебаний в осциллографе.

Методика измерений в отличие от метода включает в себя детально разработанный порядок процесса измерений с использованием конкретных методов и средств измерений.

Методика: подать на вход "" частоту, на вход "" - .

Условия измерений - это совокупность побочных физических явлений, влияющих на средства измерений или результат измерений (например, температура и влажность, атмосферное давление окружающей среды, вибрация, внешние электрические и магнитные поля и т.п.). Например: проведение очень тонких измерений в спец. экранированной от магнитных и электрических полей комнате. Влияние этих факторов на средства измерений должно быть изучено, учтено или, по возможности, исключено.

Результат измерений - значение физической величины, найденное путем ее измерения. Результат измерения может быть получен в процессе одного наблюдения или при обработке результатов нескольких наблюдений.

Под наблюдением  понимают экспериментальную операцию, при которой получают одно числовое значение физической величины. Как бы тщательно ни проводилось измерение, его результат будет содержать некоторую неточность, которая характеризуется погрешностью.

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

Под истинным значением понимают такое значение физической величины, которая идеальным образом отражала бы в качественном и количественном отношении соответствующее свойство объекта.

Таким образом, в метрологии приняты два важных постулата: о существовании истинного значения и неизбежности погрешностей.  

(Лат. postulatum - допущение,  не отличающееся самоочевидностью, но все же принимаемое в  данной науке за исходное без  доказательств.. 

Греч. axioma - самоочевидная  истина, не требующая доказательств, лежащая в основе доказательств  других положений (теорем) научной теории.)

Поскольку определение  истинного значения недостижимо, при  оценке погрешностей вместо него используют действительное значение.

Действительное  значение измеряемой физической величины - значение найденное экспериментальным путем и настолько приближающееся к истинному значению, что для данной цели может быть использовано вместо него. За действительное значение принимается мат ожидание или среднее арифметическое большого числа измерений одной и той же величины.

Широко применяемый  термин точность измерений характеризует качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению.

Кроме того, качество измерений характеризуется следующими понятиями:

правильность  измерений - отражает близость к нулю систематической погрешности (т.е. таких погрешностей, которые остаются постоянными или закономерно изменяются при повторных измерениях одной и той же величины);

сходимость  измерений - отражает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в одинаковых условиях;

воспроизводимость измерений - отражает близость друг к другу результатов измерений, выполняемых в различных условиях (в разное время, в разных местах, разными методами и средствами).

В измерительном процессе человек - оператор (субъект измерения) с его психофизическими свойствами должен рассматриваться с учетом его субъективного восприятия и преобразования измерительной информации (опыта, уровня подготовка, аккуратности выполнения измерительных операций и т.п. факторов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Проверка (калибровка) средств измерения.

Поверка средств  измерений это совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы или другими уполномоченными органами и организациями с целью определения пригодности и подтверждения соответствия СИ установленным обязательным требованиям.

Поверку средств измерений  производят при их выпуске или  после ремонта, при ввозе в  страну и в процессе эксплуатации.

Перечни групп средств  измерений, подлежащих поверке, утверждает Госстандарт России. Право поверки  СИ предоставляется аккредитованным метрологическим службам юридических лиц, а их поверочная деятельность контролируется органами Государственной метрологической службы. Непосредственно поверку осуществляют физические лица, аттестованные в качестве доверителей.

Результатом поверки является подтверждение пригодности средств  измерений к применению или признание  их непригодными к применению.

В первом случае на СИ и (или) его техническую документацию наносится  оттиск поверительного клейма и (или) выдается Свидетельство о поверке. Во втором случае оттиск поверительного клейма и (или) Свидетельство о поверке аннулируется и выписывается Свидетельство о непригодности.

Поверительное клеймо — это знак установленной формы, наносимый на средство измерения и признающий его годным к применению.

Средства измерений подвергают первичной, периодической, внеочередной, инспекционной, а также экспертной поверкам.

Первичная поверка проводится при выпуске СИ или после ремонта, а также при ввозе их в Россию. Такой поверке, как правило, подвергается каждый экземпляр средств измерений.

Периодической поверке подлежат СИ, находящиеся в эксплуатации или на хранении, через определенные интервалы времени. Периодическую поверку должен проходить каждый экземпляр средства измерения. Исключения могут составлять СИ, находящиеся на длительном хранении. Первый межповерочный интервал устанавливают при утверждении типа, а последующие определяются на основе статистики отказов и экономических показателей.

Внеочередную  поверку проводят при эксплуатации и (или) хранении СИ до наступления срока его периодической поверки в случаях:

• повреждения знака поверительного клейма или утраты Свидетельств о поверке;

• ввода СИ в эксплуатацию после длительного хранения (больше срока периодической поверки);

• проведения повторной юстировки или настройки, известном или предполагаемом ударном воздействии на СИ или неудовлетворительной его работе;

• отправки потребителю средств измерений, не реализованных по истечении срока, равного половине срока между периодическими поверками;

• применения СИ в качестве комплектующих по истечении срока, равного половине срока между периодическими поверками.

Инспекционную поверку производят для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении государственного метрологического надзора. Инспекционную поверку можно производить не в полном объеме, предусмотренном методикой поверки. Результаты инспекционной поверки отражаются в акте.

Экспертная  поверка проводится при возникновении спорных вопросов по метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к использованию.

Основной метрологической  характеристикой, определяемой при  поверке, является погрешность, которая  находится на основании сравнения показаний, снятых со средства измерения и более точного рабочего эталона, следующими способами:

• сличением (методами противопоставления или замещения) с более точной мерой посредством компарирующего прибора. Общим для этих методик поверки является выработка сигнала о наличии разности размеров сравниваемых величин. Если этот сигнал путем подбора образцовой меры будет сведен к нулю, то реализуется нулевой метод измерения;

• измерением эталонным средством измерения величины, воспроизводимой мерой. В этом случае поверка часто называется градуировкой, при этом на шкалу наносят отметки, соответствующие показаниям рабочего эталона или определяют уточненные значения величин;

• калибровкой, когда с более точной мерой сличается лишь одна мера из набора или одна из отметок шкалы многозначной меры, а действительные размеры других мер определяются путем их взаимного сравнения в различных сочетаниях на приборах сравнения и при дальнейшей обработке результатов измерений.

Компаратор  — это измерительный прибор для сравнения измеряемой величины с эталоном, например, равноплечные весы и электроизмерительные потенциометры. Потребность в компараторе возникает при невозможности сравнения показаний приборов, измеряющих одну и ту же величину. Компаратором может служить любое СИ, если оно одинаково реагирует на сигналы поверяемого и эталонного измерительного прибора.

Поверка измерительных  приборов проводится:

• методом непосредственного сравнения измеряемых величин и величин, воспроизводимых рабочими эталонами соответствующего разряда или класса точности. Значения величин на выходе мер выбираются равными соответствующим, чаще всего оцифрованным, отметкам шкалы прибора. Наибольшая разность между результатом измерения и соответствующим ему размером эталона является в этом случае основной погрешностью прибора;

• методом непосредственного сличения показаний поверяемого и эталонного приборов при одновременном измерении одной и той же величины. Разность их показаний равна абсолютной погрешности поверяемого СИ.

Существуют  и другие методы поверки. Важным при поверке является выбор оптимального соотношения между допускаемыми погрешностями эталонного и поверяемого средства измерения. Как правило это соотношение принимается 1:3, когда при поверке вводят поправки на показания образцовых СИ. Если поправку не вводят, то эталонные средства измерений выбираются из соотношения 1:5.

Для правильной передачи размеров единиц измерения  от эталонов к рабочим СИ составляют поверочные схемы, устанавливающие метрологические соподчинения государственного эталона, разрядных эталонов и рабочих СИ. Государственные поверочные схемы распространяются на все СИ.

Локальные поверочные схемы предназначены для метрологических  органов ведомств, подчиненных им предприятий и конкретных предприятий. Все локальные схемы должны соответствовать требованиям соподчиненности, установленным государственной поверочной схемой.

Юридические и  физические лица, выпускающие средства измерений из производства или ремонтирующие, ввозящие и использующие их для эксплуатации, обязаны своевременно предоставлять СИ на поверку. Графики поверки составляются на срок, устанавливаемый владельцами СИ.

В сферах деятельности, где государственный метрологический  надзор и контроль не являются обязательными, для обеспечения метрологической  исправности средств измерений применяется калибровка.

Калибровка средства измерений (калибровочные работы) — это совокупность операций, выполняемых с целью определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению СИ, не подлежащего государственному метрологическому контролю И надзору.

Для проведения калибровочных работ создана Российская система калибровки (РСК) — совокупность субъектов деятельности  и калибровочных работ, направленных на обеспечение единства  измерений в сферах, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору. Система калибровки действует  на основе специально установленных требований к организации и проведению калибровочных работ. Российская система калибровки заменяет ведомственную поверку и метрологическую аттестацию средств измерений.

Организация, выполняющая  калибровочные работы, должна иметь средства калибровки — эталоны, установки и другие средства измерений, применяемые при калибровке в соответствии с  установленными правилами. Они призваны обеспечить передачу  размера единиц от государственных эталонов калибруемым средствам измерений.

Основными направлениями  деятельности РСК являются:

• регистрация органов, осуществляющих аккредитацию метрологических служб юридических лиц на право проведения калибровочных работ;

• аккредитация метрологических служб юридических лиц право проведения калибровочных работ;  

• калибровка средств измерений;

• инспекционный контроль за соблюдением аккредитованными метрологическими службами требований к проведению калибровочных работ.

Аккредитацию  метрологических служб юридических  лиц на право проведения калибровочных  работ в рамках Российской системы  калибровки проводят соответствующие  аккредитующие органы, главными задачами которых являются:

• аккредитация метрологических служб в соответствии со своей специализацией и проведение инспекционного контроля;

• передача размеров единиц аккредитованным метрологическим службам от государственных или международных эталонов;

• разработка, формирование (комплектация) и актуализация фонда нормативных документов по калибровочной деятельности данной специализации;

• оформление и выдача аттестата аккредитации метрологическим службам на право калибровки СИ, предоставление материалов для внесения в Реестр РСК аккредитованных метрологических служб;

• принятие решения о признании зарубежных сертификатов о калибровке или калибровочных знаков и доведение принятых решений до сведения заинтересованных юридических лиц;

• отмена или приостановление действия выданных от имени данного аккредитующего органа сертификатов о калибровке СИ;

• ведение перечня аккредитованных метрологических служб и подготовка для опубликования информации о результатах аккредитации;

• организация повышения квалификации и аттестации персонала;

• метрологическая экспертиза нормативных документов по калибровке СИ;

• калибровка и оформление результатов калибровки СИ.

Основой РСК  являются аккредитованные метрологические  службы юридических лиц, которые  обязаны соблюдать требования к выполнению и обеспечивать качество калибровочных работ, соответствовать требованиям аккредитации, проводить калибровку только по тем областям измерений, которые входят в область аккредитации, а также поверять свои эталоны в установленные сроки.

Метрологическая служба, выполняющая калибровочные работы, должна иметь:

• поверенные и идентифицированные средства калибровки, применяемые при калибровке в соответствии с установленными правилами;

• документы, регламентирующие организацию и проведение калибровочных работ. К ним относятся документ на область аккредитации, документация на средства измерений и калибровки, нормативные документы на калибровку, процедуры калибровки и использования ее данных;

• профессионально подготовленный и квалифицированный персонал;

• помещения, удовлетворяющие нормативным требованиям. Результаты калибровки удостоверяются калибровочным знаком, наносимым на СИ, или Свидетельством о калибровке, а также записью в эксплуатационные документы.

Основные требования к выполнению калибровочных работ  устанавливаются в специальном  документе — «Руководство по качеству организации и выполнению калибровочных  работ». Он предусматривает следующие  основные разделы: политика в области  качества, область деятельности, средства калибровки и документация, персонал и помещения.

Калибровка  СИ проводится теми же методами, что  и проверка.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы:

1. Общая теория измерения Анцыферов С. С., Голубь Б. И. 2007г.
2. Сергеев А.Г Латышев М.В Терегеря В.В. Метрология, стандартизация, сертификация. М.: Логос, 2010. – 560с.
3. Гончаров А. А. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Академия, 2007 – 240с.